走进不科学 第465章 粒子的真正身份！（上）

    第465章 粒子的真正身份！（上）

    “.”

    第一排区域。

    听到骤然响起的这声‘啊咧咧’。

    原本正在思考问题的一众大佬齐齐抬起了头，转身看向了发声之人。

    只见此时此刻。

    距离他们几米外的空地上。

    徐云的手中正拿着一份报告，略微歪着脑袋，脸上的表情天真无邪。

    不过深知自己学生性格的潘院士却瞬间意识到了什么，只见他轻轻扶了扶眼镜，看向了徐云：

    “小徐，你有什么发现吗？”

    上一次徐云开口的时候，潘院士还有些担心他的身份不太合适。

    但在徐云协助周绍平.不，准确点说，是徐云靠着自身能力，敏锐的察觉到有限角度的矢量转动存在问题并且被验证成功后。

    他便已经有了在第一排处表达看法的资格——至少这场会议中是如此。

    因此这次潘院士也就没做什么保护性的举动，而是直接对徐云发起了问话。

    随后徐云朝潘院士打了个眼色儿，来到潘院士身边，把手中的文件递给了他：

    “老师，您看看这个数据。”

    潘院士接过文件扫了几眼，目光微微一凝：

    “这是.拓扑磁化率？它居然是0？”

    徐云重重点了点头：

    “没错。”

    潘院士见状稍作别沉吟，把这份文件递给了其他几位大佬，众人轮流看了起来。

    在理论物理中。

    威腾曾经和韦内齐亚诺一同命名过一个关系式，叫做witten- veneziano关系。

    其的内容不重要，关键是公式左边是真空的拓扑磁化率，描述的是拓扑荷的涨落。

    至于拓扑荷嘛

    这玩意儿和费米面一样，也可以分成两种概念。

    一种拓扑荷是光子晶体平板辐射相关的拓扑荷，另一种则是轨道角动量oam中的拓扑荷概念。

    这里所说的情况自然是后者，而轨道角动量oam中的拓扑荷，只在纯规范理论下才会不为0。

    总而言之。

    眼下徐云手中这份报告的拓扑磁化率为0，也就是说它的属性框架是非纯规范理论。

    那么问题来了。

    怎么样才能让一颗粒子的属性框架是非纯规范理论呢？

    没错。

    想必聪明的同学又已经想到了。

    那就是.

    它至少有一个规范群非阿贝尔的规范场。

    而所有非阿贝尔规范理论的拉格朗日算符中，必然都包含着某个杨-米尔斯项：

    la=14fμνa(x)faμν(x)。

    想到这里。

    一旁的希格斯再次想到了什么。

    他在助理的搀扶下回到了威腾早先输入数据的大型终端边，噼里啪啦的检索起了某些内容。

    潘院士则若有所思的看了眼身边乖巧.jpg的徐云。

    这家伙今天的表现有点出彩啊.

    片刻过后。

    这个粒子物理大牛猛地转过头，动作之大以至于他脸颊两侧的肉蛋儿都在颤抖：

    “嘿，潘，衰变因子和规范势对不上，它太大了！”

    潘院士闻言与其他几人对视一眼，脸上逐渐冒出了一股略显兴奋的表情。

    果然有问题！

    如果说此前的诸如本征值、标量场表达式以及徐云发现的拓扑磁化率都只是某些细微异常的话。

    那么由la≡14fμνa(x)faμν(x)这个杨-米尔斯项为基底串联起来的衰变因子与规范势的不同，那可就是个无可忽视的大问题了。

    以人体为例。

    在生活中，大家一般都会遇到各种各样的小症状。

    比如偶尔的咳嗽、耳鸣、手脚的某根筋跳的很快等等。

    这些问题可大可小，要是不想去医院的话忽略也行。

    但如果你出现便黑血、咳血这些症状，那么情况就不容忽视了，必须得去医院检查。

    眼下基于徐云发现的拓扑磁化率而引申出的衰变因子，就属于后者的范畴。

    也就是这颗粒子确实存在明显不合常理的异常。

    更关键的是.

    不同于‘发热’的病因可能是感冒、上火、肺炎甚至肠炎等诸多情形中的一种。

    ‘便血’虽然在症状上严重许多，但想要找到出血点并且确定问题，在难度上却也相对容易不少。

    比如衰变因子和规范势的差值。

    导致这个情况的唯一可能就是cp破缺环节出了问题，用数学语言描述就是

    在某个场中出现了非零的真空期望值。

    当然了。

    这里的顺序是物理观测数据推导出了数学语言，也就是不需要再通过物理实验去证明这个猜测。

    “非零的真空期望值.”

    众人坐回位置上后。

    波利亚科夫看向了身边的杨老，问道：

    “杨，谈谈你的看法吧。”

    “你是杨-米尔斯场的命名人，说起cp缺破这个领域，我们当中没人比得上你。”

    其余众人闻言也跟着点了点头。

    cp缺破。

    这也是粒子物理中非常重要的一个概念，甚至的重要性上可以排到前几。

    它的意思指的并不是拆散cp，而是一种组合现象。

    其中p指的是宇称，c则是电荷。

    在很早很早之前。

    有一位女数学家诺特提出了一个诺特定理，简单来说就是一种对称对应着一种守恒。

    她将世间的守恒情况描述为三种：

    时间平移对称对应着能量守恒。

    空间平移对称对应着动量守恒。

    空间旋转对称对应着角动量守恒。

    这三种对称与守恒的关系现今是被认可的，也是一切的万恶之源。

    在诺特之后。

    另一个物理学家维格纳发现还存在一种对称，也就是镜像对称。

    比如你的左右手，或者你和镜子中的你。

    他认为这种对称也应该存在一种守恒，维格纳他把这一种守恒称之为宇称守恒，也就是parity。

    后来物理学界在在电磁相互作用以及强相互作用下的物理实验中证明了宇称守恒的准确性，于是就认为宇称p确实是守恒的。

    但在1950年前后。

    杨老还有李老发现了一个问题：

    弱相互作用的宇称守恒并没有实验可以支持，于是他们就提出了宇称不守恒的看法。

    随后华裔物理学家吴健雄女士在钴的衰变反应中发现了宇称不守恒，杨老还有李老因此快速获得了诺贝尔物理学奖，成为从发表到获奖时间最短的诺贝尔奖获得者。

    如果以上这句话难以理解，这里再举个简单的例子。

    镜子大家肯定照过吧。

    你摸脸，镜子里的你也摸脸；

    你做鬼脸，镜子里的你也做鬼脸。

    这就是宇称守恒，但这是只在宏观出现的现象。

    在微观中你会发现一个问题：

    有时候你摸脸，镜子里的你竟然在摇花手。

    这就叫宇称不守恒。

    杨老的宇称不守恒就是预言了微观中你在镜子内外有可能动作不一致，这个反常现象最终被科学实验证实。

    所以严格意义上来说。

    历史上第一个发现这个宇称不守恒的应该是红楼梦的贾瑞，可惜曹雪芹去世那会儿诺贝尔奖还没出生，咳咳

    至于电荷不守恒也差不多同理，不过它的正式名称叫做电荷宇称不守恒：

    一开始物理学界认为电荷宇称守恒，结果1964年的时候克罗宁和菲奇在k介子的放射性衰变中，发现了k介子没有遵循已有的镜像对称和电荷对称。

    因此这个c+p，就是双重对称破缺，也叫cp破坏或者cp破缺，具体看个人的叫法。

    顺带一提。

    解答对称性破缺的人正是此前在霓虹进行实验的小林诚，他和他师兄益川敏英解决了这个问题，这就是很有名的小林-益川理论。

    视线再回归现实。

    听过波利亚科夫的问话后，杨老拿起报告再看了几眼，说道：

    “.大家应该都知道，cp破坏虽然是个常见的词组，但目前同时符合双重对称破缺的粒子并不多。”

    “很多时候破缺的都是宇称守恒性，而非电荷宇称，甚至某种程度上来说”

    “能够发生电荷宇称破坏的粒子，数量上是可以统计的出来的。”

    威腾听懂了杨老的意思：

    “杨，所以你觉得可能是哪种微粒引发了电荷宇称破坏？”

    杨老看了他一眼，思索道：

    “π介子肯定是不可能的，因为π介子被Λ4685超子‘赠与’给了盘古粒子.唔，这句话里头还是用孤点粒子吧。”

    “另外k介子也不可能，因为它有一个奇异性的本征态，我们并没有观测到这个本征态鼓包。”

    “至于中微子显然更没有可能性了——它在今天之前都还是暗物质候选呢。”

    听闻此言。

    一旁的大卫格罗斯插了句嘴：

    “so杨，你认为可能是w或者z玻色子引发的异常？”

    杨老轻轻嗯了一声，转头看向了一旁没过来的费米实验室代表布鲁斯·阿诺尔：

    “是有这个可能，你们还记得22年费米实验室对w玻色子超重的那篇研究吗？”

    威腾微微一愣，旋即脱口而出：

    “你是说doi: 10.1126/science.abk1781？”

    杨老点了点头。

    杨老所说的这篇研究发表于2022年4月，当时《science》还史无前例的给了它一个巨大的首页大封推。

    文章的内容很简单：

    费米实验室的专家对tevatron对撞机2002年至2011年这10年间产生的w玻色子数据进行了持续分析，发现w玻色子的质量为80433±9.4mev，这一结果比标准模型的预测值重了76mev——相当于差出去了了152个电子的质量。

    并且这一测量结果与理论值的偏差达到了.

    7个σ。

    早先提及过。

    在粒子物理中，5个σ就能算得上一项真正意义上的物理新发现。

    更关键的是.

    在标准模型当里头，w玻色子的质量是希格斯机制给的：

    希格斯机制让su(2)xu(1)的电弱对称性自发破缺，产生goldstone玻色子。

    然后w玻色子吸收了goldstone作为自己的纵模，由此获得了质量。

    w玻色子的质量大于标准模型的预言，要么说明希格斯机制有问题。

    要么就是

    在某个区域里，存在有一颗全新的基础粒子。

    目前全球的物理学界都在等着lhc的验证，毕竟这是目前全球最权威的一台设备。

    而lhc则像是个起点断章作者一样，天天嚷嚷着就快开始了，但始终却不开机。

    总而言之。

    很多人老是哔哔着物理界没有什么大发现，但实际上基础物理已经悄然面临了一次巨大危机，物理大厦很可能就又双叒叕要坍塌了。（这里可以留个眼，据说今年7月lhc就要开始验证了，如果是真的那乐子可就大了）

    随后威腾又看了眼杨老，表情若有所思。

    杨老的意思其实很明显：

    那颗粒子的异常，或许就是受到了w玻色子的影响。

    也就是希格斯场在非稳态下出现了量子力学的真空，整个物理系统的连续性被自发打破，从温伯格角引发了整个的异常。

    这种说法怎么说呢

    看起来似乎还算合理，但威腾心中却有点膈应。

    毕竟研究到了这一步，纵观现场所有的参会者，除了铃木厚人等少数个例外，大家肯定都想着能再多发现点有意思的东西。

    所以杨老的这个说法看似解答了问题，但期望值上却距离威腾所想的有点差距——因为这颗粒子对w玻色子的影响已经在开会之前就被观测到了。

    说直白点就是

    这个解释似乎有些配不上它在这场发布会中的收尾‘身份’，也对不起威腾为它承担的风险。

    毕竟cp缺破不是他的专业方向，威腾和它的交集真不多。

    想到这里。

    威腾不由在心中叹了口气。

    也罢。

    有差距就有差距吧。

    至少这颗粒子确实存在，也算是给他在数学方面的能力打了个广告，倒也不能算是没有收获。

    只能说这颗粒子和他的交集没有那么深，后续的研究他肯定是没什么机会参与了。

    而就在威腾有些出神之际。

    他眼角的余光忽然瞥见徐云凑到了杨老身边，低声说了些什么。

    接着在威腾的注视下。

    杨老有些疲态的目光莫名一亮，脸上的表情鲜活了不少，似乎是

    听到了什么令他惊讶的消息。

    随后杨老再次拿起之前的报告，大拇指甲尖儿压着某一行，缓缓的从左到右划着。

    过了半分钟。

    杨老忍不住轻咦了一声，将所有人的注意力都吸引了过去。

    见此情形。

    潘院士扫了眼徐云，忍不住对杨老问道：

    “杨老，您这是.”

    孰料杨老并没有理他，而是摆了摆手，继续查阅着报告。

    徐云见状也不好打搅杨老，只能对自己老师耸了耸肩，表示爱莫能助。

    就这样。

    过了足足有三四分钟，杨老才缓缓抬起了头，径直看向了威腾：

    “威腾先生，我们好像犯了一个错误。”

    威腾一怔：

    “错误？”

    “是的，如果整个数值是从温伯格角引发的异常，那么异常磁距的耦合常数在那个框架内也应该有一个明显的异动，对吧？”

    威腾想了想，肯定道：

    “没错，按这个偏差值来算，耦合常数的能标变化应该在10以上，但不会超过15。”

    “那你现在算算它的异动量级吧。”

    一旁的徐云闻言，立刻很乖巧的将笔和纸递给了威腾。

    威腾下意识接过纸和笔，看了眼杨老，又看了眼徐云，低头算了起来。

    温伯格角。

    这也是弱电统一理论中一个非常重要的参数，从名字上就不难看出贡献者是谁。

    它可以由w玻色子和z玻色子的质量比值的反余弦函数定义，大约为29度——当然，它是一个抽象的角度。

    这个夹角的值无法从第一原理性理论导出，只能实验测量。

    因此从某种程度上来说。

    弱电统一只是在一定能阶上，两种基本力边界发生了模糊。

    而引起这种随能标跑动的物理定律的内在机制，目前科学界尚未了解——至少从公认理论的层面上来说是这样的。

    所以威腾只能先从错误的数据上对温伯格角进行反推，通过弱超荷来确定共变导数，用二分量之后底分量来表示。

    当然了。

    这种量级的笔算，自然难不倒威腾。

    因此很快。

    威腾便计算出了异常磁距的耦合常数的数值。

    不过在写下最终结果的时候，威腾的笔尖忽然一顿，脸露讶异。

    他第二次抬头看了眼杨老，又看了眼徐云。

    随后重新低下头，笔尖在纸上乱涂了几下，再次进行了演算。

    杨老见状也没多说话，而是就这样看着威腾计算。

    这一次。

    威腾的计算足足持续了

    十四分钟。

    十四分钟后。

    威腾第三次抬起了头，不过这次他先环视了周围众人一圈，方才对杨老说道：

    “1.53，耦合常数的能标变化只有1.53。”

    咕噜——

    威腾重重咽了口唾沫，此时此刻，他感觉自己的嘴唇有些发干：

    “杨，所以.你之前的猜测是错误的？”

    “对，出错了。”

    “那么真正的原因呢？”

    杨老沉默片刻，缓缓说道：

    “爱德华，在实验开始之前，你曾经举过冥王星的例子，用冥王星对天王星的影响来解释了未知微粒的存在。”

    “既然如此.想必你也应该知道，冥王星这颗星球有一点非常特殊。”

    “那就是它有一颗和它体型相差不是很大的卫星，叫做冥卫一，也被称之为卡戎，二者如同双生子一般彼此相对。”

    威腾下意识点了点头，不过依旧有些不明白杨老重提冥王星的目的。

    不过几秒钟后。

    他整个人便忽然意识到了什么，眼睛瞪得如同30个李荣浩那么大，骇然的看向了杨老：

    “杨，你的意思是”

    徐老朝他微微颔首，整个人靠到了座椅上，语气有些感慨：

    “是啊.我们从一开始就把923.8gev那个数字当成了一颗粒子的能级，但实际上有没有一种可能.”

    “这其实是两颗贴着很近的粒子，它们一直.”

    “手牵着手呢？”

    注：

    明天住院，可能请假一天。