第412章 建国后高能物理最重要的成果.诞生！（中）

    “那个.周院士，Peccei-Quinn度规的话，能不用双电子捕获的角度试试呢.”

    其实从声量角度来说，这句话的音调并不算高。

    但此时此刻。

    由于现场太过安静的缘故，这番话在本就的实验室里，却显得清晰异常。

    唰——

    前后几乎半秒钟不到。

    包括周绍平、侯星远以及季向东在内。

    所有人的目光同时都朝发声者看去。

    与此同时。

    在人群外围一些的地方，徐云刚好弱弱的收回了举起的手。

    很明显。

    这句突兀响起的话，正是出自徐云之口。

    “.”

    徐云身边的潘院士脸上的表情也有些意外，似乎丝毫没预料到徐云会在这个关头冒出来这么一番话。

    不过他并没有像很多电影里演的那样一拉徐云胳膊，啥都不管就哔哔起【年轻人不懂事】之类责怪的话语。

    恰恰相反。

    回过神后。

    潘院士下意识与赵政国对视了一眼，先于其他人开口，问道：

    “小徐，你有什么看法？”

    作为徐云的老师，潘院士很清楚徐云的性格。

    他知道自己的这个学生，绝不是那种无的放矢的莽撞之辈。

    况且作为孤点粒子轨道的发现者，徐云对孤点粒子的了解也仅次于他和赵政国。

    在这种基础上。

    徐云完全存在灵光一闪的可能性，毕竟这个问题本就处于讨论阶段。

    除了潘院士外。

    周绍平也轻轻扶了扶装饰用的无度数眼镜，若有所思的对徐云问道：

    “我记得你是小.小徐博士是吧，你说的双电子捕获是什么意思？”

    徐云闻言抬头看了眼周绍平身边的侯院长，在侯院长鼓励的目光中沉吟片刻，说道：

    “周院士，您应该知道，从理论上来说，一颗冷暗物质粒子，它应该符合轻子数不守恒以及重子数不守恒两个特性，对吧？”

    周绍平点了点头。

    作为国内高能物理的拓路者，他当然知道这个概念。

    当然了。

    在高能物理中，相关定义不是徐云所说的不守恒，而是轻子数/重子数守恒。

    它们指的是一种相加性量子数，反应前后各粒子的重子数/轻子之和，等于反应之后各粒子的重子数/轻子之之和。

    某些意义上来说.

    这有点类似化学公式里的配平。

    接着把后半句话的等于改成不等于，就是不守恒的情形了。

    另外需要强调的是。

    这里所谓守恒并不是说不允许它们产生或消失，只是说重子或者轻子产生或消失的规律，必须满足守恒定律。

    以质子为例。

    重子数守恒限制重子的衰变末态必须有重子，因此质子无法衰变到比它更重的重子，所以质子很稳定。

    但在量子场论中。

    非微扰sphaleron过程满足重子数减去轻子数B-L守恒，但是可以使重子和轻子相互转化，这就给重子/轻子不守恒打下了理论上的基础——虽然对于大多数物质来说，这是禁区。

    不守恒概念涉及到的一般是反物质，比如电子与正电子——微粒类的反物质是存在的，2010年欧洲粒子物理研究所CERN就制造出了反氢原子。

    还有医学应用里的PET，全名就叫做正电子发射断层扫描。

    PET也同样使用的是正电子，来自放射性同位素的beta+衰变，已经在生活中很常见了。

    当然了。

    此处暂且不讨论反物质的问题，但与正反物质湮灭一样，暗物质也是符合轻子数/重子数不守恒的。

    为什么呢？

    原因很简单。

    因为暗物质的动能要远小于对应的静能——这句话是暗物质的真正核心。

    也就是此前提及过许多次的孤点粒子的运动方式：

    瞬移。

    好比孤点粒子理论上消耗的静能是100，实际上瞬移的动能是50。

    那么少掉的这50，就是所谓的不守恒，也可以算作微观领域的回扣。

    上头这句话非常重要，这才是暗物质的核心本质之一。

    想到这里。

    周绍平顿了顿，又问道：

    “小徐，然后呢？伱准备怎么利用这两个特性？”

    徐云沉默了几秒钟，余光扫到了桌面上一副空白的写字板，便硬着头皮把它取了过来，边写边解释道：

    “周院士，您可能不太了解，孤点粒子有个特性，就是永远会跟随在它的伴子也就是4685∧超子的身边。”

    “而4685∧超子.或者说所有的超子，都是.重子。”

    周绍平顿时眼前一亮，隐隐约约的似乎摸到了某些头绪，连忙催促道：

    “小徐，你继续说下去。”

    徐云点点头，到了这个时候，他反而不怎么紧张了：

    “在前头的基础上，我的想法是这样的。”

    “我们可以先施加一个特殊的条件例如1/2 * e^2/h之类的，制造出一个短时效的破缺场，以此来促进手性4685∧超子的生成。”

    “而在手性4685∧超子生成的时候，孤点粒子便会与它‘殉情’。”

    “由于生成的4685∧超子有左手和右手两种性质，如此一来，它们就会形成一个费米形的激发区域。”

    “于此同时，我们可以开始用电子束去撞击氙原子.”

    “等等！”

    徐云话没说完。

    之前那位反对周绍平方案、但又表示过如果能拿出对应思路自愿出力计算的老院士便忽然打断了他。

    这位老院士的名字叫做章公定，搞的是拓扑物理学，主要方向在规范变换这块，今年刚过八十。

    章公定的发型有些地中海，酒糟鼻，身材有些走样，脾气历来火爆，眼里容不得半点沙子。

    想当年章公定做杰青评审的时候，有另一个工程院院士想找他给自己的学生开个后门，大致就是想把一个B级的本子提到A，能申请个青千。

    其实这事儿严格来说也不算标准的后门，能写出B级本子也是要些本事的，B升A很多时候都是模棱两可之间。

    结果没想到。

    章公定直接回了对方一句滚，让对方丢了个大面子，以至于现在都还记恨着他。

    当然了。

    能够来到锦屏实验室，说明章公定无论是能力还是品行上都是合格的。

    脾气火爆只是单纯的性格问题而已。

    打断徐云后。

    章公定拧着眉毛，一手捂着自己的左侧腹部，一边问道：

    “小同志，你前边的话没什么毛病，但电子束去撞击氙原子又是为了什么？”

    徐云对章公定打断自己的行为也没怎么在意，他知道这位大佬的性格就是这样，便耐心解释道：

    “章院士，您忘了这里是什么地方吗？”

    “这里？”

    章公定微微一愣，不假思索的便回答道：

    “不就是锦屏地下实验等等！”

    说着说着。

    章公定似乎意识到了什么，猛然抬起头，死死的盯着徐云：

    “你是说A1试验厅？”

    徐云笑着点了点头：

    “没错。”

    与此同时。

    一旁的周绍平也很快理解了徐云的意思，欣喜之下，忍不住双掌啪的一合：

    “妙啊！”

    随后眼见周围有些非相关专业的院士或者院士的助手没有理解徐云的意思，周绍平便主动开口道：

    “小徐之前的方案不是构建出了一个费米形的激发区域嘛，如果在这种情况下用电子束去撞击氙原子，就会发生一个情况.”

    “那就是会有两个电子在靠近原子核的壳中同时迁移到原子核内，撞击上一个质子，并且将这个质子转换成中子。”

    “另外在在这个过程中，还会产生该转换的副产品——核子会吐出两个中微子。”

    “而我们这间屋子的隔壁”

    说着。

    周绍平指了指左边的墙壁，意味深长的道：

    “那个代号A1试验厅，便能够完成中微子检测呢”

    说完他顿了顿，语气有些感慨：

    “这个检测不一定是捕捉到中微子，只要检测到‘吐出来’的衰变反应就行了。”

    “比起捕捉中微子，衰变反应别说锦屏了，任意一所一本大学的实验室都能做到。”

    “而我们只要以这个数据为框架，就可以试着进行Peccei-Quinn度规广域场的建设”

    周绍平的声音在室内缓缓回荡，整个主控台周围顿时落针可闻。

    此前提及过。

    Peccei-Quinn度规是个轴子场模型，非常契合暗物质的检测。

    但怎么构建出这样一个框架，却是个麻烦事儿。

    这就好比一个程序。

    我们事先已知或者构想了这个程序的功能，

    例如它可以完成10的24次方量级的计算，又例如它可以实时下载某个老师的小电影等等。

    但怎么写它的代码，却是一个需要先解决的问题。

    只要这个代码跑出来，那么剩下的具体操作就是程序负责的事儿了。

    在这次事件中。

    程序的‘功能’便是控制微粒的出射角θ，让上下两个信号接收器通过光程差来避免放射性背景的误差。

    而徐云给出的这个想法，就是构建广域场的具体方式，也就是“代码”的内容：

    Peccei-Quinn度规涉及到了麦克斯韦方程组延伸出的规范场局域u1对称性，那么一个手性对称的规范场显然是非常合适的选择。

    而4685∧超子，便是一个绝佳的规范场基底。

    它不是反物质，但却可以和孤点粒子发生交互作用。

    而孤点粒子又存在重子数不守恒

    在1/2 * e^2/h类似的条件下。

    4685∧超子和孤点粒子不会直接形成广域场，但却可以形成一个费米激发态。

    在这个激发态中。

    衰变的原子壳中会出现两个空位，因此会有两个电子同时被‘上膛’。

    众所周知。

    质子是由两个上夸克及一个下夸克组成，中子是由一个上夸克和两个下夸克组成。

    质子与中子互相变换，就是通过将一个u夸克(+2/3e电荷)和一个d夸克(-1/3e)互相变化。

    比如中子可以释放电子和电子中微子的反粒子变成质子，能量很高的质子可以放出正电子和电子中微子变成中子。

    上述第一个叫做β-衰变，第二个叫做β+衰变。

    也就是电子+质子=电子中微子+中子。

    而这时候呢。

    一切就又回到了最开始的原点：

    孤点粒子符合轻子数不守恒以及重子数不守恒，也就是动能小于静能。

    因此同样的信号。

    由孤点粒子形成费米激发态最终生成的电子中微子，与常规放射性背景的信号是完全不一样的。（我真他娘的是个天才~）

    不过很快。

    章公定便再次眉头一皱，提出了另一个问题：

    “小徐博士，如果你准备从双电子捕获入手的话，还有一个问题需要解决吧？”

    徐云连忙正了正身子：

    “愿闻其详。”

    章公定挠了挠自己的地中海，掰持着手指算到：

    “你看啊，在质子转变成中子中，W-玻色子起了一个传播作用，对吧？”

    “所以整个过程实际上是上夸克吸收了W-玻色子，那么W-玻色子的这部分能级精度误差，你准备怎么修正呢？”

    “W-玻色子的能级精度啊.”

    徐云闻言，顿时表情一肃。

    如今这个方案属于他的灵光乍现，详细的思考的时间其实并不长，或者说也不可能长。

    之前能够说出那句话，很大部分要归功于他对孤点粒子的了解。

    因此眼下听章公定这么一问，徐云也很快意识到了一个问题：

    虽然自己的方案消除了常规放射性背景的误差，却多了个W-玻色子的影响。

    这部分的影响量级大概是80GeV，误差大概在万分之七左右，比ΛCDM百分之三的误差要精确很多。

    但这个误差幅度依旧很大，至少离众人预想的‘完美’情景有所差距。

    如果在之前那还好说点。

    但如今随着这个新方案的提出，众人的期望值和情绪也愈发拔高了不少。

    因此与之前相比，这一次反倒有不少院士不太愿意就这样‘将就’过去了。

    但这个问题要怎么解决呢.

    就在徐云沉默之际。

    人群外忽然又响起了一道声音。

    比起徐云此前说话的底气不足，这道声音是真的有些虚弱：

    “小章.可以试.试加入J/psi粒子修正”

    徐云等人顺势望去。

    看清说话对象的容貌后，徐云顿时一惊。

    这次的开口之人不是别人，赫然是.

    王耀平王老！

    只见不知何时，王老的轮椅已经被人推到了主控台附近。

    这位华夏空间技术的国宝级宿老，此时正披着一条毛毯，一边喘着气一边开口：

    “用J/psi粒子做本底模型.应该应该可以对抵掉W-玻色子的误差”

    “J/psi粒子？”

    听到这个名词。

    徐云、周绍平等人，脸上同时一怔。

    不过一秒钟后。

    众人的这丝错愕，便立刻化作了

    欣喜！

    J/psi粒子。

    这是一种产生机制尚不明朗的微粒。

    它比较常见的出现方式，主要有singlet prompt、octlet prompt和B及璨偶素衰变三种过程。

    比如QGP产生的标志之一，就是是高横动量下的J/Psi的产额抑制。

    除以此外。

    J/psi -> rho+π-也是一种很有代表性的强衰变。

    J/psi粒子的能量约3GeV，虽然和W-玻色子的80GeV相比相差很大，但它却有个相当特殊的地方：

    那就是它可以满足对称性的W-玻色子标量场。

    举个例子。

    如果说徐云他们的实验过程是一道水流，W-玻色子是混入水中的小磁块，会对水流的体积统计造成影响。

    而J/psi粒子呢，就是一种磁极。

    它可以完美的将W-玻色子吸附出来，同时还不会和水流发生反应。

    不得不说，不愧是王老，一开口便直中标的，一针见血。

    有了J/psi粒子这么个补丁.

    至少从理论上来看，徐云的方案可以说是完全成立了。

    当然了。

    作为一个精尖的研究方案，单纯在理论上合格是不够的。

    想要让它能够顺利跑起来，还需要计算出各种关键的数值。

    这也不是一个容易的活儿。

    这种没有现成模板的数据很难用超算之类的协助，完全都需要重新设定。

    各种材料例如水基液总数、J/psi粒子的入射角度等等，都只能通过以往的经验来进行初步设计。

    至于量是多是少还是刚好合适.

    唯一的验证方式就是实操，然后根据最后的结果进行调试。

    不过总而言之。

    最难的切入点已经全部搞定了。

    前前后后消耗了不少精力的徐云，也才此时忍不住打了个哈欠。

    昨晚由于某个不愿意透露姓名的陆姓教授打呼噜的缘故，他在招待所里其实就没怎么睡好。

    于是他和潘院士说了一声，便回到了台下的座位上小憩了起来。

    结果刚没眯一会儿，他的耳边便传来了一阵交谈声。

    徐云下意识睁开眼，发现此时周绍平正站在他身边两三个身位，与助理说着话：

    “小马，你去趟行李室，把我的老花镜拿过来，抓紧点时间！”

    待助理离开后。

    徐云拍了拍脸颊，有些好奇的对周绍平问道：

    “周院士，您眼镜坏了？”

    “哦，是小徐啊。”

    周绍平此时也发现了坐在自己身边的徐云，笑着指了指自己现在戴着的眼镜：

    “不是不是，我现在这副是没有度数的装饰镜，想坏也坏不了的。”

    徐云顿时一愣：

    “那您找马助理去拿老花镜是”

    周绍平看了他一眼，用下巴朝主控台努了努：

    “你提出的方案虽然在理论上可行，但制定成具体的操作步骤，却还需要很复杂的适配与规划。”

    “这种适配电脑啊超算啊都设计不出来，其他的研究员经验又不足，所以我们几个老骨头就和小季商量了一下，由我们出面来协助制定具体的方案。”

    “毕竟方案设计，华夏没几个人比我们有经验了。”

    周绍平话音刚落。

    周围也陆续传来了各位老院士的声音：

    “小陈，给我泡壶西洋参！”

    “小郭，我假牙呢？”

    “小季，这个实验室没啥设备，能抽烟不？”

    “谁给我支笔？媒介子这玩意儿就是得用笔算才合适，出了大漠后几十年没用笔算了，可惜老郑走得早.”

    除了周绍平外。

    最靠近徐云的院士是性格很暴躁的章公定，此时他正乐呵呵的朝几个同行做着抱拳的手势：

    “诸位老哥等我片刻，我去换个纸尿裤就回来，人老了，除了脑袋还勉强能转，有些部位管不住咯.”

    很快。

    包括潘院士在内，所有能动的院士们，都分配到了对应的适配任务。

    “.”

    看着热热闹闹的现场，徐云的鼻子忽然有些发酸。

    作为全国乃至全球都顶级的地下基地，锦屏实验室拥有着很多很多先进的设备。

    在一些数据分析方面，它甚至超过了常见的‘国家队’之流。

    但当某个环节缺乏模板可套，需要完全自主适配的时候.

    这些设备就有些无力了。

    这种情景下唯一有用的，便是丰富的科研经验。

    而纵观整个华夏。

    谁能有这些老院士的经验丰富呢？

    这是一个很残酷但又无法否定的现实。

    但看着这一位位八十岁、九十岁的老人包着纸尿裤上阵.

    徐云的心头总是有些不是滋味。

    还是不够强啊

    无论是个人还是国家，都是如此

    过了一会儿。

    徐云眼中闪过一丝决断，快步走到了周绍平身边，道：

    “周院士，我来给您打个下手吧。”

    “打下手？”

    周绍平顿时一愣，脸上浮现出了一丝犹豫：

    “小徐博士，我要做的可不是单纯的计算，否则用计算机就能解决了。”

    “像高横动量、规范场基底的跨度，都需要很复杂的适配，最少都是两三个模块一起联动，你能行吗？”

    徐云用力的一点头：

    “您放心吧，我肯定跟得上您！”

    周绍平似乎还想说些什么，但想到徐云此前的表现，他最后还是迟疑着同意了：

    “行，那你就来试试吧，跟我来。”

    徐云点点头，跟着他走到了试验台边。

    与此同时。

    他的掌心之内。

    一张卡片悄然化作了虚影

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    通宵码了这些，撑不住了，错别字醒来改。

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    (本章完)