書房中,徐川輕移鼠標(biāo),打開了自己的郵箱。
一份從大西洋彼岸發(fā)送過來的郵件正安靜的躺在里面。
是愛德華·威騰發(fā)過來的,也是他和德利涅兩人聯(lián)合起來最近三年在強(qiáng)核力與弱電理論統(tǒng)一難題上的研究成果。
盡管威騰表示在強(qiáng)電統(tǒng)一理論上他們距離還相當(dāng)?shù)倪h(yuǎn),在這條路上他們已經(jīng)近乎于走到了盡頭,很難再往下進(jìn)行推衍了。
但兩位菲爾茲獎得主,兩位普林斯頓高等研究院終身教授聯(lián)合起來所研究的理論,對于任何一位正在對同一難題上展開研究的學(xué)者來說,可謂是無價之寶了。
深吸了口氣,將胸中的濁氣排出后,徐川將郵件中的論文下載了下來。
《基于標(biāo)度和規(guī)范不變原理的強(qiáng)電統(tǒng)一場論研究》
“標(biāo)準(zhǔn)模型的完善—大統(tǒng)一節(jié)點的推導(dǎo)、質(zhì)量耦合常數(shù)的歸一化和簡單粒子磁矩異常的處理?!?br/>
點開論文,標(biāo)題和說明映入他的眼簾中。
這只是一半的弱電統(tǒng)一理論。
對于強(qiáng)核力如何與弱電理論在數(shù)學(xué)上進(jìn)行統(tǒng)一,研究路目前的主研究方向就是威騰和德利涅所研究的這條,從標(biāo)度理論和規(guī)范理論出發(fā),對其進(jìn)行推導(dǎo)的。
這樣就可以得到所有可能的相互作用形式。
徐川沒有放過任何的一個字符,仔細(xì)的閱讀著這一篇‘繼承’而來的論文。
無論是將其推廣到夸克部分和完整的三代費米子,都相對容易做到。
通過一代費米子,建立輕子部分的電弱統(tǒng)一理論,并由此推導(dǎo)出電磁相互作用后,對自由場的拉式量在進(jìn)行變換。
這三步推導(dǎo),對于在粒子物理上有一定研究的學(xué)者來說,還是比較容易的。
在強(qiáng)弱電三力的統(tǒng)一上,無數(shù)的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家前仆后繼,一點一點的積累,一點一點的確認(rèn)各種相互作用的形式,一點一點的完善Higgs機(jī)制、自發(fā)對稱性破缺、粒子耦合才有了如今的局面。
因為上述所有的推廣都是基于粒子無質(zhì)量的情況進(jìn)行的。
但是!
第一步,寫下自由場的拉式量,并且找到它具有的全局對稱性。
到這才是完整的弱電統(tǒng)一理論。
尤其是對其進(jìn)行驗證,更是直到二十世紀(jì)末尾的1983年才通過實驗得以證實。
聽起來是不是很簡單?
然而要將這些理論轉(zhuǎn)變成公式,足足耗費了理論物理學(xué)大半個世紀(jì)的時光才完成。
所以,在完成了這一半的弱電統(tǒng)一理論后,還需要再引入希格斯機(jī)制和自發(fā)對稱性破缺來賦予基本粒子質(zhì)量。
以電弱統(tǒng)一理論中,電磁相互作用的表達(dá)舉例。
隨后,對全局的對稱性進(jìn)行定域化,將普通的偏導(dǎo)數(shù)替換為協(xié)變導(dǎo)數(shù),引入了四個規(guī)范場,給出費米子場和規(guī)范場的相互作用項
簡單的來說,整個過程可以分成三步。
光是統(tǒng)一電磁力和弱相互作用力的難度就如此巨大了,更別提后面的強(qiáng)相互作用與引力了。
第三步,將完整的定域化后的拉式量寫開,分離出動能項和相互作用項。
而實驗證明,除了光子等極少數(shù)的粒子外,絕大部分的粒子本身都有質(zhì)量。
第二步,把全局對稱性定域化,引入規(guī)范場;
翻閱著兩位導(dǎo)師的研究,徐川從中汲取著自己需要的知識和理論。
“.利用EW理論來推導(dǎo)出大統(tǒng)一節(jié)點的三個最重要參數(shù),弱電耦合強(qiáng)度、高質(zhì)量粒子質(zhì)量和弱電-強(qiáng)耦合強(qiáng)度,進(jìn)而證明三種微觀力在高質(zhì)量粒子質(zhì)量下實現(xiàn)了統(tǒng)一,實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)模型閉環(huán)?!?br/>
“這是一條很不錯的思路,但是如何在統(tǒng)一后構(gòu)造拉格朗日量是首先就要解決的問題。”
看著論文,徐川輕聲自語著。
對于論文中的理論和思路,以他如今的目光很顯然能一針見血的找到核心問題所在。
對于兩位導(dǎo)師聯(lián)合起來的成果,他并不相信兩人會卡在第一步,如果是那樣,威騰大概也不會將這篇論文發(fā)給他了。
很快,論文的延續(xù)就證實了他的判斷。
“.有意思,他們在這里引用了超對稱理論中更基本對稱,將費米子和玻色子攪拌在一起,并且結(jié)合克萊因-戈登和狄拉克·拉格朗日是不變的來進(jìn)行處理。”
“如果是這樣的話,對其進(jìn)行擴(kuò)展,可以在大程度上構(gòu)造均勻的克萊因-戈登拉格朗日特征,只不過這里僅對無質(zhì)量的粒子有用,后續(xù)還需要再進(jìn)行處理”
書房中的燈光溫馨,窗外的月光明亮,徐川翻閱著兩位導(dǎo)師贈送給他的論文,不自覺的喃喃自語念叨著,推導(dǎo)著。
以他的視角來看,對于強(qiáng)電統(tǒng)一的工作,威騰和德利涅雖然還沒有完成。但毫無疑問,他們在這條路上已經(jīng)走出去很遠(yuǎn)的一段距離了。
他們構(gòu)造了一個包含所有基本粒子的統(tǒng)一的拉格朗日量,使用Klein-Gordon拉格朗日量——最后真空期望值得到了基本粒子之間的質(zhì)量守恒方程,并引入了質(zhì)量耦合常和確定有效質(zhì)量對磁矩異常的影響。
盡管在這份論文中,還存在著許多的問題。
比如基于同位旋守恒精確計算質(zhì)子磁矩異常該如何計算和確認(rèn);
比如強(qiáng)相互作用和弱相互作用的結(jié)合導(dǎo)致了氘磁矩異常該如何在解釋;
亦或者對于單個弱相互作用的影響和弱相互作用與電磁相互作用的聯(lián)合影響,如何給出尋找輕子磁矩異常的方案等等.
這些都是后續(xù)需要解決的問題。
但毫不夸張的說,這些理論和概念,如果整理成論文公開出去,對于理論物理學(xué)界來說毫無疑問是一次大地震。
如果在CERN或CPRHC的升級或建造完成后,通過對撞機(jī)來對這些理論進(jìn)行確認(rèn)這些理論中已經(jīng)完成的工作,兩人在有生之年能夠拿到一枚諾貝爾獎或許也不是沒有希望的事情。
畢竟強(qiáng)電統(tǒng)一理論可是當(dāng)今物理學(xué)界最大的王冠。
然而就在數(shù)個小時之前,威騰和德利涅選擇將這份成果送給了他,來幫助他完成強(qiáng)核力與電弱理論的統(tǒng)一。
書桌前,來自希格斯教授的遺稿和來自威騰與德利涅兩位導(dǎo)師的研究如同構(gòu)成打開強(qiáng)電統(tǒng)一大門的鑰匙的碎片。
盡管兩者都不完善,很多地方都僅僅是理論或者推測,但對于徐川來說,這已經(jīng)足夠了。
足夠幫助他在統(tǒng)一強(qiáng)電這條路上節(jié)省無數(shù)的時間了。
書房中,徐川將所有的精力都集中在了眼前潔白稿紙上。
手中的圓珠筆在紙上流暢地滑過,留下一個個美妙的字符,仿佛每一筆都是一首詩,每一個字都是一顆璀璨的星辰,點亮了整個世界。
在研究強(qiáng)核力與電弱理論統(tǒng)一的日子中,他的世界就只剩下了這一棟小小的別墅,以及那陳列在稿紙上的無數(shù)公式與理論。
徐川沉浸在對強(qiáng)電統(tǒng)一的研究中,日子就這樣一天天的過去了一個多月的時間。
雖然對于他來說,潛心研究某個問題而耗費一個月,兩個月,乃至半年或更長的時間都不是什么事。
但對于外面的人來說,如此漫長時間的‘失蹤’,難免讓人有些擔(dān)心和焦急。
紫金山腳下,五月中旬的天氣變幻莫測,上午還陽光明媚,中午這會就已經(jīng)在下著暴雨了。
別墅群中靠近徐川別墅的另一棟小別墅中。
鄭海肩膀上搭著一條的毛巾,頭發(fā)半干半濕的從房間里面走了出來,嘴里還叼著一根煙。
窩在檐廊下正看著書的唐思佳皺了皺眉,抽了抽鼻子,忍不住道:“搞完訓(xùn)練你不洗澡跑出來做什么?”
鄭海聳了聳肩,自覺的離她遠(yuǎn)一點,直接一屁股坐在檐廊上,隨意的回道:“抽完這根就去?!?br/>
徐川閉關(guān)研究,窩在別墅中不出去。對于他來說,日常的安保和司機(jī)工作可以說就幾乎全空閑下來了。
每天除了日常的巡視檢查外,就是在運動間里面揮汗如雨磨煉自己的‘武力’,保持身體狀態(tài)了。
唐思佳瞥了他一眼,看到他手中的香煙,吐槽道:“劇烈運動后抽煙,你也不怕將自己的肺折騰炸?!?br/>
鄭海笑了笑,隨意的談了下煙灰,道:“人生就這一個愛好,總不可能煙都讓抽吧?”
沒管鄭海,唐思佳合起了手中的書籍,有些擔(dān)憂的看著外面滴滴答答的暴雨,開口道:“這都一個多月了,教授怎么還不出來?”
“解決了問題,他自然就出來了。現(xiàn)在還沒出來,那肯定是問題還沒解決唄。”鄭海習(xí)以為常的說道。
“但是今年的第一季度的體檢他已經(jīng)錯過了半個多月了?!?br/>
唐思佳皺著眉頭說道:“而且他這樣窩在別墅中不出門,無論是久坐還是長時間的思考,對于身體來說都是很大的壓力?!?br/>
“萬一出了點什么事我們要不進(jìn)去看看?至少得先了解一下他的身體情況吧?”
鄭??戳怂谎?,說道:“我勸你最好還是別在他潛心研究的時候干這種事情,要是打斷了他的研究,你大概能青史留名。”
“而且體檢這種事情,延遲一兩個月也不會有什么太大的問題?!?br/>
聽到這話,唐思佳嘴唇張了張,朝著徐川的別墅看了一眼欲言又止。
雖然擔(dān)心這位主的身體情況,但真要如鄭海所說的那樣,打斷了他的研究或思路,大概真能‘青史留名’了。
在鄭海和唐思佳閑聊的時候,別墅的書房中,徐川針對強(qiáng)核力與弱電理論統(tǒng)一的工作,也來到了最后的時刻。
盡管研究過程并非如他預(yù)想中的那般一帆風(fēng)順,但對于最終的結(jié)果,他依舊充滿了信心。
如果將強(qiáng)電統(tǒng)一理論比作一座迷宮,那么他距離迷宮的出口也只剩下了最后的一兩個彎道,找到正確的出路,是遲早的事情。
“.應(yīng)用卡拉比角工具于夸克有效質(zhì)量變化中,可以得到的八重奏態(tài)異常磁矩異常的結(jié)果。這使得我們可以通過使用來自強(qiáng)子衰變的不同實驗數(shù)據(jù)來細(xì)化CKM矩陣的物理意義,得到MNS矩陣和CKM矩陣的統(tǒng)一性?!?br/>
即:【COSθc=2m^mag-P_d-M^mag-N_d/M^mag-P_d+1/4∑jk(Mm^mag-J_d-M^mag·K_d)】
“從衰變態(tài)來看,兩者具有相同的結(jié)構(gòu),并遵循相同的弱同位旋守恒,其前后的差異就是夸克和中微子之間的差異.”
書房中,盯著書桌上的稿紙,頭發(fā)和胡須都亂糟糟的徐川眼神中帶著明亮的光,嘴里輕輕的念叨著。
“基于超對稱變換,標(biāo)量粒子的質(zhì)量不破壞規(guī)范對稱性,它們的數(shù)值也不能由對稱性決定。”
“在色超導(dǎo)態(tài)中,色反三重態(tài)的夸克會在動量空間形成庫珀配對,庫珀對在
坐標(biāo)空間是長程關(guān)聯(lián)的松散的束縛態(tài)?!?br/>
“并且,隨著重子數(shù)密度的降低,色反三重態(tài)的夸克對的吸引相互作用增強(qiáng),夸克對會逐漸形成真正意義上的束縛態(tài),而夸克對與帶相反顏色的夸克之間也存在吸引相互作用,形成重子.”
“.而在對稱破缺基礎(chǔ)上,強(qiáng)、弱、電磁三種耦合常數(shù)的在Higgs質(zhì)量處10^15GeV能級處實現(xiàn)了統(tǒng)一,而電弱統(tǒng)一耦合常數(shù)為10^12GeV,強(qiáng)耦合常數(shù)為.”
“綜上所述:強(qiáng)核力與電弱理論的統(tǒng)一在數(shù)學(xué)上已經(jīng)完成!”
手中的圓珠筆停下,徐川將桌上那疊厚厚的草稿紙輕輕拾了起來。
在經(jīng)歷了兩世的努力,在希格斯、威騰、德利涅、施溫格、南部.等無數(shù)前行者為他打下的基礎(chǔ)上,他的強(qiáng)電統(tǒng)一理論總算是完成了!
這不是他一個人的成果,是無數(shù)人共同努力而得到的輝煌。
看著手中的論文,徐川嘴角漸漸勾起了一絲滿意的笑容。
他想起了希格斯教授的遺稿,想到了威騰堅定不移的將論文留給他,只為了能夠讓他去看一看那更遙遠(yuǎn)的世界。
或許,這就是文明存在的意義吧。
每一個人都在努力的活完自己短短的一生,將所有做出來的成果留給后代繼承,去學(xué)習(xí)。而后人亦在前人的基礎(chǔ)上去成長,去仰望那神秘而未知的世界。
人類啊,就是如此反復(fù)慢慢的成長。
真的很了不起!
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書名:《我修的老物件成精了》
作品簡介:
我修的木偶會跳舞?
我修的墨斗會指揮鋸子鋸木頭?
我修的油燈會讓房間所有的燈一閃一閃?
我修的玩偶屋,玩偶們?nèi)粘E軄砼苋?,組織各種表演?
不是,我修的老物件,為什么一件一件,都成精了?。?!
B大文物修復(fù)專業(yè),研究生沈樂表示很慌。你們再這樣下去,我不敢碰本專業(yè)了??!
誰知道青銅鼎跳舞是什么樣子……