書房中,徐川輕移鼠標(biāo),打開(kāi)了自己的郵箱。
一份從大西洋彼岸發(fā)送過(guò)來(lái)的郵件正安靜的躺在里面。
是愛(ài)德華·威騰發(fā)過(guò)來(lái)的,也是他和德利涅兩人聯(lián)合起來(lái)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(jiǎng)得主,兩位普林斯頓高等研究院終身教授聯(lián)合起來(lái)所研究的理論,對(duì)于任何一位正在對(duì)同一難題上展開(kāi)研究的學(xué)者來(lái)說(shuō),可謂是無(wú)價(jià)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(lái)。
《基于標(biāo)度和規(guī)范不變?cè)淼膹?qiáng)電統(tǒng)一場(chǎng)論研究》
“標(biāo)準(zhǔn)模型的完善—大統(tǒng)一節(jié)點(diǎn)的推導(dǎo)、質(zhì)量耦合常數(shù)的歸一化和簡(jiǎn)單粒子磁矩異常的處理?!?br/>
點(diǎn)開(kāi)論文,標(biāo)題和說(shuō)明映入他的眼簾中。
這只是一半的弱電統(tǒng)一理論。
對(duì)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(duì)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(méi)有放過(guò)任何的一個(gè)字符,仔細(xì)的閱讀著這一篇‘繼承’而來(lái)的論文。
無(wú)論是將其推廣到夸克部分和完整的三代費(fèi)米子,都相對(duì)容易做到。
通過(guò)一代費(fèi)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(duì)自由場(chǎng)的拉式量在進(jìn)行變換。
這三步推導(dǎo),對(duì)于在粒子物理上有一定研究的學(xué)者來(lái)說(shuō),還是比較容易的。
在強(qiáng)弱電三力的統(tǒng)一上,無(wú)數(shù)的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家前仆后繼,一點(diǎn)一點(diǎn)的積累,一點(diǎn)一點(diǎn)的確認(rèn)各種相互作用的形式,一點(diǎn)一點(diǎn)的完善Higgs機(jī)制、自發(fā)對(duì)稱性破缺、粒子耦合才有了如今的局面。
因?yàn)樯鲜鏊械耐茝V都是基于粒子無(wú)質(zhì)量的情況進(jìn)行的。
但是!
第一步,寫下自由場(chǎng)的拉式量,并且找到它具有的全局對(duì)稱性。
到這才是完整的弱電統(tǒng)一理論。
尤其是對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證,更是直到二十世紀(jì)末尾的1983年才通過(guò)實(shí)驗(yàn)得以證實(shí)。
聽(tīng)起來(lái)是不是很簡(jiǎn)單?
然而要將這些理論轉(zhuǎn)變成公式,足足耗費(fèi)了理論物理學(xué)大半個(gè)世紀(jì)的時(shí)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(duì)稱性破缺來(lái)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(duì)全局的對(duì)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(gè)規(guī)范場(chǎng),給出費(fèi)米子場(chǎng)和規(guī)范場(chǎng)的相互作用項(xiàng)
簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō),整個(gè)過(guò)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(kāi),分離出動(dòng)能項(xiàng)和相互作用項(xiàng)。
而實(shí)驗(yàn)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(duì)稱性定域化,引入規(guī)范場(chǎng);
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(shí)和理論。
“.利用EW理論來(lái)推導(dǎo)出大統(tǒng)一節(jié)點(diǎn)的三個(gè)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(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)模型閉環(huán)?!?br/>
“這是一條很不錯(cuò)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(wèn)題?!?br/>
看著論文,徐川輕聲自語(yǔ)著。
對(duì)于論文中的理論和思路,以他如今的目光很顯然能一針見(jiàn)血的找到核心問(wèn)題所在。
對(duì)于兩位導(dǎo)師聯(lián)合起來(lái)的成果,他并不相信兩人會(huì)卡在第一步,如果是那樣,威騰大概也不會(huì)將這篇論文發(fā)給他了。
很快,論文的延續(xù)就證實(shí)了他的判斷。
“.有意思,他們?cè)谶@里引用了超對(duì)稱理論中更基本對(duì)稱,將費(fèi)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(lái)進(jìn)行處理?!?br/>
“如果是這樣的話,對(duì)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(guò)這里僅對(duì)無(wú)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(zèng)送給他的論文,不自覺(jué)的喃喃自語(yǔ)念叨著,推導(dǎo)著。
以他的視角來(lái)看,對(duì)于強(qiáng)電統(tǒng)一的工作,威騰和德利涅雖然還沒(méi)有完成。但毫無(wú)疑問(wèn),他們?cè)谶@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(gè)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(duì)磁矩異常的影響。
盡管在這份論文中,還存在著許多的問(wèn)題。
比如基于同位旋守恒精確計(jì)算質(zhì)子磁矩異常該如何計(jì)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(duì)于單個(gè)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(wèn)題。
但毫不夸張的說(shuō),這些理論和概念,如果整理成論文公開(kāi)出去,對(duì)于理論物理學(xué)界來(lái)說(shuō)毫無(wú)疑問(wèn)是一次大地震。
如果在CERN或CPRHC的升級(jí)或建造完成后,通過(guò)對(duì)撞機(jī)來(lái)對(duì)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(jiǎng)或許也不是沒(méi)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(gè)小時(shí)之前,威騰和德利涅選擇將這份成果送給了他,來(lái)幫助他完成強(qiáng)核力與電弱理論的統(tǒng)一。
書桌前,來(lái)自希格斯教授的遺稿和來(lái)自威騰與德利涅兩位導(dǎo)師的研究如同構(gòu)成打開(kāi)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(cè),但對(duì)于徐川來(lái)說(shuō),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(wú)數(shù)的時(shí)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(guò),留下一個(gè)個(gè)美妙的字符,仿佛每一筆都是一首詩(shī),每一個(gè)字都是一顆璀璨的星辰,點(diǎn)亮了整個(gè)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(wú)數(shù)公式與理論。
徐川沉浸在對(duì)強(qiáng)電統(tǒng)一的研究中,日子就這樣一天天的過(guò)去了一個(gè)多月的時(shí)間。
雖然對(duì)于他來(lái)說(shuō),潛心研究某個(gè)問(wèn)題而耗費(fèi)一個(gè)月,兩個(gè)月,乃至半年或更長(zhǎng)的時(shí)間都不是什么事。
但對(duì)于外面的人來(lái)說(shuō),如此漫長(zhǎng)時(shí)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(cè),上午還陽(yáng)光明媚,中午這會(huì)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(lái),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(lái)做什么?”
鄭海聳了聳肩,自覺(jué)的離她遠(yuǎn)一點(diǎn),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(duì)于他來(lái)說(shuō),日常的安保和司機(jī)工作可以說(shuō)就幾乎全空閑下來(lái)了。
每天除了日常的巡視檢查外,就是在運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)后抽煙,你也不怕將自己的肺折騰炸。”
鄭海笑了笑,隨意的談了下煙灰,道:“人生就這一個(gè)愛(ài)好,總不可能煙都讓抽吧?”
沒(méi)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(kāi)口道:“這都一個(gè)多月了,教授怎么還不出來(lái)?”
“解決了問(wèn)題,他自然就出來(lái)了?,F(xiàn)在還沒(méi)出來(lái),那肯定是問(wèn)題還沒(méi)解決唄?!编嵑A?xí)以為常的說(shuō)道。
“但是今年的第一季度的體檢他已經(jīng)錯(cuò)過(guò)了半個(gè)多月了?!?br/>
唐思佳皺著眉頭說(shuō)道:“而且他這樣窩在別墅中不出門,無(wú)論是久坐還是長(zhǎng)時(shí)間的思考,對(duì)于身體來(lái)說(shuō)都是很大的壓力?!?br/>
“萬(wàn)一出了點(diǎn)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(shuō)道:“我勸你最好還是別在他潛心研究的時(shí)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(gè)月也不會(huì)有什么太大的問(wèn)題?!?br/>
聽(tīng)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(shuō)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(shí)候,別墅的書房中,徐川針對(duì)強(qiáng)核力與弱電理論統(tǒng)一的工作,也來(lái)到了最后的時(shí)刻。
盡管研究過(guò)程并非如他預(yù)想中的那般一帆風(fēng)順,但對(duì)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(gè)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(guò)使用來(lái)自強(qiáng)子衰變的不同實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)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(lái)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(duì)稱變換,標(biāo)量粒子的質(zhì)量不破壞規(guī)范對(duì)稱性,它們的數(shù)值也不能由對(duì)稱性決定?!?br/>
“在色超導(dǎo)態(tài)中,色反三重態(tài)的夸克會(huì)在動(dòng)量空間形成庫(kù)珀配對(duì),庫(kù)珀對(duì)在
坐標(biāo)空間是長(zhǎng)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(duì)的吸引相互作用增強(qiáng),夸克對(duì)會(huì)逐漸形成真正意義上的束縛態(tài),而夸克對(duì)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(duì)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(jí)處實(shí)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(lái)。
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(wú)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(gè)人的成果,是無(wú)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(jiān)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(gè)人都在努力的活完自己短短的一生,將所有做出來(lái)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(zhǎng),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(zhǎng)。
真的很了不起!
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書名:《我修的老物件成精了》
作品簡(jiǎn)介:
我修的木偶會(huì)跳舞?
我修的墨斗會(huì)指揮鋸子鋸木頭?
我修的油燈會(huì)讓房間所有的燈一閃一閃?
我修的玩偶屋,玩偶們?nèi)粘E軄?lái)跑去,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(lè)表示很慌。你們?cè)龠@樣下去,我不敢碰本專業(yè)了??!
誰(shuí)知道青銅鼎跳舞是什么樣子……