走進(jìn)不科學(xué) 第兩百章 一條全新的微粒軌道(5.6K)

先前提及過。

在微觀物理中。

基本粒子可以分成四類：

夸克，輕子，規(guī)范玻色子，以及Higgs粒子。

而夸克由于夸克靜閉的緣故，是沒法單獨(dú)存在的。

因此在微觀領(lǐng)域，夸克主要是成雙成三的存在：

比如一個(gè)正夸克和一個(gè)反夸克構(gòu)成一個(gè)介子。

或者三個(gè)夸克或者三個(gè)反夸克構(gòu)成一個(gè)重子。

重子和介子統(tǒng)稱為強(qiáng)子，比如我們熟知的質(zhì)子和中子就屬于重子。

除此以外。

超子也是重子的一種。

它的特殊之處是至少含有一個(gè)奇異夸克,可以通過研究超子來理解重子的相互作用方式。

目前發(fā)現(xiàn)的超子種類有很多。

比如Σ超子、Ξ超子，Ω超子等等。

沒錯(cuò)。

想必有些同學(xué)已經(jīng)想起來了。

《異世界征服手冊》中，兔子們用來轟開青城山天宮秘境的粒子束，使用的就是Ω超子。

而不久前趙政國院士他們觀測到的Λ超子，同樣也是屬于以上的范疇。

看到這里。

很多人可能有些懵圈了：

雖然這些內(nèi)容看起來很好理解，但Λ超子到底有啥具體意義呢？

Λ超子理論上的意義其實(shí)有很多。

比如它有可能協(xié)助發(fā)現(xiàn)傳說中的第五種力。

又比如對暗物質(zhì)與暗能量探測有幫助。

又甚至能夠研究中子星等等。

而在現(xiàn)實(shí)中。

最直接的影響就是你我用到的手機(jī)。

目前所有的手機(jī)都會用到量子理論的知識，因?yàn)槭謾C(jī)大部分核心部件都用到半導(dǎo)體，半導(dǎo)體材料的性能要根據(jù)量子力學(xué)進(jìn)行推算優(yōu)化。

例如PN結(jié)當(dāng)中存在一個(gè)gap。

按照通俗的理解就是，電勢能大于電子的動能，正常理解下電子是不可能穿過這個(gè)gap的。

但是在量子力學(xué)的范疇下，允許電子有一定的概率發(fā)生躍遷，這個(gè)現(xiàn)象叫電子的隧穿。

電子隧道顯微鏡利用的就是這個(gè)原理。可以看到材料表面的勢能起伏。

進(jìn)而推斷材料表面結(jié)構(gòu)，最終進(jìn)行半導(dǎo)體研發(fā)。

比如目前三星已經(jīng)賣了一款搭載光量子芯片的手機(jī)GalaxyAQuantum，也就賣五百多刀。

光量子芯片用來產(chǎn)生量子隨機(jī)數(shù)，保證加密算法在物理上絕對安全，這也算是未來的一類趨勢。

因此微觀的粒子研究其實(shí)和我們現(xiàn)實(shí)是息息相關(guān)的，只是由于最終產(chǎn)品是一個(gè)完整態(tài)的緣故，內(nèi)中的很多技術(shù)大家存在一定的信息壁壘罷了。

而比起其他超子。

Λ超子還要更為特殊一些。

它是一類非常特殊的超子，它在核物質(zhì)中的單粒子位阱深度是目前所有已知微粒中最深的。

說句人話錯(cuò)了，通俗點(diǎn)的話。

它可以算是可控核聚變中非常關(guān)鍵的一道基礎(chǔ)。

因此目前各國對它的重視度都非常高，幾大頭部國家一年的相關(guān)經(jīng)費(fèi)都是一到兩個(gè)億起步。

視線在回歸原處。

趙院士他們的這次觀測徐云倒是有所耳聞，衰變事例的最大極化度突破了26，還是目前全球首破。

也算是個(gè)不大不小的新聞了。

不過要知道。

在趙院士他們首破之前,國際上的最大極化度便達(dá)到了25。

因此他們的首破在概念意義上是要大于實(shí)際意義的，只能領(lǐng)先半個(gè)身位的樣子。

但眼下徐云手中的這道公式,似乎指向的是另一個(gè)軌道：

別忘了。

二者相近的結(jié)合能數(shù)字,實(shí)際上是徐云將y(xn1)改成了y(xn2)后的結(jié)果。

換而言之。

在y(xn1)這個(gè)軌道上，理論上是存在另一個(gè)不同量級的Λ超子的。

想到這里。

徐云的好奇心愈發(fā)濃烈了。

隨后他再次切換到極光系統(tǒng)，將4685Λ超子的編號入了進(jìn)去。

片刻過后。

一堆衰變事例樣本出現(xiàn)在了他面前。

微粒信息不像是其他研究，其自身是不需要太過考慮保密度的。

因?yàn)榍岸肆Ｗ拥难芯亢同F(xiàn)代技術(shù)之間存在著不小的差異，你很難將某個(gè)微粒的發(fā)現(xiàn)直接擴(kuò)展成某種技術(shù)，沒有太大的保密價(jià)值。

所以在發(fā)現(xiàn)了新型微粒或者相關(guān)信息后，發(fā)現(xiàn)人基本上都會大大方方的將所有信息公開。

趙政國院士上傳的衰變樣本一共有37張，分成了六個(gè)檔案。

其中標(biāo)注了不少的衰變參數(shù)，外加其他一些鮮為人同學(xué)看起來如同天文數(shù)字、但實(shí)際上卻很重要的數(shù)據(jù)信息。

Λ超子的觀測方式是粒子對撞，而說起粒子對撞，很多人腦海中的第一反應(yīng)都是‘百億級’、‘高精尖’之類特別有逼格的詞兒。

但你要說粒子對撞機(jī)到底有啥用，不少人可能就說不上來了。

其實(shí)這玩意的原理很簡單：

你想研究一個(gè)橘子，但你卻有一棟樓那么粗的手指。

你感覺得到它，卻看不到它。

你想捏碎它，卻發(fā)現(xiàn)它總是狡猾的藏在你手指的縫隙里。

它小到你沒辦法碰觸它，更不要提如何剝開它了。

直到有一天你忽然來了個(gè)靈感，用一堆橘子去撞另一堆橘子。

于是乎。

它們碎了。

你感覺到了橘子核、汁液、橘子皮。

又于是乎。

你知道了一個(gè)橘子是這樣的，有橘子核、汁液、橘子皮。

這其實(shí)就是對撞機(jī)的本質(zhì)。

在微觀領(lǐng)域中，橘子的汁液變成了各種帶電或者不帶電的粒子。

伱想要將它們分開，就要付出一定的能量也就是兩大袋橘子碰撞的力量。

那么不同的尺度上分離物質(zhì)的組成部分需要多少能量呢？

分子之間的作用力最少,平均在0.1eV以下eV是電子伏特,指的是一個(gè)電子電荷通過一伏特電壓所造成的能量變化。

這是一個(gè)非常小的單位，作用只人體上可能就相當(dāng)與被凢凢扎了一下。

化學(xué)鍵則要高點(diǎn)。

在0.110eV之間。

內(nèi)層電子大概在幾到幾十KeV，核子則在MeV以上。

目前最深的是夸克，夸克與夸克之間的能級要幾十GeV。

按照驢兄的工作表來計(jì)算，這種能級差不多要皮卡丘從武則天登基那會兒一直發(fā)電到現(xiàn)在

而趙政國他們觀測的又是啥玩意兒呢？

同樣還是以橘子汁為例。

兩顆橘子在撞擊后，橘子汁的濺射區(qū)域和圖像是沒法預(yù)測的，完全隨機(jī)。

有些橘子汁濺的位置好點(diǎn)，有些差點(diǎn)，有些更是沒法觀測。

因此想要觀測到一種新粒子其實(shí)是非常困難的，你要拿著放大鏡一個(gè)個(gè)地點(diǎn)找過去，完全是看臉。

但如果你能提前知道它的軌道卻又是另一回事了。

比如我們知道有一滴橘子汁會濺到碰撞地點(diǎn)東南方37度角七米外的地面上，這個(gè)地面原本有很多污水淤泥，濺射后的橘子汁會混雜在一起沒法觀測。

但我們已經(jīng)提前知道了它的運(yùn)動軌跡，那么完全可以事先就在那兒放一塊干凈的采樣板。

然后雙手離開現(xiàn)場，找個(gè)椅子做好，安靜等它送上門來就行。

眼下有了Λ超子的信息，還有了公式模型，推導(dǎo)“落點(diǎn)”的環(huán)節(jié)也就非常簡單了。

眾所周知。

N及衰變的通解并不復(fù)雜。

比如存在衰變鏈A→B→C→D……，各種核素的衰變常數(shù)對應(yīng)分別為λ、λ、λ、λ……。

假設(shè)初始t時(shí)刻只有A，則顯然：NN(0)exp(λt)。

隨后徐云又寫下了另一個(gè)方程：

這是B原子核數(shù)的變化微分方程。

求解可得NλN(0)[exp(λt)exp(λt)]/(λλ)。

隨后徐云邊寫邊念：

“C原子核的變化微分方程是：dN/dtλNλN，即dN/dtλNλN”

“代入上面的N，所以就是NλλN(0)｛exp(λt)/[(λλ)(λλ)exp(λt)/[(λλ)(λλ)]exp(λt)/[(λλ)(λλ)]｝”

寫完這些他頓了頓，簡單驗(yàn)算了一遍。

確定沒有問題后，繼續(xù)寫道：

“可以定義一個(gè)參數(shù)h，使得hλλ/[(λλ)(λλ)]，hλλ/[(λλ)(λλ)]，hλλ/[(λλ)(λλ)]”

“則N可簡作：NN(0)[hexp(λt)hexp(λt)hexp(λt)]。”

寫完這些。

徐云再次看向屏幕，將Λ超子的參數(shù)代入了進(jìn)去：

“NN(0)[hexp(λt)hexp(λt)……h(huán)nexp(λnt)]，h的分子就是Πλi，i1～n1，即分子是λλλλ”

“Λ超子的衰變周期是17，所以h的分母，就是除開Λ超子前一種衰變常數(shù)與Λ超子衰變常數(shù)λ的差的積”

半個(gè)小時(shí)后。

極光軟件上現(xiàn)實(shí)出了一組數(shù)值。

徐云沒去看前面的數(shù)字，飛快的將鼠標(biāo)下拉。

很快，他便鎖定了其中的第十八行：

有了這一組數(shù)字，接下來的問題就非常簡單了。

徐云將這種數(shù)字輸入了極光模型，公式為：

這里的“:”是定義符號，它表示將右邊的東西定義成左邊的東西。

徐云現(xiàn)在為這個(gè)F（t）賦予了一個(gè)物理意義：

某個(gè)原子在時(shí)刻t依然存活（沒有衰變）的概率。

NN(0)[hexp(λt)hexp(λt)……h(huán)nexp(λnt)]這個(gè)公式描述了到時(shí)刻t還剩多少原子，徐云所作的是將剩下的原子數(shù)目比上最初的總原子數(shù)，這個(gè)量自然就是在那堆剩下的原子中能找到徐云想要的那個(gè)的概率。

非常簡單，也非常好理解。

極光系統(tǒng)連接的是中科院的次級服務(wù)器，使用的是中科院超算“夜語”的部分算力。

因此只過了十多分鐘。

他面前的屏幕上便顯示出了一個(gè)結(jié)果：

見此情形。

徐云瞳孔頓時(shí)微微一縮。

這個(gè)結(jié)果的意思就是

在一開始，y(xn1)y(xn)/h≈f這個(gè)軌道上便存在有一顆粒子。

只是在撞擊過程中它壽命終止或者躍遷失能了，所以最終沒有被捕捉到。

想到這里。

徐云沉默片刻，走出圖書館。

拿出手機(jī)撥通了一個(gè)號碼。

片刻過后。

手機(jī)接通，某個(gè)一聽就知道很帥的聲音從對頭傳了過來：

“喂，小徐？”

“嗯，是我，老師您這會兒有空嗎？”

“剛出實(shí)驗(yàn)室，啥事兒？”

徐云組織了一番語言，說道：

“老師，我之前不是研究過一個(gè)Σ超子的課題嗎？您還記得不？”

Σ超子是目前比較主流的超子之一，壽命為0.15納秒，質(zhì)量比超子重一點(diǎn)。

徐云的碩士課題便是Σ超子強(qiáng)相互作用下產(chǎn)生的能級產(chǎn)生影響，涉及到了一些量子色動力學(xué)理論范疇。

因此很快。

電話對頭便傳來了潘院士的回復(fù)：

“沒錯(cuò)，哦，我看到你開啟極光系統(tǒng)的記錄了，是研究有成果了嗎？”

極光涉及到了服務(wù)器的算力問題，每個(gè)學(xué)生的份額都是有限的。

潘院士作為徐云的導(dǎo)師，自然會收到相關(guān)通知，徐云也沒打算瞞著他：

“是這樣的，老師，我在研究Σ超子的時(shí)候，忽然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)比較特殊的相性軌道，本征態(tài)上和Σ超子有些區(qū)別。”

“后來我用極光系統(tǒng)進(jìn)行了模擬，發(fā)現(xiàn)它與趙院士不久前觀測到的4685Λ超子有些類似。”

“所以我對這個(gè)軌道公式進(jìn)行了優(yōu)化模擬，用Λ超子的衰變參數(shù)取代了Σ超子，最后發(fā)現(xiàn)”

電話對面。

潘院士原本正側(cè)著腦袋，用肩膀和耳朵夾著手機(jī)，雙手則在拆解一份秋刀魚外賣。

不過在聽到徐云第一句話時(shí)。

他便隱約意識到了什么，停下了手中的動作。

當(dāng)徐云最后一句話說完，他的表情已然凝重了許多，并且完全跟上了徐云的思路：

“小徐，最后的F是多少？”

“t0，F(xiàn)1，換而言之，在那個(gè)軌道上應(yīng)該存在有一顆新粒子。”

說完徐云頓了頓，補(bǔ)充道：

“一顆可以被捕捉觀測的新粒子。”

玩?zhèn)€大的吧，各位可以猜猜這個(gè)新粒子會衍生出什么技術(shù)。

目前可以公開的信息如下：

這個(gè)技術(shù)除了Λ超子有關(guān)外，還涉及到了DNA儲存技術(shù)和人工智能咪咪，以及獎(jiǎng)勵(lì)公式中最后那部分的比值。（軌道公式只是三部分的第一部分）

猜對的話加三十更，我就不信了，這個(gè)也能有人能猜對？