第1210節(jié)
在2023年,被發(fā)現(xiàn)的基本粒子主要由四大類構(gòu)成: 夸克、輕子、規(guī)范玻色子和希格斯粒子。 這四大類粒子,又分成61種微粒。 也就是12種輕子: 電/繆/t子+3代中微子,正反x2。 (正/反)*(上/下/奇/粲/頂/底)*(紅/藍/綠)36種夸克; 光子一種、z/w^+/w^-子三種,8種膠子以及一種希格斯粒子。 但在眼下這個時期。 物理學界對于粒子物理的了解僅限于寥寥四種: 光子、電子、第一代中微子、繆子……然后就沒了。 沒錯。 和太監(jiān)的下面一樣,沒了。 剩下的那些粒子中。 t子要在1977年由馬丁·劉易斯·佩爾發(fā)現(xiàn)。 z/w玻色子要在1983年被發(fā)現(xiàn)——不過它被計算出來的時間要早點兒。 膠子則是在1979年被丁肇中找到的。 至于希格斯粒子就更別提了,2012年才被從高能級區(qū)間里翻出來。 至于36種夸克…… 它連模型都要在3年后才會被蓋爾曼提出,并且直到十多年后才會被證明夸克的存在。 換而言之。 在眼下這個時期。 你要是說誰都想不到中子之下還有結(jié)構(gòu)那肯定不至于,畢竟這個時代早就脫離近代物理學的范疇了。 但如果把條件限制成了解這個結(jié)構(gòu)有多深,知道它的意義有多重大,那么最終的答案顯然就是只有徐云一人。 后世他和中科院花了無數(shù)心血,在發(fā)布會上近乎賭上了一切,也不過是為了讓微觀粒子中加入孤點粒子這么一顆新成員而已…… 但在如今。 尚未被物理學界發(fā)現(xiàn)的微觀粒子,何止是一顆兩顆那么簡單?! 擺在徐云面前的,可是整個基礎粒子模型! 而發(fā)現(xiàn)這些粒子的重要工具,便是劍橋大學的那臺串列式粒子加速器。 誠然。 區(qū)區(qū)80mev的能級,想要找到希格斯粒子肯定是白日做夢。 但t子、z/w玻色子和膠子的發(fā)現(xiàn)能級,卻完全在它的運作范圍之內(nèi)。 同時如今的物理學界還在對楊老提出的楊-米爾斯場進行著緩慢消化,實驗只能進行暴力破解,這個情況要一直持續(xù)到特·胡夫特橫空出世才會停止。 所以不夸張的說。 雖然劍橋大學將那臺加速器視為珍寶,但只有徐云才懂得它的真正價值。 如果這種機會都不把握住…… 那徐云還是人嗎? “中子之內(nèi)啊……” 就在徐云心緒縹緲之際,一旁的錢秉穹忽然開口了。 但他詢問的對象卻并非徐云,而是表情有些微妙的陸光達: “陸主任,如果我沒記錯的話,咱們國內(nèi)對于中子的下層模型,似乎也做過一些分析研究吧?” 陸光達原本在想的也是這事兒,聞言立刻點了點頭: “沒錯,目前咱們原子能所理論室的朱洪元同志,以及北京大學胡寧同志帶領的項目組都曾經(jīng)對這方面進行過研究?!?/br> “其中胡寧同志研究的相對深入一些,在基本粒子su(3)對稱性理論方面取得了一些成果,但遺憾的是因為缺乏足夠的資料沒法繼續(xù)下去——我們手上唯一的參考資料只有一張強子質(zhì)量譜。” “在來基地之前我曾經(jīng)和胡寧同志聊過一次,他將這個可能存在的模型稱之為元強子——哦對了,咱們基地的何祚庥同志也參與過相關(guān)研究?!?/br> “如今朱洪元同志他們一直在打報告申請,希望能夠組織一次比較高規(guī)格的國際會議,與外界的學者進行一次討論?!?/br> “就算請不到海對面或者歐洲的學者,能找來霓虹、馬來甚至巴基斯坦的也行?!?/br> 元強子。 聽到陸光達說出的這個詞,徐云的眼神便是微微一動。 很早之前提及過。 蓋爾曼在1964年的時候曾經(jīng)獨立提出過夸克模型,但當時為了不被人打死,他死活管這玩意兒叫做數(shù)學概念。 這種能躲就躲的做法相當于后世流量被扒出來炒粉加雞精了,但社交平臺上卻裝死啥都不說,還跑去國外開演唱會賣慘。 后來隨著丁肇中在1974年先生發(fā)現(xiàn)了j粒子,夸克模型才總算是被證明無誤。 但鮮少有人知道的是。 當年的兔子們距離夸克模型,也僅僅有一步之遙罷了。 這個一步之遙便是元強子……也就是層子模型。 當時的時代背景是60年代初,比現(xiàn)在晚個兩年時間吧,全國粒子物理理論隊伍僅有上百號人。 他們的祖師爺是趙忠堯院士,不過實際師承則大多是由張宗燧、胡寧、朱洪元三位院士傳授。 例如后來赫赫有名的戴元本院士,就是張宗燧院士的研究生。 當時朱洪元院士是國內(nèi)為數(shù)不多了解量子場論的人,算是國內(nèi)量子場論的奠基人之一。 他在得知了蓋爾曼提出了夸克模型后并沒有排斥這個模型,而是產(chǎn)生了很濃厚的興趣。 后來他一力促成被打、中科院數(shù)學研究所和原子能研究所組成了一個研究小組,專門用于研究夸克模型。 后來經(jīng)過仔細推導。 朱洪元院士從強子具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)這一物理圖像出發(fā),創(chuàng)新地提出強子是由物理上真實存在的下一層次的基本成分元強子構(gòu)成的束縛態(tài),并且將其名目為元強子,后來正式改名層子。 但遺憾的是。 當時由于缺乏足夠的計算資料,整個小組的計算過程遇到了很大的阻礙,最終只能無奈停止研究。 舉個例子。 強子內(nèi)部的運動,可以作非相對論近似。 但強子作為一個整體運動,必須具有相對論協(xié)變的性質(zhì)。 所以必須要先計算中首先在強子靜止坐標系,然后應用洛倫茲變換得到相對論強子波函數(shù),對于物理過程利用強子內(nèi)部波函數(shù)以及物理過程中初、終態(tài)強子波函數(shù)的重疊積分將這些物理過程關(guān)聯(lián)在一起,才能給出給出較確定的理論預言。 根據(jù)后世解密的手稿。 當時北大的幾位老師已經(jīng)利用su(6)對稱性質(zhì)和相對論波函數(shù)的普遍性質(zhì),系統(tǒng)地表達了模型計算結(jié)果。 但在su(3)對稱性及相對論協(xié)變的束縛態(tài)波函數(shù)推導的時候,國內(nèi)卻連一張束縛態(tài)的物理圖像都拿不出來。 沒有這種數(shù)據(jù)參考,你讓高斯黎曼來計算也不可能算出什么結(jié)果。 于是朱洪元院士他們只能將這個理論以一個猜測的方式,發(fā)在了國內(nèi)的物理期刊上。 這些期刊又由于封鎖的原因,無法被國際知曉。 于是乎。 這個比國際上同類相對論夸克模型要早最少兩年的模型,就這樣遺憾的夭折了。 這事兒可不是啥yy,溫伯格在《最初的三分鐘》就曾經(jīng)親自提及過這事兒: “燕京一個小組的理論物理學家長期以來堅持一種類型的夸克理論,但將其稱之為層子,而不稱之為夸克,因為這些粒子代表比普通強子更深一個層次的現(xiàn)實?!?/br> 不夸張的說。 倘若當時兔子們能夠完成相關(guān)推導并且發(fā)布出去。 那么后世粒子物理領域兔子們最少也能分到一杯羹,而不用在低能級粒子全被找光后考慮要不要花大代價建高能級的粒子對撞機了。 正因如此。 如今驟然聽到陸光達提起層子的消息,徐云的心中不由便泛起了一股波動。 層子模型所提及的那類強子便是中子和質(zhì)子,如果能把串列式加速器拿到手…… 呲溜。 隨后徐云抹了把并不存在的口水,繼續(xù)起了對陸光達的安利: “陸主任,您說的層子我不太了解,不過中子內(nèi)部一定存在有更小的模型,我個人認為應該可以視作一個定論。” 隨后他頓了頓,繼續(xù)拿起筆寫了起來: “陸主任,根據(jù)yang-mills理論,電磁力對應u(1)群,弱相互作用力對應su(2)群,強相互作用力對應su(3)群,這點您應該了解吧?” 陸光達點了點頭。 yang-mills理論。 這他怎么可能不懂呢? 畢竟這個理論的命名者之一,便是他的至交好友啊…… 徐云對于陸光達的回答并不意外,因此很快便繼續(xù)寫道: “自由費米子場的拉氏密度是l=ψ-(iγuau-m)ψ,根據(jù)yang-mills理論,若拉氏密度在su(n)定域規(guī)范不變,則需引入規(guī)范場?!?/br> “此時空間導數(shù)變成協(xié)變導數(shù),也就是du=au-igtaaua?!?/br> “接著寫出顏色空間的d分量duij=δijau-igtijaaua,du只需滿足:(duψ)′=uduψ→(au-igtaau′a)ψ′=u(au-igtaaua)ψ可以得到規(guī)范場動能項……” 數(shù)分鐘后。