第1264節(jié)
噴流中的所有粒子都會趨向于朝同一方向移動。 最后加速器的檢測設(shè)備會在一個狹窄的錐形空間內(nèi)觀察到許多粒子的軌跡,這種圖像就是噴注——直白點說就是吃多了華萊士后噴射戰(zhàn)士的形狀。 又因為能量和動量是守恒的,所以噴注中所有粒子的能量和動量加起來,就是初始夸克的能量和動量。 噴注對物理學家來說是一份完美的禮物,因為它們編碼了有關(guān)初始粒子能量和動量的信息。 某種意義上來說,噴注就是這些粒子的化身。 在原本歷史中。 三噴注的發(fā)現(xiàn)出自丁肇中先生之手,時間在如今的十多年后。 當時丁肇中帶隊在阿普頃國立布魯海文實驗室發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了一種新的基本粒子,這種新粒子十分獨特,不帶電,壽命比近些年來相繼發(fā)現(xiàn)的新粒子長1000倍。 于是丁肇中便給它取名為j粒子,j和丁這個字很接近,其意不言而喻。 這個粒子在被發(fā)現(xiàn)的同時,也驗證了蓋爾曼在1964年提出的夸克模型的正確性。 另外很巧合的是。 同樣是這一天,斯坦福直線加速器里奇特小組也發(fā)現(xiàn)了新粒子,命名為ψ粒子。 更有意思的是這兩種粒子其實是同一個東西,不過兩組人馬倒是都謙讓地不愿爭取名次與命名權(quán),反而改用對方的命名稱呼這個新粒子。 于是這個粒子至今仍被稱為「j/ψ介子」,是唯一擁有兩個字母的粒子,丁肇中與里克特也于1976年共同獲得了當年的諾貝爾物理獎。 另外既然提到了介子,這里再說個很好玩的笑話: 你百度搜索【介子是不是基本粒子】這個問題的話,會發(fā)現(xiàn)答案居然是【是】。 更好笑的是你點進答案,赫然可以看到一句話掛在最前邊: 【介子由一個夸克和一個與之呼應(yīng)的反夸克組成,它們通過強相互作用力連接在一起形成了這種復(fù)合粒子】——最后這個四個字不覺得刺眼嗎…… 這年頭某個瀏覽器真的是越來越離譜了,又流氓又反智,簡直和視覺華夏有的一拼。 視線再回歸現(xiàn)實。 當然了。 丁肇中發(fā)現(xiàn)的j粒子對撞能級是3.1gev,遠遠超過了現(xiàn)在這臺串列式靜電加速器的量級。 因此現(xiàn)在朱洪元他們肯定沒法找到具體的粒子,只能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象。 但是別忘了…… 朱洪元他們此時已經(jīng)有了層子模型的雛形了。 雖然沒有見到實際的j粒子,但他必然會將自己想象的微粒與層子模型……也就是夸克聯(lián)系在一起。 換而言之。 這個現(xiàn)象可以成為層子模型的有力支撐! 這可比j粒子啥的重要的多了,畢竟j粒子只是一種次原子類型的介子而已,連基本粒子都算不上。 而層子模型影響的,可是整個基本微粒框架! 一張床和一塊地基誰重要,傻子都分得出來。 而就在徐云思索之際。 一旁的趙忠堯也開口了,只見他略帶思索的摸了摸下巴,對朱洪元問道: “洪元同志,莫非你的意思是……在強子之下,還有一種更小的粒子存在?” 朱洪元沉吟片刻,沒有把話說的太絕對: “怎么說呢……比強子小肯定是沒跑的——畢竟它是從質(zhì)子內(nèi)部被撞出來的,質(zhì)子也是一種強子嘛。” “但它比普通強子具體小多少就不得而知了,目前可以肯定的就是……它的狀態(tài)一定非常不穩(wěn)定?!?/br> “要么它由于某種原因無法獨立存在,要么就是在極短的時間內(nèi)會進行衰變——哪怕在微粒層面也依舊極短的那種?!?/br> “當然了,以上這些猜測的前提都是那個粒子并非臆想出來的虛物,總之我個人認為這個概率很大——它恰好符合我們原子能所在年初組內(nèi)討論過的一些概念。” 趙忠堯聞言與王淦昌彼此對視了一眼,又對朱洪元問道: “洪元同志,你莫非指的是原子能所今年提上來的那份元強子模型的綜述?” 朱洪元坦然的點了點頭,這個問題就容不得他保守了,干脆利落的承認道: “沒錯,就是那個元強子模型?!?/br> 趙忠堯頓時默然。 朱洪元和趙忠堯口中的元強子便是徐云熟知的層子模型,不過眼下這個時期它還沒改名為層子,口頭和文件上的名字都是叫做【元強子】。 實話實說。 朱洪元的這個解釋沒有任何數(shù)據(jù)佐證,更多還是一種理論上的推導。 但至少從趙忠堯的視野看去,這個說法確實能夠?qū)娮F(xiàn)象有所解釋。 眼見現(xiàn)場有不少人表情茫然,朱洪元便輕咳一聲,主動介紹起了這個元強子模型: “諸位同志,不知道你們對蓋爾曼先生和奈曼先生在今年年初提出的、用強相互作用的su(3)對稱性來對強子進行分類的八重法是否了解?” “八重法?” 一旁的老郭聞言微微一怔,旋即便想到了什么,回憶著道: “就是那個對不同的粒子賦予不同的奇異數(shù)、將八個粒子聯(lián)合一起形成一個穩(wěn)定狀態(tài)的方法?” “如果我沒記錯的話……我們從貴德縣取回來的那批外文文獻上,就有關(guān)于這個概念的論文。” 朱洪元朝老郭點了點頭,說道: “沒錯,就是那個方法?!?/br> “郭工,我們原子能所在今年2月份就得到了這篇論文,當時根據(jù)組內(nèi)成員的討論,大家都認為這是一個很有意思的概念?!?/br> “于是我們基于這個想法進行了自由探討,最后大家得出了一個……唔,有點類似洋蔥一樣可以一層一層被剝離的模型。” “咱們?nèi)A夏文化里不是有個元的概念嘛——比如說人有元氣啥的,所以我們就把這個模型叫做了元強子?!?/br> 早先提及過。 老郭他們當初取回來的外文文件足足有一個鐵箱那么多,這些資料的積累存在一個時間跨度,也就是滿了一定數(shù)量才會“發(fā)貨”。 因此這些資料雖然珍貴,但卻少了一些時效性。 而朱洪元他們的原子能所位于首都,通過毛熊一些零零散散的關(guān)系及時拿到一兩本期刊還是沒啥難度的。 所以在老郭他們收到外文期刊之前,朱洪元他們就已經(jīng)看到過了蓋爾曼的那篇論文,甚至還進行過了頭腦風暴。 八重法。 這是蓋爾曼在今年年初的時候,根據(jù)對稱性思想提出的一個強作用對稱性的理論。 他指出強相互作用的粒子應(yīng)滿足su(3)對稱性,在數(shù)學上對應(yīng)的是su(3)群。 考慮到某些笨……咳咳,奔著掌握知識來的同學的閱讀需求,這里再簡單解釋一下幾個群的概念: 在粒子物理中。 su(1),su(2),su(3)這三個群是必須要掌握的基礎(chǔ)。 su(1),su(2),su(3)在數(shù)學角度來看都是李群,從物理角度來看是是對系統(tǒng)施加一種變換,讓系統(tǒng)在這種變換下具有某種不變形。 這三個群在數(shù)學上作為李群都是自己的幾何結(jié)構(gòu),可以想象它們都是光滑的幾何體,有自己的維數(shù)。 這個維數(shù)在數(shù)學角度來看是切空間的維數(shù),可以具體地計算出來,例如su(2)是3維的,su(3)是8維的。 這個維數(shù)有非常明確的物理意義,就是在相互作用中媒介子的維數(shù),或者說媒介子的種類。 例如電磁相互作用的媒介子只有一種就是光子,于是可以它對應(yīng)的規(guī)范場就是u(1)。 而弱相互作用的媒介子有三種w+,w-,z,于是就可以推測它對于的規(guī)范場是su(2),因為su(2)是3維的。 也就是…… 電磁力對應(yīng)u(1)群,弱相互作用力對應(yīng)su(2)群,強相互作用力對應(yīng)su(3)群。 而su(3)群中呢,又有一個8維表示,也就是八個生成元。 所以八重法就是指每8個有類似性質(zhì)的粒子能填入su(3)群的8維表示中,它把有相近性質(zhì)的強作用基本粒子分成一個個族,并認為每個族成員應(yīng)有8個。 粒子物理中的什么介子八重態(tài)啦、重子八重態(tài)啦都是八重法的范疇,后來還拓展到了十重態(tài)。 所以你看到的x子x重態(tài),本質(zhì)上都是八重法的衍生。 當然了。 眼下這個時期八重法的爭議性還很大,因此很快便有專家提出了不同的看法: “su3群?洪元同志,按照你的意思,所謂的元強子不是一個兩個,而是八個?” “如果有這么多的所謂元強子存在,那么cp破缺性質(zhì)要如何解決?——最簡單的一個問題,在這種情境下,同態(tài)映射的核在數(shù)學上豈不是得是二對一了?” 開口的這位學者叫做王竹溪,也是一位華夏知名的物理學家,華夏第一批學部委員。 不過王竹溪之前工作的方向主要偏教育端,和朱洪元的交集并不算深。 聽到王竹溪的疑問,朱洪元卻微微笑了笑: “竹溪同志,你的這個問題我能解答?!?/br> 只見他從一旁的桌上拿起了紙和筆,飛快的在桌上邊寫邊解釋了起來: “竹溪同志,同態(tài)映射的本質(zhì)其實就是幺正矩陣的映射驗證,只要能證明so(3)群的元素都可以映射到行列式為1的2x2矩陣d1/2(α,βγ)上就可以了?!?/br> “根據(jù)su(2)群和so(3)群的定義,so(3):={o∈gl(3,r)|oto=13,det(o)=1},su(2):={u∈gl(2,c)|ufu=12,det(u)=1}?!?/br> “接著找一個三維矢量vv=(v1,v2,v3),可以利用泡利矩陣將其映射成一個2x2無跡厄米矩陣,即vv→rr=viσi=(v3v1-iv2v1+iv2-v3),這個映射的逆映射為vi=12tr[σirr],并且有det(rr)=-|vv|2,以及12tr(rr2)=|vv|2……” “這個無跡厄米矩陣可以表示su(2)群上的代數(shù),那么su(2)群在這個代數(shù)上的伴隨作用為rr=urruf.其中u∈su(2)……” “那么誘導出一個在三維實矢量空間的表示,v′i=12tr(σirr′)=12tr(σiuσjuf)vj,v′i=rji(u)vj,因此,rji(u)=12tr(σiuσjuf)……” “如此一來,只要證明r(u)∈so(3)就行了,我們的思路是……” 看著洋洋灑灑大書特書的朱洪元,徐云的臉上也忍不住露出了一絲微妙。 這算是巧合嗎?