第454章 截然不同的結果(上)

算術臺上。

看着面前兩個內容完全相同的通解。

在欣喜於一個難題突破的同時,徐雲心中也再次浮現出了一絲感慨。

他想到了一個多星期前,發生在錦屏地深實驗室的那件事兒。

當時諸多院士組成的複驗組同樣遇到了一個非常要命的問題,在W-玻色子的能級精度上卡了殼。

結果在衆人苦思無果的情況下。

年逾百歲的王老站了出來。

他提出了用J粒子優化的方案,順利解決了這個難題,這纔有了後來的一系列事情。

今時今日。

楊老的這次出場,和王老何其相似?

同樣年逾百歲,同樣狀態不佳,同樣一擊直達關鍵點

“家有一老,如有一寶啊”

徐雲深深嘆了口氣,轉頭與對面的周紹平對視了一眼。

二人都從彼此的眼中,看出了一道想法:

一定不能浪費楊老的這番心血!

說句可能不太好聽但卻很真實的話。

對於楊老這種年齡的長者而言,這種準確涵蓋具體流程的方案,消耗的就是他的壽命!

想到這裡。

徐雲再次拿起筆,飛快的進行起了下一步計算。

眼下隨着楊老的這個提點,徐雲和周紹平所踏出的第一步已經只剩下了計算問題。

畢竟楊老給出的可是通解。

通解二字關看字面意思,就不難理解它的用途。

所以很快。

徐雲根據能量算符 E^=itφ及自由場爲能量的本徵函數,得到一個全新的‘態’。

這個‘態’是指‘冥王星’粒子確實存在的情況下,系統在真空狀態前的基底態。

這涉及到了粒子物理.或者說量子力學中非常重要的一個模型。

也就是能量是量子化的,在這模型中有一個算符,叫做nk。

它表示模型有nk個波數爲k的粒子——沒錯,nk個k,而不是n個k。

根據徐雲他們得出的通解不難看出。

當nk=0時。

系統中一個粒子都沒有,但是它的能量卻並不爲0,波函數也不爲0。

這就是真空系統,所以“真空”的能量並不爲0。

沒錯。

這就是赫赫有名的真空零點能的理論雛形,不過還需要補充虛粒子之類的概念,和眼下的情況無關,因此便暫且帶過不表。

總而言之。

徐雲得到的這個態,就是一個存在‘冥王星’粒子的系統轉換成真空之前的態。

這種態的通解算符,叫做佔有數算符,擁有一個歸一化因子。

這個歸一化因子,就是徐雲和周紹平此番要找的一個核心數據。

用一個不太嚴謹但很好理解的例子來形容就是

我們想要在平面上描述定位一個點,最簡單也是最合適的方法,就是用XY軸來表達它的位置。

也就是(4,2)或者(8,3)等等。

而歸一化因子,就相當於是其中的X軸座標。

鎖定了歸一化因子,剩下的環節自然就是找Y軸座標了。

兩個“座標”一旦全部找到,那麼就可以鎖定那個最終目標。

當然了。

實際上的歸一化因子是一個概率分佈的描述方式,涉及到了組合學,此處也不多贅述。

“X軸座標啊”

媒體直播區內,陳姍姍重複了一遍這個詞,有些好奇的對張晗問道:

“張博士,如果把那個佔有數算符看做X軸座標的話,那麼還需要的Y軸座標又是什麼呢?”

張晗想了想,解釋道:

“徐博士和周院士計算出來的那個態位於特定的位形空間,相關內容可見曾謹言先生的《量子力學教程》第二版第8章8.2,具體是在第151頁。”

“所以除了佔有數算符外,他們必須要計算出一個經過偶數次置換的模量平方算符。”

陳珊珊眨了眨眼:

“模量平方算符?”

張晗肯定的點了點頭:

“是的。”

與此同時。

臺下一直在關注着徐雲進度的陸朝陽,也在紙上寫下了模量平方算符這幾個字,並且畫了個圈。

沒錯。

在計算出佔有數算符後。

徐雲和周紹平的下一個環節,就是得把‘冥王星’粒子的模量平方算符給計算出來。

或者準確點說就是.

角動量。

上輩子是粒子的同學應該知道。

談論某個粒子的性質,其實就是在談論這個粒子的場的拉氏量有什麼樣的特徵。

這樣一來呢。

就可以把粒子性質分爲兩種:

靠拉氏量就能體現出的特徵,以及由相互作用體現出的粒子特徵。

其中通過相互作用才能體現出的粒子性質有很多了,比如最具代表性的就是電荷這個概念。

所謂的電荷,其實就是復場的U(1)對稱性導出的諾特荷。

當考慮U(1)對稱性的定域化,就要引入某個無質量矢量場來與這個復場相互作用。

如果這個無質量矢量場是電磁場,則上述的諾特荷就被詮釋爲了電荷。

至於自由粒子拉氏量能直接體現出的粒子性質就比較少了,攏共只有兩種。

一是粒子的質量,這由拉氏量中Φ項的係數給出。

二是粒子的自旋,這可以由拉氏量在空間轉動變換下的諾特流給出。

對於‘冥王星’微粒來說。

目前包括徐雲和威騰在內,沒人任何人能夠計算出它粒子的質量——因爲信息不足。

但自旋就不一樣了。

粒子物理裡頭有句爛大街的話,就是自旋是粒子的內稟屬性。

內稟是個啥意思呢?

在電視劇裡警察審訊一個人的時候,大家應該多多少少都聽過這樣一句話:

“xxx,你的秉性其實是不壞的,只是缺乏正確的引導罷了,進去以後好好改造,爭取出來做個好人。”

這句話裡的秉性其實和粒子的內稟在某些程度上是一樣的,屬於‘先天’的屬性,誕生之初不會以環境爲轉移。

比如一個寫小說的鴿子,雖然他欠了幾十上百章更新,但他自身的秉性其實並不壞,只是有些懶罷了。

當然了。

這只是一個比喻。

實際上粒子的內稟性質非常複雜,涉及到了規範對稱性。

比如徐雲身邊那位胖乎乎的尼瑪——這裡再解釋一下,這位的名字真叫尼瑪,英文名爲Nima Arkani-Hamed。

在數年前,尼瑪曾經說過一句很有名的話:

3不等於2,這就是規範對稱性,2不大於3,這就是內稟。

總而言之。

就像球面這種二維面其實並不依賴嵌入到三維空間裡,所以曲率就是其內稟屬性一樣,模量平方算符也是一個可以用數學計算出來的內稟屬性。

只要確定了模量平方算符,再加上之前的佔有數算符,就能鎖定‘冥王星’粒子的概率位置。

或者準確點說。

這是數學上的概率位置,能不能捕捉到就需要實際操作了。

要是玉皇老兒在自家地界不準備給西方的上帝面子的話,威騰到頭來竹籃打水一場空也說不定。

“小徐。”

在確定好準備計算模量平方算符後,周紹平沉吟片刻,對徐雲說道:

“這樣,球座標基矢對各座標變量的導數交給你來做,沒問題吧?”

徐雲翻了翻文件,快速點點頭:

“沒問題。”

說完他頓了頓,猶豫片刻,又補充了一句:

“周院士,要不徑向和角向分解也交給我來吧?”

徐雲的這番話不是逞強,也不是搶戲,而是有些擔心周紹平的身體。

雖然周紹平比楊老要年輕一輪,但年紀也奔着90去了,今天前前後後還忙活了這麼久,體力和精力的損耗其實是很大的。

他這個25歲的年輕人此時都有些疲憊,周紹平的情況肯定要更糟糕,只是一直強撐着罷了。

實際上不僅僅是周紹平。

現場除了尼瑪這個五十歲的“年輕人”,剩下的希格斯、特胡夫特、波利亞科夫都是八十九十歲的人,到了這時候精力的損耗都不低。

只是眼下這個情況說是分組計算,實質上也可以看做一次無聲的戰場,各人代表的都是各自的國家——例如希格斯身邊的都是英國人,特胡夫特的兩位助理也都是尼德蘭人,波利亞科夫的助理則是毛熊人。

因此衆人雖累,卻沒人願意先開口退場。

周紹平顯然也明白這一點,只見他稍加思索,便很快點了點頭:

“好,那就辛苦你了,小徐。”

聽聞此言。

周紹平對面的楊老不由擡起頭,輕輕看了他一眼。

雖然楊老前半生常年待在國外,2003年底才重新回國,與國內的科研派系沒太多糾葛與接觸。

但周紹平在國際上也頗有名氣,因此他的性格和經歷楊老還是有所耳聞的。

周紹平早些年有個很喜歡的學生,天資極佳,大二的時候就被已經當選院士的周紹平收做了弟子。

幾年後,那位學生考上研究生,順利的進入了周紹平的項目組。

結果在某次實驗中。

周紹平因爲一直加班身體欠佳,那位學生便主動提出了爲周紹平分擔部分項目的想法,周紹平很自然的同意了。

結果

那位學生在某個環節上出現了計算失誤,導致光源因量級過大而超限溢出,造成了設備的嚴重損壞。

最終整個項目功虧一簣,5000多塊錢的經費打了水漂。

要知道。

那可是1983年的五千塊錢。

同時由於實驗使用的是一代輻射光源,超限後的輻射射線直接穿過了縱向梯度二極磁鐵,導致四位最近的研究人員遭到了輻射,出現了嚴重的熱輻射燒傷現象。

其中一人在三年後去世,一人肺部出現了極其嚴重的後遺症,一人雙目失明。

沒錯。

這就是發生在懷柔基地的那次意外,也是華夏高能物理史上相當慘重的一次實驗事故。

而那位雙目失明的工作人員,正是周紹平的學生黃武祥。

自那之後。

周紹平平日裡雖然樂呵呵的不發脾氣,但在研究上卻有個很古怪的堅持:

凡是已經劃定好的任務,他絕不會交給別人去做。

這個習慣周紹平保持了整整40年,沒想到在今天他居然.

破例了?

是因爲體力不支?

楊老掃了眼周紹平,心中輕輕搖了搖頭。

不太像。

雖然周紹平看起來確實有點疲憊,但無論是臉色還是計算效率,都遠遠沒有到‘撐不下去’這種程度。

而既然不是體力原因,那麼答案就只有一個了——

周紹平遇到了可以真正信賴的後輩,這股信心之強,硬生生蓋過了心中的那道夢魘。

想到這裡。

楊老又悄悄看了眼身邊的徐雲,臉上的表情有些微妙。

周紹平、章公定、侯星遠、王老.哦,還有楊老本人。

不知不覺中。

這個年輕人已經與如此多老一輩院士有過接觸,並且得到了他們的承認與幫助,被一位又一位老院士載予厚望。

縱觀整個華夏科學界的年輕一代,徐雲是唯一一人。

不過很有意思的是.

他本人似乎並沒意識到這一點?

其實如果徐雲能追更到這一章的話,他或許能透過文字內容瞭解到楊老心中所想。

但遺憾的是,他並沒有這個能力。

所以此時他的心思壓根就沒去考慮什麼期待或者信任,而是一心投放到了數據的計算上。

畢竟這是最後的boss了。

有着狄利克雷的加持,徐雲的腦海顯得一片清明。

唰唰唰——

大量的公式隨着筆尖的移動,一個接一個的出現在了算紙上。

模量平方算符中同時含有位置算符與動量算符,二者存在一種很精確的對易關係。

如果是通過現象測得的微粒,推導起來其實是很容易的,套模板就行了。

但問題是‘冥王星’粒子並沒有被捕捉過,所以推導過程就非常麻煩了。

而徐雲這次準備的切入點是

龐加萊羣。

因爲龐加萊羣有個很特殊的地方:

它的表示可以完全由其迷向子羣及誘導表示決定。

藉助 Poincare羣萬有覆蓋的小羣在自旋空間上的表示,即可得到該萬有覆蓋在希爾伯特空間上的不可約幺正表示,即誘導表示。

不同的迷向子羣給出不同的誘導表示,對應不同的單粒子態。

即粒子的不可約幺正表示,是完全由時空的基本對稱性決定了的,不會有其他因素干擾。

嗯,上面這段話是標準的漢字和人話。

過了片刻。

徐雲在密級的計算內容下方,寫下了算符 l^z本徵值爲 m的本徵態:

l^+ψm=Cψm+1

同時[l^z,l^+]=l^+可得 l^zl^+=l^++l^+l^z=l^+(1+l^z),所以可見 l^+相當於一個生成算符, l^相當於一個湮滅算符。

它們使得 l^z的本徵值總是依次遞增或遞減整數1,當角動量的模量平方取定且 l^z的最大本徵值爲m=l-1時,則必有l^+ψl=0。

看到這裡。

可能有部分衆所周同學就感覺有些奇怪了:

爲什麼最大本徵值是m=l-1呢,不應該是等於l嗎?

原因很簡單。

因爲當角動量的模量平方取定且l爲 m的量最大允許值時,本徵值爲l+1的態是不存在的。

由於系統總可以處於軌道角動量爲0的狀態,所以0必是分量算符 l^z的一個本徵值。

而由l^+與l^的行爲可知,對於角動量分量算符 l^z,它的相鄰本徵值之間總是相差一個整數1。

所以分量算符 l^z的本徵值只能爲m=0,±1,±2,.±l-1。

當然了。

徐雲能夠想到這點,很大部分要歸功於此時他擁有的視野。

就像威騰他們之前忽略了孤位基矢的畸變一樣,l+1的態並不在常規的校驗範圍裡,比它重要的流程還有不少。

而一旦在這裡計算失誤

那麼這次的推導.至少周紹平和徐雲代表的科院組的推導,將會徹底功虧一簣。

解決了這個問題,剩下的就是二元旋量了。

在這個過程中。

需要把 s^z的本徵值σ看作是一個變量,則粒子的自旋波函數是σ的函數——此前提及過,冥王星粒子的自旋是半奇數,也就是1/2、3/2或者5/2等等

因此它的矩陣因素只有一種表現形:

ξ′1η′2ξ′2η′1=(αδβγ)(ξ1η2ξ2η1)。

這是兩個二元旋量的組合,是一個在二元旋量空間中的標量。

寫到這裡。

徐雲再次翻動了一下之前的數據。

“果然沒錯.行列式等於1,這就是導致flux取值太大的真正原因。”

其實在之前的過程中,徐雲一直感覺有一個疑惑沒有被解答:

那就是在孤點粒子測算中,預期的background是3.2fb^-1——這是他親手檢測出來的數據,並且檢測了不止一次。

但對應的flux取值卻依舊變大了,雖然現象上看是因爲‘冥王星’微粒的影響,可空間算符上卻一直沒有一個合適的解釋。

如今看來

原因就是因爲變換後的行列式等於1。

也就是它的外部限制條件改變了。

因爲對於非相對論情形,ξ1ξ1+ξ2ξ2的物理意義是在空間中確定的某一點處找到粒子的概率。

因此ξ1ξ1+ξ2ξ2必須是一個標量,即應有:

ξ′1ξ′1+ξ′2ξ′2=(Uκ1ξκ)(Uκ1ξκ)+(Uκ2ξκ)(Uκ2ξκ)=ξ1ξ1+ξ2ξ2。

但對於相對論情形,ξ1ξ1+ξ2ξ2的物理意義不再是在空間中確定的某一點處找到粒子的概率,而是一個四維矢量的時間分量。

也就是它只有3個獨立的實參量,並且其中一個是固.等等!

驀然。

徐雲在紙上行進的筆尖突兀一頓,腦海中冒出了一個有些驚悚的念頭。

“臥槽,不會是那玩意兒吧?.”

第508章 開啓新副本(下)(月末求月票!!第410章 華夏最神秘的實驗室之一(8.6K)第511章 導演:小徐,這個副本你的牀戲很多第二百六十六章 好戲開場(7.6K)第639章 甦醒的飛行員第583章 歷史:再踹下去老子屁股上都是鞋印第三百九十章 華夏傳統藝能第一百二十章 蒸餾的弊端。(感謝神鳥阿飛和王韋火華大佬的盟主!!)第565章 萬事俱備,只欠東風(中)第442章 轟然沉沒的泰坦尼克(上)第三十一章 無窮量級的萌芽(上)第三百一十九章 玩的可真特麼大(上)(9.4K)第三十九章 番茄醬開賣(生死一日,求追讀!!!)第412章 建國後高能物理最重要的成果...誕生!(中)第一百五十七章 北宋末年最亮的那道光(5.6K)第二百九十三章 時隔12年後重新開啓的輝光研究!第八十章 塵埃落定第二百二十三章 《關於本撲街通宵碼了1.5萬字所以不想取標題的那些事》第457章 小丑竟是我自己?第665章 第一次小型核試驗(下)第785章 搏命!!第653章 核爆時間確定!第六十一章 再見田良偉(第四更!!)第724章 鄧稼先的疑問(上)第二百二十五章 跨越時空的清賬!(8.2K)第一百七十三章 致以輝煌的人們(下)(5.6K)第432章 果然有人搞事第三百四十章 再見了,1850!(完)(萬字更新!!!)第七十八章 艱難的談判。第799章 任務獎勵(下)第679章 迴歸祖國的方法!(下)第二百八十五章 向星空發出的挑戰書!(下)第三百五十七章 課題組開搞第684章 不給鬼子挖點坑那不是白穿越了嗎(第406章 徐雲的選擇第726章 永不遺忘第676章 楊振寧的解讀!第二百八十五章 向星空發出的挑戰書!(下)第471章 由科大始,自科大終第一百九十九章 神秘的公式(7.6K)第二十二章 不虧是千古掛逼.....第795章 推演結算(上)第520章 他還不夠第745章 約定有變第449章 平地驚雷一聲響,小徐博士初登場(第492章 坍塌的墓道第三百九十七章 即將開啓的新副本第611章 靶向藥上馬!第三百八十四章 實錘!(7.2K)第一百八十七章 胸中血未涼(7.8K)第三百六十四章 易安菌的突破第九十一章 好戲即將開場第722章 過年了(下)第三百一十八章 《關於本章含有大量科普所以第三次建議謹慎訂閱的那些事》第二百七十一章 接連發生的意外(1.1萬字!!!)第二百九十章 莫名而來的注視(6.6K)第三百六十八章 定價與價格戰!(下)第513章 不存在國家版圖上的絕密區域!六月再一次求月票,請各位助我一臂之力!第三百七十八章 第二陣風!第一百八十四章 口氣剋星與穿越千年的羈絆...吧?(6.6K)第一百三十七章 《關於我在北宋練劍的那些事兒》第608章 不可能出現的人第650章 純血國產交換膜!第779章 槍神無敵!第二百五十五章 人在康橋,揮了揮衣袖,招來一朵烏雲(下)第578章 你們可曾聽說過第617章 從今天起,再也不要有犧牲(上)第477章 乞丐版重力梯度儀,搞定!第九十三章 浪潮中的幸運兒第二百六十一章 任務結算第三百八十六章 結束只是開始(爲啥這標題感覺跟大結局似的)第529章 給這個時代一點小小的穿越者震撼(第二百二十四章 驚變!(感謝夢擇生大佬打賞的盟主!!!)第688章 米娜桑,賭國運的時候又到了口牙!第五十四章 一千八百頭蟑螂!第三百六十七章 定價與價格戰!(中)第549章 徐老師小課堂開課啦(下)第568章 飛機炸了,但好像又沒炸第一百九十章 售價與代言人!(8.2k)第一百四十五章 驢:&%¥#@!第一百九十三章 兩大頂尖院校的聯手(6.6K)第九十五章 螂羣撲臉第六十章 三十分鐘的世界最強!(第三更!!!)第三百三十七章 再見了,1850!(四)第二百七十二章 格物社的第一炮!(7.4K)第五十五章 大螂,該喝藥了(感謝綾波小天使打賞的盟主!!!)第640章 知不知道什麼叫演技啊?第三百五十五章 意外的走向第657章 解決核輻射的方法!第一百零八章 不止是葉輪那麼簡單第631章 未來三十年的路!第三十章 格蘭瑟姆第二百九十九章 買魚要找釣魚佬第550章 在小小的基地裡面挖呀挖呀挖,埋大第757章 華夏人一定是瘋了!第二百九十三章 時隔12年後重新開啓的輝光研究!第441章 二次激活的國運獎勵第一百九十章 售價與代言人!(8.2k)第一百八十六章 曾經的華夏黑客神話!(盟主加更!)