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第六百八十五章 鈴木厚人:這個坑太小了,咱們把它.(2/2)

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介子是一種亞原子粒子,通過強相互作用結合在一起,也就是此前提及過在如今這個年代都發現了兩百多顆的強子之一。

它種類包括帶正負電的以及中性的π介子,帶正負電的以及中性的κ介子以及η介子。

只是比起其他強子,介子的性質要更加特殊一些——它們會負責傳遞核力。

也就是說核力是一種交換力,它通過交換介子發生作用。(註:這眼下這個時代的認知,後世的理論中π介子其實並不能算傳遞核力的中間媒介物,它的性質非常複雜)

其中π介子的發現人,便是小柴昌俊面前的湯川秀樹。

一般情況下。

中微子+正電子可以生成正介子,中微子+負電子生成負介子,中微子+正電子+負電子生成中性介子,除此以外二者基本上沒有太大關係。

就像相同的血紅細胞可以組成男人也可以組成女人,而男女之間的屬性差別和血紅細胞其實是沒啥直接關聯的

但是說著說著。

小柴昌俊忽然想到了什麼,整個人忽然猛地看向了湯川秀樹:

「等等,湯川桑,說起耦合這個情況我倒是想起了一件事。」

湯川秀樹連忙問道:

「什麼事?」

小柴昌俊沉默了幾秒鐘,緩緩說道:

「湯川桑,如果我沒記錯的話去年我們研究所對電子中微子的數學計算中,曾經在某個相同波峰附近似乎出現過一個很詭異的數據項。」

「這個數據項在物理性質上帶著電負性,屬於一個數學上的額外項。」

「只是那次計算不同於前一段時間的的南部模型推導,只是一次規格不高的內部課題或者說內部的討論,參與者只有十個人不到,大多都是我們研究所的研究員甚至學生。」

「所以當時我們以為這個額外項只是誤差所以就沒有太過在意,但今天你一提到耦合這個概念,我就忽然想到了另一種可能」

「也就是這個數據項其實是某種低速耦合在數學上的表示,但它的情景和常規的湯川耦合併不一樣?其實它預示著另一個全新的研究方向?」

聽到小柴昌俊的這句話,湯川秀樹整個人頓時瞳孔一縮:

「紅豆泥?竟然有這麼回事?」

早先提及過。

湯川秀樹提出的湯川耦合理論一直都是一種低速情景的定理——也就是所謂的【科幻】分類。

這個分類不能說特別小眾,但整體占比也就10%-15%左右。

所以這些年湯川秀樹始終都在嘗試跳出原本的分類,想要擴大自己的受眾範圍——也就是讓湯川耦合能夠適用於其他情景。

這種操作雖然難度較高,但並不是完全沒有可能。

比如最有代表性的就是愛因斯坦場方程的幾個解。

愛因斯坦場方程的第一個嚴格解叫做史瓦西解,它描述的是黑洞的一種狀態,所以也叫做史瓦西黑洞或者史瓦西度規。

史瓦西解的情境是不旋轉也就是j=0與不帶電荷,而如果將前者換成旋轉狀態,則可以優化出克爾解。

如果改變的是不帶電荷,則適用情景的則是雷斯勒-諾德斯特洛姆解。

這屬於典型的某些基礎概念經過變換,適用於不同種情境的物理模型案例。

還有楊老和米爾斯推導的楊-米爾斯場,這個框架本質上也是外爾規範場的一類變種罷了。

所以理論上來說。

湯川耦合經過某些變化適用於另一種框架,其實也是存在一定可能性的。

獲得諾貝獎後。

湯川秀樹人生的唯一執念便是將湯川耦合的適用範圍擴大,讓自己在物理學史上的地位得到進一步的提高。

而眼下

某個可能性似乎遙遙的出現了。

隨後湯川秀樹整個人深吸一口氣,平復下了內心的激動,對小柴昌俊說道:

「小柴桑,有什麼辦法能夠驗證你的猜測嗎?」

小柴昌俊看了他一眼,說道:

「如果只是數學上的推導我可以試一試。」

聽聞此言。

嘩啦——

湯川秀樹整個人立馬從座位上站了起來,雙手緊緊的貼在了大腿兩側,鄭重的朝小柴昌俊鞠了個躬:

「小柴桑,拜託你了!」

小柴昌俊聞言同樣和湯川秀樹回了個禮,畢竟無論年齡還是成就,湯川秀樹都算是他的長輩。

接著他很快從桌上拿起筆,開始做起了相關推演:

「湯川桑,我還是第一次嘗試將Yukawa耦合與中微子結合,整個過程恐怕還需要您多多指點。」

「根據手征的規範理論,也就是左右手費米子屬於不同表示的規範理論,左右手旋量定義為ψR≡1+γ52ψ,ψL≡1γ52ψψR=ψ1+γ52γ0,ψL=ψ1γ52」

「如果先考慮Dirac Lagrangian中不依賴於質量的項,可分成左右手部分如下,也就是ψD/ψ=∑,′=±ψ1+γ52γ0D/1+′γ52ψ=∑=′=±ψ1+γ52γ0D/ψ=ψRD/ψR+ψLD/ψL「

「這種情形中最重要的是標準模型,它的規範群是 SU(3)×SU(2)×U(1),左右手費米子在 SU(2)×U(1)部分下變換方式不同,也就是兩手征分量在 U(1)下帶不同荷,左手費米子組成 SU(2)雙重態,右手費米子組成 SU(2)單重態」

早先提及過。

湯川耦合是一個低能有效理論,這裡的低能不是個貶義詞,而是低能級的意思。

用後世的概念來說就是

耦合的標量粒子不是膠子,膠子質量為0但不是長程相互作用是因為耦合強度太大所以低能下只能觀察到色單態,也就是說你只能觀察到色中性的粒子。

而低能下強相互作用的實際表現為傳遞一個介子也就是有質量的標量粒子,兩個夸克組成的複合粒子,來近似描述的短程力,這就是湯川耦合。

非常簡單,也非常好理解。

傳遞核力的是π介子,相關定量計算適用的是標量場的KG方程:

為λ(ψL riΦi)ψR r=λvmψL r1ψR r+λ(ψL riφi)ψR r。

所以小柴昌俊如今要做的,就是將這個方程的情景試著與中微子的額外項契合起來。

這不是一件很容易的事兒,但小柴昌俊此時的幹勁卻很足。

畢竟

如果這個額外項真的能和湯川耦合在數學上契合,那麼他們很可能發現的就是一個全新的物理賽道!

到時候湯川秀樹將會封神,而他和朝永振一郎則會一同雞犬升天

想到這裡。

小柴昌俊的動作愈發快速了幾分:

「如果一個費米子的右手單重態與左手多重態的第一個分量匹配,右邊第一項就是這一費米子的Dirac質量項「

「所以右邊的第二項是真正的、費米子和標量漲落部分的相互作用項,理論上在這個機制下相互作用的強度正比於費米子質量——湯川桑,我記得你的耦合理論之中,耦合常數之比就必定等於質量之比吧?」

湯川秀樹聞言用力點了點頭:

「沒錯,標量場真空期望值非零時就可以得到費米子質量矩陣,它一般不是關於代對角化的。」

「也就是說,耦合一個規範玻色子和兩個費米子的頂點不混合費米子代。」

小柴昌俊頓時眼前一亮:

「咦,這個額外項也含有非零真空期望值,而且還是局域極大值!」

「3456Xπ/4,然後再做個正麼變換」

或許是考慮到計算量級太過龐大,湯川秀樹海將一旁的鈴木厚人也拉來做了苦力。

一個小時後。

小柴昌俊跟進入賢者時間似的渾身一哆嗦,在紙上寫下了一個規範群的表達式:

【DμΦ=DμΩ1(Φv+r)=Ω1ΩDμΩ1Dμ′(Φv+r)】

【Dμ′≡μigAμ′,Aμ′≡ΩAμΩ1+(i/g)ΩμΩ1】

「」

看著這道表達式,偌大的辦公室忽然陷入了詭異的寂靜

過了足足有小分鐘。

湯川秀樹方才難以置信的看向了小柴昌俊:

「小柴桑,我們在電弱能級的框架里,將所有的粒子能級參數都縮小在了1以內?」

咕嚕——

小柴昌俊重重咽了口唾沫,眼珠子緩緩轉動了幾下:

「似乎是的。」

湯川秀樹有沉默了幾秒鐘,眼中的神采逐漸帶上了某種令人發毛的驚駭:

「也就是說我們發現了一個新物理?」

小柴昌俊這次沒有回答,但他顫抖的臉頰卻已經表明了一切。

沒錯!

他們在將湯川耦合的機制與電子中微子的額外項結合之後,計算出了一個全新的物理模型!

不,準確來說這不是個模型,而是個框架——早先提及過,模型指的是建築師設計的建築,框架則是修建建築時用到的挖掘機之類的設備。

雖然前者的價值要更加顯眼,但在物理學界裡,後者的重要性同樣不可忽略。

實際上。

比起小柴昌俊,湯川秀樹的內心反應還要更加激動。

畢竟

這個框架一旦被確認為真,他將很可能獲得人生的第二次諾貝爾物理學獎!

要知道。

在整個物理諾獎歷史上,還沒有人能夠獲得兩次這個榮譽,即便是愛因斯坦也沒有取得過這個成就!(這年頭巴丁還沒二次獲獎)

當然了。

他們此時發現的只是耦合理論上的契合,想要真正完成這個框架,還需要投入很大的人力與物力。

啪啪啪——

隨後湯川秀樹用力拍了拍自己的臉頰,再一次強迫自己冷靜下來:

「小柴桑,客觀來說,我認為現在說發現新物理還是有些為時過早了,畢竟我們只完成了一個很邊緣的數據擬合。」

「想要驗證這條路正確與否,接下來恐怕還有很長的路要走吶。」

小柴昌俊看了眼湯川秀樹快要咧出後槽牙的嘴角,想了想還是決定不戳破這位前輩的謊言。

隨後他又頓了頓,思索片刻,對湯川秀樹說道:

「湯川桑,您接下來準備怎麼做?」

「接下來啊」

湯川秀樹下意識就想崩出一句去開香檳寫諾獎感言,不過殘存的理智還是讓他保持了基本的冷靜:

「我認為接下來我們應該對數據進行更深入的分析,至少在數學上完全驗證它們的準確性。」

「也就是向華夏人的手裡拿到那些實驗資料。」

(本章完)

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