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第482章 實驗前夕(1/2)

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SLAC的宿舍樓里,陳舟正坐在書桌前嗎,習慣性的拿筆點著草稿紙。

費曼曾經說過,「如果在某場災難中,所有科學知識都被毀滅,只有一句話傳給下一代,什麼話能用最小的幾個詞,包含最多的信息?我想是原子假說,即所有物質,都是由原子組成。」

現在的人們已經認識到,原子是由原子核和核外電子組成的。

原子核又是由核子,也就是質子和中子組成。

那麼核子內部,是否還有更微觀的結構呢?

現代物理學給出的答案是,核子由夸克組成。

對於不同的夸克,物理學家們又用「味道」來區分。

至於為什麼是用「味道」,而不是其它的東西。

有傳說這是當年蓋爾曼一邊吃冰淇淋,一邊做科研,就很隨性的用冰淇淋的顏色味道,來標註物理量。

那麼目前,物理學家已經發現6種不同「味道」的夸克,分別是上夸克(u)、下夸克(d)、粲夸克(c)、奇異夸克(s)、頂夸克(t)和底夸克(b)。

這些不同「味道」的夸克,還存在相對應的反夸克。

說起來,上夸克的存在,最先是在1964年提出的。

然後到1967年,透過SLAC直線加速器進行的深度非彈性散射實驗,首度為這種夸克的存在,提供了證據。

至於這些夸克所具有的特有的「味道」,其總和就是強子的味道。

強子的自選宇稱,是由夸克的自旋和相互間的軌道角動量決定的。

對於介子,如果按不同的「味道」,可以分為兩大類。

一類是味中性的介子,指的是正反夸克相同。

就像上夸克和下夸克的介子,視作同一「味道」。

另一類指的是粲夸克、奇異夸克、頂夸克和底夸克「味道」的介子,也就是正反夸克「味道」不同的介子。

對於這種帶「味道」的介子,根據「味道」不同,就可以命名了。

而對於味中性的介子命名,就不僅根據介子的「味道」來,還要區分夸克對的總自旋為0或1,以及軌道角動量為奇數或偶數。

就比如說,重子含有三個夸克,只需要按照不同的「味道」量子數區分。

高激發態的強子,均由對應強子名稱加上「*」來表示,並在其後的括號內標識其質量。

然而,強相互作用允許新的物質形態存在。

陳舟此刻全力追逐,卻又未能窺得全貌的,由純膠子構成的膠球,便是這種新的物質形態,也叫奇特強子態。

除了膠球外,還有由夸克和膠子構成的混雜態,和由三個以上夸克構成的多夸克態等等,也都屬於這種奇特強子態。

尋找和研究這些新的物質形態,將為夸克和膠子形成強子,提供重要信息。

如果奇特強子態不存在,將意味著強相互作用基本理論需要重大變革。

強相互作用的力,在夸克之間存在。

這是自然界中,人類目前已知的最強的相互作用力。

強相互作用通過膠子場來傳遞,類似於電荷之間通過電磁場傳遞電磁力。

一個質子包含三個夸克,這三個夸克又通過膠子傳遞的強相互作用,形成一個束縛態。

而且組成質子的3個夸克的質量,只占質子質量的不到2%,大部分質量來自於參與強相互作用的膠子。

因此,研究由純膠子構成的膠球,便具有了極其重要的意義。

想到這,陳舟手中的筆忽然一頓,然後被他放在了草稿紙上。

隨即陳舟打開電腦的瀏覽器,開始搜索強相互作用的相關內容。

這是陳舟目前在奇特量子數膠球的理論研究中,所遇到的最後一道難題了。

他需要合理且充分的解釋強相互作用中的一個難題,才能最終達到那個,可能是奇特量子數膠球理論內容的制高點。

等待瀏覽器頁面跳轉的間歇,陳舟瞥了一眼電腦屏幕右下角是日期和時間。

今天已經是3月7號了,距離上次克羅斯完成全部文獻資料的整理,又過去了7天。

而距SLAC關閉對撞機實驗室的日期,還剩下24天。

原本覺得時間還算充裕,有著克羅斯超預期的那兩天做打底的陳舟,現在卻又覺得時間緊張了起來。

不是因為別的,正是因為他現在所遇到的,這最後的難題。

原本陳舟以為,他在先前的研究中,已經解決了膠球實驗探測方法的問題。

卻沒想到,隨著對奇特量子數膠球的研究越來越深入,原本創新的膠球實驗的探測方法,在進行紙面化實驗研究的時候,再次跑到了錯題集上。

當時看到這部分內容的時候,陳舟整個人都愣住了。

這是他所未曾料到的意外。

而且這個意外,不能說小。

一旦無法解決的話,那他們先前的努力,將全部化為泡影。

弗里德曼和克羅斯等人,一直等待著的最後的實驗計劃,將隨著時間而徹底終結。

這是陳舟所不能允許的。

不管最終的實驗結果怎麼樣,但在實驗進行之前,理論研究的路,絕不能斷在他這裡。

否則,他的內心將會備受譴責。

因此,當發現這個問題之後,陳舟一刻未停,只想著如何快速解決這一問題。

可偏偏有時就是這樣,當你越想解決一件事的時候,這件事偏偏就越難解決。

其難度也是呈指數般的上升。

「強相互作用與我們的直覺相反,不同於萬有引力和電磁力強度隨距離成反比,對於強相互作用,它的距離越近,反而越弱,距離越遠,反而作用力越強……」

看著查找到的文獻資料,陳舟再次陷入了沉思。

這句話的意思,簡單來說,就是當你試圖分開質子中的夸克,分離的越遠,需要的作用力就越強。

而且這種力,是強到可以在真空中產生一對新的夸克,而不會把原有的夸克分開。

就像磁鐵一樣,當你折斷磁鐵的時候,你不會得到兩個磁單極,而是產生兩個新的磁鐵。

強相互作用的這種性質,就叫做「色禁閉」。

陳舟便是被這種「色禁閉」所困住了。

微微搖了搖頭,陳舟把紛雜的思緒甩出腦袋。

伸手拿起放在一邊的錯題集,翻到膠球實驗探測方法的內容部分。

一邊看著,一邊在草稿紙上梳理。

他試圖從中尋找到一絲不一樣的地方,希望從這內容本身打開突破口。

說起來,陳舟現在所遇到的問題,是關於基本粒子理論的問題。

基本粒子理論在本質上,還是一個發展中的理論。

它在許多方面,還不能令人滿意。

在基本粒子理論中,就有兩個具有哲學意義的理論問題尚待澄清。

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