25中文网 > 走进不科学 > 第两百章 一条全新的微粒轨道(5.6K)

第两百章 一条全新的微粒轨道(5.6K)

作者:新手钓鱼人返回目录加入书签投票推荐

推荐阅读:神印王座II皓月当空深空彼岸明克街13号弃宇宙夜的命名术最强战神全职艺术家重生之都市仙尊花娇特种奶爸俏老婆

一秒记住【25中文网 www.25zw.net】,精彩小说无弹窗免费阅读!

    先前提及过。

    在微观物理中。

    基本粒子可以分成四类:

    夸克,轻子,规范玻色子,以及higgs粒子。

    而夸克由于夸克静闭的缘故,是没法单独存在的。

    因此在微观领域,夸克主要是成双成三的存在:

    比如一个正夸克和一个反夸克构成一个介子。

    或者三个夸克或者三个反夸克构成一個重子。

    重子和介子统称为强子,比如我们熟知的质子和中子就属于重子。

    除此以外。

    超子也是重子的一种。

    它的特殊之处是至少含有一个奇异夸克, 可以通过研究超子来理解重子的相互作用方式。

    目前发现的超子种类有很多。

    比如Σ-超子、Ξ-超子,Ω-超子等等。

    没错。

    想必有些同学已经想起来了。

    异世界征服手册中,兔子们用来轰开青城山天宫秘境的粒子束,使用的就是Ω-超子。

    而不久前赵政国院士他们观测到的Λ超子,同样也是属于以上的范畴。

    看到这里。

    很多人可能有些懵圈了:

    虽然这些内容看起来很好理解,但Λ超子到底有啥具体意义呢?

    Λ超子理论上的意义其实有很多。

    比如它有可能协助发现传说中的第五种力。

    又比如对暗物质与暗能量探测有帮助。

    又甚至能够研究中子星等等。

    而在现实中。

    最直接的影响就是你我用到的手机。

    目前所有的手机都会用到量子理论的知识,因为手机大部分核心部件都用到半导体,半导体材料的性能要根据量子力学进行推算优化。

    例如pn结当中存在一个gap。

    按照通俗的理解就是,电势能大于电子的动能,正常理解下电子是不可能穿过这个gap的。

    但是在量子力学的范畴下,允许电子有一定的概率发生跃迁,这个现象叫电子的隧穿。

    电子隧道显微镜利用的就是这个原理。可以看到材料表面的势能起伏。

    进而推断材料表面结构,最终进行半导体研发。

    比如目前三星已经卖了一款搭载光量子芯片的手机galaxy a quantum,也就卖五百多刀。

    光量子芯片用来产生量子随机数,保证加密算法在物理上绝对安全,这也算是未来的一类趋势。

    因此微观的粒子研究其实和我们现实是息息相关的,只是由于最终产品是一个完整态的缘故,内中的很多技术大家存在一定的信息壁垒罢了。

    而比起其他超子。

    Λ超子还要更为特殊一些。

    它是一类非常特殊的超子,它在核物质中的单粒子位阱深度是目前所有已知微粒中最深的。

    说句人话....错了,通俗点的话。

    它可以算是可控核聚变中非常关键的一道基础。

    因此目前各国对它的重视度都非常高,几大头部国家一年的相关经费都是一到两个亿起步。

    视线在回归原处。

    赵院士他们的这次观测徐云倒是有所耳闻,衰变事例的最大极化度突破了26%,还是目前全球首破。

    也算是个不大不小的新闻了。

    不过要知道。

    在赵院士他们首破之前, 国际上的最大极化度便达到了25%。

    因此他们的首破在概念意义上是要大于实际意义的,只能领先半个身位的样子。

    但眼下徐云手中的这道公式, 似乎指向的是另一个轨道:

    别忘了。

    二者相近的结合能数字, 实际上是徐云将y(xn+1)改成了y(xn+2)后的结果。

    换而言之。

    在y(xn+1)这个轨道上,理论上是存在另一个不同量级的Λ超子的。

    想到这里。

    徐云的好奇心愈发浓烈了。

    随后他再次切换到极光系统,将4685Λ超子的编号入了进去。

    片刻过后。

    一堆衰变事例样本出现在了他面前。

    微粒信息不像是其他研究,其自身是不需要太过考虑保密度的。

    因为前端粒子的研究和现代技术之间存在着不小的差异,你很难将某个微粒的发现直接扩展成某种技术,没有太大的保密价值。

    所以在发现了新型微粒或者相关信息后,发现人基本上都会大大方方的将所有信息公开。

    赵政国院士上传的衰变样本一共有37张,分成了六个档案。

    其中标注了不少的衰变参数,外加其他一些鲜为人同学看起来如同天文数字、但实际上却很重要的数据信息。

    Λ超子的观测方式是粒子对撞,而说起粒子对撞,很多人脑海中的第一反应都是‘百亿级’、‘高精尖’之类特别有逼格的词儿。

    但你要说粒子对撞机到底有啥用,不少人可能就说不上来了。

    其实这玩意的原理很简单:

    你想研究一个橘子,但你却有一栋楼那么粗的手指。

    你感觉得到它,却看不到它。

    你想捏碎它,却发现它总是狡猾的藏在你手指的缝隙里。

    它小到你没办法碰触它,更不要提如何剥开它了。

    直到有一天你忽然来了个灵感,用一堆橘子去撞另一堆橘子。

    于是乎。

    砰!

    它们碎了。

    你感觉到了橘子核、汁液、橘子皮。

    又于是乎。

    你知道了一个橘子是这样的,有橘子核、汁液、橘子皮。

    这其实就是对撞机的本质。

    在微观领域中,橘子的汁液变成了各种带电或者不带电的粒子。

    伱想要将它们分开,就要付出一定的能量——也就是两大袋橘子碰撞的力量。

    那么不同的尺度上分离物质的组成部分需要多少能量呢?

    分子之间的作用力最少, 平均在0.1ev以下——ev是电子伏特, 指的是一个电子电荷通过一伏特电压所造成的能量变化。

    这是一个非常小的单位,作用只人体上可能就相当与被凢凢扎了一下。

    化学键则要高点。

    在0.1-10ev之间。

    内层电子大概在几到几十kev,核子则在mev以上。

    目前最深的是夸克,夸克与夸克之间的能级要几十gev。

    按照驴兄的工作表来计算,这种能级差不多要皮卡丘从武则天登基那会儿一直发电到现在.....

    而赵政国他们观测的又是啥玩意儿呢?

    同样还是以橘子汁为例。

    两颗橘子在撞击后,橘子汁的溅射区域和图像是没法预测的,完全随机。

    谷毽

    有些橘子汁溅的位置好点,有些差点,有些更是没法观测。

    因此想要观测到一种新粒子其实是非常困难的,你要拿着放大镜一个个地点找过去,完全是看脸。

    但如果你能提前知道它的轨道却又是另一回事了。

    比如我们知道有一滴橘子汁会溅到碰撞地点东南方37度角七米外的地面上,这个地面原本有很多污水淤泥,溅射后的橘子汁会混杂在一起没法观测。

    但我们已经提前知道了它的运动轨迹,那么完全可以事先就在那儿放一块干净的采样板。

    然后双手离开现场,找个椅子做好,安静等它送上门来就行。

    眼下有了Λ超子的信息,还有了公式模型,推导“落点”的环节也就非常简单了。

    众所周知。

    n及衰变的通解并不复杂。

    比如存在衰变链abcd,各种核素的衰变常数对应分别为λ?、λ?、λ?、λ?。

    假设初始t?时刻只有a,则显然:n?=n?(0)exp(-λ?t)。

    随后徐云又写下了另一个方程:

    dn?/dt=λ?n?-λ?n?。

    这是b原子核数的变化微分方程。

    求解可得n?=λ?n?(0)[exp(-λ?t)-exp(-λ?t)]/(λ?-λ?)。

    随后徐云边写边念:

    “c原子核的变化微分方程是:dn?/dt=λ?n?-λ?n?,即dn?/dt+λ?n?=λ?n?......”

    “代入上面的n?,所以就是n?=λ?λ?n?(0){exp(-λ?t)/[(λ?-λ?)(λ?-λ?)+exp(-λ?t)/[(λ?-λ?)(λ?-λ?)]+exp(-λ?t)/[(λ?-λ?)(λ?-λ?)]}.....”

    写完这些他顿了顿,简单验算了一遍。

    确定没有问题后,继续写道:

    “可以定义一个参数h,使得h?=λ?λ?/[(λ?-λ?)(λ?-λ?)],h?=λ?λ?/[(λ?-λ?)(λ?-λ?)],h?=λ?λ?/[(λ?-λ?)(λ?-λ?)]......”

    “则n?可简作:n?=n?(0)[h?exp(-λ?t)+h?exp(-λ?t)+h?exp(-λ?t)]。”

    写完这些。

    徐云再次看向屏幕,将Λ超子的参数代入了进去:

    “n=n?(0)[h?exp(-λ?t)+h?exp(-λ?t)+hnexp(-λnt)],h的分子就是Πλi,i=1~n-1,即分子是λ?λ?λ?λ?.....”

    “Λ超子的衰变周期是17,所以h?的分母,就是除开Λ超子前一种衰变常数与Λ超子衰变常数λ?的差的积.....”

    半个小时后。

    极光软件上现实出了一组数值。

    a a 0 1000:

    1 904.8374

    2 818.7308

    3 740.8182

    .......

    7 496.5853

    8 449.329

    .....

    徐云没去看前面的数字,飞快的将鼠标下拉。

    很快,他便锁定了其中的第十八行:

    18 165.2989。

    有了这一组数字,接下来的问题就非常简单了。

    徐云将这种数字输入了极光模型,公式为:

    f(t):=n(t)/n(0)=e^(-t/π)。

    这里的“:=”是定义符号,它表示将右边的东西定义成左边的东西。

    徐云现在为这个f(t)赋予了一个物理意义:

    某个原子在时刻t依然存活(没有衰变)的概率。

    n=n?(0)[h?exp(-λ?t)+h?exp(-λ?t)+hnexp(-λnt)]这个公式描述了到时刻t还剩多少原子,徐云所作的是将剩下的原子数目比上最初的总原子数,这个量自然就是在那堆剩下的原子中能找到徐云想要的那个的概率。

    非常简单,也非常好理解。

    极光系统连接的是中科院的次级服务器,使用的是中科院超算“夜语”的部分算力。

    因此只过了十多分钟。

    他面前的屏幕上便显示出了一个结果:

    t=0,f=1。

    见此情形。

    徐云瞳孔顿时微微一缩。

    这个结果的意思就是......

    在一开始,y(xn+1)?y(xn)/h≈f这个轨道上便存在有一颗粒子。

    只是在撞击过程中它寿命终止或者跃迁失能了,所以最终没有被捕捉到。

    想到这里。

    徐云沉默片刻,走出图书馆。

    拿出手机拨通了一个号码。

    片刻过后。

    手机接通,某个一听就知道很帅的声音从对头传了过来:

    “喂,小徐?”

    “嗯,是我,老师您这会儿有空吗?”

    “刚出实验室,啥事儿?”

    徐云组织了一番语言,说道:

    “老师,我之前不是研究过一个Σ超子的课题吗?您还记得不?”

    Σ超子是目前比较主流的超子之一,寿命为0.15纳秒,质量比超子重一点。

    徐云的硕士课题便是Σ超子强相互作用下产生的能级产生影响,涉及到了一些量子色动力学理论范畴。

    因此很快。

    电话对头便传来了潘院士的回复:

    “没错,...哦,我看到你开启极光系统的记录了,是研究有成果了吗?”

    极光涉及到了服务器的算力问题,每个学生的份额都是有限的。

    潘院士作为徐云的导师,自然会收到相关通知,徐云也没打算瞒着他:

    “是这样的,老师,我在研究Σ超子的时候,忽然发现了一个比较特殊的相性轨道,本征态上和Σ超子有些区别。”

    “后来我用极光系统进行了模拟,发现它与赵院士不久前观测到的4685Λ超子有些类似。”

    “所以我对这个轨道公式进行了优化模拟,用Λ超子的衰变参数取代了Σ超子,最后发现......”

    电话对面。

    潘院士原本正侧着脑袋,用肩膀和耳朵夹着手机,双手则在拆解一份秋刀鱼外卖。

    不过在听到徐云第一句话时。

    他便隐约意识到了什么,停下了手中的动作。

    当徐云最后一句话说完,他的表情已然凝重了许多,并且完全跟上了徐云的思路:

    “小徐,最后的f是多少?”

    “t=0,f=1,换而言之,在那个轨道上应该存在有一颗新粒子。”

    说完徐云顿了顿,补充道:

    “一颗可以被捕捉观测的新粒子。”

    ........

    注:

    玩个大的吧,各位可以猜猜这个新粒子会衍生出什么技术。

    目前可以公开的信息如下:

    这个技术除了Λ超子有关外,还涉及到了dna储存技术和人工智能咪咪,以及奖励公式中最后那部分的比值。(轨道公式只是三部分的第一部分)

    猜对的话加三十更,我就不信了,这个也能有人能猜对?