第六百章 必須填補的遺憾

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眾所周知。

從大方向角度上來說，物理學基本上可以分成兩個方向：

應用物理和基礎物理。

所謂應用物理，指的就是利用物理知識來解決實際問題的學科。

直白點說就是比較廣義的技術應用學科，再直白點說就是搞技術搞發明的，電腦燈泡也算是其中的概念

在徐雲穿越的2023年。

提起國內的應用物理，哪怕是那些恨國黨都很難找出明確的黑點，至多就是無腦硬黑罷了。

這個方向上華夏處於標準的第一甚至頂尖梯隊，成果和大佬都有很多。

例如成果有放射物理學、量子加密通訊、光電子技術、鐵基超導、Mott絕緣體.

大佬則有中科大的潘帥、北大物理院的王垡、水木高研院的姚宏、金陵大學的祝世寧等等.

但如果把視角換到基礎物理這塊，那國內就是另一個情況了。

基礎物理指的便是深入瞭解物質的組成、聯絡和執行規律，以建立和提高物理學的理論，促進其發展的學科，也就是大家所說的

理論物理。

截止到目前。

華人理論物理最高的水平依舊是李楊二位，但他們取得成就的時候都還不是華夏國籍，更不能算是國內培育出來的成果。

目前真正以華人國籍取得足以影響理論物理領域成果的，只有王貽芳院士和張首晟先生。

如今王貽芳院士尚且健在，但張首晟已經很遺憾的於2018年在海對面“意外離世”了。

如果不是徐雲在現實中發現了孤點粒子，華夏理論物理界在普眾化的認知領域中真的是拿不出多少成果。

而導致這種現象的原因嘛.

其中有各種科研亂象的因素，但更多還是要歸結於華夏沒有趕上理論物理的早班車：

國際上的種種學術封鎖，導致國內在現代注意是現代而非近代，在現代理論物理長出萌芽的六七十年代，錯過了培育理論物理的土壤。

當國際上在研究中微子的時候，國內連π介子的同位旋三重態和李群的二階Casmir算符與所有生成元都對易這種知識都還模糊不清。

當一群老外大牛在討論希格斯機制的時候，國內連希格斯場對稱破缺後費米子就會出現質量項這麼簡單的事兒都不知道。

但眼下隨著徐雲的出現，有些事情就不太一樣了。

早先提及過。

在2023年，被發現的基本粒子主要由四大類構成：

夸克、輕子、規範玻色子和希格斯粒子。

這四大類粒子，又分成61種微粒。

也就是12種輕子：

電/繆/τ子+3代中微子，正反X2。

（正/反）*（上/下/奇/粲/頂/底）*（紅/藍/綠）36種夸克；

光子一種、Z/W^+/W^-子三種，8種膠子以及一種希格斯粒子。

但在眼下這個時期。

物理學界對於粒子物理的瞭解僅限於寥寥四種：

光子、電子、第一代中微子、繆子.然後就沒了。

沒錯。

和太監的下面一樣，沒了。

剩下的那些粒子中。

τ子要在1977年由馬丁·劉易斯·佩爾發現。

Z/W玻色子要在1983年被CERN發現——不過它被計算出來的時間要早點兒。

膠子則是在1979年被丁肇中找到的。

至於希格斯粒子就更別提了，2012年才被從高能級區間裡翻出來。

至於36種夸克.

它連模型都要在3年後才會被蓋爾曼提出，並且直到十多年後才會被證明夸克的存在。

換而言之。

在眼下這個時期。

你要是說誰都想不到中子之下還有結構那肯定不至於，畢竟這個時代早就脫離近代物理學的範疇了。

但如果把條件限制成了解這個結構有多深，知道它的意義有多重大，那麼最終的答案顯然就是隻有徐雲一人。

後世他和中科院花了無數心血，在釋出會上近乎賭上了一切，也不過是為了讓微觀粒子中加入孤點粒子這麼一顆新成員而已

但在如今。

尚未被物理學界發現的微觀粒子，何止是一顆兩顆那麼簡單？！

擺在徐雲面前的，可是整個基礎粒子模型！

而發現這些粒子的重要工具，便是劍橋大學的那臺串列式粒子加速器。

誠然。

區區80MeV的能級，想要找到希格斯粒子肯定是白日做夢。

但τ子、Z/W玻色子和膠子的發現能級，卻完全在它的運作範圍之內。

同時如今的物理學界還在對楊老提出的楊-米爾斯場進行著緩慢消化，實驗只能進行暴力破解，這個情況要一直持續到特·胡夫特橫空出世才會停止。

所以不誇張的說。

雖然劍橋大學將那臺加速器視為珍寶，但只有徐雲才懂得它的真正價值。

如果這種機會都不把握住.

那徐雲還是人嗎？

“中子之內啊”

就在徐雲心緒縹緲之際，一旁的錢秉穹忽然開口了。

但他詢問的物件卻並非徐雲，而是表情有些微妙的陸光達：

“陸主任，如果我沒記錯的話，咱們國內對於中子的下層模型，似乎也做過一些分析研究吧？”

陸光達原本在想的也是這事兒，聞言立刻點了點頭：

“沒錯，目前咱們原子能所理論室的朱洪元同志，以及BJ大學胡寧同志帶領的專案組都曾經對這方面進行過研究。”

“其中胡寧同志研究的相對深入一些，在基本粒子SU(3)對稱性理論方面取得了一些成果，但遺憾的是因為缺乏足夠的資料沒法繼續下去——我們手上唯一的參考資料只有一張強子質量譜。”

“在來基地之前我曾經和胡寧同志聊過一次，他將這個可能存在的模型稱之為元強子——哦對了，咱們基地的何祚庥同志也參與過相關研究。”

“如今朱洪元同志他們一直在打報告申請，希望能夠組織一次比較高規格的國際會議，與外界的學者進行一次討論。”

“就算請不到海對面或者歐洲的學者，能找來霓虹、馬來甚至巴基斯坦的也行。”

元強子。

聽到陸光達說出的這個詞，徐雲的眼神便是微微一動。

很早之前提及過。

蓋爾曼在1964年的時候曾經獨立提出過夸克模型，但當時為了不被人打死，他死活管這玩意兒叫做數學概念。

這種能躲就躲的做法相當於後世流量被扒出來炒粉加雞精了，但社交平臺上卻裝死啥都不說，還跑去國外開演唱會賣慘。

後來隨著丁肇中在1974年先生髮現了J粒子，夸克模型才總算是被證明無誤。

但鮮少有人知道的是。

當年的兔子們距離夸克模型，也僅僅有一步之遙罷了。

這個一步之遙便是元強子也就是層子模型。

當時的時代背景是60年代初，比現在晚個兩年時間吧，全國粒子物理理論隊伍僅有上百號人。

他們的祖師爺是趙忠堯院士，不過實際師承則大多是由張宗燧、胡寧、朱洪元三位院士傳授。

例如後來赫赫有名的戴元本院士，就是張宗燧院士的研究生。

當時朱洪元院士是國內為數不多瞭解量子場論的人，算是國內量子場論的奠基人之一。

他在得知了蓋爾曼提出了夸克模型後並沒有排斥這個模型，而是產生了很濃厚的興趣。

後來他一力促成被打、中科院數學研究所和原子能研究所組成了一個研究小組，專門用於研究夸克模型。

後來經過仔細推導。

朱洪元院士從強子具有內部結構這一物理影象出發，創新地提出強子是由物理上真實存在的下一層次的基本成分元強子構成的束縛態，並且將其名目為元強子，後來正式改名層子。

但遺憾的是。

當時由於缺乏足夠的計算資料，整個小組的計算過程遇到了很大的阻礙，最終只能無奈停止研究。

舉個例子。

強子內部的運動，可以作非相對論近似。

但強子作為一個整體運動，必須具有相對論協變的性質。

所以必須要先計算中首先在強子靜止座標系，然後應用洛倫茲變換得到相對論強子波函式，對於物理過程利用強子內部波函式以及物理過程中初、終態強子波函式的重疊積分將這些物理過程關聯在一起，才能給出給出較確定的理論預言。

根據後世解密的手稿。

當時北大的幾位老師已經利用SU(6)對稱性質和相對論波函式的普遍性質，系統地表達了模型計算結果。

但在SU(3)對稱性及相對論協變的束縛態波函式推導的時候，國內卻連一張束縛態的物理影象都拿不出來。

沒有這種資料參考，你讓高斯黎曼來計算也不可能算出什麼結果。

於是朱洪元院士他們只能將這個理論以一個猜測的方式，發在了國內的物理期刊上。

這些期刊又由於封鎖的原因，無法被國際知曉。

於是乎。

這個比國際上同類相對論夸克模型要早最少兩年的模型，就這樣遺憾的夭折了。

這事兒可不是啥YY，溫伯格在《最初的三分鐘》就曾經親自提及過這事兒：

“燕京一個小組的理論物理學家長期以來堅持一種型別的夸克理論，但將其稱之為層子，而不稱之為夸克，因為這些粒子代表比普通強子更深一個層次的現實。”

不誇張的說。

倘若當時兔子們能夠完成相關推導並且釋出出去。

那麼後世粒子物理領域兔子們最少也能分到一杯羹，而不用在低能級粒子全被找光後考慮要不要花大代價建高能級的粒子對撞機了。

正因如此。

如今驟然聽到陸光達提起層子的訊息，徐雲的心中不由便泛起了一股波動。

層子模型所提及的那類強子便是中子和質子，如果能把串列式加速器拿到手.

呲溜。

隨後徐雲抹了把並不存在的口水，繼續起了對陸光達的安利：

“陸主任，您說的層子我不太瞭解，不過中子內部一定存在有更小的模型，我個人認為應該可以視作一個定論。”

隨後他頓了頓，繼續拿起筆寫了起來：

“陸主任，根據Yang-Mills理論，電磁力對應U(1)群，弱相互作用力對應SU(2)群，強相互作用力對應SU(3)群，這點您應該瞭解吧？”

陸光達點了點頭。

Yang-Mills理論。

這他怎麼可能不懂呢？

畢竟這個理論的命名者之一，便是他的至交好友啊

徐雲對於陸光達的回答並不意外，因此很快便繼續寫道：

“自由費米子場的拉氏密度是L=ψ(iγuum)ψ，根據Yang-Mills理論，若拉氏密度在SU(n)定域規範不變，則需引入規範場。

“此時空間導數變成協變導數，也就是Du=uigTaAua。”

“接著寫出顏色空間的D分量Duij=δijuigTijaAua，Du只需滿足：(Duψ)′=UDuψ(uigTaAu′a)ψ′=U(uigTaAua)ψ可以得到規範場動能項”

數分鐘後。

徐雲最終寫下了一個非阿貝爾規範場的場強張量：

Fuva=uAvavAva+gfabcAubAvc。

陸光達下意識皺起了眉頭。

徐雲這是想幹什麼？

寫生成元矩陣？

但陸光達皺著的眉頭持續沒多久，鼻翼中便發出了一道輕咦：

“唔？”

只見在他面前。

徐雲將這個場強張量代入了一個基函式正是1-的秩旋量，將三維各向同諧振子的哈密頓量寫成了另一個形式。

眾所周知。

由於SU(3)群的Y和T3都是對角的，因此SU(3)不可約表示空間的基向量應當被它們兩的本徵值t3，y所區分。

正如同SU(2)不可約表示的帶點線段方法，SU(3)的表示可以用t3y平面的有限網格所表示。

在這個過程中，會有三個升降算符起到三種不同的作用：

T+使得態的t3加一而保持y不變。

U+使得態的t3減1/2而使y值加一。

V+使得態的t3加1/2而使y值加一。

如果在這個基礎上繪製一個六邊形，那麼具有最大本徵值的態一定在最外層，此點的態唯一。

但此時此刻。

徐雲寫出的卻是一個結構常數間的恆等式。

這個恆等式的物理意義陸光達沒心思去考慮，但是數學上的含義卻是.

直積態中具有最大的態？

也就是.

中子內部的模型，其實是可以進行轉換的？——至少數學上如此。

驀然。

陸光達又想到了霓虹人坂田昌一提出的坂田模型。

別看坂田昌一的名字和亮劍裡坂田大隊的那位相同，這位其實算是為數不多比較可敬的霓虹人。

他是一位真正的和平主義者，1952年的時候認為霓虹不應該研究原子能——因為這可能被用於戰爭。

兔子建國後，他曾經多次往來華夏和霓虹，給華夏帶來了不少相當珍貴的粒子物理材料。

上頭曾經提過朱洪元想要組織一場國際物理會議，後來那場會議舉辦的時候，坂田昌一和另一位巴基斯坦專家是唯二到場的外國人。

後來坂田昌一還和某位大佬見過一次面，一邊呼籲不要將原子彈用於戰爭，同時又提出了華夏應該加強理論物理研究的建議。

作為一名外國人尤其是霓虹人能做到這地步，確實已經相當難得了。

而坂田昌一提出的坂田模型便是一種粒子模型，認為所有參加強相互作用的強子並非個個都是基本粒子，每個粒子內部的表徵態和量子數是相同的。

按照徐雲的這個推導過程來看.

莫非坂田模型是正確的？

或者準確來說，坂田模型還可以被進一步最佳化？

如果說徐雲之前對中子同位旋的計算只是指出了一個方向，那麼這一次的推導就實打實的將中子之下的模型給‘錘’出來了。

而在他對面。

徐雲則輕輕嘆了口氣。

溫伯格先生，對不住了。

溫伯格算是徐雲最崇敬的物理學家之一，他活著的時候也是為數不多可以與楊老一爭當時物理第一人的大佬。

不過在國家利益面前徐雲只能說聲抱歉，然後厚顏把他在SU（3）群上的成果先拿出來了.

至於這個成果本身會不會太過異常，徐雲但是不怎麼擔心。

畢竟目前國內和國際上在這塊的代差實在是太大了，而且國內很難同步相關成果。

徐雲只要把這事兒推到劍橋大學身上，陸光達想找辦法核實都核實不了——劍橋大學有串列式加速器在手，推匯出這些純數學資料也是合情合理的。

隨後徐雲又放下了筆，語重心長的說道：

“陸主任，如你所見，中子之下一定還有其他粒子存在。”

“如今的基礎物理從大方向來說，可以簡單分成粒子物理理論，量子場論與量子力學、天體與引力理論——統計物理這塊咱們就先不考慮了。”

“而這三者之中，引力顯然最為虛幻，同時短期內的收益也是最低的。”

“量子場論與量子力學的前景很高，但它需要大量的相關理論基礎打底，這部分資料以咱們目前的局勢很難拿到手。”

“所以我認為咱們可以憑藉加速器主攻粒子物理，說不定咱們運氣一好，就能推匯出您提到的層子模型也說不定呢？”

“.”

陸光達聞言，臉上不可遏制的露出了一絲意動。

他又想到了自己的那位好友。

那位好友當初之所以沒有隨他回國，有很大部分的原因便是因為國內缺乏理論物理的環境。

後來果不其然。

好友在海對面提出了楊-米爾斯理論，並且迅速獲得了諾貝爾獎，如今功成名就。

陸光達對此自然不會有任何嫉妒之情，但很多時候他卻會想一件事：

如果封鎖持續，國內的條件難道就要這樣永遠落後於人了嗎？

他可以容忍國家一時如此，但卻無法接受這種情況持續一世。

但眼下徐雲卻給他看到了一種可能，至少如果層子模型能被證實，那麼國內的環境決然會改變許多。

畢竟咱們可是有戰略眼光近乎無敵的高層呢.

而這樣做付出的代價，也不過是氣象多普勒雷達技術、他們團隊計算出來的中子運輸方程，以及一堆本土驢驢毛罷了

想到這裡。

陸光達忍不住深吸一口氣，抬頭看向了徐雲：

“小韓，你的具體交換方案是什麼？”

“交換方案？”

聽到這個詞的第一時間，徐雲還沒反應過來陸光達說的是什麼。

但很快他便意識到，陸光達所指的正是串列式加速器的交換方案。

於是他連忙表情一正，將自己準備好的腹稿說了出來：

“陸主任，我的想法是這樣的。”

“咱們把氣象多普勒雷達技術交給英國，中子運輸方程交給高盧，驢漿薄膜交給德意志。”

“CERN的總部位於日內瓦，串列式加速器想要從劍橋大學運到日內瓦，必然要經過高盧境內。”

“假如.我是說假如啊，加速器在運抵諾曼底的時候倉庫發生了火災，同時高盧和英國同時表示加速器在火災過程中焚燬，海森堡這個會長則同樣裝傻贊同.這個劇本您覺得怎麼樣？”

陸光達沉默片刻：

“你有把握德國人會讓海森堡同意裝傻？”

“當然有把握。”

徐雲篤定的點了點頭：

“海森堡想要那臺加速器的目的只是為了產出成果保下CERN不被解散罷了，他本身對於加速器的去留態度並不堅決。”

“所以只要德國高盧和英國同時承諾不解散CERN，那麼他多半會乖乖裝傻。”

“更別說他和德國工藝部那邊合作也相當密切，徒子徒孫裡頭不少人在研究德國的第一顆衛星，實在不行的話咱們就在驢漿薄膜上讓點利，反正那些驢也沒什麼意見嘛。”

陸光達聞言思索片刻，隨後轉頭看向老郭，輕輕點了點頭：

“秉穹同志，我.贊同小韓的交易方案。”

注：

和幾個作家朋友拼字，別人兩個小時6000，我兩個小時1600，而且全程沒有摸魚，太難頂了.