第兩百章 一條全新的微粒軌道（5.6K）

    先前提及過。

    在微觀物理中。

    基本粒子可以分成四類：

    夸克，輕子，規範玻色子，以及Higgs粒子。

    而夸克由於夸克靜閉的緣故，是沒法單獨存在的。

    因此在微觀領域，夸克主要是成雙成三的存在：

    比如一個正夸克和一個反夸克構成一個介子。

    或者三個夸克或者三個反夸克構成一個重子。

    重子和介子統稱爲強子，比如我們熟知的質子和中子就屬於重子。

    除此以外。

    超子也是重子的一種。

    它的特殊之處是至少含有一個奇異夸克,  可以通過研究超子來理解重子的相互作用方式。

    目前發現的超子種類有很多。

    比如Σ-超子、Ξ-超子，Ω-超子等等。

    沒錯。

    想必有些同學已經想起來了。

    《異世界征服手冊》中，兔子們用來轟開青城山天宮祕境的粒子束，使用的就是Ω-超子。

    而不久前趙政國院士他們觀測到的Λ超子，同樣也是屬於以上的範疇。

    看到這裏。

    很多人可能有些懵圈了：

    雖然這些內容看起來很好理解，但Λ超子到底有啥具體意義呢？

    Λ超子理論上的意義其實有很多。

    比如它有可能協助發現傳說中的第五種力。

    比如對暗物質與暗能量探測有幫助。

    又甚至能夠研究中子星等等。

    而在現實中。

    最直接的影響就是你我用到的手機。

    目前所有的手機都會用到量子理論的知識，因爲手機大部分核心部件都用到半導體,  半導體材料的性能要根據量子力學進行推算優化。

    例如PN結當中存在一個gap。

    按照通俗的理解就是,  電勢能大於電子的動能，正常理解下電子是不可能穿過這個gap的。

    但是在量子力學的範疇下，允許電子有一定的概率發生躍遷，這個現象叫電子的隧穿。

    電子隧道顯微鏡利用的就是這個原理。可以看到材料表面的勢能起伏。

    進而推斷材料表面結構，最終進行半導體研發。

    比如目前三星已經賣了一款搭載光量子芯片的手機Galaxy  A  Quantum，也就賣五百多刀，可惜沒炸過。

    光量子芯片用來產生量子隨機數，保證加密算法在物理上絕對安全，這也算是未來的一類趨勢。

    因此微觀的粒子研究其實和我們現實是息息相關的，只是由於最終產品是一個完整態的緣故，內中的很多技術大家存在一定的信息壁壘罷了。

    而比起其他超子。

    Λ超子還要更爲特殊一些。

    它是一類非常特殊的超子，它在核物質中的單粒子位阱深度是目前所有已知微粒中最深的。

    說句人話....錯了，通俗點的話。

    它可以算是可控核聚變中非常關鍵的一道基礎。

    因此目前各國對它的重視度都非常高,  幾大頭部國家一年的相關經費都是一到兩個億起步。

    視線在迴歸原處。

    趙院士他們的這次觀測徐雲倒是有所耳聞,  衰變事例的最大極化度突破了26%，還是目前全球首破。

    也算是個不大不小的新聞了。

    不過要知道。

    在趙院士他們首破之前,  國際上的最大極化度便達到了25%。

    因此他們的首破在概念意義上是要大於實際意義的,  只能領先半個身位的樣子。

    但眼下徐雲手中的這道公式,  似乎指向的是另一個軌道：

    別忘了。

    二者相近的結合能數字，實際上是徐雲將y(xn+1)改成了y(xn+2)後的結果。

    換而言之。

    在y(xn+1)這個軌道上......

    理論上是存在另一個不同量級的Λ超子的。

    想到這裏。

    徐雲的好奇心愈發濃烈了。

    隨後他再次切換到極光系統，將4685Λ超子的編號入了進去。

    片刻過後。

    一堆衰變事例樣本出現在了他面前。

    微粒信息不像是其他研究，其自身是不需要太過考慮保密度的。

    因爲前端粒子的研究和現代技術之間存在着不小的差異，你很難將某個微粒的發現直接擴展成某種技術，沒有太大的保密價值。

    所以在發現了新型微粒或者相關信息後，發現人基本上都會大大方方的將所有信息公開。

    趙政國院士上傳的衰變樣本一共有37張，分成了六個檔案。

    其中標註了不少的衰變參數，外加其他一些鮮爲人同學看起來如同天文數字、但實際上卻很重要的數據信息。

    Λ超子的觀測方式是粒子對撞，而說起粒子對撞，很多人腦海中的第一反應都是‘百億級’、‘高精尖’之類特別有逼格的詞兒。

    但你要說粒子對撞機到底有啥用，不少人可能就說不上來了。

    其實這玩意的原理很簡單：

    你想研究一個橘子，但你卻有一棟樓那麼粗的手指。

    你感覺得到它，卻看不到它。

    伱想捏碎它，卻發現它總是狡猾的藏在你手指的縫隙裏。

    它小到你沒辦法碰觸它，更不要提如何剝開它了。

    直到有一天你忽然來了個靈感，用一堆橘子去撞另一堆橘子。

    於是乎。

    砰！

    它們碎了。

    你感覺到了橘子核、汁液、橘子皮。

    又於是乎。

    你知道了一個橘子是這樣的，有橘子核、汁液、橘子皮。

    這其實就是對撞機的本質。

    在微觀領域中,  橘子的汁液變成了各種帶電或者不帶電的粒子。

    你想要將它們分開，就要付出一定的能量——也就是兩大袋橘子碰撞的力量。

    那麼不同的尺度上分離物質的組成部分需要多少能量呢？

    分子之間的作用力最少,  平均在0.1eV以下——eV是電子伏特,  指的是一個電子電荷通過一伏特電壓所造成的能量變化。

    這是一個非常小的單位，作用只人體上可能就相當與被凢凢扎了一下。

    化學鍵則要高點。

    在0.1-10eV之間。

    內層電子大概在幾到幾十KeV。

    核子則在MeV以上。

    目前最深的是夸克：

    夸克與夸克之間的能級要幾十GeV。

    按照驢兄的工作表來計算，這種能級差不多要皮卡丘從武則天登基那會兒一直發電到現在.....

    而趙政國他們觀測的又是啥玩意兒呢？

    同樣還是以橘子汁爲例。

    兩顆橘子在撞擊後，橘子汁的濺射區域和圖像是沒法預測的，完全隨機。

    有些橘子汁濺的位置好點，有些差點，有些更是沒法觀測。

    因此想要觀測到一種新粒子其實是非常困難的，你要拿着放大鏡一個個地點找過去，完全是看臉。

    但如果你能提前知道它的軌道卻又是另一回事了。

    比如我們知道有一滴橘子汁會濺到碰撞地點東南方37度角七米外的地面上，這個地面原本有很多污水淤泥，濺射後的橘子汁會混雜在一起沒法觀測。

    但我們已經提前知道了它的運動軌跡，那麼完全可以事先就在那兒放一塊乾淨的採樣板。

    然後雙手離開現場，找個椅子做好，安靜等它送上門來就行。

    眼下有了Λ超子的信息，還有了公式模型，推導“落點”的環節也就非常簡單了。

    衆所周知。

    N及衰變的通解並不複雜。

    比如存在衰變鏈A→B→C→D……，各種核素的衰變常數對應分別爲λ??、λ??、λ??、λ??……。

    假設初始t??時刻只有A，則顯然：N??=N??(0)exp(-λ??t)。

    隨後徐雲又寫下了另一個方程：

    dN??/dt=λ??N??-λ??N??。

    這是B原子核數的變化微分方程。

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

    隨後徐雲邊寫邊念：

    “C原子核的變化微分方程是：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??)]｝.....”

    寫完這些他頓了頓，簡單驗算了一遍。

    確定沒有問題後，繼續寫道：

    “可以定義一個參數h，使得h??=λ??λ??/[(λ??-λ??)(λ??-λ??)]，h??=λ??λ??/[(λ??-λ??)(λ??-λ??)]，h??=λ??λ??/[(λ??-λ??)(λ??-λ??)]......”

    “則N??可簡作：N??=N??(0)[h??exp(-λ??t)+h??exp(-λ??t)+h??exp(-λ??t)]。”

    寫完這些。

    徐雲再次看向屏幕，將Λ超子的參數代入了進去：

    “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超子的衰變週期是17，所以h??的分母，就是除開Λ超子前一種衰變常數與Λ超子衰變常數λ??的差的積.....”

    半個小時後。

    極光軟件上現實出了一組數值。

    a  a  0  1000：

    1  904.8374

    2  818.7308

    3  740.8182

    .......

    7  496.5853

    8  449.329

    .....

    徐雲沒去看前面的數字，飛快的將鼠標下拉。

    很快，他便鎖定了其中的第十八行：

    18  165.2989。

    有了這一組數字，接下來的問題就非常簡單了。

    徐雲將這種數字輸入了極光模型，公式爲：

    F（t）：=N（t）/N（0）=e^（-t/π）。

    這裏的“:=”是定義符號，它表示將右邊的東西定義成左邊的東西。

    徐雲現在爲這個F（t）賦予了一個物理意義：

    某個原子在時刻t依然存活（沒有衰變）的概率。

    N=N??(0)[h??exp(-λ??t)+h??exp(-λ??t)+……hnexp(-λnt)]這個公式描述了到時刻t還剩多少原子，徐雲所作的是將剩下的原子數目比上最初的總原子數，這個量自然就是在那堆剩下的原子中能找到徐雲想要的那個的概率。

    非常簡單，也非常好理解。

    極光系統連接的是中科院的次級服務器，使用的是中科院超算“夜語”的部分算力。

    因此只過了十多分鍾。

    他面前的屏幕上便顯示出了一個結果：

    t=0，F=1。

    見此情形。

    徐雲瞳孔頓時微微一縮。

    這個結果的意思就是......

    在一開始，y(xn+1)??y(xn)/h≈f這個軌道上便存在有一顆粒子。

    只是在撞擊過程中它壽命終止或者躍遷失能了，所以最終沒有被捕捉到。

    想到這裏。

    徐雲沉默片刻，走出圖書館。

    拿出手機撥通了一個號碼。

    片刻過後。

    手機接通，某個一聽就知道很帥的聲音從對頭傳了過來：

    “喂，小徐？”

    “嗯，是我，老師您這會兒有空嗎？”

    “剛出實驗室，啥事兒？”

    徐雲組織了一番語言，說道：

    “老師，我之前不是研究過一個Σ超子的課題嗎？您還記得不？”

    Σ超子是目前比較主流的超子之一，壽命爲0.15納秒，質量比超子重一點。

    徐雲的碩士課題便是Σ超子強相互作用下產生的能級產生影響，涉及到了一些量子色動力學理論範疇。

    因此很快。

    電話對頭便傳來了潘院士的回覆：

    “沒錯，...哦，我看到你開啓極光系統的記錄了，是研究有成果了嗎？”

    極光涉及到了服務器的算力問題，每個學生的份額都是有限的。

    潘院士作爲徐雲的導師，自然會收到相關通知，徐雲也沒打算瞞着他：

    “是這樣的，老師，我在研究Σ超子的時候，忽然發現了一個比較特殊的相性軌道，本徵態上和Σ超子有些區別。”

    “後來我用極光系統進行了模擬，發現它與趙院士不久前觀測到的4685Λ超子有些類似。”

    “所以我對這個軌道公式進行了優化模擬，用Λ超子的衰變參數取代了Σ超子，最後發現......”

    電話對面。

    潘院士原本正側着腦袋，用肩膀和耳朵夾着手機，雙手則在拆解一份秋刀魚外賣。

    不過在聽到徐雲第一句話時。

    他便隱約意識到了什麼，停下了手中的動作。

    當徐雲最後一句話說完，他的表情已然凝重了許多，並且完全跟上了徐雲的思路：

    “小徐，最後的F是多少？”

    “t=0，F=1，換而言之，在那個軌道上應該存在有一顆新粒子。”

    說完徐雲頓了頓，補充道：

    “一顆可以被捕捉觀測的新粒子。”

    ........

    注：

    玩個大的吧，各位可以猜猜這個新粒子會衍生出什麼技術。

    目前可以公開的信息如下：

    這個技術除了Λ超子有關外，還涉及到了DNA儲存技術和人工智能咪咪，以及獎勵公式中最後那部分的比值。（軌道公式只是三部分的第一部分）

    猜對的話加三十更，我就不信了，這個也能有人能猜對？