大國院士 第七百五十章：強核力與電弱理論的統一（2）

    第七百五十章：強核力與電弱理論的統一（2）

    聽到威騰好奇的詢問，徐川笑了笑，淡淡的開口道：「如果我說CRHPC一定會率先完善惰性中微子的數據，你相信嗎？」

    就算是CERN搶先完成了LHC的升級工作，他也並不是很擔心惰性中微子和溫暗物質的發現成果會被搶走。

    哪怕是他曾通過華國進入CERN成為會員國的條件交易出去過高能領域物理粒子的計算方法。

    他也並不擔心這一成果會被CERN搶先拿到。

    畢竟對於暗物質的觀測，需要的不僅僅是性能足夠強悍的對撞機，還有微小電荷暗物質模型以及效場論暗物質模型等等。

    這些東西是上輩子他親手根據LH-LHC對撞數據一點一點做出來的，如果CERN想要走上這條路，需要大量的Higgs事例來精確的測量相關的數據，再進一步的對其進行分析。

    這一步，當初耗費了他整整一年多的時間，就算是CERN的研究員和工程師能夠齊心協力完成這份工作，他們想要針對性的完成相關理論模型也需要至少半年以上的時間。

    電話中，聽到徐川自信的回答，威騰笑了笑，道：「看樣子對於惰性中微子和暗物質的了解，你遠比想像中更多。」

    徐川搖搖頭，道：「沒有。」

    電話中，威騰皺著眉頭詢問道。

    徐川沒有在意，點了點頭，道：「希格斯教授前些日子給我送來了一份手稿，裡面有一些針對強核力與電弱理論統一的想法，融合我自己此前對強電統一的思考，目前我正在對其進行整合處理。」

    「你在研究強電統一？有進展了嗎？」回過神來，威騰忍不住乾咽了口空氣，喉嚨有著灼燒感的快速詢問道。

    他負責物理+部分數學，德利涅負責部分數學的計算。

    如果要解釋這個問題，那麼需要簡單的了解希格斯機制、強相互作用與量子色動力學這三大理論。

    對於愛德華·威騰，他並不擔心自己的想法被冒用。

    「而對強核力來說，如何讓原子核之間的夸克禁閉效應失效，是統一強核力與電弱理論的關鍵，這也是對稱性自發破缺能級的計算」

    自從楊-米爾斯存在性和質量間隙難題得到解決後，他和皮埃爾·德利涅便聯手展開了對強電統一理論的研究。

    徐川想了想，道：「有的確有一點，但前面還有幾點就不知道了。」

    深吸了口氣，帶著些許的顫抖威騰忍不住詢問道：「能和我講講嗎？」

    「.」

    如今的數學能力，對於他來說已經足夠用了，對於數學的研究也因此放緩了很多。

    這很難不讓人懷疑他的精力和注意力是否還在黎曼猜想上。

    威騰點點頭，也沒多問這些。

    質量的起源到底是什麼，這一問題是物理學出現至今物理學家們一直都在思考的難題。

    「你的意思是，在由明物質構成的宇宙中，由希格斯機制對稱性破缺創造的質量可能了占據總質量的80以上%。而剩下20%的質量才是由夸克手性對稱破缺引起的？」

    答案可能就在眼前，恐怕沒有任何一名物理學家能夠忍住不心動。

    弱黎曼猜想的證明論文已經登陸在了《數學年刊》上，這一解析數論的王冠，要說誰最有希望能將其從數學的珠峰上摘下來，那大概就是徐川了。

    閒聊了幾句後，威騰下意識的詢問道：「你還在研究黎曼猜想嗎？」

    事實上，自弱黎曼猜想的證明完成後，或者說楊-米爾斯存在性和質量間隙難題完成後，他的精力就沒放在數學上了。

    既然雙方在這一領域已經展開了探索和研究，尤其是還有他這個學生在其中，估計頂多再有幾年的時間，暗物質探測就會有結果。

    但自從去年下半年黎曼猜想面世後，到現在時間也差不多過去了小半年，這中間的時間，徐川跑去化學領域折騰去了，還弄出了電化學微觀實質反應的量子理論論文。

    但作為一名物理學家，強電統一理論對於他來說有著致命的誘惑。

    雖然他也很好奇這個學生在暗物質的理論推測上都有哪些成果，但惰性中微子和暗物質的探測是目前華國CPHPC和歐洲CERN兩方角力的重點核心，還是別讓徐川為難比較好。

    如果無法邏輯自洽的解釋其中的問題，那麼必然會遭遇到其他人的質疑。

    不僅僅是因為威騰是他的導師，更是因為這種理論上的東西，即便是被盜用了，也需要面對全世界學者的提問。

    畢竟他深研數學的目的，在於幫助自己打破物理的上限。

    如果是站在競爭對手的角度上，他不應該詢問這個問題。

    徐川笑著道：「一些理論上的推測，還需要等CRHPC環形對撞機修建完成後再進行驗證。」

    「因為我們找不到對強子的對稱性自發破缺能級，也找不到一個耦合常數，可以在數學體系下使得這些場對應的粒子可以相互作用，完成統一。」

    但至今兩人都沒能完成這份工作。

    「在標準模型中，強力雖然在理論上來說與其他兩種力進行了統一，但實際上並未真正的像弱電一樣完成統一，它只不過是拼湊進去的。」

    書房中，徐川將自己對於如同統一強電的想法有條不紊的進行講解著。

    聽到這個目標，電話對面，威騰整個人愣了一下，呼吸都沉重了幾分。

    微微頓了頓，他看向書桌上的稿紙，伸手將其翻到了第一頁，繼續道。

    「它或許能夠幫助我在強核力與電弱理論的統一上往前拓展一些距離。」

    徐川看了眼桌面上的稿紙，下意識恍惚的說道：「強弱電理論在數學上的統一。」

    這一想法，可以說和目前物理學界的主流觀點幾乎背道而馳了。

    「那你現在在研究什麼？化學？」威騰好奇的問道。

    等待幾年的時間，對於他們這類學者來說並不是什麼事情。

    根據目前的觀測，宇宙中的物質可以分為兩類：普通物質和暗物質。

    暗物質暫且不提，目前人類對其的觀測近乎於無。

    而普通物質的質量主要來源到底是什麼，則是物理學家一直都在探索的方向。

    在當前物理學界，質量的來源主流理論是希格斯機制和強相互作用共同產生的。

    眾所周知，宇宙中可見物質的質量主要集中於其中的核子。而核子包括質子和中子，原子核就是由質子和中子構成的，質子帶一個正電荷，中子不帶電。

    根據夸克模型，質子是由兩個u夸克和一個d夸克構成的，而中子是由一個u夸克（上夸克）和兩個d夸克（下夸克）構成的。

    在對撞機修建出來後，物理學家們根據實驗現象分析，發現u夸克和d夸克的質量分別為3MeV和5MeV。

    這就和標準模型中要求費米子是沒有質量相悖論了。

    而為了解釋理論和實驗的不符，希格斯教授提出了著名的希格斯機制，引入了希格斯粒子這一『上帝粒子』。

    在理論中，希格斯粒子與費米子的相互作用賦予費米子額外的質量。

    而2012年，希格斯粒子在粒子對撞機上被發現，也由此證明了希格斯機制的正確性。

    但通過實驗數據計算，希格斯粒子與費米子的相互作用賦予費米子額外的質量，在質子中僅占據百分之五。

    而剩下的95%，來源於夸克和膠子的相互作用和各自的運動。

    換言之，能量與質量在其中是可以互相轉換的，這正是愛因斯坦於1905年提出的狹義相對論的基礎觀點。

    這就是量子色動力學和強相互作用。

    知道了這三點，就很清楚的可以知道質量的百分之五來源於希格斯機制，而剩下的百分之九十五則來源於強相互作用。

    （簡單的解釋，真正的質量來源比這個要複雜。）

    但在徐川電話中的解釋和推測來看，質量的來源和這一理論不說完全相反背道而馳，也相距不遠。

    他居然認為，由希格斯機制對稱性破缺創造的質量可能了占據總質量的80以上%。而剩下20%的質量才來源於強相互作用。

    徐川搖搖頭，道：「不，可觀測的質量來源引用目前的主流機制問題不大。」

    「但是要徹底解釋質量的起源，需要引入另外的一個概念。」

    威騰：「什麼概念？」

    徐川笑了笑，淡淡的說道：「虛空！」

    「虛空？」威騰皺著眉，詫異的問道。

    「對，虛空。」

    徐川點了點頭，繼續道：「質量起源於虛空，希格斯場也起源於虛空，在虛空破缺的時候，通過對稱性演變，其中一部分破缺為希格斯場，另一部分則破缺於另一個未知的場。」

    「我個人傾向於這個位置的場破缺後會形成目前我們熟知的暗物質和暗能量。當然，這個是猜測，暫且不提。」

    「而對於質量起源，在我的推測中，虛空破缺形成的希格斯場在進行自發對稱性破缺的時候，會賦予與之相互作用的粒子質量。」

    「其中有些粒子會與希格斯場發生耦合，感受到希格斯場產生的阻力或拖拽，從而獲得質量，而有些粒子不與希格斯場耦合，保持無質量狀態。」

    「這是目前主流的觀點，但對於強相互作用的能量來源，我們至今都沒有任何一個合理的解釋。」

    「因此在這裡我引入了虛空場的概念，形成強力的夸克與膠子在構成質子和中子的時候，其膠子在進行相互作用的時候會進行虛空場破缺，從虛空場中獲得能量，或乾脆就是產生新的膠子，進而繼續維持和產生強相互作用。」

    「而這部分的能量來源，在我們常規進行質量計算的時候，是不會被計算在內的，因為虛空場的本質是零。」

    「但從理論上來說，這部分能量是無法被忽視的.」

    （瞎編亂造的東西，大家看個樂子(ov)ノ）

    聽著徐川的解釋，威騰皺著眉頭繼續問道：「你的意思是，重子和介子的激發態來就來源於膠子與虛空場的破缺效應？」

    徐川點了點頭，道：「理論上是這樣的。」

    威騰：「但你該如何驗證它？」

    徐川自信的笑了笑，道：「CRHPC對撞機的修建工作完成後，在完成惰性中微子和暗物質的探索後，將啟動專門的檢測工具。」

    「屆時我將通過更高能力的單質子對撞工作，對質子中的夸克禁閉效應與正反夸克的手性對稱破缺進行驗證。」

    「如果我的理論沒錯，那麼在高能級的對撞中，我們應該是能夠觀測到夸克配對過程中產生的膠子與虛空場的破缺效應產生的能量反應的。」

    「能夠觀測到這一點，就足夠驗證我的理論了。」

    威騰長舒了口氣，道：「屆時我一定會過去的。」

    道了一句，他整個人忽然愣了一下，似乎是想起了什麼。

    黑框眼鏡下的那雙墨綠色瞳孔驟然收縮了一下，威騰眼神凝聚，反應過來後快速的說道：「這不是強電統一理論！」

    徐川笑了笑，道：「是的，它並不是強電統一理論，強電統一理論只是其中的一部分，被虛空場理論包含在內而已。」

    「不過對於虛空場論的完善，我想我還有很長的路要走。目前來說，先完成強核力與電弱理論在數學上的統一才是我在做的工作。」

    「這同樣是一件很困難的事情，目前對於這項工作，我也才有一些想法剛起步而已。」

    「這得益於希格斯教授遺留給我的手稿，讓我能夠通過希格斯機制和夸克自由漸進的角度來嘗試性的解決這個問題，但如何對於尋找耦合常數和強力的自發破缺能級，仍然很難做到。」

    聽到這話，威騰有些恍惚，在電話中沉默了半天，直到徐川的詢問聲才反應過來。

    「導師？您還在嗎？」

    聽到徐川的聲音，威騰猛然打了個激靈，回過神來，深吸了口氣開口說道：「關於強電統一理論，其實在三年前你解決楊-米爾斯存在性和質量性難題的時候，我和德利涅教授就已經開始深入這一問題了。」

    「在今天給你打這個電話前，我們雖然還沒有解決它，但這個問題上已經找到了一些出路，我會將這些東西都通過郵件發給你，至少在完成強電統一這一塊，它應該會對你有些幫助」

    威騰話音未落，徐川就連忙道：「等等，導師，這是你們的研究成果，我不能要！」

    聽威騰教授的意思，很明顯和他之前講解強電統一的想法理論是完全不同的，威騰是想將他們兩人的研究送給他，完完全全的那種，來幫助他完成剩下的工作。

    威騰笑了笑，開口說道：「不用急著拒絕，我相信德利涅肯定會同意我的想法。」

    「另外，我也是有要求的。」

    微微頓了頓，他接著道：「我希望你能夠在十年之內完成虛空場論，以及.」

    「證實它！」

    笑了笑，威騰隔著電話補充道：「十年的時間，我想我還是能夠等的。更遙遠的話，我大概就看不到了。」

    「所以我希望能夠在我還活著的時候，看到它的出現。」

    「我承認，十年的時間來完成這份工作會很艱難，它給你的壓力會很大。但如果可以，請讓我自私一點吧，我希望能夠看到它出現後再離開這個世間。」

    PS：強弱電統一理論涉及到後面一個很重要的新科技，再加上一些老一代和新一代的傳承劇情，所以戲份比較多一點，不過下一章應該就能完成了。

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