古茲密特的心中冒出了一個念頭:
難道說.
那些華夏人真的發現了什麼?
於是他深吸一口氣,繼續看了下去。
在末態超子表格的後一頁,趙忠堯附加上了一個推導過程:
對稱性的定義在物理中是眾所周知的:如果一個無限小變換δ^是對稱變換,則存在一個k,使得δ^l=dk。】
如果δ^1l=dk1,δ^2l=dk2,即二元組(δ^1,k1),(δ^2,k2),那麼有(c1δ^1+c2δ^2,c1k1+c2k2)δ^在邊界上滿足條件,使分部積分中的邊界項消失對時空中任意兩個無交的閉子集c1,c2m,對於(δ^1,k1),總能找到(δ^2,k2),使(δ^1,k1)=(δ^2,k2),xc1】
但(δ^2,k2)=0,xc2第三個條件最為關鍵,它意味著任意的對稱變換總可以分解成多個子集上的和,這刻畫了局域性。】
第一個條件對於全局變換也對,以後將看到第二個條件保證了變換定義的荷為0,這也是局域性的體現,即無窮遠處的場不參與變換。整體變換總是改變無窮遠處的場,因此它對應的荷不為0】
局域對稱性δ^wt。這裡記δ^t,是一個切矢量場,可以定義切矢量場的李括號[δ^1,δ^2]w,因此局域對稱性構成封閉的李代數g。由robenius定理,所有局域對稱性所張成的w可積,可以定義積分子流形】
如果此時徐雲在場並且看到了這段內容,他估計會很感慨的拍一拍古茲密特的肩膀,說一聲老哥俺理解你。
畢竟
當初在看到這段推導的時候,徐雲的下巴也差點被驚到了地下。
沒錯。
這段推導並不是初版論文的內容,而是趙忠堯等人補充的新成果:
當初的初版內容主要基於串列式加速器的首次啟動數據,大概還有20%左右是需要後續實驗填充的。
不久前。
在組織上批複了一批電能後,趙忠堯等人又進行了數次撞擊實驗。
而就在某次撞擊實驗中,他們發現了一個全新的現象。
也就是.
u(1)局域對稱性。
後世的粒子物理有一個鐵律,叫做所有的費米子都必須滿足u(1)的局域對稱性。
具體來說就是:
費米子對應的旋量場在進行以下的變換後,拉格朗日密度的形式不變。
ψ(x)→eiα(x)ψ(x)這裡的變換包含α(x)這個有關坐標的函數,所以不同點的變換規則不同,稱為“局域對稱性“。
但問題是在眼下這個時代,費米子的局域對稱性存在一個問題。
因為它的的原始拉格朗日量為 l=ψ(iγμμm)ψ,看這個表達式就很容易發現這個拉格朗日量在u(1)的變換下並不是守恒的。
其原因就在於像廣義相對論這種一樣一個協變量的導數,其實並不是協變的。
趙忠堯等人則在對撞中發現一顆電子在某種特殊的偏轉角後,出現了一個很奇怪的量化性軌跡。
這個軌跡在數學上的表達式就是dμ=μ+ieaμ l=ψ(iγμdμm)ψ aμ,也就是在龐加萊群的變換下出現了一個矢量場。
而這個場
恰好能夠修補導數的協變性。
這其實是個在十三年後才會被解答的問題,沒想到趙忠堯他們居然機緣巧合的做出了數學修正。
更關鍵的是.
u(1)局域對稱性需要將協變導數dμ與旋量場ψ以組合的方式,構建能添加進拉格朗日量的守恒量。
雖然dμ是守恒的,但它隻是一個作用於場的算符。
所以想要得到守恒的標量,就要對兩個協變導數的對易子進行化簡。
這在數學上恰好又符合了誇克.準確來說是元強子模型的規範指標。
因此古茲密特此時看到的這篇論文,要比徐雲早先看到的初稿更加的具備條理性和說服力。
“.”
過了足足有半個小時。
古茲密特方才放下手中的筆。
他看著麵前密密麻麻的驗算稿紙,輕輕呼出了一口氣。
接著古茲密特沉吟片刻,從桌麵上拿起電話,撥通了一個號碼:
“維恩小姐,默裡先生今天有來編輯部嗎很好,麻煩你通知他來我辦公室一趟。”
“如果他找理由不想來你就和他說約翰先生要跳樓了。”
約翰先生:
“????”
掛斷電話後。
古茲密特也沒多說什麼,而是直接在座位上等了起來。
過了十多分鐘。
古茲密特的辦公室外響起了一陣敲門聲:
“古茲密特先生!您找我?”
古茲密特很快給了個回應:
“請進!”
古茲密特話音剛落。
嘎吱——
辦公室的房門便被人推開,一位紅鼻頭的大鼻子中年人快步走了進來。
見到一旁杵著的約翰先生後,大鼻子中年人愣了兩秒鐘:
“屈潤普先生,您還沒跳樓嗎?”
約翰先生:
“.”
古茲密特見狀輕咳一聲,將自己桌前的論文遞到了對方麵前:
“默裡,彆的話先不說了,你看看這個吧。”
大鼻子中年人顯然也是那種有明顯邊界感的人,懂得見好就收的道理,聞言立刻接過論文看了起來。
古茲密特和約翰先生則靜靜等候在一旁,誰也沒說話。
雖然他倆都能算是目前西方知名的物理學家,但麵前的這位中年人與他們想必同樣不遑多讓。
不。
某種意義上來說。
這個叫做默裡·蓋爾曼的“晚輩”,甚至要比他倆更強!
當然了。
這裡的強不是指能力,而是指潛力。
14歲考入耶魯。
24歲提出奇異量子數概念。
26歲的時候便成為了加州理工學院最年輕的終身教授
如今方才32歲的蓋爾曼已經在理論物理學界初露鋒芒,很多人都將他視為了量子場論的下一代掌門。
接過論文後。
蓋爾曼便開始認真的看起了內容。
論文剛開始提及的八重法先是令他神色一喜。
畢竟
這可是蓋爾曼相當自豪的一個理論,並且直到今年才被他正式歸納成了一個強作用對稱性的理論。
在這篇論文的開頭能看到自己的研究成果,對於任何一個科學家而言顯然都是值得欣慰的事兒。
但很快。
隨著內容的深入。
蓋爾曼的表情也如同早先的古茲密特一樣,每隔數秒鐘,臉上的沉重便會凝重一分。
“末態超子.”
“噴柱現象.”
“u(1)局域對稱性的協變過程”
“自發破缺相”
30多頁的論文蓋爾曼看了足足有一個小時,方才意猶未儘的吐出一口濁氣。
看著有些神遊物外的蓋爾曼,古茲密特下意識與約翰對視了一眼,問道:
“默裡,你覺得這篇論文寫的怎麼樣?”
古茲密特的這句話像是一記重錘,瞬間將蓋爾曼的心緒拉回了現實。
咕嚕——
隻見他重重咽了口唾沫,說道:
“古茲密特先生,借用當年趙忠堯先生教過我的一句華夏語來描述就是.”
“如同撥雲見日,令我茅塞頓開。”
接著不等古茲密特開口,蓋爾曼便飛快的說道:
“不瞞您說,古茲密特先生,我從去年開始便一直在思考基礎模型的一些問題。”
“比如我在提出su3八重法理論時,跳過了基礎表示3,這一點一直讓我感到不安。”
“因為它是推導其他表示的基礎表示,應當有物理意義——對基礎表示最邏輯的解釋是它應當相應於一種基本粒子的三重態,而其他粒子均可由它構造出來。”
“可是我一直找不到已知的粒子來填補它,但如今看到這篇論文我才意識到分數電荷其實也是可行的。”
說到這裡。
蓋爾曼又忍不住看了眼手中的論文。
基礎表示3。
這算是蓋爾曼這些年的執念之一了。
了解物理史的同學應該都知道。
早在1949年。
費米和楊振寧曾提出π介子是由核子反核子組成的假說,認為核子是更基本的粒子,以解釋其他一些粒子的組成。
但該理論不能解釋奇異粒子的組成,因此並沒有被廣泛接受。
1956年。
霓虹物理學家阪田昌一進一步提出了下一層次的基本粒子為p,n,Λ,也就是阪田模型。
阪田模型可以很好地解釋各種介子的組成,但在解釋重子組成時遇到了困難,如不能排除自然界中不存在的pnΛ粒子s=1。
蓋爾曼則在以上兩者的基礎上用楊米爾斯理論來描述強相互作用,了解李群後意識到他所研究的八個生成元相應於su3群,於是便決定從這裡進行入手。
但如此一來。
一個新問題就出現了:
su3群的基礎表示為3維,阪田曾用這個表示來代表三個粒子p,n,Λ。
蓋爾曼通過研究並不相信這三個粒子是基本粒子,但他也不能確定這個基礎表示應當是什麼。
但他又不願放棄su3對稱性,於是便簡單地跳過這個基礎表示轉向了下一個方向,即8維表示。
他發現自旋為1/2,宇稱為正的8個重子正好適合他的八重法方案。
所以蓋爾曼由此提出了八重法,並且隨著Ω粒子的發現正式被廣泛接受。
但那個被跳過的基礎表示3,卻一直像一根刺卡在了蓋爾曼心頭。
寢食難安倒不至於,但確實經常牽扯了他的大量心神。
但如今隨著這篇論文的出現,蓋爾曼忽然發現了一個新世界。
論文中提到了一個‘靴帶方法’,引入了同位旋對稱性,如此一來就讓分數電荷存在了物理上的可能性。
也就是在ν=1/3的時候,平均每一個電子分到三個磁通。
這種時候,磁通和電子的搭配有很多可能性。
從體係能量最低的角度來考慮,應該是一個電子分到三個磁通。
不誇張的說。
在看到這個理論的時候,蓋爾曼世界都變亮了。
同時那個所謂的元強子模型除了物理現象、數學推導極其完美之外,在個人感官上也相當符合蓋爾曼的口味。
當然了。
如果徐雲此時能夠看透蓋爾曼的內心想法,多半會有些無奈的攤一攤手。
符合蓋爾曼口味.
這幾乎是一種必然好吧。
畢竟
徐雲和趙忠堯所優化出來的元強子模型,其中有很多靈感都來自蓋爾曼提出的誇克模型呢。
這相當於你穿越到2006年給辰東看《遮天,他不喜歡才怪呢。
“對了。”
隨後蓋爾曼忽然想到了什麼,迫切的對古茲密特問道:
“古茲密特先生,這是哪個實驗室寫出來的論文?”
“加州理工?巴達維亞?勞倫斯伯克利?還是德國的海森堡先生帶領的?”
古茲密特在給蓋爾曼論文的時候特意斂去了有著作家署名的封麵,因此蓋爾曼雖然看完了論文內容,但卻不知道論文的作者是誰。
此時他嘴裡冒出的這幾個名字都是當世的頂尖實驗室,內中大多都坐鎮著一位或者數位頂尖的大佬。
比如加州理工目前的理論物理當家人是理查德·費曼,再過四年後的諾貝爾獎得主。
在徐雲穿越的那個年代,《費曼物理學講義搞理論物理的幾乎人手一套。
巴達維亞嘛.
則是未來費米實驗室的前身。
也就是將來海對麵最大、全球第二大的高能物理實驗室,1955年諾獎得主波利卡普·庫施目前便供職於此。
剩下的勞倫斯伯克利和也都是個頂個的頭牌機構,其中有些大佬連蓋爾曼都要抬頭仰望。
在蓋爾曼想來。
如果說有誰能夠寫出這種論文,那麼答案必然是這幾者之一。
但很快令他麵露愕然的是。
古茲密特卻堅定的搖了搖頭,否決了他的猜測:
“默裡先生,你猜錯了,論文的編纂者並不是你提到的這些機構。”
“事實上,這篇論文的作者是華夏人。”
“華夏人?”
蓋爾曼頓時一怔,嘴裡下意識脫口了一個人名:
“難道是楊?或者李?”
蓋爾曼口中的楊和李指的自然便是楊振寧和李政道,現今海對麵物理學界最出名的兩位華夏人。
然而在蓋爾曼的注視下。
古茲密特再次給出了一個否定的回複:
“不,是華夏本土的華夏人唔,或許還要加上一頭驢。”
注:
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(本章完)