第六百二十七章 瞧瞧我们发现了什么？（下）

    在半个多小时之前。

    徐云还在为赵忠尧和盖尔曼的彼此错过而有些感慨呢，毕竟这二位其实是真挺对味的。

    而且徐云对于盖尔曼这人虽然不像对温伯格那么喜欢，但也谈不上厌恶——在众多大佬中，盖尔曼算是对华比较友善的一位了。

    例如他经常来华开讲座，而且是只谈学术不谈政治，也不贬低华夏的科学圈。

    其余物理学家中来华次数比他多的不是没有，但一来地位比不上他，二来这些人基本上都是华夏的外籍院士。

    而很多所谓的外籍院士嘛....

    不说他们全都是为了钱吧。

    至少除了R.克劳夫和戴维·格罗斯这两位几乎不索取还反而一直在给华夏捐款的外籍院士之外，其余的外籍院士基本上都是有所求的。

    比如他们要么是高校之间维持关系的纽带，要么就是自己和某些机构有什么合作，或者干脆就是挂名的吉祥物。

    唯独盖尔曼既不是外籍院士也没有在华产业，很多时候都是来华夏开个讲座讲些知识就走了——而且出场费还真不高。

    例如12年他来华夏的那次，一场讲座才收了5000美刀，比他在藤校讲座还便宜。

    因此徐云对盖尔曼的看法历来是中立偏友善，尤其是盖尔曼去世之后，逝者光环让徐云还额外多了几分敬重。

    但徐云没想到的是。

    如今看来，这个时间线的盖尔曼盖老爷子，估计是达不到原本时间线的高度了。

    毕竟......

    朱洪元提出的这个概念，已经无限接近了夸克模型。

    没错。

    夸克模型——而且还是独立于层子模型之外的一些概念。

    众所周知。

    夸克和胶子之间的强力不仅会在微小的时间和距离间隔上变得微弱，还会因为能量和动量发生巨大的变化而变得微弱。

    这两种行为是渐近自由的两个方面，后世的QCD中使用量子力学方程就可以从其中一个推导出另外一个。

    而能量和动量罕见的巨大变化，则会导致一种惊人的现象出现，这个现象在徐云来的后世甚至被公认为超高能相互作用的一个主要特征。

    那就是....

    喷注现象，英文名叫做jet。

    不夸张的说。

    喷注现象揭示了QCD的本质，以一种极其直观、可见的形式展示了夸克、胶子和它们之间的基本相互作用。

    看过《走进不科学》的同学应该都知道。

    中子，是由两个下夸克和一个上夸克构成的。

    π介子，则是由上夸克和下夸克及其反粒子构成。

    而质子呢，是由两个上夸克和一个下夸克构成的。

    在某些高速撞击中，夸克可能会脱离自己习以为常的环境，获得了大量的能量和动量，然后离开质子。

    然而孤立的夸克是无法持续存在的，因为所有的夸克都带有「色荷」——可以理解为类似于电荷的一个物理量。

    这种非零的色荷会干扰色胶子场的平衡，因此夸克会辐射出胶子，从而释放能量和动量。

    这些辐射出的胶子还会再次辐射出其他胶子，或是夸克和反夸克。

    这样一来。

    初始的刺激最终会留下一连串夸克、反夸克和胶子，然后它们又会凝结成质子、中子和其他强子。

    这是一个非常复杂的过程，有点类似妈妈生出了女儿，女儿又生出了妈妈——这就是渐近自由带来的混乱结构。

    接着在这种情况下。

    喷流中

    的所有粒子都会趋向于朝同一方向移动。

    最后加速器的检测设备会在一个狭窄的锥形空间内观察到许多粒子的轨迹，这种图像就是喷注——直白点说就是吃多了华莱士后喷射战士的形状。

    又因为能量和动量是守恒的，所以喷注中所有粒子的能量和动量加起来，就是初始夸克的能量和动量。

    喷注对物理学家来说是一份完美的礼物，因为它们编码了有关初始粒子能量和动量的信息。

    某种意义上来说，喷注就是这些粒子的化身。

    在原本历史中。

    三喷注的发现出自丁肇中先生之手，时间在如今的十多年后。

    当时丁肇中带队在阿普顷国立布鲁海文实验室发现了发现了一种新的基本粒子，这种新粒子十分独特，不带电，寿命比近些年来相继发现的新粒子长1000倍。

    于是丁肇中便给它取名为J粒子，J和丁这个字很接近，其意不言而喻。

    这个粒子在被发现的同时，也验证了盖尔曼在1964年提出的夸克模型的正确性。

    另外很巧合的是。

    同样是这一天，斯坦福直线加速器里奇特小组也发现了新粒子，命名为ψ粒子。

    更有意思的是这两种粒子其实是同一个东西，不过两组人马倒是都谦让地不愿争取名次与命名权，反而改用对方的命名称呼这个新粒子。

    于是这个粒子至今仍被称为「J/ψ介子」，是唯一拥有两个字母的粒子，丁肇中与里克特也于1976年共同获得了当年的诺贝尔物理奖。

    另外既然提到了介子，这里再说个很好玩的笑话：

    你百度搜索【介子是不是基本粒子】这个问题的话，会发现答案居然是【是】。

    更好笑的是你点进答案，赫然可以看到一句话挂在最前边：

    【介子由一个夸克和一个与之呼应的反夸克组成，它们通过强相互作用力连接在一起形成了这种复合粒子】——最后这个四个字不觉得刺眼吗.....

    这年头某个浏览器真的是越来越离谱了，又流氓又反智，简直和视觉华夏有的一拼。

    视线再回归现实。

    当然了。

    丁肇中发现的J粒子对撞能级是3.1GeV，远远超过了现在这台串列式静电加速器的量级。

    因此现在朱洪元他们肯定没法找到具体的粒子，只能发现现象。

    但是别忘了.....

    朱洪元他们此时已经有了层子模型的雏形了。

    虽然没有见到实际的J粒子，但他必然会将自己想象的微粒与层子模型....也就是夸克联系在一起。

    换而言之。

    这个现象可以成为层子模型的有力支撑！

    这可比J粒子啥的重要的多了，毕竟J粒子只是一种次原子类型的介子而已，连基本粒子都算不上。

    而层子模型影响的，可是整个基本微粒框架！

    一张床和一块地基谁重要，傻子都分得出来。

    而就在徐云思索之际。

    一旁的赵忠尧也开口了，只见他略带思索的摸了摸下巴，对朱洪元问道：

    「洪元同志，莫非你的意思是.....在强子之下，还有一种更小的粒子存在？」

    朱洪元沉吟片刻，没有把话说的太绝对：

    「怎么说呢.....比强子小肯定是没跑的——毕竟它是从质子内部被撞出来的，质子也是一种强子嘛。」

    「但它比普通强子具体小多少就不得而知了，目前可以肯定的就是....它的状态一定非常不稳定。」

    「要么它由于某种原因无法独立存在，要么就是在极短的时间内会进行衰变——哪怕在微粒层面也依旧极短的那种。」

    「当然了，以上这些猜测的前提都是那个粒子并非臆想出来的虚物，总之我个人认为这个概率很大——它恰好符合我们原子能所在年初组内讨论过的一些概念。」

    赵忠尧闻言与王淦昌彼此对视了一眼，又对朱洪元问道：

    「洪元同志，你莫非指的是原子能所今年提上来的那份元强子模型的综述？」

    朱洪元坦然的点了点头，这个问题就容不得他保守了，干脆利落的承认道：

    「没错，就是那个元强子模型。」

    赵忠尧顿时默然。

    朱洪元和赵忠尧口中的元强子便是徐云熟知的层子模型，不过眼下这个时期它还没改名为层子，口头和文件上的名字都是叫做【元强子】。

    实话实说。

    朱洪元的这个解释没有任何数据佐证，更多还是一种理论上的推导。

    但至少从赵忠尧的视野看去，这个说法确实能够对喷注现象有所解释。

    眼见现场有不少人表情茫然，朱洪元便轻咳一声，主动介绍起了这个元强子模型：

    「诸位同志，不知道你们对盖尔曼先生和奈曼先生在今年年初提出的、用强相互作用的SU(3)对称性来对强子进行分类的八重法是否了解？」

    「八重法？」

    一旁的老郭闻言微微一怔，旋即便想到了什么，回忆着道：

    「就是那个对不同的粒子赋予不同的奇异数、将八个粒子联合一起形成一个稳定状态的方法？」

    「如果我没记错的话.....我们从贵德县取回来的那批外文文献上，就有关于这个概念的论文。」

    朱洪元朝老郭点了点头，说道：

    「没错，就是那个方法。」

    「郭工，我们原子能所在今年2月份就得到了这篇论文，当时根据组内成员的讨论，大家都认为这是一个很有意思的概念。」

    「于是我们基于这个想法进行了自由探讨，最后大家得出了一个....唔，有点类似洋葱一样可以一层一层被剥离的模型。」

    「咱们华夏文化里不是有个元的概念嘛——比如说人有元气啥的，所以我们就把这个模型叫做了元强子。」

    早先提及过。

    老郭他们当初取回来的外文文件足足有一个铁箱那么多，这些资料的积累存在一个时间跨度，也就是满了一定数量才会「发货」。

    因此这些资料虽然珍贵，但却少了一些时效性。

    而朱洪元他们的原子能所位于首都，通过毛熊一些零零散散的关系及时拿到一两本期刊还是没啥难度的。

    所以在老郭他们收到外文期刊之前，朱洪元他们就已经看到过了盖尔曼的那篇论文，甚至还进行过了头脑风暴。

    八重法。

    这是盖尔曼在今年年初的时候，根据对称性思想提出的一个强作用对称性的理论。

    他指出强相互作用的粒子应满足SU(3)对称性，在数学上对应的是SU(3)群。

    考虑到某些笨...咳咳，奔着掌握知识来的同学的阅读需求，这里再简单解释一下几个群的概念：

    在粒子物理中。

    SU(1)，SU(2)，SU(3)这三个群是必须要掌握的基础。

    SU(1)，SU(2)，SU(3)在数学角度来看都是李群，从物理角度来看是是对系统施加一种变换，让系统在这种变换下具有某种不变形。

    这三个群在数学上作为李群都是自己的几何结

    构，可以想象它们都是光滑的几何体，有自己的维数。

    这个维数在数学角度来看是切空间的维数，可以具体地计算出来，例如SU(2)是3维的，SU(3)是8维的。

    这个维数有非常明确的物理意义，就是在相互作用中媒介子的维数，或者说媒介子的种类。

    例如电磁相互作用的媒介子只有一种就是光子，于是可以它对应的规范场就是U(1)。

    而弱相互作用的媒介子有三种+，-，Z，于是就可以推测它对于的规范场是SU(2)，因为SU(2)是3维的。

    也就是.....

    电磁力对应U(1)群，弱相互作用力对应SU(2)群，强相互作用力对应SU(3)群。

    而SU(3)群中呢，又有一个8维表示，也就是八个生成元。

    所以八重法就是指每8个有类似性质的粒子能填入SU(3)群的8维表示中，它把有相近性质的强作用基本粒子分成一个个族，并认为每个族成员应有8个。

    粒子物理中的什么介子八重态啦、重子八重态啦都是八重法的范畴，后来还拓展到了十重态。

    所以你看到的X子X重态，本质上都是八重法的衍生。

    当然了。

    眼下这个时期八重法的争议性还很大，因此很快便有专家提出了不同的看法：

    「SU3群？洪元同志，按照你的意思，所谓的元强子不是一个两个，而是八个？」

    「如果有这么多的所谓元强子存在，那么CP破缺性质要如何解决？——最简单的一个问题，在这种情境下，同态映射的核在数学上岂不是得是二对一了？」

    开口的这位学者叫做王竹溪，也是一位华夏知名的物理学家，华夏第一批学部委员。

    不过王竹溪之前工作的方向主要偏教育端，和朱洪元的交集并不算深。

    听到王竹溪的疑问，朱洪元却微微笑了笑：

    「竹溪同志，你的这个问题我能解答。」

    只见他从一旁的桌上拿起了纸和笔，飞快的在桌上边写边解释了起来：

    「竹溪同志，同态映射的本质其实就是幺正矩阵的映射验证，只要能证明SO(3)群的元素都可以映射到行列式为1的2X2矩阵D1/2(α，βγ)上就可以了。」

    「根据SU(2)群和SO(3)群的定义，SO(3):={O∈GL(3，R)|OTO=13，det(O)=1}，SU(2):={U∈GL(2，C)|U??U=12，det(U)=1}。」

    「接着找一个三维矢量vv=(v1，v2，v3)，可以利用泡利矩阵将其映射成一个22无迹厄米矩阵，即vv→rr=viσi=(v3v1??iv2v1+iv2??v3)，这个映射的逆映射为vi=12tr[σirr]，并且有det(rr)=??|vv|2，以及12tr(rr2)=|vv|2......」

    「这个无迹厄米矩阵可以表示SU(2)群上的代数，那么SU(2)群在这个代数上的伴随作用为rr=urru??.其中u∈SU(2)......」

    「那么诱导出一个在三维实矢量空间的表示，v′i=12tr(σirr′)=12tr(σiuσju??)vj，v′i=Rji(u)vj，因此，Rji(u)=12tr(σiuσju??).......」

    「如此一来，只要证明R(u)∈SO(3)就行了，我们的思路是......」

    看着洋洋洒洒大书特书的朱洪元，徐云的脸上也忍不住露出了一丝微妙。

    这算是巧合吗？

    要知道。

    后世华夏量子场论中有关群论在同态映射方面的证明，主要的「操刀者」正是朱洪元来着.....

    不过朱洪元编译那套书的时间是在八十年代中期，如今看来很明显，这又是一个因为国际封锁而被埋没的成果。

    十多分钟后。

    在众人的注视下，朱洪元写下了最后一段话：

    「根据核空间的定义，这个同态映射的核为H={u∈SU(2)|R(u)=13}，因此，要求urru??=rr，对于任何rr均成立。」

    「根据Schur引理可知，u=λ12，其中λ是一个常数，又因为det(u)=1，因此λ=±1.由于R(u)=R(??u)，且这个映射的核为{12，??12}，由此可证，这个同态映射在数学上是二对一的。」

    「.......」

    看着面前的这份计算结果，王竹溪也陷入了沉默。

    朱洪元居然真推导出来了？

    而且看这情况，他似乎很早之前便有了具体的计算思路？

    不过在安静了小半分钟后，王竹溪还是忍不住摸了摸下巴，说道：

    「洪元同志，我不是有意在抬杠啊，只是咱们是搞物理研究的，单纯在数学结果上推导成立，似乎还有些不太够吧？」

    「如果没有更加清晰的实验结果，我还是对你的这个元强子模型保持意见。」

    听闻此言，朱洪元的脸上也露出了些许难色。

    他自然知道王竹溪不是在针对自己，毕竟数学和物理确实是两个学科。

    虽然有个词叫做万物皆数，但这个本质其实是逻辑自洽，只是数学也符合逻辑自洽罢了。

    至少目前来说，朱洪元确实没有足够的证据能够支撑自己的理论。

    然而就在现场有些沉寂的时候。

    众人不远处的某张桌子上，忽然响起了一道声音：

    「啊咧咧，好奇怪哦......「

    .....

    注：

    深夜网吧码字，隔壁一大哥把鞋子袜子全脱了光着脚（没啥味道也没翘到桌上），我犹豫了一会儿碍于个人形象还是没这样做.....