第六百八十五章 铃木厚人：这个坑太小了，咱们把它挖大一点吧（上）

    .？”

    此时此刻。

    办公室内。

    听到汤川秀树的这道疑惑声。

    一旁的小柴昌俊与朝永振一郎二人，不由同时看向了这位霓虹顶尖的理论物理大佬：

    “汤川桑，你发现什么问题了吗？是不是华夏人的论文哪里有什么错误？”

    二人的第一反应都是华夏的论文存在瑕疵，由此可见他们对于华夏到底有多么的不信任。

    不过汤川秀树紧蹙着眉头沉默了几秒钟，却缓缓摇了摇脑袋：

    “不，不是错漏，而是这个模型似乎有些特殊。”

    小柴昌俊顿时一怔。

    特殊？

    这是啥意思？

    这两个字在物理学界.或者说论文点评的过程中可不算什么常见词儿。

    一般来说。

    物理学家在评价某篇论文的时候，通常只会有两种情况：

    要么会因为论文内容优质而表示【完美】、【精妙】之类的叹服和夸张。

    要么就是说某个论点【离谱】、【荒唐】或者【不知所云】。

    例如汤川秀树最早看的那篇《Nature》，他的评价就是内容离谱，质量对不上热度。

    可眼下面对华夏人的这篇论文，他居然说出了特殊这个词.

    想到这里。

    小柴昌俊忍不住咽了口唾沫，对汤川秀树问道：

    “汤川桑，很抱歉，恕我没有理解你的意思.”

    面对小柴昌俊这种霓虹物理界的后起之秀，汤川秀树的态度还是相对比较温和的，只见他将期刊往桌子前方挪了挪，说道：

    “小柴桑，你看看这里就明白了。”

    小柴昌俊乖乖探过了脑袋。

    汤川秀树所指的区域是论文的一处核心推导区，上头描述的是一个很新颖的思路：

    论文将局部规范不变性理论与自发对称性破缺的概念以某种特别方式连结在一起，让规范玻色子获得了质量。

    这个过程小柴昌俊之前也注意过，切入点堪称精妙。

    众所周知。

    有质量的矢量场不是规范不变的，所以一般写的拉氏量里不会出现 AμAμ这样的项。

    而无质量粒子意味着其代表的相互作用的强度随着距离增加是多项式衰减，比如电磁力是 1/r（长程），而有质量意味着 emr/r（短程），其中 m就是这个粒子对应的质量。

    一般来说。

    可以通过计算对应的实空间传播子的远程极限r→∞，最终得到上述对应关系。

    但是

    由于时代与科技的局限性，眼下这个时期的物理学界还没有发现描述弱相互作用的矢量玻色子.也就是W±，Z玻色子。

    所以大多数推导的方向都是以拉氏量为复标量场和U(1)规范场进行耦合。

    其中最知名的耦合方式便是汤川秀树提出的汤川耦合，也就是带电费米子和规范场之间的相互作用。

    它在特定距离内有点像电磁学，超过该距离后会迅速减弱。

    弱相互作用的矢量玻色子和规范场之间的相互作用通过所谓的规范协变导数，这要更抽象一些。

    不过眼下的汤川耦合适用的情景相对有限，当它被扩增到自耦合比较小的某个状态的时候，它的拉格朗日量会具备反射对称性。

    用徐云后世的例子来解释就是.

    汤川耦合是一本硬核类的科幻，在【科幻】这个分类里头小有名气并且还有不少读者，风评也算是很高。

    但是一旦将【科幻】这个情景换成所有网络——比如说包括玄幻、仙侠、体育这类分类之后，很多其他分类的读者就有些看不下这种类型的作品了。

    很多人对于所谓的科幻嗤之以鼻，表示自己只爱看后宫文或者无敌文，只追求一个爽字。

    这里的玄幻、仙侠便是指弱力、电磁力的相关范畴，也就是汤川秀树的这个“作品”在其他分类因为相性不适被排斥了。

    不过

    眼下汤川秀树在论文中所指的这个思路，却好像产生了一些变数。

    随后小柴昌俊认真看了几眼，甚至拿起笔在纸上计算了一会儿：

    “唔？0.98526汤川桑，这个耦合参数我似乎在哪里见过？”

    汤川秀树同样摸了摸自己斑秃的大脑门儿，说道：

    “嗯，我也感觉有点熟悉，但想不起哪里见过这个数值了。”

    而就在汤川秀树和小柴昌俊有些卡壳的时候，一旁的朝永振一郎忽然想到了什么。

    只见他朝汤川秀树说了声私密马赛，快步走到一旁的椅子边，拿起个公文包翻动了起来。

    小半分钟后。

    朝永振一郎从中抽出了一叠报告，放在面前看了几秒钟，接着便是眼前一亮。

    随后他重新回到了汤川秀树等人身边，将报告递给了汤川秀树，语气透露着些许急促：

    “汤川桑，你看这个！”

    汤川秀树接过文件看了几眼，旋即便是瞳孔一缩。

    只见这份报告上记录的某个参数，赫然与他和小柴昌俊算出来的相差无几！

    这个参数只在小数点后五六位上存在着细微不同，这属于很正常的情况——毕竟他与小柴昌俊只是简单的进行了一次笔算，结果肯定做不到太过精确。

    更别说他们计算的数据只有一组，而实验报告却有多组对照和平均。

    对于他们这种顶尖的物理学家来说，这种参数只要看最前面几位，就很快能确定是相同性质的数值。

    随后汤川秀树将这叠文件重新翻回到了封面，看清上头内容后掀了掀眉毛：

    “电子中微子的拟合数据？”

    “没错。”

    朝永振一郎点了点头，指着文件解释道：

    “这是我们在年初对电子中微子进行的部分数据研究，准确来说是帝大牵头进行的一次南部模型的深入计算推导。”

    “其中电子中微子的不变质量谱在这个区间有一个小起伏，最后计算出来的耦合参数就是0.98左右”

    “当时汤川桑你不在项目组内，不过这份报告你应该也过过眼，所以有一些模糊的印象。”

    汤川秀树闻言，眼中闪过了一道思色。

    霓虹的最高大学学府群叫做帝大，一共由七所大学组成，分别是东京大学、京都大学、东北大学、大阪大学、名古屋大学、九州大学以及北海道大学。

    这种称呼有点类似后世华夏的C9高校和海对面的藤校，算是一个顶尖的大学组织。

    不过与C9和藤校不同的是。

    七所帝大中有一所大学也可以被直接称之为“帝大”，那就是东京帝国大学。

    东京帝国大学是霓虹全国的最高学府，校内的学生直接被尊称为帝大生，连服装都和其他大学生有所区别。

    虽然‘帝大’这个称号因为带着很强的某些色彩，在霓虹战败后便被取消了。

    不过朝永振一郎等人还是习惯将东大称之为帝大，仿佛靠这称呼可以缅怀过去的某些时光。

    在两年前。

    海对面的另一位霓虹知名学者南部阳一郎提出了一个南部-戈德斯通模型，想以此来解释比原子更小的粒子世界。

    这个模型虽然用后世的眼光存在严重的错误，比如说它无法解释弱核力的传递，但在眼下这个时期还是有不少支持者存在的。

    这部分支持者的主力便是霓虹国内的理论物理学家，例如帝大便在今年3月份组织了一次相关推导计算——也就是朝永振一郎提到的那次计算。

    当时他们参与推导的学者超过了40人，因此计算覆盖的粒子同样很广。

    其中既包括了南部阳一郎猜测的微粒，也包括了电子、中微子这些已经被发现的基本粒子。

    其中中微子的计算数据里，便囊括了这么一栏不变质量谱的参数。

    不变质量谱这玩意儿解释起来比较复杂且没意义，具体概念并不需要掌握的太清楚，倒是有个小细节可以知道一下：

    后世张鲁一、于和伟主演的科幻剧《三体》第一集32分06秒有个机房画面，画面中间那个屏幕左下角一个类似八边形的图案就是不变质量谱也就是e+mu事例。

    汤川秀树虽然没有直接参与相关数据计算，但当时他却以顾问身份对推导进行了指导，最终的数据也汇总到了他的身边。

    所以他才会和小柴昌俊对这个数据略感熟悉——小柴昌俊也是当时参与计算的学者之一。

    “电子中微子吗.”

    汤川秀树目光继续锁定了面前的报告一会儿，随后转头看向了小柴昌俊，对他问道：

    “小柴桑，你对这个数据有什么看法吗？”

    现场的四个霓虹人中铃木厚人年纪最小，此时还在读本科呢，所以他直接被汤川秀树排除在了可以交流讨论的人选之外。

    剩下的汤川秀树本则主要精通于π介子以及相关核力理论，可以说他将前半生时间都梭哈进了π介子的相关研究，电子中微子接触的并不算多。

    剩下的朝永振一郎的方向在于电子色动力学，更多还是侧重框架性的推导。

    所以四人之中，只有小柴昌俊的研究方向最为特殊——他的方向是标准的中微子相关。

    实际上。

    现场的这四人都不知道，如果再把时间往后推上个二三十年，小柴昌俊还会成为第一个截获由超新星爆炸所释放的中微子的科学家。

    未来他获得诺奖的成就之一也是宇宙中微子的相关研究，霓虹的神冈中微子探测器也同样出自他手。

    可以这样说。

    小柴昌俊整个人就是中微子的形状了

    因此面对涉及到电子中微子的问题，汤川秀树最先寻求的自然是小柴昌俊这个专家的意见。

    “.”

    接着小柴昌俊沉默片刻，组织了一翻语言，缓缓说道：

    “怎么说呢电子中微子是已知三种中微子的一类，1930年的时候被提出存在的可能有，五年前被莱因斯教授团队正式发现。”

    “这种粒子在运动轨迹中通常有一个超过90°的大回转，它具备两种不同费曼图和电子进行作用——这是它在物质中的质量本征态和真空中不一样造成的。”

    “正因如此，它才会叫做电子中微子。”

    汤川秀树微微点了点头，将话题范围再次缩小了一些：

    “那么小柴桑，电子中微子在耦合这块的情况呢？和我提出的汤川耦合理论之间是否存在某些关联？——我这些年的重点一直都在介子层面，中微子了解的确实不多。”

    “耦合啊.”

    小柴昌俊思考的时间更长了一些，同时一边思考一边还摇着头：

    “印象中似乎没有实质数据，毕竟中微子和介子是两种概念”

    眼下这个时期的物理学界虽然没有完全发现61个基本粒子组成的微粒模型，但中微子和介子的关系多少还是已经认知清楚的：

    中微子是费米子，它仅通过弱力和引力参与相互作用，它是电中性的，并且静止质量非常小。

    介子的静质量则介于轻子和强子之间，是自旋为整数、重子数为零的强子，同样可以说是比电子重的带电或不带电的粒子。

    介子是一种亚原子粒子，通过强相互作用结合在一起，也就是此前提及过在如今这个年代都发现了两百多颗的强子之一。

    它种类包括带正负电的以及中性的π介子，带正负电的以及中性的κ介子以及η介子。

    只是比起其他强子，介子的性质要更加特殊一些——它们会负责传递核力。

    也就是说核力是一种交换力，它通过交换介子发生作用。（注：这眼下这个时代的认知，后世的理论中π介子其实并不能算传递核力的中间媒介物，它的性质非常复杂）

    其中π介子的发现人，便是小柴昌俊面前的汤川秀树。

    一般情况下。

    中微子+正电子可以生成正介子，中微子+负电子生成负介子，中微子+正电子+负电子生成中性介子，除此以外二者基本上没有太大关系。

    就像相同的血红细胞可以组成男人也可以组成女人，而男女之间的属性差别和血红细胞其实是没啥直接关联的.

    但是说着说着。

    小柴昌俊忽然想到了什么，整个人忽然猛地看向了汤川秀树：

    “等等，汤川桑，说起耦合这个情况我倒是想起了一件事。”

    汤川秀树连忙问道：

    “什么事？”

    小柴昌俊沉默了几秒钟，缓缓说道：

    “汤川桑，如果我没记错的话.去年我们研究所对电子中微子的数学计算中，曾经在某个相同波峰附近似乎出现过一个很诡异的数据项。”

    “这个数据项在物理性质上带着电负性，属于一个数学上的额外项。”

    “只是那次计算不同于前一段时间的的南部模型推导，只是一次规格不高的内部课题或者说内部的讨论，参与者只有十个人不到，大多都是我们研究所的研究员甚至学生。”

    “所以当时我们以为这个额外项只是误差所以就没有太过在意，但今天你一提到耦合这个概念，我就忽然想到了另一种可能.”

    “也就是这个数据项其实是某种低速耦合在数学上的表示，但它的情景和常规的汤川耦合并不一样？其实它预示着另一个全新的研究方向？”

    听到小柴昌俊的这句话，汤川秀树整个人顿时瞳孔一缩：

    “红豆泥？竟然有这么回事？”

    早先提及过。

    汤川秀树提出的汤川耦合理论一直都是一种低速情景的定理——也就是所谓的【科幻】分类。

    这个分类不能说特别小众，但整体占比也就10%-15%左右。

    所以这些年汤川秀树始终都在尝试跳出原本的分类，想要扩大自己的受众范围——也就是让汤川耦合能够适用于其他情景。

    这种操作虽然难度较高，但并不是完全没有可能。

    比如最有代表性的就是爱因斯坦场方程的几个解。

    爱因斯坦场方程的第一个严格解叫做史瓦西解，它描述的是黑洞的一种状态，所以也叫做史瓦西黑洞或者史瓦西度规。

    史瓦西解的情境是不旋转.也就是j=0与不带电荷，而如果将前者换成旋转状态，则可以优化出克尔解。

    如果改变的是不带电荷，则适用情景的则是雷斯勒-诺德斯特洛姆解。

    这属于典型的某些基础概念经过变换，适用于不同种情境的物理模型案例。

    还有杨老和米尔斯推导的杨-米尔斯场，这个框架本质上也是外尔规范场的一类变种罢了。

    所以理论上来说。

    汤川耦合经过某些变化适用于另一种框架，其实也是存在一定可能性的。

    获得诺贝奖后。

    汤川秀树人生的唯一执念便是将汤川耦合的适用范围扩大，让自己在物理学史上的地位得到进一步的提高。

    而眼下.

    某个可能性似乎遥遥的出现了。

    随后汤川秀树整个人深吸一口气，平复下了内心的激动，对小柴昌俊说道：

    “小柴桑，有什么办法能够验证你的猜测吗？”

    小柴昌俊看了他一眼，说道：

    “如果只是数学上的推导.我可以试一试。”

    听闻此言。

    哗啦——

    汤川秀树整个人立马从座位上站了起来，双手紧紧的贴在了大腿两侧，郑重的朝小柴昌俊鞠了个躬：

    “小柴桑，拜托你了！”

    小柴昌俊闻言同样和汤川秀树回了个礼，毕竟无论年龄还是成就，汤川秀树都算是他的长辈。

    接着他很快从桌上拿起笔，开始做起了相关推演：

    “汤川桑，我还是第一次尝试将Yukawa耦合与中微子结合，整个过程恐怕还需要您多多指点。”

    “根据手征的规范理论，也就是左右手费米子属于不同表示的规范理论，左右手旋量定义为ψR≡1+γ52ψ，ψL≡1γ52ψψR=ψ1+γ52γ0，ψL=ψ1γ52”

    “如果先考虑Dirac Lagrangian中不依赖于质量的项，可分成左右手部分如下，也就是ψD/ψ=∑，′=±ψ1+γ52γ0D/1+′γ52ψ=∑=′=±ψ1+γ52γ0D/ψ=ψRD/ψR+ψLD/ψL“

    “这种情形中最重要的是标准模型，它的规范群是 SU(3)×SU(2)×U(1)，左右手费米子在 SU(2)×U(1)部分下变换方式不同，也就是两手征分量在 U(1)下带不同荷，左手费米子组成 SU(2)双重态，右手费米子组成 SU(2)单重态.”

    早先提及过。

    汤川耦合是一个低能有效理论，这里的低能不是个贬义词，而是低能级的意思。

    用后世的概念来说就是

    耦合的标量粒子不是胶子，胶子质量为0但不是长程相互作用是因为耦合强度太大所以低能下只能观察到色单态，也就是说你只能观察到色中性的粒子。

    而低能下强相互作用的实际表现为传递一个介子.也就是有质量的标量粒子，两个夸克组成的复合粒子，来近似描述的短程力，这就是汤川耦合。

    非常简单，也非常好理解。

    传递核力的是π介子，相关定量计算适用的是标量场的KG方程：

    为λ(ψL riΦi)ψR r=λvmψL r1ψR r+λ(ψL riφi)ψR r。

    所以小柴昌俊如今要做的，就是将这个方程的情景试着与中微子的额外项契合起来。

    这不是一件很容易的事儿，但小柴昌俊此时的干劲却很足。

    毕竟

    如果这个额外项真的能和汤川耦合在数学上契合，那么他们很可能发现的就是一个全新的物理赛道！

    到时候汤川秀树将会封神，而他和朝永振一郎则会一同鸡犬升天.

    想到这里。

    小柴昌俊的动作愈发快速了几分：

    “如果一个费米子的右手单重态与左手多重态的第一个分量匹配，右边第一项就是这一费米子的Dirac质量项.“

    “所以右边的第二项是真正的、费米子和标量涨落部分的相互作用项，理论上在这个机制下相互作用的强度正比于费米子质量——汤川桑，我记得你的耦合理论之中，耦合常数之比就必定等于质量之比吧？”

    汤川秀树闻言用力点了点头：

    “没错，标量场真空期望值非零时就可以得到费米子质量矩阵，它一般不是关于代对角化的。”

    “也就是说，耦合一个规范玻色子和两个费米子的顶点不混合费米子代。”

    小柴昌俊顿时眼前一亮：

    “咦，这个额外项也含有非零真空期望值，而且还是局域极大值！”

    “7.3456Xπ/4，然后再做个正幺变换”

    或许是考虑到计算量级太过庞大，汤川秀树海将一旁的铃木厚人也拉来做了苦力。

    一个小时后。

    小柴昌俊跟进入贤者时间似的浑身一哆嗦，在纸上写下了一个规范群的表达式：

    【DμΦ=DμΩ1(Φv+r)=Ω1ΩDμΩ1Dμ′(Φv+r)】

    【Dμ′≡μigAμ′，Aμ′≡ΩAμΩ1+(i/g)ΩμΩ1】

    “.”

    看着这道表达式，偌大的办公室忽然陷入了诡异的寂静

    过了足足有小分钟。

    汤川秀树方才难以置信的看向了小柴昌俊：

    “小柴桑，我们在电弱能级的框架里，将所有的粒子能级参数都缩小在了1以内？”

    咕噜——

    小柴昌俊重重咽了口唾沫，眼珠子缓缓转动了几下：

    “似乎.是的。”

    汤川秀树有沉默了几秒钟，眼中的神采逐渐带上了某种令人发毛的惊骇：

    “也就是说.我们发现了一个新物理？”

    小柴昌俊这次没有回答，但他颤抖的脸颊却已经表明了一切。

    没错！

    他们在将汤川耦合的机制与电子中微子的额外项结合之后，计算出了一个全新的物理模型！

    不，准确来说这不是个模型，而是个框架——早先提及过，模型指的是建筑师设计的建筑，框架则是修建建筑时用到的挖掘机之类的设备。

    虽然前者的价值要更加显眼，但在物理学界里，后者的重要性同样不可忽略。

    实际上。

    比起小柴昌俊，汤川秀树的内心反应还要更加激动。

    毕竟

    这个框架一旦被确认为真，他将很可能获得人生的第二次诺贝尔物理学奖！

    要知道。

    在整个物理诺奖历史上，还没有人能够获得两次这个荣誉，即便是爱因斯坦也没有取得过这个成就！（这年头巴丁还没二次获奖）

    当然了。

    他们此时发现的只是耦合理论上的契合，想要真正完成这个框架，还需要投入很大的人力与物力。

    啪啪啪——

    随后汤川秀树用力拍了拍自己的脸颊，再一次强迫自己冷静下来：

    “小柴桑，客观来说，我认为现在说发现新物理还是有些为时过早了，毕竟我们只完成了一个很边缘的数据拟合。”

    “想要验证这条路正确与否，接下来恐怕还有很长的路要走呐。”

    小柴昌俊看了眼汤川秀树快要咧出后槽牙的嘴角，想了想还是决定不戳破这位前辈的谎言。

    随后他又顿了顿，思索片刻，对汤川秀树说道：

    “汤川桑，您接下来准备怎么做？”

    “接下来啊.”

    汤川秀树下意识就想崩出一句去开香槟写诺奖感言，不过残存的理智还是让他保持了基本的冷静：

    “我认为接下来我们应该对数据进行更深入的分析，至少在数学上完全验证它们的准确性。”

    “也就是向华夏人的手里拿到那些实验资料。”

    (本章完)