第六百八十五章 鈴木厚人這個坑太小了,咱們把它挖大一點吧(上)

辦公室內。

聽到湯川秀樹的這道疑惑聲。

一旁的小柴昌俊與朝永振一郎二人，不由同時看向了這位霓虹頂尖的理論物理大佬：

“湯川桑，你發現什么問題了嗎？是不是華夏人的論文哪里有什么錯誤？”

二人的第一反應都是華夏的論文存在瑕疵，由此可見他們對于華夏到底有多么的不信任。

不過湯川秀樹緊蹙著眉頭沉默了幾秒鐘，卻緩緩搖了搖腦袋：

“不，不是錯漏，而是這個模型似乎有些特殊。”

小柴昌俊頓時一怔。

特殊？

這是啥意思？

這兩個字在物理學界.或者說論文點評的過程中可不算什么常見詞兒。

一般來說。

物理學家在評價某篇論文的時候，通常只會有兩種情況：

要么會因為論文內容優質而表示完美、精妙之類的嘆服和夸張。

要么就是說某個論點離譜、荒唐或者不知所云。

例如湯川秀樹最早看的那篇《Nature》，他的評價就是內容離譜，質量對不上熱度。

可眼下面對華夏人的這篇論文，他居然說出了特殊這個詞.

想到這里。

小柴昌俊忍不住咽了口唾沫，對湯川秀樹問道：

“湯川桑，很抱歉，恕我沒有理解你的意思.”

面對小柴昌俊這種霓虹物理界的后起之秀，湯川秀樹的態度還是相對比較溫和的，只見他將期刊往桌子前方挪了挪，說道：

“小柴桑，你看看這里就明白了。”

小柴昌俊乖乖探過了腦袋。

湯川秀樹所指的區域是論文的一處核心推導區，上頭描述的是一個很新穎的思路：

論文將局部規范不變性理論與自發對稱性破缺的概念以某種特別方式連結在一起，讓規范玻色子獲得了質量。

這個過程小柴昌俊之前也注意過，切入點堪稱精妙。

眾所周知。

有質量的矢量場不是規范不變的，所以一般寫的拉氏量里不會出現AμAμ這樣的項。

而無質量粒子意味著其代表的相互作用的強度隨著距離增加是多項式衰減，比如電磁力是1/r（長程），而有質量意味著emr/r（短程），其中m就是這個粒子對應的質量。

一般來說。

可以通過計算對應的實空間傳播子的遠程極限r→∞，最終得到上述對應關系。

由于時代與科技的局限性，眼下這個時期的物理學界還沒有發現描述弱相互作用的矢量玻色子.也就是W±，Z玻色子。

所以大多數推導的方向都是以拉氏量為復標量場和U(1)規范場進行耦合。

其中最知名的耦合方式便是湯川秀樹提出的湯川耦合，也就是帶電費米子和規范場之間的相互作用。

它在特定距離內有點像電磁學，超過該距離后會迅速減弱。

弱相互作用的矢量玻色子和規范場之間的相互作用通過所謂的規范協變導數，這要更抽象一些。

不過眼下的湯川耦合適用的情景相對有限，當它被擴增到自耦合比較小的某個狀態的時候，它的拉格朗日量會具備反射對稱性。

用徐云后世的例子來解釋就是.

湯川耦合是一本硬核類的科幻，在科幻這個分類里頭小有名氣并且還有不少讀者，風評也算是很高。

但是一旦將科幻這個情景換成所有網絡——比如說包括玄幻、仙俠、體育這類分類之后，很多其他分類的讀者就有些看不下這種類型的作品了。

很多人對于所謂的科幻嗤之以鼻，表示自己只愛看后宮文或者無敵文，只追求一個爽字。

這里的玄幻、仙俠便是指弱力、電磁力的相關范疇，也就是湯川秀樹的這個“作品”在其他分類因為相性不適被排斥了。

眼下湯川秀樹在論文中所指的這個思路，卻好像產生了一些變數。

隨后小柴昌俊認真看了幾眼，甚至拿起筆在紙上計算了一會兒：

“唔？0.98526湯川桑，這個耦合參數我似乎在哪里見過？”

湯川秀樹同樣摸了摸自己斑禿的大腦門兒，說道：

“嗯，我也感覺有點熟悉，但想不起哪里見過這個數值了。”

而就在湯川秀樹和小柴昌俊有些卡殼的時候，一旁的朝永振一郎忽然想到了什么。

只見他朝湯川秀樹說了聲私密馬賽，快步走到一旁的椅子邊，拿起個公文包翻動了起來。

小半分鐘后。

朝永振一郎從中抽出了一疊報告，放在面前看了幾秒鐘，接著便是眼前一亮。

隨后他重新回到了湯川秀樹等人身邊，將報告遞給了湯川秀樹，語氣透露著些許急促：

“湯川桑，你看這個！”

湯川秀樹接過文件看了幾眼，旋即便是瞳孔一縮。

只見這份報告上記錄的某個參數，赫然與他和小柴昌俊算出來的相差無幾！

這個參數只在小數點后五六位上存在著細微不同，這屬于很正常的情況——畢竟他與小柴昌俊只是簡單的進行了一次筆算，結果肯定做不到太過精確。

更別說他們計算的數據只有一組，而實驗報告卻有多組對照和平均。

對于他們這種頂尖的物理學家來說，這種參數只要看最前面幾位，就很快能確定是相同性質的數值。

隨后湯川秀樹將這疊文件重新翻回到了封面，看清上頭內容后掀了掀眉毛：

“電子中微子的擬合數據？”

“沒錯。”

朝永振一郎點了點頭，指著文件解釋道：

“這是我們在年初對電子中微子進行的部分數據研究，準確來說是帝大牽頭進行的一次南部模型的深入計算推導。”

“其中電子中微子的不變質量譜在這個區間有一個小起伏，最后計算出來的耦合參數就是0.98左右”

“當時湯川桑你不在項目組內，不過這份報告你應該也過過眼，所以有一些模糊的印象。”

湯川秀樹聞言，眼中閃過了一道思色。

霓虹的最高大學學府群叫做帝大，一共由七所大學組成，分別是東京大學、京都大學、東北大學、大阪大學、名古屋大學、九州大學以及北海道大學。

這種稱呼有點類似后世華夏的C9高校和海對面的藤校，算是一個頂尖的大學組織。

不過與C9和藤校不同的是。

七所帝大中有一所大學也可以被直接稱之為“帝大”，那就是東京帝國大學。

東京帝國大學是霓虹全國的最高學府，校內的學生直接被尊稱為帝大生，連服裝都和其他大學生有所區別。

雖然‘帝大’這個稱號因為帶著很強的某些色彩，在霓虹戰敗后便被取消了。

不過朝永振一郎等人還是習慣將東大稱之為帝大，仿佛靠這稱呼可以緬懷過去的某些時光。

在兩年前。

海對面的另一位霓虹知名學者南部陽一郎提出了一個南部戈德斯通模型，想以此來解釋比原子更小的粒子世界。

這個模型雖然用后世的眼光存在嚴重的錯誤，比如說它無法解釋弱核力的傳遞，但在眼下這個時期還是有不少支持者存在的。

這部分支持者的主力便是霓虹國內的理論物理學家，例如帝大便在今年3月份組織了一次相關推導計算——也就是朝永振一郎提到的那次計算。

當時他們參與推導的學者超過了40人，因此計算覆蓋的粒子同樣很廣。

其中既包括了南部陽一郎猜測的微粒，也包括了電子、中微子這些已經被發現的基本粒子。

其中中微子的計算數據里，便囊括了這么一欄不變質量譜的參數。

不變質量譜這玩意兒解釋起來比較復雜且沒意義，具體概念并不需要掌握的太清楚，倒是有個小細節可以知道一下：

后世張魯一、于和偉主演的科幻劇《三體》第一集32分06秒有個機房畫面，畫面中間那個屏幕左下角一個類似八邊形的圖案就是不變質量譜也就是emu事例。

湯川秀樹雖然沒有直接參與相關數據計算，但當時他卻以顧問身份對推導進行了指導，最終的數據也匯總到了他的身邊。

所以他才會和小柴昌俊對這個數據略感熟悉——小柴昌俊也是當時參與計算的學者之一。

“電子中微子嗎.”

湯川秀樹目光繼續鎖定了面前的報告一會兒，隨后轉頭看向了小柴昌俊，對他問道：

“小柴桑，你對這個數據有什么看法嗎？”

現場的四個霓虹人中鈴木厚人年紀最小，此時還在讀本科呢，所以他直接被湯川秀樹排除在了可以交流討論的人選之外。

剩下的湯川秀樹本則主要精通于π介子以及相關核力理論，可以說他將前半生時間都梭哈進了π介子的相關研究，電子中微子接觸的并不算多。

剩下的朝永振一郎的方向在于電子色動力學，更多還是側重框架性的推導。

所以四人之中，只有小柴昌俊的研究方向最為特殊——他的方向是標準的中微子相關。

實際上。

現場的這四人都不知道，如果再把時間往后推上個二三十年，小柴昌俊還會成為第一個截獲由超新星爆炸所釋放的中微子的科學家。

未來他獲得諾獎的成就之一也是宇宙中微子的相關研究，霓虹的神岡中微子探測器也同樣出自他手。

可以這樣說。

小柴昌俊整個人就是中微子的形狀了

因此面對涉及到電子中微子的問題，湯川秀樹最先尋求的自然是小柴昌俊這個專家的意見。

接著小柴昌俊沉默片刻，組織了一翻語言，緩緩說道：

“怎么說呢電子中微子是已知三種中微子的一類，1930年的時候被提出存在的可能有，五年前被萊因斯教授團隊正式發現。”

“這種粒子在運動軌跡中通常有一個超過90°的大回轉，它具備兩種不同費曼圖和電子進行作用——這是它在物質中的質量本征態和真空中不一樣造成的。”

“正因如此，它才會叫做電子中微子。”

湯川秀樹微微點了點頭，將話題范圍再次縮小了一些：

“那么小柴桑，電子中微子在耦合這塊的情況呢？和我提出的湯川耦合理論之間是否存在某些關聯？——我這些年的重點一直都在介子層面，中微子了解的確實不多。”

“耦合啊.”

小柴昌俊思考的時間更長了一些，同時一邊思考一邊還搖著頭：

“印象中似乎沒有實質數據，畢竟中微子和介子是兩種概念”

眼下這個時期的物理學界雖然沒有完全發現61個基本粒子組成的微粒模型，但中微子和介子的關系多少還是已經認知清楚的：

中微子是費米子，它僅通過弱力和引力參與相互作用，它是電中性的，并且靜止質量非常小。

介子的靜質量則介于輕子和強子之間，是自旋為整數、重子數為零的強子，同樣可以說是比電子重的帶電或不帶電的粒子。

介子是一種亞原子粒子，通過強相互作用結合在一起，也就是此前提及過在如今這個年代都發現了兩百多顆的強子之一。

它種類包括帶正負電的以及中性的π介子，帶正負電的以及中性的κ介子以及η介子。

只是比起其他強子，介子的性質要更加特殊一些——它們會負責傳遞核力。

也就是說核力是一種交換力，它通過交換介子發生作用。（注：這眼下這個時代的認知，后世的理論中π介子其實并不能算傳遞核力的中間媒介物，它的性質非常復雜）

其中π介子的發現人，便是小柴昌俊面前的湯川秀樹。

一般情況下。

中微子正電子可以生成正介子，中微子負電子生成負介子，中微子正電子負電子生成中性介子，除此以外二者基本上沒有太大關系。

就像相同的血紅細胞可以組成男人也可以組成女人，而男女之間的屬性差別和血紅細胞其實是沒啥直接關聯的.

但是說著說著。

小柴昌俊忽然想到了什么，整個人忽然猛地看向了湯川秀樹：

“等等，湯川桑，說起耦合這個情況我倒是想起了一件事。”

湯川秀樹連忙問道：

“什么事？”

小柴昌俊沉默了幾秒鐘，緩緩說道：

“湯川桑，如果我沒記錯的話.去年我們研究所對電子中微子的數學計算中，曾經在某個相同波峰附近似乎出現過一個很詭異的數據項。”

“這個數據項在物理性質上帶著電負性，屬于一個數學上的額外項。”

“只是那次計算不同于前一段時間的的南部模型推導，只是一次規格不高的內部課題或者說內部的討論，參與者只有十個人不到，大多都是我們研究所的研究員甚至學生。”

“所以當時我們以為這個額外項只是誤差所以就沒有太過在意，但今天你一提到耦合這個概念，我就忽然想到了另一種可能.”

“也就是這個數據項其實是某種低速耦合在數學上的表示，但它的情景和常規的湯川耦合并不一樣？其實它預示著另一個全新的研究方向？”

聽到小柴昌俊的這句話，湯川秀樹整個人頓時瞳孔一縮：

“紅豆泥？竟然有這么回事？”

早先提及過。

湯川秀樹提出的湯川耦合理論一直都是一種低速情景的定理——也就是所謂的科幻分類。

這個分類不能說特別小眾，但整體占比也就1015左右。

所以這些年湯川秀樹始終都在嘗試跳出原本的分類，想要擴大自己的受眾范圍——也就是讓湯川耦合能夠適用于其他情景。

這種操作雖然難度較高，但并不是完全沒有可能。

比如最有代表性的就是愛因斯坦場方程的幾個解。

愛因斯坦場方程的第一個嚴格解叫做史瓦西解，它描述的是黑洞的一種狀態，所以也叫做史瓦西黑洞或者史瓦西度規。

史瓦西解的情境是不旋轉.也就是j0與不帶電荷，而如果將前者換成旋轉狀態，則可以優化出克爾解。

如果改變的是不帶電荷，則適用情景的則是雷斯勒諾德斯特洛姆解。

這屬于典型的某些基礎概念經過變換，適用于不同種情境的物理模型案例。

還有楊老和米爾斯推導的楊米爾斯場，這個框架本質上也是外爾規范場的一類變種罷了。

所以理論上來說。

湯川耦合經過某些變化適用于另一種框架，其實也是存在一定可能性的。

獲得諾貝獎后。

湯川秀樹人生的唯一執念便是將湯川耦合的適用范圍擴大，讓自己在物理學史上的地位得到進一步的提高。

而眼下.

某個可能性似乎遙遙的出現了。

隨后湯川秀樹整個人深吸一口氣，平復下了內心的激動，對小柴昌俊說道：

“小柴桑，有什么辦法能夠驗證你的猜測嗎？”

小柴昌俊看了他一眼，說道：

“如果只是數學上的推導.我可以試一試。”

聽聞此言。

嘩啦——

湯川秀樹整個人立馬從座位上站了起來，雙手緊緊的貼在了大腿兩側，鄭重的朝小柴昌俊鞠了個躬：

“小柴桑，拜托你了！”

小柴昌俊聞言同樣和湯川秀樹回了個禮，畢竟無論年齡還是成就，湯川秀樹都算是他的長輩。

接著他很快從桌上拿起筆，開始做起了相關推演：

“湯川桑，我還是第一次嘗試將Yukawa耦合與中微子結合，整個過程恐怕還需要您多多指點。”

“根據手征的規范理論，也就是左右手費米子屬于不同表示的規范理論，左右手旋量定義為ψR≡1γ52ψ，ψL≡1γ52ψψRψ1γ52γ0，ψLψ1γ52”

“如果先考慮DiracLagrangian中不依賴于質量的項，可分成左右手部分如下，也就是ψD/ψ∑，′±ψ1γ52γ0D/1′γ52ψ∑′±ψ1γ52γ0D/ψψRD/ψRψLD/ψL“

“這種情形中最重要的是標準模型，它的規范群是SU(3)×SU(2)×U(1)，左右手費米子在SU(2)×U(1)部分下變換方式不同，也就是兩手征分量在U(1)下帶不同荷，左手費米子組成SU(2)雙重態，右手費米子組成SU(2)單重態.”

早先提及過。

湯川耦合是一個低能有效理論，這里的低能不是個貶義詞，而是低能級的意思。

用后世的概念來說就是

耦合的標量粒子不是膠子，膠子質量為0但不是長程相互作用是因為耦合強度太大所以低能下只能觀察到色單態，也就是說你只能觀察到色中性的粒子。

而低能下強相互作用的實際表現為傳遞一個介子.也就是有質量的標量粒子，兩個夸克組成的復合粒子，來近似描述的短程力，這就是湯川耦合。

非常簡單，也非常好理解。

傳遞核力的是π介子，相關定量計算適用的是標量場的KG方程：

為λ(ψLriΦi)ψRrλvmψLr1ψRrλ(ψLriφi)ψRr。

所以小柴昌俊如今要做的，就是將這個方程的情景試著與中微子的額外項契合起來。

這不是一件很容易的事兒，但小柴昌俊此時的干勁卻很足。

如果這個額外項真的能和湯川耦合在數學上契合，那么他們很可能發現的就是一個全新的物理賽道！

到時候湯川秀樹將會封神，而他和朝永振一郎則會一同雞犬升天.

想到這里。

小柴昌俊的動作愈發快速了幾分：

“如果一個費米子的右手單重態與左手多重態的第一個分量匹配，右邊第一項就是這一費米子的Dirac質量項.“

“所以右邊的第二項是真正的、費米子和標量漲落部分的相互作用項，理論上在這個機制下相互作用的強度正比于費米子質量——湯川桑，我記得你的耦合理論之中，耦合常數之比就必定等于質量之比吧？”

湯川秀樹聞言用力點了點頭：

“沒錯，標量場真空期望值非零時就可以得到費米子質量矩陣，它一般不是關于代對角化的。”

“也就是說，耦合一個規范玻色子和兩個費米子的頂點不混合費米子代。”

小柴昌俊頓時眼前一亮：

“咦，這個額外項也含有非零真空期望值，而且還是局域極大值！”

“7.3456Xπ/4，然后再做個正幺變換”

或許是考慮到計算量級太過龐大，湯川秀樹海將一旁的鈴木厚人也拉來做了苦力。

一個小時后。

小柴昌俊跟進入賢者時間似的渾身一哆嗦，在紙上寫下了一個規范群的表達式：

看著這道表達式，偌大的辦公室忽然陷入了詭異的寂靜

過了足足有小分鐘。

湯川秀樹方才難以置信的看向了小柴昌俊：

“小柴桑，我們在電弱能級的框架里，將所有的粒子能級參數都縮小在了1以內？”

咕嚕——

小柴昌俊重重咽了口唾沫，眼珠子緩緩轉動了幾下：

“似乎.是的。”

湯川秀樹有沉默了幾秒鐘，眼中的神采逐漸帶上了某種令人發毛的驚駭：

“也就是說.我們發現了一個新物理？”

小柴昌俊這次沒有回答，但他顫抖的臉頰卻已經表明了一切。

沒錯！

他們在將湯川耦合的機制與電子中微子的額外項結合之后，計算出了一個全新的物理模型！

不，準確來說這不是個模型，而是個框架——早先提及過，模型指的是建筑師設計的建筑，框架則是修建建筑時用到的挖掘機之類的設備。

雖然前者的價值要更加顯眼，但在物理學界里，后者的重要性同樣不可忽略。

實際上。

比起小柴昌俊，湯川秀樹的內心反應還要更加激動。

這個框架一旦被確認為真，他將很可能獲得人生的第二次諾貝爾物理學獎！

要知道。

在整個物理諾獎歷史上，還沒有人能夠獲得兩次這個榮譽，即便是愛因斯坦也沒有取得過這個成就！（這年頭巴丁還沒二次獲獎）

當然了。

他們此時發現的只是耦合理論上的契合，想要真正完成這個框架，還需要投入很大的人力與物力。

啪啪啪——

隨后湯川秀樹用力拍了拍自己的臉頰，再一次強迫自己冷靜下來：

“小柴桑，客觀來說，我認為現在說發現新物理還是有些為時過早了，畢竟我們只完成了一個很邊緣的數據擬合。”

“想要驗證這條路正確與否，接下來恐怕還有很長的路要走吶。”

小柴昌俊看了眼湯川秀樹快要咧出后槽牙的嘴角，想了想還是決定不戳破這位前輩的謊言。

隨后他又頓了頓，思索片刻，對湯川秀樹說道：

“湯川桑，您接下來準備怎么做？”

“接下來啊.”

湯川秀樹下意識就想崩出一句去開香檳寫諾獎感言，不過殘存的理智還是讓他保持了基本的冷靜：

“我認為接下來我們應該對數據進行更深入的分析，至少在數學上完全驗證它們的準確性。”

“也就是向華夏人的手里拿到那些實驗資料。”

(本章完)

走進不科學 第六百八十五章 鈴木厚人這個坑太小了,咱們把它挖大一點吧(上)