第一百五十四章全新的質子半徑數據
更新時間:2024-07-13 作者:少一尾的九尾貓
大國院士 第一百五十四章全新的質子半徑數據
導師的困境徐川暫時并不清楚，他也沒時間去幫助別人了。 因為他自己的質子對撞實驗馬上就要開始了。 十天的準備時間并不長，雖然并不需要他親自去操控質子加速器進行實驗，但實驗完成后獲取的數據是需要他進行分析的。 而質子加速器每一次運行所產生的數據，都相當龐大。 所以徐川需要一個團隊，來輔助他完成這個任務。 為此，這幾天他正在不斷找人來幫忙。 本來齊希韶齊師兄是個很不錯的選擇，但遺憾的是，他已經加入了陳正平的團隊中了。 目前好像已經開始了工作。 想了想，徐川給遠在普林斯頓的林風林師兄打了個電話。 他認識的人并不多，同是威騰和陳正平學生的林風師兄算一個。 沒辦法，誰讓他不按照正常人的發展流程走呢。 其他人第一次加入的到中，一般都是以實習生的身份進入的，有工作也都是進入團隊中，作為整個團隊的一份子。 這樣歷練一段時間，能結識不少人。 而他則是上來就直接主持了一個項目，盡管對于來說，這只是一個很小的項目。 但再小的項目在高能物理區域的實驗也是需要人手的。 他的導師威騰并不怎么負責，也有可能是在威騰眼里這個項目完全不算啥，亦或者是想鍛煉他。 所以僅僅是替他申請安排好了對撞實驗后，就撒手不管了。 剩下的數據分析，發布會之類的工作全都丟給他了。 只是告訴他，實驗完成后跟他說一聲。 所以徐川得從頭到尾自己獨立完成這個實驗。 將林風師兄邀請過來后，徐川皺著眉頭思索著還能再邀請誰來幫助自己完成這個項目。 但思索了半天，他也沒有找到什么合適的人選。 重生后到現在，他認識的人并不多，甚至可以說是寥寥無幾。 沒辦法，時間太短了，他沒有的足夠的旅程去認識更多的與他在同一年齡的學生。 南大的學生雖然很多，無論是數學系還是物理系的他都認識不少，但可惜這些同學都沒有足夠的能力參與進這種實驗中來。 普林斯頓就不用說了，他加入普林斯頓的這一兩個月，基本都在完善質子半徑之謎的計算方法，還沒來得及認識到什么新的朋友。 自身這邊找不到足夠的人選，徐川將主意打到了組織上。 什么都缺，就是不缺人。 這里是全世界最大的高能物理研究機構，在lhc正常運行的期間，每天都有至少超過五千人在這里工作。 排除掉這五千人中有超過一般以上的是各種工程師和雜務人員，依舊還有超過兩千人的物理學家。 而能進入工作的物理學家，哪怕只是一個實習生，也擁有著博士生或以上的學識。 至少，不用擔心他們的能力不夠。 在征求了一下導師威騰的意見后，徐川向整個張貼了招聘公告。 質子半徑之謎這個問題在當今的粒子物理界是熱門的研究方向，在公告張貼出去后，不到一天的時間，他的郵箱中便收到了來自全世界各地的申請。 當然，申請參與這個項目的，基本都是的實習生，短期實習生和長期實習生都有。 有些可能是為了豐富自己的科研經歷和學習些新知識，有些則可能是為了自己的畢業論文。 和正式的研究員基本都有著自己的任務與相比，這些實習生的自由程度就要高不少了。 特別是那些長期實習生，除去自己學校或者組織的實驗任務外，他們很多時間都處于空閑狀態，在中屬于見縫插針尋找自己機緣。 就像徐川的實驗一樣，很多時候，來自世界各地的團隊都需要一些‘臨時工’來幫助他們完成一些數據分析或者其他的基礎工作。 對于實習生而言，這些是很好的鍛煉機會。 盡管這些申請者良莠不齊，但不管怎么說，在團隊人員需求這一塊，徐川得到了解決。 剩下的就是進行挑選了。 畢竟不是每一個人都適合的。 經歷了一天的篩選，徐川最終從郵箱中挑選出來了三個人。 分別是來自麻省理工大學的實習生阿索爾·墨菲，來自卡爾斯魯厄理工學院的喬納·克里爾，以及來自哥廷根大學的娜娜莉·凱斯勒。 在郵箱中眾多的申請中，這三人的簡歷最優秀和出色，其中最頂尖的莫過于哥廷根大學的娜娜莉·凱斯勒了。 這是一個女生，粒子物理專業，已經在實習了長達一年之久，曾參與過2015年五夸克粒子的分析發現工作。 如果沒有意外的話，她明年將成為的正式研究員。 再加上他自己以及從普林斯頓趕來的林風師兄，五個來自不同國家的人組成了一個臨時的小小團隊。 好在大伙都會說英語，交流起來并沒有問題。 將一行人聚集在一起吃了頓飯后，緊張而又有序的工作即將展開。 七月二十五號這一天，很快就到來了。 的工作人員已經準備好了加速實驗，他們將使用sps加速裝置來完成這次的實驗。 在這次的實驗中，的工作人員將按照徐川的要求，通過加速器向氫分子發射一束電子，并測量一些電子偏轉的過程。 這和之前其他實驗室測量質子的半徑過程是有一些區別的。 之前的散射實驗使用的是高能電子束，它對質子半徑的靈敏度有限，只能外推到低能電子來確定半徑，但是這次將使用的較低的能量避開這個問題。 而且為了進一步提高精確度，徐川要求將氫分子直接注入攜帶電子束的真空管中，而不是像之前的許多實驗那樣將電子束置于金屬容器中。 這意味著在實驗過程中將沒有電子會撞擊金屬并干擾測量的情況，極大的提升測量的精度。 也得虧是在，這里擁有著各種先進的設備，能按照要求完成這一任務。 若是在其他地方，直接將氫分子直接注入攜帶電子束的真空管中就是個偌大的麻煩事情。 這樣的一個實驗，放到其他地方會很麻煩，但放到，只不過是場微不足道的對撞實驗。 即便是徐川提出了一些要求，的工程師也順利的按照要求完成了對撞過程。 至于收集到的數據，將由的超級計算機先進行處理一遍，處理完成后，才會傳遞到的數據庫中。 然后再由徐川進行申請使用，這是整體的工作流程，和天文界的公用望遠鏡的使用有些類似。 二十七號上午，徐川順利的從的工作人員手中拿到了這次質子對撞實驗的數據。 回到申請的臨時辦公室中的，小組的四名成員均已經等待在這里了。 “各位，實驗數據下來，我們有事情做了。” 徐川拍了拍手，將幾名小伙伴的注意力吸引了過來。 “太棒了，讓我們早點開始，早點給質子一個精準的半徑吧！” 辦公室中，留著一頭棕色長發的麻省理工大學的實習生阿索爾·墨菲咧嘴的笑道。 徐川笑了笑，道：“那電子能級之間的躍遷圖譜的繪制就交給你了。” 聞言，阿索爾·墨菲臉上的笑容頓時就消失了，一臉哀嚎著道：“哦，不，我親愛的徐，你不能這樣欺負我，你知道我不擅長這個的。” “相比較電子能級之間的躍遷圖譜繪制，我更擅長原始數據的剖析，將那個交給我吧，我會讓你滿意的。” 徐川沒理會阿索爾·墨菲，轉而開始安排工作。 事實上，他只是開個玩笑，他不可能將電子能級之間的躍遷圖譜繪制交給其他人，這是關系驗算核心的東西，只能由他親手來。 “ok，大家的工作都已經安排下去，開始工作吧，相信對于你們來說，這些工作都并不難。” 將數學分析類的工作安排下去后，辦公室中頓時就忙碌了起來。 質子的電荷半徑數據計算對于粒子物理界來說并不是一件很難的事情，前人在這項工作上已經做了無數的努力。 他們現在的工作更像是踩在巨人的肩膀上展望未來。 日子就這樣一天天的過去，的辦公室中，徐川帶領著招募的幾名小伙伴加班加點的完成著對實驗數據的整理。 眨眼間的，時間就來到了八月五號。 “徐，你看這個，這張引力子和質子的散射物理圖像，似乎有些異常。” 辦公室中，來自哥廷根大學的娜娜莉·凱斯勒呼叫了一下徐川。 聽到聲音，徐川頭也沒抬的回道：“稍等一下，等我完成手上這個數據分析。” 他手上的工作已經到了關鍵地步了，不可能放下。 等待了十多分鐘，徐川操控鼠標在顯示屏上的一張完成了一半的躍遷圖譜上添上了一筆，保存好后才起身。 “怎么了，娜娜莉？” 走到娜娜莉·凱斯勒身邊，徐川出聲詢問道。 “你看這個，在電子束接觸到氫分子云的時候，它被激發到3s態，隨后它們在0.16μs內衰減到2p態，釋放出可檢測的656nm的balmerα光子。這和往常的質子半徑測量實驗有些偏差。”電腦前，娜娜莉·凱斯勒指著顯示屏上的一連串能譜圖像說道。 聞言，徐川好奇的看了過去。 順著娜娜莉·凱斯勒手指的方向，他果然看到了那一份異常的數據。 “有意思，從這份數據來看，電子束對氫分子云的影響似乎比以往的實驗要更小，這意味著質子的半徑，可能比0.84184飛米要更小。” 盯著顯示屏上的圖像，徐川眼眸中閃過一絲流光。 對他而言，這種常人難以理解的圖像中蘊含的秘密就像是的皇帝的新衣一般，赤果果的擺在他面前。 腦海中思索了一下，徐川開口道：“娜娜莉，盡快的完成這份數據的分析，說不定我們會得到一個全新的，更小的質子半徑。” 一旁，聽到徐川的話語后，娜娜莉·凱斯勒愣了一下，詫異道：“更小的質子半徑？這可能嗎？” 徐川笑了笑，道：“沒什么是不可能的的，在沒有通過第一性原理完成質子的半徑計算之前，哪怕是宣布質子的半徑在0.8分米之下也很正常。” “畢竟我們對微觀層面的粒子了解實在太少了不是嗎？” 聞言，娜娜莉·凱斯勒的呼吸頓時就急促了起來。 如果這次的實驗，他們發現了一個更小的質子半徑數據，這意味著他們能在粒子物理界青史留名。 哪怕這個數據可能并不是最終的精準數據也一樣。 反正現在的物理界，對于質子的電荷半徑并沒有一個精準且確定的數值。 可能會得到一個更小的質子半徑數據，仿佛給這五人小組打了一針雞血。 此前就可以說是加班加點的他們這會更是將除了吃飯睡覺外的其他時間都投入到了數據分析中。 在這種火熱狀態的支持下，終于，在八月十一號，徐川完成了最終的電子能級之間的躍遷圖譜繪制，并以此計算出了這次實驗測量出的質子半徑。 質子本體半徑為rp通過引力子和質子的散射來探測能動張量的形狀因子，帶入電子、質子性質的部分新公式及其物理意義能量電荷比公式:mc2/q1/2ee2ds∫1/24πr2ee2r/4πr2ee....... 可得，德布羅意波相聯系的圓周運動，即第二層次自旋運動的詳細數據為：0.831x1015m±0.0016fm。 辦公桌前，徐川完成了最后的計算，得到了一個全新的質子半徑數據。 一個史上最低的質子電荷半徑。 遠低于此前物理界國際科學技術數據委員會采用確定的0.879±0.011fm飛米，也低于馬克斯普朗克量子光學研究所測量出來的0.84184±0.00067fm。 “數據是多少？” “質子的半徑計算出來了嗎？” 辦公桌前，在徐川完成計算后，其他幾個小伙伴紛紛湊了過來緊張的詢問道。 徐川從桌上拾起計算的稿紙遞了過去，身后的幾名小伙伴一把搶過。 “0.831飛米！” “全新的半徑，我們發現了新的歷史！” “不可思議，質子的半徑竟然還能再縮小，如果這個數據不是我們親自得到的，我肯定會嗤之以鼻。” 看到稿紙上的答桉，辦公室中頓時就歡呼了起來。 對于這幾位的實習生來說，沒有什么比這個更讓人激動了，這是項偉大的發現。 不管這項數據在未來是否能被驗證為正確，但毫無疑問的是，在現在，他們將成為粒子物理界的中心人物。 大國院士 第一百五十四章全新的質子半徑數據
導師的困境徐川暫時并不清楚，他也沒時間去幫助別人了。 因為他自己的質子對撞實驗馬上就要開始了。 十天的準備時間并不長，雖然并不需要他親自去操控質子加速器進行實驗，但實驗完成后獲取的數據是需要他進行分析的。 而質子加速器每一次運行所產生的數據，都相當龐大。 所以徐川需要一個團隊，來輔助他完成這個任務。 為此，這幾天他正在不斷找人來幫忙。 本來齊希韶齊師兄是個很不錯的選擇，但遺憾的是，他已經加入了陳正平的團隊中了。 目前好像已經開始了工作。 想了想，徐川給遠在普林斯頓的林風林師兄打了個電話。 他認識的人并不多，同是威騰和陳正平學生的林風師兄算一個。 沒辦法，誰讓他不按照正常人的發展流程走呢。 其他人第一次加入的到中，一般都是以實習生的身份進入的，有工作也都是進入團隊中，作為整個團隊的一份子。 這樣歷練一段時間，能結識不少人。 而他則是上來就直接主持了一個項目，盡管對于來說，這只是一個很小的項目。 但再小的項目在高能物理區域的實驗也是需要人手的。 他的導師威騰并不怎么負責，也有可能是在威騰眼里這個項目完全不算啥，亦或者是想鍛煉他。 所以僅僅是替他申請安排好了對撞實驗后，就撒手不管了。 剩下的數據分析，發布會之類的工作全都丟給他了。 只是告訴他，實驗完成后跟他說一聲。 所以徐川得從頭到尾自己獨立完成這個實驗。 將林風師兄邀請過來后，徐川皺著眉頭思索著還能再邀請誰來幫助自己完成這個項目。 但思索了半天，他也沒有找到什么合適的人選。 重生后到現在，他認識的人并不多，甚至可以說是寥寥無幾。 沒辦法，時間太短了，他沒有的足夠的旅程去認識更多的與他在同一年齡的學生。 南大的學生雖然很多，無論是數學系還是物理系的他都認識不少，但可惜這些同學都沒有足夠的能力參與進這種實驗中來。 普林斯頓就不用說了，他加入普林斯頓的這一兩個月，基本都在完善質子半徑之謎的計算方法，還沒來得及認識到什么新的朋友。 自身這邊找不到足夠的人選，徐川將主意打到了組織上。 什么都缺，就是不缺人。 這里是全世界最大的高能物理研究機構，在lhc正常運行的期間，每天都有至少超過五千人在這里工作。 排除掉這五千人中有超過一般以上的是各種工程師和雜務人員，依舊還有超過兩千人的物理學家。 而能進入工作的物理學家，哪怕只是一個實習生，也擁有著博士生或以上的學識。 至少，不用擔心他們的能力不夠。 在征求了一下導師威騰的意見后，徐川向整個張貼了招聘公告。 質子半徑之謎這個問題在當今的粒子物理界是熱門的研究方向，在公告張貼出去后，不到一天的時間，他的郵箱中便收到了來自全世界各地的申請。 當然，申請參與這個項目的，基本都是的實習生，短期實習生和長期實習生都有。 有些可能是為了豐富自己的科研經歷和學習些新知識，有些則可能是為了自己的畢業論文。 和正式的研究員基本都有著自己的任務與相比，這些實習生的自由程度就要高不少了。 特別是那些長期實習生，除去自己學校或者組織的實驗任務外，他們很多時間都處于空閑狀態，在中屬于見縫插針尋找自己機緣。 就像徐川的實驗一樣，很多時候，來自世界各地的團隊都需要一些‘臨時工’來幫助他們完成一些數據分析或者其他的基礎工作。 對于實習生而言，這些是很好的鍛煉機會。 盡管這些申請者良莠不齊，但不管怎么說，在團隊人員需求這一塊，徐川得到了解決。 剩下的就是進行挑選了。 畢竟不是每一個人都適合的。 經歷了一天的篩選，徐川最終從郵箱中挑選出來了三個人。 分別是來自麻省理工大學的實習生阿索爾·墨菲，來自卡爾斯魯厄理工學院的喬納·克里爾，以及來自哥廷根大學的娜娜莉·凱斯勒。 在郵箱中眾多的申請中，這三人的簡歷最優秀和出色，其中最頂尖的莫過于哥廷根大學的娜娜莉·凱斯勒了。 這是一個女生，粒子物理專業，已經在實習了長達一年之久，曾參與過2015年五夸克粒子的分析發現工作。 如果沒有意外的話，她明年將成為的正式研究員。 再加上他自己以及從普林斯頓趕來的林風師兄，五個來自不同國家的人組成了一個臨時的小小團隊。 好在大伙都會說英語，交流起來并沒有問題。 將一行人聚集在一起吃了頓飯后，緊張而又有序的工作即將展開。 七月二十五號這一天，很快就到來了。 的工作人員已經準備好了加速實驗，他們將使用sps加速裝置來完成這次的實驗。 在這次的實驗中，的工作人員將按照徐川的要求，通過加速器向氫分子發射一束電子，并測量一些電子偏轉的過程。 這和之前其他實驗室測量質子的半徑過程是有一些區別的。 之前的散射實驗使用的是高能電子束，它對質子半徑的靈敏度有限，只能外推到低能電子來確定半徑，但是這次將使用的較低的能量避開這個問題。 而且為了進一步提高精確度，徐川要求將氫分子直接注入攜帶電子束的真空管中，而不是像之前的許多實驗那樣將電子束置于金屬容器中。 這意味著在實驗過程中將沒有電子會撞擊金屬并干擾測量的情況，極大的提升測量的精度。 也得虧是在，這里擁有著各種先進的設備，能按照要求完成這一任務。 若是在其他地方，直接將氫分子直接注入攜帶電子束的真空管中就是個偌大的麻煩事情。 這樣的一個實驗，放到其他地方會很麻煩，但放到，只不過是場微不足道的對撞實驗。 即便是徐川提出了一些要求，的工程師也順利的按照要求完成了對撞過程。 至于收集到的數據，將由的超級計算機先進行處理一遍，處理完成后，才會傳遞到的數據庫中。 然后再由徐川進行申請使用，這是整體的工作流程，和天文界的公用望遠鏡的使用有些類似。 二十七號上午，徐川順利的從的工作人員手中拿到了這次質子對撞實驗的數據。 回到申請的臨時辦公室中的，小組的四名成員均已經等待在這里了。 “各位，實驗數據下來，我們有事情做了。” 徐川拍了拍手，將幾名小伙伴的注意力吸引了過來。 “太棒了，讓我們早點開始，早點給質子一個精準的半徑吧！” 辦公室中，留著一頭棕色長發的麻省理工大學的實習生阿索爾·墨菲咧嘴的笑道。 徐川笑了笑，道：“那電子能級之間的躍遷圖譜的繪制就交給你了。” 聞言，阿索爾·墨菲臉上的笑容頓時就消失了，一臉哀嚎著道：“哦，不，我親愛的徐，你不能這樣欺負我，你知道我不擅長這個的。” “相比較電子能級之間的躍遷圖譜繪制，我更擅長原始數據的剖析，將那個交給我吧，我會讓你滿意的。” 徐川沒理會阿索爾·墨菲，轉而開始安排工作。 事實上，他只是開個玩笑，他不可能將電子能級之間的躍遷圖譜繪制交給其他人，這是關系驗算核心的東西，只能由他親手來。 “ok，大家的工作都已經安排下去，開始工作吧，相信對于你們來說，這些工作都并不難。” 將數學分析類的工作安排下去后，辦公室中頓時就忙碌了起來。 質子的電荷半徑數據計算對于粒子物理界來說并不是一件很難的事情，前人在這項工作上已經做了無數的努力。 他們現在的工作更像是踩在巨人的肩膀上展望未來。 日子就這樣一天天的過去，的辦公室中，徐川帶領著招募的幾名小伙伴加班加點的完成著對實驗數據的整理。 眨眼間的，時間就來到了八月五號。 “徐，你看這個，這張引力子和質子的散射物理圖像，似乎有些異常。” 辦公室中，來自哥廷根大學的娜娜莉·凱斯勒呼叫了一下徐川。 聽到聲音，徐川頭也沒抬的回道：“稍等一下，等我完成手上這個數據分析。” 他手上的工作已經到了關鍵地步了，不可能放下。 等待了十多分鐘，徐川操控鼠標在顯示屏上的一張完成了一半的躍遷圖譜上添上了一筆，保存好后才起身。 “怎么了，娜娜莉？” 走到娜娜莉·凱斯勒身邊，徐川出聲詢問道。 “你看這個，在電子束接觸到氫分子云的時候，它被激發到3s態，隨后它們在0.16μs內衰減到2p態，釋放出可檢測的656nm的balmerα光子。這和往常的質子半徑測量實驗有些偏差。”電腦前，娜娜莉·凱斯勒指著顯示屏上的一連串能譜圖像說道。 聞言，徐川好奇的看了過去。 順著娜娜莉·凱斯勒手指的方向，他果然看到了那一份異常的數據。 “有意思，從這份數據來看，電子束對氫分子云的影響似乎比以往的實驗要更小，這意味著質子的半徑，可能比0.84184飛米要更小。” 盯著顯示屏上的圖像，徐川眼眸中閃過一絲流光。 對他而言，這種常人難以理解的圖像中蘊含的秘密就像是的皇帝的新衣一般，赤果果的擺在他面前。 腦海中思索了一下，徐川開口道：“娜娜莉，盡快的完成這份數據的分析，說不定我們會得到一個全新的，更小的質子半徑。” 一旁，聽到徐川的話語后，娜娜莉·凱斯勒愣了一下，詫異道：“更小的質子半徑？這可能嗎？” 徐川笑了笑，道：“沒什么是不可能的的，在沒有通過第一性原理完成質子的半徑計算之前，哪怕是宣布質子的半徑在0.8分米之下也很正常。” “畢竟我們對微觀層面的粒子了解實在太少了不是嗎？” 聞言，娜娜莉·凱斯勒的呼吸頓時就急促了起來。 如果這次的實驗，他們發現了一個更小的質子半徑數據，這意味著他們能在粒子物理界青史留名。 哪怕這個數據可能并不是最終的精準數據也一樣。 反正現在的物理界，對于質子的電荷半徑并沒有一個精準且確定的數值。 可能會得到一個更小的質子半徑數據，仿佛給這五人小組打了一針雞血。 此前就可以說是加班加點的他們這會更是將除了吃飯睡覺外的其他時間都投入到了數據分析中。 在這種火熱狀態的支持下，終于，在八月十一號，徐川完成了最終的電子能級之間的躍遷圖譜繪制，并以此計算出了這次實驗測量出的質子半徑。 質子本體半徑為rp通過引力子和質子的散射來探測能動張量的形狀因子，帶入電子、質子性質的部分新公式及其物理意義能量電荷比公式:mc2/q1/2ee2ds∫1/24πr2ee2r/4πr2ee....... 可得，德布羅意波相聯系的圓周運動，即第二層次自旋運動的詳細數據為：0.831x1015m±0.0016fm。 辦公桌前，徐川完成了最后的計算，得到了一個全新的質子半徑數據。 一個史上最低的質子電荷半徑。 遠低于此前物理界國際科學技術數據委員會采用確定的0.879±0.011fm飛米，也低于馬克斯普朗克量子光學研究所測量出來的0.84184±0.00067fm。 “數據是多少？” “質子的半徑計算出來了嗎？” 辦公桌前，在徐川完成計算后，其他幾個小伙伴紛紛湊了過來緊張的詢問道。 徐川從桌上拾起計算的稿紙遞了過去，身后的幾名小伙伴一把搶過。 “0.831飛米！” “全新的半徑，我們發現了新的歷史！” “不可思議，質子的半徑竟然還能再縮小，如果這個數據不是我們親自得到的，我肯定會嗤之以鼻。” 看到稿紙上的答桉，辦公室中頓時就歡呼了起來。 對于這幾位的實習生來說，沒有什么比這個更讓人激動了，這是項偉大的發現。 不管這項數據在未來是否能被驗證為正確，但毫無疑問的是，在現在，他們將成為粒子物理界的中心人物。 大國院士 第一百五十四章全新的質子半徑數據
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