第两百章 一条全新的微粒轨道（5.6K）

先前提及过。

在微观物理中。

基本粒子可以分成四类：

夸克，轻子，规范玻色子，以及Higgs粒子。

而夸克由于夸克静闭的缘故，是没法单独存在的。

因此在微观领域，夸克主要是成双成三的存在：

比如一个正夸克和一个反夸克构成一个介子。

或者三個夸克或者三个反夸克构成一个重子。

重子和介子统称为强子，比如我们熟知的质子和中子就属于重子。

除此以外。

超子也是重子的一种。

它的特殊之处是至少含有一个奇异夸克,

可以通过研究超子来理解重子的相互作用方式。

目前发现的超子种类有很多。

比如Σ-超子、Ξ-超子，Ω-超子等等。

没错。

想必有些同学已经想起来了。

《异世界征服手册》中，兔子们用来轰开青城山天宫秘境的粒子束，使用的就是Ω-超子。

而不久前赵政国院士他们观测到的Λ超子，同样也是属于以上的范畴。

看到这里。

很多人可能有些懵圈了：

虽然这些内容看起来很好理解，但Λ超子到底有啥具体意义呢？

Λ超子理论上的意义其实有很多。

比如它有可能协助发现传说中的第五种力。

比如对暗物质与暗能量探测有帮助。

又甚至能够研究中子星等等。

而在现实中。

最直接的影响就是你我用到的手机。

目前所有的手机都会用到量子理论的知识，因为手机大部分核心部件都用到半导体,

半导体材料的性能要根据量子力学进行推算优化。

例如PN结当中存在一个gap。

按照通俗的理解就是,

电势能大于电子的动能，正常理解下电子是不可能穿过这个gap的。

但是在量子力学的范畴下，允许电子有一定的概率发生跃迁，这个现象叫电子的隧穿。

电子隧道显微镜利用的就是这个原理。可以看到材料表面的势能起伏。

进而推断材料表面结构，最终进行半导体研发。

比如目前三星已经卖了一款搭载光量子芯片的手机Galaxy

A

Quantum，也就卖五百多刀，可惜没炸过。

光量子芯片用来产生量子随机数，保证加密算法在物理上绝对安全，这也算是未来的一类趋势。

因此微观的粒子研究其实和我们现实是息息相关的，只是由于最终产品是一个完整态的缘故，内中的很多技术大家存在一定的信息壁垒罢了。

而比起其他超子。

Λ超子还要更为特殊一些。

它是一类非常特殊的超子，它在核物质中的单粒子位阱深度是目前所有已知微粒中最深的。

说句人话....错了，通俗点的话。

它可以算是可控核聚变中非常关键的一道基础。

因此目前各国对它的重视度都非常高,

几大头部国家一年的相关经费都是一到两个亿起步。

视线在回归原处。

赵院士他们的这次观测徐云倒是有所耳闻,

衰变事例的最大极化度突破了26%，还是目前全球首破。

也算是个不大不小的新闻了。

不过要知道。

在赵院士他们首破之前,

国际上的最大极化度便达到了25%。

因此他们的首破在概念意义上是要大于实际意义的,

只能领先半个身位的样子。

但眼下徐云手中的这道公式,

似乎指向的是另一个轨道：

别忘了。

二者相近的结合能数字，实际上是徐云将y(xn+1)改成了y(xn+2)后的结果。

换而言之。

在y(xn+1)这个轨道上......

理论上是存在另一个不同量级的Λ超子的。

想到这里。

徐云的好奇心愈发浓烈了。

随后他再次切换到极光系统，将4685Λ超子的编号入了进去。

片刻过后。

一堆衰变事例样本出现在了他面前。

微粒信息不像是其他研究，其自身是不需要太过考虑保密度的。

因为前端粒子的研究和现代技术之间存在着不小的差异，你很难将某个微粒的发现直接扩展成某种技术，没有太大的保密价值。

所以在发现了新型微粒或者相关信息后，发现人基本上都会大大方方的将所有信息公开。

赵政国院士上传的衰变样本一共有37张，分成了六个档案。

其中标注了不少的衰变参数，外加其他一些鲜为人同学看起来如同天文数字、但实际上却很重要的数据信息。

Λ超子的观测方式是

粒子对撞，而说起粒子对撞，很多人脑海中的第一反应都是‘百亿级’、‘高精尖’之类特别有逼格的词儿。

但你要说粒子对撞机到底有啥用，不少人可能就说不上来了。

其实这玩意的原理很简单：

你想研究一个橘子，但你却有一栋楼那么粗的手指。

你感觉得到它，却看不到它。

伱想捏碎它，却发现它总是狡猾的藏在你手指的缝隙里。

它小到你没办法碰触它，更不要提如何剥开它了。

直到有一天你忽然来了个灵感，用一堆橘子去撞另一堆橘子。

于是乎。

砰！

它们碎了。

你感觉到了橘子核、汁液、橘子皮。

又于是乎。

你知道了一个橘子是这样的，有橘子核、汁液、橘子皮。

这其实就是对撞机的本质。

在微观领域中,

橘子的汁液变成了各种带电或者不带电的粒子。

你想要将它们分开，就要付出一定的能量——也就是两大袋橘子碰撞的力量。

那么不同的尺度上分离物质的组成部分需要多少能量呢？

分子之间的作用力最少,

平均在0.1eV以下——eV是电子伏特,

指的是一个电子电荷通过一伏特电压所造成的能量变化。

这是一个非常小的单位，作用只人体上可能就相当与被凢凢扎了一下。

化学键则要高点。

在0.1-10eV之间。

内层电子大概在几到几十KeV。

核子则在MeV以上。

目前最深的是夸克：

夸克与夸克之间的能级要几十GeV。

按照驴兄的工作表来计算，这种能级差不多要皮卡丘从武则天登基那会儿一直发电到现在.....

而赵政国他们观测的又是啥玩意儿呢？

同样还是以橘子汁为例。

两颗橘子在撞击后，橘子汁的溅射区域和图像是没法预测的，完全随机。

有些橘子汁溅的位置好点，有些差点，有些更是没法观测。

因此想要观测到一种新粒子其实是非常困难的，你要拿着放大镜一个个地点找过去，完全是看脸。

但如果你能提前知道它的轨道却又是另一回事了。

比如我们知道有一滴橘子汁会溅到碰撞地点东南方37度角七米外的地面上，这个地面原本有很多污水淤泥，溅射后的橘子汁会混杂在一起没法观测。

但我们已经提前知道了它的运动轨迹，那么完全可以事先就在那儿放一块干净的采样板。

然后双手离开现场，找个椅子做好，安静等它送上门来就行。

眼下有了Λ超子的信息，还有了公式模型，推导“落点”的环节也就非常简单了。

众所周知。

N及衰变的通解并不复杂。

比如存在衰变链A→B→C→D……，各种核素的衰变常数对应分别为λ??、λ??、λ??、λ??……。

假设初始t??时刻只有A，则显然：N??=N??(0)exp(-λ??t)。

随后徐云又写下了另一个方程：

dN??/dt=λ??N??-λ??N??。

这是B原子核数的变化微分方程。

求解可得N??=λ??N??(0)[exp(-λ??t)-exp(-λ??t)]/(λ??-λ??)。

随后徐云边写边念：

“C原子核的变化微分方程是：dN??/dt=λ??N??-λ??N??，即dN??/dt+λ??N??=λ??N??......”

“代入上面的N??，所以就是N??=λ??λ??N??(0)｛exp(-λ??t)/[(λ??-λ??)(λ??-λ??)+exp(-λ??t)/[(λ??-λ??)(λ??-λ??)]+exp(-λ??t)/[(λ??-λ??)(λ??-λ??)]｝.....”

写完这些他顿了顿，简单验算了一遍。

确定没有问题后，继续写道：

“可以定义一个参数h，使得h??=λ??λ??/[(λ??-λ??)(λ??-λ??)]，h??=λ??λ??/[(λ??-λ??)(λ??-λ??)]，h??=λ??λ??/[(λ??-λ??)(λ??-λ??)]......”

“则N??可简作：N??=N??(0)[h??exp(-λ??t)+h??exp(-λ??t)+h??exp(-λ??t)]。”

写完这些。

徐云再次看向屏幕，将Λ超子的参数代入了进去：

“N=N??(0)[h??exp(-λ??t)+h??exp(-λ??t)+……hnexp(-λnt)]，h的

分子就是Πλi，i=1～n-1，即分子是λ??λ??λ??λ??.....”

“Λ超子的衰变周期是17，所以h??的分母，就是除开Λ超子前一种衰变常数与Λ超子衰变常数λ??的差的积.....”

半个小时后。

极光软件上现实出了一组数值。

a

a

0

1000：

1

904.8374

2

818.7308

3

740.8182

.......

7

496.5853

8

449.329

.....

徐云没去看前面的数字，飞快的将鼠标下拉。

很快，他便锁定了其中的第十八行：

18

165.2989。

有了这一组数字，接下来的问题就非常简单了。

徐云将这种数字输入了极光模型，公式为：

F（t）：=N（t）/N（0）=e^（-t/π）。

这里的“:=”是定义符号，它表示将右边的东西定义成左边的东西。

徐云现在为这个F（t）赋予了一个物理意义：

某个原子在时刻t依然存活（没有衰变）的概率。

N=N??(0)[h??exp(-λ??t)+h??exp(-λ??t)+……hnexp(-λnt)]这个公式描述了到时刻t还剩多少原子，徐云所作的是将剩下的原子数目比上最初的总原子数，这个量自然就是在那堆剩下的原子中能找到徐云想要的那个的概率。

非常简单，也非常好理解。

极光系统连接的是中科院的次级服务器，使用的是中科院超算“夜语”的部分算力。

因此只过了十多分钟。

他面前的屏幕上便显示出了一个结果：

t=0，F=1。

见此情形。

徐云瞳孔顿时微微一缩。

这个结果的意思就是......

在一开始，y(xn+1)??y(xn)/h≈f这个轨道上便存在有一颗粒子。

只是在撞击过程中它寿命终止或者跃迁失能了，所以最终没有被捕捉到。

想到这里。

徐云沉默片刻，走出图书馆。

拿出手机拨通了一个号码。

片刻过后。

手机接通，某个一听就知道很帅的声音从对头传了过来：

“喂，小徐？”

“嗯，是我，老师您这会儿有空吗？”

“刚出实验室，啥事儿？”

徐云组织了一番语言，说道：

“老师，我之前不是研究过一个Σ超子的课题吗？您还记得不？”

Σ超子是目前比较主流的超子之一，寿命为0.15纳秒，质量比超子重一点。

徐云的硕士课题便是Σ超子强相互作用下产生的能级产生影响，涉及到了一些量子色动力学理论范畴。

因此很快。

电话对头便传来了潘院士的回复：

“没错，...哦，我看到你开启极光系统的记录了，是研究有成果了吗？”

极光涉及到了服务器的算力问题，每个学生的份额都是有限的。

潘院士作为徐云的导师，自然会收到相关通知，徐云也没打算瞒着他：

“是这样的，老师，我在研究Σ超子的时候，忽然发现了一个比较特殊的相性轨道，本征态上和Σ超子有些区别。”

“后来我用极光系统进行了模拟，发现它与赵院士不久前观测到的4685Λ超子有些类似。”

“所以我对这个轨道公式进行了优化模拟，用Λ超子的衰变参数取代了Σ超子，最后发现......”

电话对面。

潘院士原本正侧着脑袋，用肩膀和耳朵夹着手机，双手则在拆解一份秋刀鱼外卖。

不过在听到徐云第一句话时。

他便隐约意识到了什么，停下了手中的动作。

当徐云最后一句话说完，他的表情已然凝重了许多，并且完全跟上了徐云的思路：

“小徐，最后的F是多少？”

“t=0，F=1，换而言之，在那个轨道上应该存在有一颗新粒子。”

说完徐云顿了顿，补充道：

“一颗可以被捕捉观测的新粒子。”

........

注：

玩个大的吧，各位可以猜猜这个新粒子会衍生出什么技术。

目前可以公开的信息如下：

这个技术除了Λ超子有关外，还涉及到了DNA储存技术和人工智能咪咪，以及奖励公式中最后那部分的比值。（轨道公式只是三部分的第一部分）

猜对的话加三十更，我就不信了，这个也能有人能猜对？