第1364節(jié)
只是比起其他強子,介子的性質(zhì)要更加特殊一些——它們會負(fù)責(zé)傳遞核力。 也就是說核力是一種交換力,它通過交換介子發(fā)生作用。(注:這眼下這個時代的認(rèn)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(zhì)非常復(fù)雜) 其中π介子的發(fā)現(xiàn)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(fù)電子生成負(fù)介子,中微子+正電子+負(fù)電子生成中性介子,除此以外二者基本上沒有太大關(guān)系。 就像相同的血紅細(xì)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(xì)胞其實是沒啥直接關(guān)聯(lián)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?!?/br> 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(shù)學(xué)計算中,曾經(jīng)在某個相同波峰附近似乎出現(xiàn)過一個很詭異的數(shù)據(jù)項?!?/br> “這個數(shù)據(jù)項在物理性質(zhì)上帶著電負(fù)性,屬于一個數(shù)學(xué)上的額外項?!?/br> “只是那次計算不同于前一段時間的的南部模型推導(dǎo),只是一次規(guī)格不高的內(nèi)部課題……或者說內(nèi)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(xué)生?!?/br> “所以當(dāng)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(shù)據(jù)項其實是某種低速耦合在數(shù)學(xué)上的表示,但它的情景和常規(guī)的湯川耦合并不一樣?其實它預(yù)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10%-15%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cao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(yán)格解叫做史瓦西解,它描述的是黑洞的一種狀態(tài),所以也叫做史瓦西黑洞或者史瓦西度規(guī)。 史瓦西解的情境是不旋轉(zhuǎn)……也就是j=0與不帶電荷,而如果將前者換成旋轉(zhuǎn)狀態(tài),則可以優(yōu)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(chǔ)概念經(jīng)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(dǎo)的楊-米爾斯場,這個框架本質(zhì)上也是外爾規(guī)范場的一類變種罷了。 所以理論上來說。 湯川耦合經(jīng)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(zhí)念便是將湯川耦合的適用范圍擴大,讓自己在物理學(xué)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(xiàn)了。 隨后湯川秀樹整個人深吸一口氣,平復(fù)下了內(nèi)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(shù)學(xué)上的推導(dǎo)……我可以試一試?!?/br> 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(cè),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(guān)推演: “湯川桑,我還是第一次嘗試將yukawa耦合與中微子結(jié)合,整個過程恐怕還需要您多多指點?!?/br> “根據(jù)手征的規(guī)范理論,也就是左右手費米子屬于不同表示的規(guī)范理論,左右手旋量定義為ψr≡1+γ52ψ,ψl≡1-γ52f1+γ52γ0,ψ-l=ψf1-γ52……” “如果先考慮dirac lagrangian中不依賴于質(zhì)量的項,可分成左右手部分如下,也就是ψ-d/ψ=∑e,e′=±ψf1+eγ52γ0d/1+e′γ52ψ=∑e=e′=±ψf1+eγ52γ0d/ψ=ψ-rd/ψr+ψ-ld/ψl……” “這種情形中最重要的是標(biāo)準(zhǔn)模型,它的規(guī)范群是su(3)xsu(2)xu(1),左右手費米子在su(2)xu(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(tài),右手費米子組成su(2)單重態(tài)……” 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(biāo)量粒子不是膠子,膠子質(zhì)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(tài),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(xiàn)為傳遞一個介子……也就是有質(zhì)量的標(biāo)量粒子,兩個夸克組成的復(fù)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(guān)定量計算適用的是標(biāo)量場的kg方程: 為λ(ψ-l riΦi)ψr r=λvmψ-l r1ψr r+λ(ψ-l riφi)ψr r。 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。 畢竟…… 如果這個額外項真的能和湯川耦合在數(shù)學(xué)上契合,那么他們很可能發(fā)現(xiàn)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(fā)快速了幾分: “如果一個費米子的右手單重態(tài)與左手多重態(tài)的第一個分量匹配,右邊第一項就是這一費米子的dirac質(zhì)量項……” “所以右邊的第二項是真正的、費米子和標(biāo)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(zhì)量——湯川桑,我記得你的耦合理論之中,耦合常數(shù)之比就必定等于質(zhì)量之比吧?” 湯川秀樹聞言用力點了點頭: “沒錯,標(biāo)量場真空期望值非零時就可以得到費米子質(zhì)量矩陣,它一般不是關(guān)于代對角化的?!?/br> “也就是說,耦合一個規(guī)范玻色子和兩個費米子的頂點不混合費米子代?!?/br> 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(guī)范群的表達式: 【dμΦ=dμΩ-1(Φv+r)=Ω-1ΩdμΩ-1dμ′(Φv+r)】 【dμ′≡aμ-igaμ′,aμ′≡ΩaμΩ-1+(i/g)ΩaμΩ-1】 “……” 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(shù)都縮小在了1以內(nèi)?” 咕嚕—— 小柴昌俊重重咽了口唾沫,眼珠子緩緩轉(zhuǎn)動了幾下: “似乎……是的?!?/br> 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(fā)毛的驚駭: “也就是說……我們發(fā)現(xiàn)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(jīng)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(jié)合之后,計算出了一個全新的物理模型! 不,準(zhǔn)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(shè)計的建筑,框架則是修建建筑時用到的挖掘機之類的設(shè)備。 雖然前者的價值要更加顯眼,但在物理學(xué)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(nèi)心反應(yīng)還要更加激動。 畢竟…… 這個框架一旦被確認(rèn)為真,他將很可能獲得人生的第二次諾貝爾物理學(xué)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?。ㄟ@年頭巴丁還沒二次獲獎)