第155章 全新的質(zhì)子半徑數(shù)據(jù)
導(dǎo)師的困境徐川暫時(shí)并不清楚,他也沒時(shí)間去幫助別人了。
因?yàn)樗约旱馁|(zhì)子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)馬上就要開始了。
十天的準(zhǔn)備時(shí)間并不長,雖然CERN并不需要他親自去操控質(zhì)子加速器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)完成后獲取的數(shù)據(jù)是需要他進(jìn)行分析的。
而質(zhì)子加速器每一次運(yùn)行所產(chǎn)生的數(shù)據(jù),都相當(dāng)龐大。
所以徐川需要一個(gè)團(tuán)隊(duì),來輔助他完成這個(gè)任務(wù)。
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(gè)很不錯(cuò)的選擇,但遺憾的是,他已經(jīng)加入了陳正平的團(tuán)隊(duì)中了。
目前好像已經(jīng)開始了工作。
想了想,徐川給遠(yuǎn)在普林斯頓的林風(fēng)林師兄打了個(gè)電話。
他認(rèn)識(shí)的人并不多,同是威騰和陳正平學(xué)生的林風(fēng)師兄算一個(gè)。
沒辦法,誰讓他不按照正常人的發(fā)展流程走呢。
其他人第一次加入的到CERN中,一般都是以實(shí)習(xí)生的身份進(jìn)入的,有工作也都是進(jìn)入團(tuán)隊(duì)中,作為整個(gè)團(tuán)隊(duì)的一份子。
這樣歷練一段時(shí)間,能結(jié)識(shí)不少人。
而他則是上來就直接主持了一個(gè)項(xiàng)目,盡管對(duì)于CERN來說,這只是一個(gè)很小的項(xiàng)目。
但再小的項(xiàng)目在高能物理區(qū)域的實(shí)驗(yàn)也是需要人手的。
他的導(dǎo)師威騰并不怎么負(fù)責(zé),也有可能是在威騰眼里這個(gè)項(xiàng)目完全不算啥,亦或者是想鍛煉他。
所以僅僅是替他申請(qǐng)安排好了對(duì)撞實(shí)驗(yàn)后,就撒手不管了。
剩下的數(shù)據(jù)分析,發(fā)布會(huì)之類的工作全都丟給他了。
只是告訴他,實(shí)驗(yàn)完成后跟他說一聲。
所以徐川得從頭到尾自己獨(dú)立完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。
將林風(fēng)師兄邀請(qǐng)過來后,徐川皺著眉頭思索著還能再邀請(qǐng)誰來幫助自己完成這個(gè)項(xiàng)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(xiàn)在,他認(rèn)識(shí)的人并不多,甚至可以說是寥寥無幾。
沒辦法,時(shí)間太短了,他沒有的足夠的旅程去認(rèn)識(shí)更多的與他在同一年齡的學(xué)生。
南大的學(xué)生雖然很多,無論是數(shù)學(xué)系還是物理系的他都認(rèn)識(shí)不少,但可惜這些同學(xué)都沒有足夠的能力參與進(jìn)這種實(shí)驗(yàn)中來。
普林斯頓就不用說了,他加入普林斯頓的這一兩個(gè)月,基本都在完善質(zhì)子半徑之謎的計(jì)算方法,還沒來得及認(rèn)識(shí)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CERN組織上。
CERN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(jī)構(gòu),在LHC正常運(yùn)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(wù)人員,依舊還有超過兩千人的物理學(xué)家。
而能進(jìn)入CERN工作的物理學(xué)家,哪怕只是一個(gè)實(shí)習(xí)生,也擁有著博士生或以上的學(xué)識(shí)。
至少,不用擔(dān)心他們的能力不夠。
在征求了一下導(dǎo)師威騰的意見后,徐川向整個(gè)CERN張貼了招聘公告。
質(zhì)子半徑之謎這個(gè)問題在當(dāng)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(shí)間,他的郵箱中便收到了來自全世界各地的申請(qǐng)。
當(dāng)然,申請(qǐng)參與這個(gè)項(xiàng)目的,基本都是CERN的實(shí)習(xí)生,短期實(shí)習(xí)生和長期實(shí)習(xí)生都有。
有些可能是為了豐富自己的科研經(jīng)歷和學(xué)習(xí)些新知識(shí),有些則可能是為了自己的畢業(yè)論文。
和正式的研究員基本都有著自己的任務(wù)與相比,這些實(shí)習(xí)生的自由程度就要高不少了。
特別是那些長期實(shí)習(xí)生,除去自己學(xué)校或者組織的實(shí)驗(yàn)任務(wù)外,他們很多時(shí)間都處于空閑狀態(tài),在CERN中屬于見縫插針尋找自己機(jī)緣。
就像徐川的實(shí)驗(yàn)一樣,很多時(shí)候,來自世界各地的團(tuán)隊(duì)都需要一些‘臨時(shí)工’來幫助他們完成一些數(shù)據(jù)分析或者其他的基礎(chǔ)工作。
對(duì)于實(shí)習(xí)生而言,這些是很好的鍛煉機(jī)會(huì)。
盡管這些申請(qǐng)者良莠不齊,但不管怎么說,在團(tuán)隊(duì)人員需求這一塊,徐川得到了解決。
剩下的就是進(jìn)行挑選了。
畢竟不是每一個(gè)人都適合的。
經(jīng)歷了一天的篩選,徐川最終從郵箱中挑選出來了三個(gè)人。
分別是來自麻省理工大學(xué)的實(shí)習(xí)生阿索爾·墨菲,來自卡爾斯魯厄理工學(xué)院的喬納·克里爾,以及來自哥廷根大學(xué)的娜娜莉·凱斯勒。
在郵箱中眾多的申請(qǐng)中,這三人的簡歷最優(yōu)秀和出色,其中最頂尖的莫過于哥廷根大學(xué)的娜娜莉·凱斯勒了。
這是一個(gè)女生,粒子物理專業(yè),已經(jīng)在CERN實(shí)習(xí)了長達(dá)一年之久,曾參與過2015年五夸克粒子的分析發(fā)現(xiàn)工作。
如果沒有意外的話,她明年將成為CERN的正式研究員。
再加上他自己以及從普林斯頓趕來的林風(fēng)師兄,五個(gè)來自不同國家的人組成了一個(gè)臨時(shí)的小小團(tuán)隊(duì)。
好在大伙都會(huì)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(hào)這一天,很快就到來了。
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CERN的工作人員已經(jīng)準(zhǔn)備好了加速實(shí)驗(yàn),他們將使用SPS加速裝置來完成這次的實(shí)驗(yàn)。
在這次的實(shí)驗(yàn)中,CERN的工作人員將按照徐川的要求,通過加速器向氫分子發(fā)射一束電子,并測量一些電子偏轉(zhuǎn)的過程。
這和之前其他實(shí)驗(yàn)室測量質(zhì)子的半徑過程是有一些區(qū)別的。
之前的散射實(shí)驗(yàn)使用的是高能電子束,它對(duì)質(zhì)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(gè)問題。
而且為了進(jìn)一步提高精確度,徐川要求CERN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(shí)驗(yàn)?zāi)菢訉㈦娮邮糜诮饘偃萜髦小?
這意味著在實(shí)驗(yàn)過程中將沒有電子會(huì)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CERN,這里擁有著各種先進(jìn)的設(shè)備,能按照要求完成這一任務(wù)。
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(gè)偌大的麻煩事情。
這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn),放到其他地方會(huì)很麻煩,但放到CERN,只不過是場微不足道的對(duì)撞實(shí)驗(yàn)。
即便是徐川提出了一些要求,CERN的工程師也順利的按照要求完成了對(duì)撞過程。
至于收集到的數(shù)據(jù),將由CERN的超級(jí)計(jì)算機(jī)先進(jìn)行處理一遍,處理完成后,才會(huì)傳遞到CERN的數(shù)據(jù)庫中。
然后再由徐川進(jìn)行申請(qǐng)使用,這是整體的工作流程,和天文界的公用望遠(yuǎn)鏡的使用有些類似。
二十七號(hào)上午,徐川順利的從CERN的工作人員手中拿到了這次質(zhì)子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。
回到申請(qǐng)的臨時(shí)辦公室中的,小組的四名成員均已經(jīng)等待在這里了。
“各位,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(diǎn)開始,早點(diǎn)給質(zhì)子一個(gè)精準(zhǔn)的半徑吧!”
辦公室中,留著一頭棕色長發(fā)的麻省理工大學(xué)的實(shí)習(xí)生阿索爾·墨菲咧嘴的笑道。
徐川笑了笑,道:“那電子能級(jí)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(shí)就消失了,一臉哀嚎著道:“哦,不,我親愛的徐,你不能這樣欺負(fù)我,你知道我不擅長這個(gè)的。”
“相比較電子能級(jí)之間的躍遷圖譜繪制,我更擅長原始數(shù)據(jù)的剖析,將那個(gè)交給我吧,我會(huì)讓伱滿意的。”
徐川沒理會(huì)阿索爾·墨菲,轉(zhuǎn)而開始安排工作。
事實(shí)上,他只是開個(gè)玩笑,他不可能將電子能級(jí)之間的躍遷圖譜繪制交給其他人,這是關(guān)系驗(yàn)算核心的東西,只能由他親手來。
“ok,大家的工作都已經(jīng)安排下去,開始工作吧,相信對(duì)于你們來說,這些工作都并不難。”
將數(shù)學(xué)分析類的工作安排下去后,辦公室中頓時(shí)就忙碌了起來。
質(zhì)子的電荷半徑數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)于粒子物理界來說并不是一件很難的事情,前人在這項(xiàng)工作上已經(jīng)做了無數(shù)的努力。
他們現(xiàn)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,CERN的辦公室中,徐川帶領(lǐng)著招募的幾名小伙伴加班加點(diǎn)的完成著對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理。
眨眼間的,時(shí)間就來到了八月五號(hào)。
“徐,你看這個(gè),這張引力子和質(zhì)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(xué)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(gè)數(shù)據(jù)分析。”
他手上的工作已經(jīng)到了關(guān)鍵地步了,不可能放下。
等待了十多分鐘,徐川操控鼠標(biāo)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(gè),在電子束接觸到氫分子云的時(shí)候,它被激發(fā)到3S態(tài),隨后它們在0.16μs內(nèi)衰減到2P態(tài),釋放出可檢測的656nm的Balmer-α光子。這和往常的質(zhì)子半徑測量實(shí)驗(yàn)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(shù)據(jù)。
“有意思,從這份數(shù)據(jù)來看,電子束對(duì)氫分子云的影響似乎比以往的實(shí)驗(yàn)要更小,這意味著質(zhì)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(duì)他而言,這種常人難以理解的圖像中蘊(yùn)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(shù)據(jù)的分析,說不定我們會(huì)得到一個(gè)全新的,更小的質(zhì)子半徑。”
一旁,聽到徐川的話語后,娜娜莉·凱斯勒楞了一下,詫異道:“更小的質(zhì)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(zhì)子的半徑計(jì)算之前,哪怕是宣布質(zhì)子的半徑在0.8分米之下也很正常。”
“畢竟我們對(duì)微觀層面的粒子了解實(shí)在太少了不是嗎?”
聞言,娜娜莉·凱斯勒的呼吸頓時(shí)就急促了起來。
如果這次的實(shí)驗(yàn),他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)更小的質(zhì)子半徑數(shù)據(jù),這意味著他們能在粒子物理界青史留名。
哪怕這個(gè)數(shù)據(jù)可能并不是最終的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)也一樣。
反正現(xiàn)在的物理界,對(duì)于質(zhì)子的電荷半徑并沒有一個(gè)精準(zhǔn)且確定的數(shù)值。
可能會(huì)得到一個(gè)更小的質(zhì)子半徑數(shù)據(jù),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(diǎn)的他們這會(huì)更是將除了吃飯睡覺外的其他時(shí)間都投入到了數(shù)據(jù)分析中。
在這種火熱狀態(tài)的支持下,終于,在八月十一號(hào),徐川完成了最終的電子能級(jí)之間的躍遷圖譜繪制,并以此計(jì)算出了這次實(shí)驗(yàn)測量出的質(zhì)子半徑。
【質(zhì)子本體半徑為Rp通過引力子和質(zhì)子的散射來探測能動(dòng)張量的形狀因子,帶入電子、質(zhì)子性質(zhì)的部分新公式及其物理意義能量電荷比公式:mC/q=1/2εEds∫.=1/24πrεEr/4πrεE】
【可得,德布羅意波相聯(lián)系的圓周運(yùn)動(dòng),即第二層次自旋運(yùn)動(dòng)的詳細(xì)數(shù)據(jù)為:0.831×10-15m±0.0016fm。】
辦公桌前,徐川完成了最后的計(jì)算,得到了一個(gè)全新的質(zhì)子半徑數(shù)據(jù)。
0.831×10-15m±0.0016fm。
一個(gè)史上最低的質(zhì)子電荷半徑。
遠(yuǎn)低于此前物理界國際科學(xué)技術(shù)數(shù)據(jù)委員會(huì)采用確定的0.879± 0.011 fm飛米,也低于馬克斯普朗克量子光學(xué)研究所測量出來的0.84184± 0.00067 fm。
“數(shù)據(jù)是多少?”
“質(zhì)子的半徑計(jì)算出來了嗎?”
辦公桌前,在徐川完成計(jì)算后,其他幾個(gè)小伙伴紛紛湊了過來緊張的詢問道。
徐川從桌上拾起計(jì)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(fā)現(xiàn)了新的歷史!”
“不可思議,質(zhì)子的半徑竟然還能再縮小,如果這個(gè)數(shù)據(jù)不是我們親自得到的,我肯定會(huì)嗤之以鼻。”
看到稿紙上的答案,辦公室中頓時(shí)就歡呼了起來。
對(duì)于這幾位CERN的實(shí)習(xí)生來說,沒有什么比這個(gè)更讓人激動(dòng)了,這是項(xiàng)偉大的發(fā)現(xiàn)。
不管這項(xiàng)數(shù)據(jù)在未來是否能被驗(yàn)證為正確,但毫無疑問的是,在現(xiàn)在,他們將成為粒子物理界的中心人物。
(本章完)