第161章 從數(shù)學(xué)出發(fā)
將手中的最后一點(diǎn)數(shù)據(jù)做完分析,徐川直起身伸了個(gè)懶腰,然后將這些完成的分析數(shù)據(jù)給陳正平送了過去。
到現(xiàn)在,陳正平交給他的工作算是完成了,他手上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析已經(jīng)全都分析完了。
“辛苦你了?!?
辦公室中,陳正平從徐川手中接過了分析數(shù)據(jù),翻看了起來。
“沒什么,只是比較遺憾沒能找到希格斯與第三代重夸克的湯川耦合現(xiàn)象的線索?!?
徐川搖了搖頭,沒有從這次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中找到希格斯與第三代重夸克的湯川耦合現(xiàn)象的線索還是有些遺憾的。
不過這也是沒辦法的事情。
哪怕他很清楚希格斯與第三代重夸克的湯川耦合現(xiàn)象是肯定存在的,也不可能憑空捏造一份數(shù)據(jù)出來。
在科研實(shí)驗(yàn)中,造假是會(huì)被所有人唾棄的。
再精密的造假,也有漏洞,遲早會(huì)被人發(fā)現(xiàn),他不可能去干這樣的事情。
聞言,陳正平笑了笑,道:“沒什么,并不是所有的研究都能有發(fā)現(xiàn)的,這很正常?!?
“而且有這次實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析,下次我們再申請這方面的研究就要容易不少?!?
陳正平的心態(tài)倒是很好,并沒有受到什么干擾,也沒有氣餒什么的。
他搞了多年研究了,一次成功一次失敗對他而言并沒有什么。
當(dāng)然,這也和這次的實(shí)驗(yàn)研究另外兩所大學(xué)同樣沒有做出來成果有關(guān)系。
大家都沒發(fā)現(xiàn),意味著這次的數(shù)據(jù)的確沒有東西存在,也就算不上失敗了。
將分析完的數(shù)據(jù)送給陳正平后,徐川重新坐回了桌前。
導(dǎo)師的工作已經(jīng)完成了,剩下的,就是他自己的安排了。
“讓我看看,能否從這些數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)點(diǎn)什么吧?!?
盯著桌上的數(shù)據(jù),徐川喃喃自語了一句。
稿紙上的數(shù)據(jù)是他已經(jīng)處理過一遍了,從這些數(shù)據(jù)中找到希格斯與第三代重夸克(頂夸克 t和底夸克 b)的湯川耦合現(xiàn)象已經(jīng)沒有希望了。
但從這些數(shù)據(jù)中找到希格斯玻色子最有可能衰變的理想搜索通道,或許還有可能。
這并不是一條新的道路,以前也不是沒有人嘗試過,但基本都以失敗告終。
因?yàn)橄胍獜臄?shù)學(xué)上去縮小目標(biāo)的出現(xiàn)能級(jí)實(shí)在太難了。
而且,標(biāo)準(zhǔn)模型已經(jīng)預(yù)測了這種粒子或者現(xiàn)象的存在,單純的去縮小一下的對撞能級(jí)區(qū)域?qū)τ谘芯咳藛T來說并沒有太多的意義。
或許這對于CERN來說很有價(jià)值,畢竟能減少經(jīng)費(fèi)支出,但對于縮小研究區(qū)域的研究者來說沒有什么價(jià)值,諾貝爾獎(jiǎng)不會(huì)因?yàn)檫@份工作頒發(fā)給你,它只會(huì)發(fā)給提出理論的人。
一項(xiàng)很難,卻又沒法給研究者帶來很大價(jià)值的工作,是沒什么人會(huì)去做的。
反正粒子對撞機(jī)就在腳下,一個(gè)能級(jí)沒有發(fā)現(xiàn)的東西,去下一個(gè)能級(jí)搜索就好了。LHC的經(jīng)費(fèi)并不需要他們?nèi)n愁,沒必要在這上面死磕。
在2012年發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子后,歐洲核子研究中心進(jìn)一步展開了對希格斯玻色子的研究。
因?yàn)閺睦碚撋蟻碚f,希格斯粒子是基本粒子質(zhì)量的起源,同時(shí)也可能是暗物質(zhì)質(zhì)量的起源。
所以它可能是通往暗物質(zhì)世界的一個(gè)‘窗口’。
因此深入研究希格斯玻色子的性質(zhì)對揭示新相互作用力的本質(zhì)、理解電弱對稱性破缺機(jī)制和宇宙早期演化有著深遠(yuǎn)的意義。
在LHC重啟后,這類的研究就沒有停止過。
可令人遺憾是,截止到現(xiàn)在,CERN仍然僅僅觀測到了標(biāo)準(zhǔn)模型中預(yù)測的不到30%的希格斯玻色子衰變。
其中就包括了2015年觀測到希格斯與第三代輕子(陶子t)的湯川耦合現(xiàn)象。
但這僅僅只是標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測中的一部分。
剩下的可能衰變?nèi)匀浑y以捉摸,沒人能從里面找到痕跡。
而希格斯與第三代重夸克(頂夸克 t和底夸克 b)的湯川耦合就是標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測中的一種衰變。
它能與第三代重夸克進(jìn)行湯川耦合,賦予一部分粒子質(zhì)量。
而這部分粒子,可能就是構(gòu)成我們?nèi)粘I钪谐R娢镔|(zhì)的原料,比如鐵、銅、鎳、金、銀等各種金屬。
但截止到目前為止,CERN的對撞機(jī)LHC還未能從對撞實(shí)驗(yàn)中找到它衰變和耦合的痕跡。
目前觀察這種衰變模式并測量其速率,是通過湯川相互作用來確定或不確定費(fèi)米子質(zhì)量生成的。
可在對撞實(shí)驗(yàn)中,各類探測設(shè)備,比如ATLAS超環(huán)面儀器實(shí)驗(yàn)探測器能觀測到的,不僅僅有粒子對撞數(shù)據(jù),還有更多的背景波動(dòng)、嘈雜信號(hào)、其他信號(hào)等等。
這些東西占據(jù)了整體對撞數(shù)據(jù)的絕對大頭。
按照以為的對撞數(shù)據(jù)來看,有用的數(shù)據(jù)在這些廢物數(shù)據(jù)中的占比僅僅只有三百萬之一。
要從這么夸張的占比中分析出有用的數(shù)據(jù),就不得不提CERN的超級(jí)計(jì)算機(jī)與全球計(jì)算網(wǎng)格,以及粒子物理學(xué)家為分析這些數(shù)據(jù)編寫的計(jì)算機(jī)代碼上了。
LHC在2015年重啟時(shí),加倍的碰撞率將每年產(chǎn)生大約30PB的數(shù)據(jù),幾乎相當(dāng)于每秒產(chǎn)生1GB的數(shù)據(jù)。
為了分析和處理這么龐大的數(shù)據(jù),如今的粒子物理學(xué)家將大部分時(shí)間用在了編寫計(jì)算機(jī)代碼上。
CERN的物理家和工程師編寫了成千上萬行代碼,平均每天都有超過兩萬個(gè)程序在運(yùn)行,用于在數(shù)百萬個(gè)事件中搜尋不同尋常的信號(hào)。
這些優(yōu)秀的程序,不僅僅用于分析粒子數(shù)據(jù),還能作為大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)檢測之類的工作。
谷歌就在這里建立了全世界最大的云數(shù)據(jù)智能分析,借助CERN每天誕生的龐大數(shù)據(jù)完善算法。
而全世界最優(yōu)秀的數(shù)據(jù)分析程序,以及最先進(jìn)共享信息程序也是在這里誕生的。
可見有時(shí)候,干掉你的并不一定是同行,而是來自某個(gè)伱想都想不到的領(lǐng)域。
借助CERN的優(yōu)秀程序,花費(fèi)了幾天的時(shí)間,徐川順利的完成了手中的數(shù)據(jù)處理。
處理過的數(shù)據(jù)再經(jīng)過他的手變成了一副副的達(dá)里茲圖。
達(dá)里茲圖最大優(yōu)點(diǎn),就是能讓人一目了然的看到物理事件密度分布,共振態(tài)的存在,共振態(tài)的相互干涉、末態(tài)粒子的角分布.等等各種物理量。
有了這個(gè),剩下的工作就不是很難了。
畢竟對他而來,從達(dá)里茲圖中找到有用的信息,本就是最拿手的東西。
只不過這次,他需要從另外的角度來進(jìn)行分析。
盯著電腦顯示屏的上的Dalitz圖,徐川陷入了沉思中。
從物理上來說,他對這些東西并不陌生,甚至可以說很熟悉,但當(dāng)他習(xí)慣性的按照前幾次的思維切換到數(shù)學(xué)角度對其進(jìn)行分析時(shí),卻有些迷茫了起來。
他第一時(shí)間找不到下手的方向,Dalitz圖上的字母和數(shù)字交錯(cuò)復(fù)雜,要想從數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析,難度不亞于解開一團(tuán)被貓玩過的麻線團(tuán),線頭都找不到,更別提動(dòng)手了。
另一旁,拿著保溫杯打了杯子熱水的齊希韶從徐川身邊走過,眼神落到了桌上雜亂的稿紙和顯示屏上的Dalitz圖上。
“徐師弟,你還在分析數(shù)據(jù)?”看著桌上熟悉的東西,齊希韶微微皺起了眉頭。
針對希格斯與第三代重夸克(頂夸克 t和底夸克 b)的湯川耦合實(shí)驗(yàn)已經(jīng)基本完成了。這次的實(shí)驗(yàn)的確沒有發(fā)現(xiàn)線索,現(xiàn)在南大已經(jīng)著手準(zhǔn)備提交驗(yàn)收材料,申請報(bào)告會(huì)了。
到了這個(gè)地步,已經(jīng)可以宣告結(jié)束了,研究人員也可以放下工作了。
但徐川依舊在分析數(shù)據(jù),這讓齊希韶有點(diǎn)擔(dān)心,擔(dān)心這位優(yōu)秀的小師弟是不是被打擊到了。
畢竟年少成名,先后在數(shù)學(xué)界和物理界都解決了一個(gè)世界級(jí)難題,這會(huì)初次面對失敗,承受不住這種打擊,偏執(zhí)的想要從數(shù)據(jù)中找到點(diǎn)什么也是有可能的。
想到這,齊希韶準(zhǔn)備開導(dǎo)一下徐川。
在搞學(xué)術(shù)的道路上,失敗是永遠(yuǎn)多于成功的,承受失敗也是必經(jīng)的道路。
(本章完)