第167章 完善標準模型的數學定義
當根據理論的指示，無法在實驗中找到對應的結果時，考慮理論存在問題，並不奇怪。
尤其是對於物理學的標準模型來說。
標準模型並不標準，這也算是物理學界衆所周知的一件事情。
畢竟首先就有一個問題，那就是標準模型並沒有把引力給描述進去，因此，假設未來的某一天，物理學家真的能夠將相對論和量子力學完美的統一起來，標準模型大概也就需要經過一次大修改，從而將引力給放入框架中。
但是那一天顯然還是太遙遠，現在的標準模型，還僅僅只能將電磁力、強力和弱力這三大力放在一個模型中進行描述，甚至雖然它們被放在了一個模型中，卻並不意味著這三大力就統一了。
到目前爲止，僅僅只有電弱兩力得到了統一，而強相互作用力，依然存在於模型之中，遊離於電弱之外。
像是李牧他們這一次發現的奇特強子，也是爲了進一步幫助物理學家們找到強相互作用力的性質特點，從而爲把強相互作用力納入統一的提供幫助。
因此他們的論文才發出去沒過多久，就已經引起了很多研究強相互作用力的學者們引用。
“而現在，標準模型告訴我，Zcs（3985）+和中性伴隨態應該是同時生成的，但是在實驗數據中，完全沒有體現出來，就像是有什麼東西……”
“在這些實驗數據中，將它給隱藏了起來。”
他的腦海中各種各樣的想法略過，直到最終，一個名詞從他的心底浮現。
非微擾效應。
“在想什麼？”
宿舍的門被打開，一道聲音傳來，實際上也主要是因爲李牧沒有關上門。
李牧將思維從腦海中的想法中抽離，轉頭看了過去。
“嶽院士。”
“嗯。”
嶽瑯點了點頭，隨後坐在了李牧的旁邊。
“還在尋找那個中性伴隨態的粒子嗎？”
李牧點了點頭：“是的。”
嶽瑯笑了笑，感慨著說道：“年輕就是好呀，還有這樣的精力和衝勁，就像我當年一樣，我大學畢業之後，就在CERN那邊工作，跟著丁肇中先生的L3組一起做研究，當時我們也是在尋找各種新粒子。”
“那時候的我也和你一樣，充滿了幹勁，覺得自己肯定能夠找到一種新的粒子。”
“而事實上，我們最後也找到了，當然，只不過和我的關係並不太大。”
嶽瑯搖搖頭，大概是在感慨自己當初那天真的想法。
“粒子物理學說麻煩也不麻煩，說簡單也不簡單，那些還沒有被發現的粒子，好像就擺在我們的眼前，在標準模型的指導下，等著我們去找到。”
“但現實總是證明，它們似乎又總是在逗我們。”
“所以，咱們要做的就是，先假裝不在意這些粒子，然後某一天突然發難，就能抓住它們漏出來的一個尾巴。”
李牧微微點頭，他聽得出來嶽瑯是在勸自己不要太過於強求。
“您說的對。”李牧應道：“不過有時候我們總得要去嘗試。”
嶽瑯笑道：“當然，這樣想也有道理。”
“那麼，你現在有什麼想法了嗎？”
李牧沉吟片刻，隨後說道：“理論告訴我們，不管是帶電荷的奇特強子還是中性的奇特強子，它們都是在粲介子衰變末態過程中共同誕生的。”
“但現在，如果在實驗數據中找不到吻合的信號。”
“所以我現在不得不考慮會不會是理論，我們的標準模型出現了問題。”
聽到李牧的話語，嶽瑯陷入了半晌的沉默，大概半分鐘後纔開口道：“我必須得說，你的這個想法，非常大膽，也非常重要。”
“當實驗不能驗證理論，我們就必須考慮理論是否不完美。”
嶽瑯站了起來。
李牧的話語，顯然引起了他的重視。
在宿舍中踱著步，嶽瑯低頭沉思。
“儘管到目前爲止，幾乎所有和電弱強三力相關的粒子對撞實驗結果，基本都合乎標準模型，但是我們卻也必須得承認，只是幾乎。”
“李牧，伱應該也知道，咱們物理學界一直在迴避的一個問題，那就是標準模型雖然很準確，但其實這個模型其實甚至並不自洽。”
聽到嶽瑯的話，李牧點了點頭。
“這麼多年來，我們一直在努力中，卻始終得不到對標準模型的非微擾定義，比如說通過格點理論的非微擾定義。”
“目前的標準模型是用一個級數展開，也稱之爲微擾展開的方式來逼近定義的。”
“如果我們只取級數的前幾項，我們就會發現標準模型能夠給出和實驗結果十分相近的結論，這也是爲什麼它被稱之爲非常成功的理論。”
“可是如果我們取級數展開的前幾百項，標準模型的結果將跟實驗有很大的差距。”
“取級數展開的項越多，標準模型的結果就跟實驗的結果差距越大，甚至會趨於無窮大，所以由級數展開來逼近定義的標準模型，在理論上並不是一個自洽的模型。”
說到這裡，嶽瑯的聲音頓了頓，他停止了踱步，擡起頭看向了李牧。
“也許你的質疑是對的，實驗數據無法和標準模型相互照應，很有可能便出現在這個問題上面。”
“但遺憾的是，這個問題並不好解決。”
“物理學界嘗試了這麼多年，都仍然未能將標準模型的級數展開實現收斂，也許我們只有將它收斂起來，我們才能夠找到那個想要的中性伴隨態。”
嶽瑯搖了搖頭，微微嘆了口氣。
這種物理中的未解決問題，就像是數學中的猜想，歷時許久，但始終未被解決。
也許只能交給李牧這樣的年輕人吧？
至於像他這樣的老年人，大概就做不到了。
畢竟衆所周知，一名科學家最突出的成就往往誕生於其青年時期，而老年後，基本上所能做的也就是對這過去的成就進行修修補補了。
最後，嶽瑯拍了拍李牧的肩膀，又笑道：“當然你也不用太過著急，現在的這些實驗數據，發現不了中性伴隨態的存在，以後還是可以的，現在也就僅僅十來萬組數據罷了，年底的時候，正負電子對撞機將再次啓動，下一次我們將會優化對撞參數，就不會像是這一次只找到了127個。”
“樣本量越大，就越有機會發現。”
“所以不用著急。”
“當然，如果你想要用自己的數學能力去彌補標準模型的不自洽問題的話，我也表示支持。”
“這也是你這樣的數學天才應該做的。”
“加油吧，少年。”
隨後，嶽瑯不再多說，轉身離開了宿舍。
而李牧則陷入了思考之中。
標準模型的微擾展開嗎……
他提起筆，在紙上寫下了標準模型級數展開式。
而後，數學中關於微擾理論的知識也進入了他的腦海中。
“物理學界對標準模型級數展開式，希望當n趨於無窮大的時候，Fn（g）也能夠趨近於我們想要的積分值，但目前來說， N趨近於無窮大時，Fn（g）只會發散，不會收斂。”
“這隻能是因爲缺少了一個或者是幾個限制性的條件。”
“但是這個限制性的條件會是什麼呢……”
李牧的目光忽然一定。
接著，他憑藉自己的數學直覺，給每一級數項，添加上了一個限制條件。
這是一個看起來十分麻煩的式子，但是在李牧的眼中，這個式子充滿了數學美。
但最關鍵的是——“好像……找到了？”
他有些發怔。
因爲，這原本整個發散的級數展開式，在這個新式子的加入下，忽然就實現了收斂。
“難道這個問題就這麼解決了？”
就像是一種神奇的直覺，指導著李牧將發現了這個式子。
他皺眉思考了片刻，一時間也感到難以相信。
困擾了物理學界幾十年的問題，自己就憑藉著對原標準模型級數展開的發散性，直接找到了控制其發散的條件？
只不過隨後，當他又仔細研究了一遍之後，他就發現了不足之處。
“這個式子還缺乏對弱相互作用力的協調。”
“這，應該就是問題所在……”
只不過雖然發現了問題，李牧的臉上卻露出了笑容。
因爲這偶然間的數學直覺，雖然並沒有直接指向答案，卻讓他找到了解決整個問題的鑰匙所在。
也許，給標準模型一個非微擾的完整數學定義，將要在他的手中實現了。
(本章完)