第三百五十四章 趙政國的來意(下)(感謝天瑞說符打賞的盟主!)(1 / 1)
實驗室里。
看着嘴中冒出」躍遷」二字的徐雲。
趙政國眼中頓時閃過了少許意外。
徐雲能夠猜對答案並不稀奇,但他只用這麼點兒時間便做出正確判斷,這就有些出乎趙政國的意料了。
不過徐雲畢竟不是他的學生,出現預判倒也還算正常。
隨後他沉吟片刻,輕輕點了點頭∶
「沒錯。」
「……「
徐雲拎着水壺的手微微一抖,一小股茶水從壺口流出,在桌上綻開一朵水漬。
但他卻仿若沒有注意到這個情況一般,目光直愣愣的看着趙政國。
曾經變身過迪迦的同學應該知道。
在現有的所有微粒模型中,有一個粒子極為特殊。
它就是光子。
光子在真空中的速度等於光速,而其他粒子無論如何都加速不到這個量級。
導致這個情況的核心原因不是加速設備的技術問題,而是光子的特殊性∶
它不存在靜質量的定義。
注意。
是不存在靜質量的定義,而不是為0.
學過高中物理的同學應該都知道。
如果把一個粒子加速到一定速度v,牛頓力學定義了這個粒子的動量p。
動量正比於速度v,它的比例系數便稱為粒子的質量
而在狹義相對論中。
老愛把牛頓力學中動量p的定義進行了推廣。
儘管p和v指向同一方向,但它們不再成正比,它們通過相對論質量聯繫了起來。
當粒子靜止時,它的相對論質量有着最小的值。
這個值就是靜質量。
在目前的微粒框架中,幾乎所有粒子都可以測出靜質量。
比如以正負電子湮滅反應和高能y射線光子的電子對效應,就可以計算出電子的質量為大概是9.1095610^-31kg等等。
惟獨光子例外,因為光子不會靜止。
目前經常可以看到一些「光子靜質量為0「或者「光子的質量是10-^55kg「之類的文章,它們實質上討論的都是四波矢類光。
涉及的是諾特定理中均勻空間中平移不變性的守恆量,而非真正意義上的光子靜質量。
目前對光子真正的釋義是這樣的;
光子不存在靜質量的定義,但它擁有能量。
沒有靜質量定義,這也是超距作用的支撐之一。
當然了。
還是那句話。
現有的微粒模型依舊存在很大的補充空間,隨時可能出現一些顛覆性的發現。
比如說希格斯粒子。
比如說引力波————之前寫到引力波的時候居然還有人說引力波是概念,沒人能證明它存在。
說這種話的要麼是把引力波看成了引力子,要麼就是個15年之前來的穿越者……
又比如15年拿諾獎的中微子振盪。
中微子振盪是中微子有質量的一個證明,而根據標準模型中的理論推導來看,中微子其實是沒有質量的。
人類的科技、理論,就是在一次次的推倒、修補中得以完善的。
而很明顯……
這一次。
人類又發現了一個無法觸摸的「幽靈「粒子。
「……「
實驗室內。
在從趙政國的口中得知了實驗結果後。
徐雲足足沉默了好一會兒,才緩緩呼出了一口濁氣。
實話實說。
在計算出那條粒子軌道的時候,他真正在意的並非是可以被捕捉的粒子,而是那條軌道方程。
因為從嚴格意義上來講。
「粒子軌道「這個詞,表述上其實帶着一定經
典力學框架的誤導性。
很多人可能以為這個軌道是類似四驅車的固定滑道,粒子們運動後就像旋風衝鋒一樣在固定的軌道上biu來biu去。
但實際上呢。
所謂的軌道,只是類氫原子電子運動的本徵波函數。
它並不是說電子被卡在某一條軌道,或者被框在某一個空間區域內。
任何一個波函數都是彌散到整個空間的,只不過是電子出現的概率幅不同罷了。
所以徐雲當時計算出的軌道方程,某種意義上來說是一個概率結果。
只是這個概率相對較高而已。
在徐雲看來。
這個軌道如果能捕捉到微粒,那麼或許可以對今後的其他微粒觀測結果有所幫助————目前所有的符合大家認知的,軌道,,實際上都是在出了碰撞結果後逆推繪製出來的。
而一般情況下。
一次數十萬華夏幣成本的微粒對撞,能撞出來二十個共振態樣本都算很不錯了。
結果沒想到。
這次的主人公並非是那條軌道,而是……
被發現的微粒?
想到這裏。
徐雲心中冒出了少許猜測,又看向了趙政國,對他問道∶
」趙院士,所以您今天來是為了……」
趙政國點點頭,拿起水杯抿了一口水,放下杯子後道∶
「嗯,今天找你主要有兩件事。「
「第一件很簡單,就是提醒你別把這事情說出去。「
」雖然孤點粒子需要配合軌道方程才能找到,實際的保密級別沒那麼高————否則我就不會在這兒和你聊了,不過這種事情還是別到處張揚為好。」
徐雲點了點頭∶
「沒問題,我明白。」
接着趙政國看了眼窗外,沉吟片刻,又說道;
「另一件事就是和粒子本身有關,小潘在發現這顆粒子後給它取了個名字,叫做孤點粒子。」
「這顆孤點粒子和光子的特性類似,但捕捉起來的難度卻要容易許多,所以小潘那邊現在準備用它來作為量子隱形傳態的糾纏源試試。」
「畢竟這種粒子和光子一樣,沒有靜質量定義,兩個孤點粒子可以進行靈敏度極高的差分測量,相對精度甚至能達到26阿米。」
「所以我今天來找你的另一件事,就是想問問你…「
「有沒有興趣進小潘和我的組來幫幫忙?」
徐雲頓時一愣。
回過神後。
心中驟然升起一股暖意。
不久前,2022年的物理學獎授予了量子物理,而且方向正是量子糾纏。(不是我看到諾獎才寫這個概念蹭熱度哈,這本書上架的第一章——也就是58章我就提過這個概念,微粒的情節在217章,今年五月份寫的,老書的124-125章整整兩章描述了量子糾纏,那是去年五月底發的,同時老書傳送陣的原理也是這個,對應章節都有發佈時間)
雖然按照諾獎的尿性,同樣一個研究方向很難重複得獎,但這只是對大多數情況來說罷了。
而孤點粒子的特性……
顯然不在「大多數情況「的範疇。
在目前的科學界中,微粒的數據修正一直都是個熱門方向。
就像2015年諾獎授予了中微子振盪,2013年授予了希格斯粒子的提出者希格斯一樣。
孤點粒子毫無疑問是一個諾獎級的研究方向。
能如果能加入趙政國或者潘帥的團隊,這個履歷已經不是普通的鍍金了,代表着無限光鮮的未來!
但是……
徐雲的心中微微嘆了口氣。
趙政國的想法雖好,不過他並不準備接過這根橄欖枝。
畢竟他可是有光環在身
,進入項目組與他人長期接觸可能會有所不便——特別是在任務結束返回現實的前後。
另外……
說句不自大的話。
如今徐雲有光環協助,諾獎其實並不是什麼難以觸及的虛無夢想。
於是他沉吟片刻,準備婉言謝絕趙政國的好意∶
「趙院士,您的好意我心領了,不過華盾生科目前正處於…」
結果話沒說完,徐雲便猛然想到了什麼,整個人頓時僵在了原地。
隨後他機械式的轉過頭,盯着趙政國,一字一句的問道∶
」趙院士,您剛才說……」
「孤點粒子的差分測量精度是多少?」
趙政國詫異的看了他一眼∶
「26阿米,怎麼了嗎?」
「26阿米…」
徐雲喃喃的重複了一遍這個數字,看似平靜的表情下,心跳飛快的竄到了140+!
過了小半分鐘。
他深深的吸了口氣,臉色一正,對趙政國道∶
「趙院士,有關孤點粒子的特性研究,可以分包一部分項目給我嗎?————儀器的工損可以由華盾生科全額承擔。」
看着前後態度截然不同的徐雲,趙政國眼中不由冒出了一個問號,沉吟道∶
「儀器工損和項目分包這個可以後面再談,只是小徐,你怎麼突然就……「
「我怎麼突然轉變了想法是吧?」
徐雲的嘴角揚起一絲複雜的笑容,在趙政國疑惑的目光中放下水壺,走到實驗室中屬於他的操作台邊,輸入密碼,取出了一份文件。
接着走回位置,將文件遞給了趙政國∶
「趙院士,您看看這個。」
趙政國順勢接過,像是個老醫生似的抖了抖紙頁,一字一句的看了起來∶
「重…重力梯度儀…測量模塊設計方案?「
徐雲在一旁配合着點了點頭,解釋道∶
「沒錯,趙院士,準確來說,這是我在研究玻色愛因斯坦凝聚態課題時想到的一些靈感。「
「最先得到玻色愛因斯坦凝聚態的原子是銣,於是我就順着這個方向去篩選了一些應用,結果發現唯一脫離實驗室的就只有goce衛星上的重力梯度儀。」
「那台梯度儀靠着超冷銣原子云將精度突破到了10^-12s2,我就想着有沒有啥機會再達到更高的精度。「
「奈何由於靜質量的限制,理論上即便用粒子來做測量中介,也很難達到那種量級————因此一開始我只是把它當成yy腦洞保存在了一旁而已。」
「只是沒想到……」
趙政國手中拿着字跡有些潦草的設計圖紙…或者說徐雲的『隨筆,,若有所思的接話道∶
「只是你沒想到,孤點粒子突破了常規靜質量的定義,所以你想分出一部分項目設備來試試?」
徐雲輕輕點了點頭。
沒錯。
此時徐雲拿出來的設計圖,正是重力梯度儀的部分設計方案!
早先曾經說過。
重力梯度儀不同於其他技術,這玩意兒和華盾生科目前的研究方着實差的有些多。
徐雲必須要找到一個合理的邏輯,才能把它慢慢的拿到現實。
於是在過去的一個月里,他一直都在思考着合適的切入點。
這個切入點首先必須要確確實實的涉及到重力梯度儀的研發流程,其次地位上最好能牽一髮而動全身。
同時呢,突破後技術和現有技術的斷代不能太大,理論層次的十年算是一個極限了。
最終的思索之下,徐雲鎖定了三個切入點∶
重力梯度儀的發射平台、反饋數據的測量模組、以及共振變量的消除模塊。
其中一三兩點都涉及到了航空和工
程學,不能說和徐雲的專業沒有任何關聯吧,至少難度很大。
所以三個切入點中最合適的,便是測量模組。
在傳統重力梯度儀中。
測量模組主要是以類陀螺儀的設備為主,精度方面基本被限制在是10個-6以內。
至於再往上的測量方式嘛……
那就已經脫離了經典物理,涉及到了微觀領域。
比如此前所說的goce衛星。
它就是利用兩個垂直間隔一米的兩個超冷銣原子云進行差分測量,從而獲取高精度數據。
只有微粒的尺度,才能保證更高量級的精度。
而很湊巧的是……
銣原子的差分測量……
恰好是玻色愛因斯坦凝聚態的範疇。
啥叫玻色愛因斯坦凝聚態咧?
它的縮寫為bec,是量子物理中最經典的模型之一。
1924-1925年左右。
老愛同學根據量子力學和統計力學的原理,推斷出當溫度低於一個臨界溫度時,一堆沒有相互作用的玻色子就會慢慢地佔據相同的「軌道」,形成一種「凝聚」。
用人話來翻譯一下∶
天氣冷的時候,動物們都知道要抱團取暖。
畢竟冷嘛,擠在一起就舒服點。
而基本粒子之一的玻色子也一樣。
溫度高的時候也可以到處跑,但是溫度低了,自己的能量也低了,跑不動了,就都在能量低的地方抱團取暖。
等到溫度低得不能再低了,不管老實的還是浪蕩的玻色子,無論你原來是什麼成分,大家誰都不嫌棄誰,都聚在一起,不排斥彼此,相親相愛的共同面對極度的寒冷。
這就是玻色愛因斯坦凝聚態。
這個模型在晶片技術、精密測量和納米技術等領域都有美好的應用前景,上世紀90年代後有關bec的研究迅速發展,觀察到了一系列新的現象。
如bec中的相干性、約瑟夫森效應、蝸旋、超冷費米原子氣體等等……
截止到2022年。
全世界已經有數十個實驗室實現了8種元素的bec,相關工作已有6人次獲得諾貝爾物理學獎。
沒錯!
看到這裏,聰明的同學相比已經記起來了∶
bec的數學模型,正是徐雲在物理的研究方向!
這個方向甚至不是選修課題,而是他的主陣地。
而歷史上第一個玻色愛因斯坦凝聚態的物質……
就是通過銣原子完成的。
從這個角度切入,徐雲可以非常完美的鏈接到重力梯度儀設計。
也就是【大佬,我發現了xx原子/粒子,在玻色愛因斯坦凝聚態下的測量量級比銣原子高,目前銣原子在實驗室外唯一的用途就是重力梯度儀,所以咱們是不是能試試運用在重力梯度儀】云云……
完美jpg。
只是……
思路雖然順滑,但實操起來卻難度很大。
因為……
徐雲t找不到對應的微粒啊……
銣原子之所以能被作為重力梯度儀的測量材料,主要是因為它屬於一種原子頻標∶
這玩意兒和銫都可以看做是類氫原子,即一個電子加一個原子實的結構,能級結構比較簡單。
同時,它們量子態的選擇和製備以目前的技術來說也比較容易實現。
否則的話,歐洲那邊也不會選用銣來做測量粒子。
換而言之……
想要找到和銣相同量級的粒子都很困難,遑論比銣原子精度還高四個量級的微粒了。
因為除了光子之外的微粒都有靜質量,這個靜質量就限制了它們自身會對效果產生影響。
按照徐雲的設
想。
目前最合適的微粒應該是中微子,但如果能穩定捕捉這玩意兒,科學技術早就領先獎勵的那款重力梯度儀不知道多少代了。
所以在想出了這個思路後,實操環節便陷入了一個閉環。
結果沒想到……
自己苦尋無果的小黑子,居然在孤點粒子這邊露出了小雞腳?
……
注∶
感謝火星巨打賞的盟主,有種賣身的感覺qaq……
第三百五十四章 趙政國的來意 下
第三百五十四章 趙政國的來意(下)(感謝天瑞說符打賞的盟主!)