對(duì)於徐川來說,希格斯教授留下的遺稿遠(yuǎn)不是一套仿生學(xué)義肢和腦機(jī)芯片設(shè)備能夠舷相提並論的。
讓鄭海幫忙安排好格雷格·希格斯先生治療的事情後,帶著彼得·希格斯教授留下的這些研究文稿,徐川趕回了在愛丁堡落腳的酒店。
這一趟英國(guó)之行算得上是圓滿結(jié)束,也時(shí)候返回了。
讓助理幫忙弄了一份晚餐後,徐川便返回了房間,打開了希格斯教授留給他的文件。
有關(guān)於暗物質(zhì)與希格斯場(chǎng)的潛在關(guān)聯(lián)、宇宙穩(wěn)定性的本質(zhì)相關(guān)的思考.讓我看看是什麼好了。
嘴裡輕聲的唸叨了一句,徐川的目光落在了稿件上。
要說世人對(duì)於希格斯教授最大的認(rèn)知,那麼毫無疑問是‘希格斯玻色子’,也就是‘上帝粒子’。
他提出了希格斯機(jī)制,解釋基本粒子如何通過對(duì)稱性破缺獲得質(zhì)量。而該機(jī)制填補(bǔ)了粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的空白,爲(wèi)電弱統(tǒng)一理論奠定基礎(chǔ)。
這一決定性的成果不僅解決了粒子物理學(xué)的基本問題,還爲(wèi)人類理解宇宙的構(gòu)成與演化提供了關(guān)鍵線索。
包括強(qiáng)電統(tǒng)一理論中的強(qiáng)電對(duì)稱破缺的耦合常數(shù)預(yù)言,也需要這一塊關(guān)鍵性之一的階石。
不可否認(rèn)的是,希格斯機(jī)制以及希格斯玻色子的確是希格斯教授最著名也是最偉大的成果。
但他對(duì)於理論物理學(xué)和粒子物理學(xué)的研究很顯然並不僅僅侷限於此。
強(qiáng)電統(tǒng)一,暗物質(zhì),宇宙場(chǎng)這些都在希格教授的研究中。
儘管並不認(rèn)爲(wèi)希格斯教授對(duì)於暗物質(zhì)的瞭解會(huì)比他更多,但一位頂尖學(xué)者對(duì)於暗物質(zhì)以及宇宙的思考,或許能在另一個(gè)角度給他帶來全新的啓發(fā)。
“.有點(diǎn)意思,這是通過希格斯機(jī)制來對(duì)緊密相關(guān)的暗物質(zhì)提出一個(gè)相互作用的橋樑,用於解釋暗物質(zhì)的形成?”
翻閱著手中的文稿,徐川眼眸中升起濃厚的興趣。
在粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型中,希格斯機(jī)制賦予了所有基本粒子的質(zhì)量。
而面對(duì)佔(zhàn)據(jù)宇宙大部分物質(zhì)質(zhì)量的暗物質(zhì),它們的質(zhì)量起源是否也同希格斯機(jī)制相關(guān)?
這是希格斯教授早年的研究成果之一‘希格斯橋理論’
簡(jiǎn)單的來說,希格斯橋理論就是保持理論的希格斯部分與標(biāo)準(zhǔn)模型中假設(shè)的部分完全相同,然後通過僅加入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型單態(tài)的新粒子場(chǎng)作爲(wèi)暗物質(zhì)來擴(kuò)展模型。
而參照標(biāo)準(zhǔn)模型,希格斯橋理論中暗物質(zhì)粒子可以具有不同可能的自旋,較低的自旋態(tài)可以是自旋0的標(biāo)量粒子(S)、自旋1矢量玻色子(V)或者是自旋1/2的費(fèi)米子(χ)。
此外,爲(wèi)了使暗物質(zhì)粒子的狀態(tài)絕對(duì)穩(wěn)定,希格斯教授還在希格斯橋理論引入了一個(gè)離散對(duì)稱性,來禁止暗物質(zhì)衰變成普通費(fèi)米子和規(guī)範(fàn)玻色子。
然而在後續(xù)物理學(xué)界對(duì)希格斯橋理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)觀測(cè)對(duì)希格斯橋模型的參數(shù)空間的錯(cuò)誤。
這其中包括了PandaX, LZ和XENON的實(shí)驗(yàn)限制,確認(rèn)了在希格斯橋模型中,裸質(zhì)量MX必須不爲(wèi)零。
也就是說,這需要增加由希格斯機(jī)制外的額外來源以產(chǎn)生暗物質(zhì)的完整質(zhì)量。
這也意味著暗物質(zhì)的質(zhì)量來源,可能並非是希格斯機(jī)制或者說類似希格斯機(jī)制的希格斯橋機(jī)制。
所以在希格斯橋機(jī)制進(jìn)一步被否決後,暗物質(zhì)質(zhì)量的起源之謎,對(duì)於物理學(xué)界來說成爲(wèi)了更爲(wèi)神秘的謎團(tuán),彷彿籠罩在迷霧之中一樣。
直到他完成虛空?qǐng)觥ぐ滴镔|(zhì)理論,並通過CRHPC機(jī)構(gòu)的環(huán)形超強(qiáng)粒子對(duì)撞機(jī)驗(yàn)證找到:Cτ粒子,這纔給出了相應(yīng)的解釋。
至於留在這些文稿上的理論,是希格斯教授在希格斯橋理論上做了進(jìn)一步的拓展。
在希格斯橋的基礎(chǔ)上,希格斯教授爲(wèi)暗物質(zhì)粒子添加另一個(gè)希格斯二重態(tài)場(chǎng),來彌補(bǔ)暗物質(zhì)質(zhì)量需要額外的能量來源。
此外,dd在雙希格斯橋之上,希格斯教授還假設(shè)一個(gè)贗標(biāo)量粒子(a),被稱爲(wèi)2HDM+a模型,贗標(biāo)量粒子同標(biāo)準(zhǔn)模型費(fèi)米子以及暗物質(zhì)之間存在耦合,可以用於傳播暗物質(zhì)和普通物質(zhì)之間的相互作用。
這是一份尚未完全完成的理論,但從構(gòu)建上來看,與虛空?qǐng)隼碚撚兄惽ぶ帯?
如果說在他沒有完成虛空?qǐng)觥ぐ滴镔|(zhì)理論之前看到這份文稿,說不定他研究的方向可能會(huì)在一定程度上被帶偏。
但不得不說,思想的火花偶爾會(huì)在交流碰撞中引起靈魂的共鳴。
在對(duì)真理的認(rèn)知到達(dá)一定的高度時(shí),哪怕兩個(gè)人出發(fā)的角度完全不同,他們也能看到相同的東西。
在人生的晚年,希格斯教授似乎意識(shí)到了現(xiàn)有的宇宙,常規(guī)物質(zhì),暗物質(zhì)以及暗能量的關(guān)係可能在一個(gè)更高的能級(jí)或者維度上有著統(tǒng)一。
但受限於時(shí)代以及物理學(xué)的限制,他的想法還是不夠大膽。
亦或者說,他想將暗物質(zhì)與暗能量也統(tǒng)一進(jìn)希格斯場(chǎng)中。
然而暗物質(zhì)的特殊屬性或者說時(shí)間的限制,致使希格斯教授未能完成這一理論。
但對(duì)於徐川來說,這份手稿具有非常大的價(jià)值。
尤其是其中有關(guān)於贗標(biāo)量粒子同標(biāo)準(zhǔn)模型費(fèi)米子以及暗物質(zhì)之間存在耦合,可以用於傳播暗物質(zhì)和普通物質(zhì)之間的相互作用這一理論觀點(diǎn)的思考。
自晚上虛空?qǐng)觥ぐ滴镔|(zhì)理論,發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)與暗能量可能比常規(guī)物質(zhì)與常規(guī)能量更容易引起時(shí)空的波動(dòng)後,徐川就一直在思考如何將這一屬性利用起來。
尤其是賴因哈德·根策爾的發(fā)現(xiàn),M87黑洞拖曳旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的時(shí)空波動(dòng)漣漪效應(yīng)可能與暗物質(zhì)存在關(guān)係後。
翻閱著手中的稿件,徐川認(rèn)真的思考了好一會(huì)後,快速的從隨身攜帶的揹包中抽出來了一迭A4紙。
【Ls=1/2·MsS-1/4λsS-λHss^ΦΦS】
【Lv=1/2·MvVμ·V^μ+1/4λv(VVμ·V^μ)】
【Lx=-Mx】
手中的圓珠筆快速的在潔白的稿紙上劃出一個(gè)個(gè)的符號(hào),徐川嘴裡輕聲的唸叨著。
“設(shè)質(zhì)量項(xiàng)MX(X=S,V,χ)是暗物質(zhì)粒子的“裸”質(zhì)量參數(shù),來自於希格斯機(jī)制之外的新物理,即通過虛空破缺而產(chǎn)生的X場(chǎng)。”
“那麼λHXX爲(wèi)暗物質(zhì)與希格斯玻色子的耦合強(qiáng)度參數(shù),引入Λ是能標(biāo)參數(shù),取值爲(wèi)爲(wèi)13TeV基礎(chǔ)值。”
“在此基礎(chǔ)上引入真空期望值v=246 GeV,在三種情況下暗物質(zhì)均獲得了一個(gè)新的質(zhì)量項(xiàng),以標(biāo)量場(chǎng)爲(wèi)例,拉氏量變爲(wèi).”
酒店的房間中,徐川不斷的整理著希格斯教授手稿上的思路,並通過數(shù)學(xué)工具將其映射出來。
“.理論上來說,可通過勢(shì)能破缺裂變成暗物質(zhì)與暗能量的X場(chǎng)同樣是一樣標(biāo)量場(chǎng),它遍佈整個(gè)宇宙,且對(duì)三維尺度的時(shí)空具有強(qiáng)拉昇作用。這與三維宇宙可觀測(cè)物質(zhì)形成的坍縮效應(yīng)構(gòu)成了相對(duì)立的結(jié)果。”
“如果能夠找到兩者平衡的點(diǎn),那麼就可以通過外部能量干擾震盪X場(chǎng),影響時(shí)空曲率。”
也不知道過去了多久,總算是初步完成了整理工作的他捏著手中已經(jīng)耗盡了墨水的圓珠筆,看著雜亂遍佈整個(gè)書桌的稿紙,眼眸中帶著一絲滿足。
通過對(duì)2HDM+a模型一組參數(shù)取值,並設(shè)定贗標(biāo)粒子質(zhì)量400GeV,在結(jié)合CRHPC機(jī)構(gòu)對(duì)Cτ粒子的17Tev-35Te能級(jí)對(duì)撞實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的相應(yīng)末態(tài)產(chǎn)生截面的上限和當(dāng)前參數(shù)下理論截面的比值。
他已經(jīng)將構(gòu)成暗物質(zhì)與暗能量的X場(chǎng)的釋能範(fàn)圍縮小到了對(duì)標(biāo)量暗物質(zhì)質(zhì)量大於5 TeV或者矢量暗物質(zhì)質(zhì)量大於10 TeV的區(qū)間。
也就是說,在這兩個(gè)不同的暗物質(zhì)能級(jí)區(qū)間中,理論上來說應(yīng)該存在著至少兩個(gè)不同區(qū)域的釋能破缺值,可以影響到X場(chǎng)。
儘管這套理論依賴於模型參數(shù)的取值,還有廣闊的空間未被搜尋,值得未來的實(shí)驗(yàn)和理論共同探索。
但至少現(xiàn)在,在如果利用藉助大質(zhì)量暗物質(zhì)粒子進(jìn)行虛空破缺釋放的能量在時(shí)空上製造出波動(dòng),進(jìn)而影響曲率,他已經(jīng)有了一個(gè)相對(duì)明確的方向了。
至少在數(shù)學(xué)上是的!
至於物理上的方向,那就要等他回到金陵,不,應(yīng)該是回到星城後再說了。