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    走進不科學 - 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!)字體大小: A+
     

    實驗室裡。

    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,有一個粒子極爲特殊。

    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,而不是爲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,它的比例係數便稱爲粒子的質量

    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爲大概是9.1095610^-31kg等等。

    惟獨光子例外,因爲光子不會靜止。

    目前經常可以看到一些“光子靜質量爲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。

    因爲從嚴格意義上來講。

    “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。

    很多人可能以爲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?

    想到這裡。

    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,所以您今天來是爲了……”

    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爲好。”

    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爲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,您剛纔說……”

    “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檯邊,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。”

    “那臺梯度儀靠着超冷銣原子雲將精度突破到了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裡,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臺、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爲主,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雲進行差分測量,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?

    它的縮寫爲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。

    這個模型在芯片技術、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!

    看到這裡,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。

    因爲……

    徐雲t找不到對應的微粒啊……

    銣原子之所以能被作爲重力梯度儀的測量材料,主要是因爲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。

    因爲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?



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