第一百六十六章 完善标准模型的数学定义

    终极学霸正文卷第一百六十六章完善标准模型的数学定义当根据理论的指示，无法在实验中找到对应的结果时，考虑理论存在问题，并不奇怪。

    尤其是对于物理学的标准模型来说。

    标准模型并不标准，这也算是物理学界众所周知的一件事情。

    毕竟首先就有一个问题，那就是标准模型并没有把引力给描述进去，因此，假设未来的某一天，物理学家真的能够将相对论和量子力学完美的统一起来，标准模型大概也就需要经过一次大修改，从而将引力给放入框架中。

    但是那一天显然还是太遥远，现在的标准模型，还仅仅只能将电磁力、强力和弱力这三大力放在一个模型中进行描述，甚至虽然它们被放在了一个模型中，却并不意味着这三大力就统一了。

    到目前为止，仅仅只有电弱两力得到了统一，而强相互作用力，依然存在于模型之中，游离于电弱之外。

    像是李牧他们这一次发现的奇特强子，也是为了进一步帮助物理学家们找到强相互作用力的性质特点，从而为把强相互作用力纳入统一的提供帮助。

    因此他们的论文才发出去没过多久，就已经引起了很多研究强相互作用力的学者们引用。

    “而现在，标准模型告诉我，Zcs 和中性伴随态应该是同时生成的，但是在实验数据中，完全没有体现出来，就像是有什么东西……”

    “在这些实验数据中，将它给隐藏了起来。”

    他的脑海中各种各样的想法略过，直到最终，一个名词从他的心底浮现。

    非微扰效应。

    “在想什么？”

    宿舍的门被打开，一道声音传来，实际上也主要是因为李牧没有关上门。

    李牧将思维从脑海中的想法中抽离，转头看了过去。

    “岳院士。”

    “嗯。”

    岳琅点了点头，随后坐在了李牧的旁边。

    “还在寻找那个中性伴随态的粒子吗？”

    李牧点了点头：“是的。”

    岳琅笑了笑，感慨着说道：“年轻就是好呀，还有这样的精力和冲劲，就像我当年一样，我大学毕业之后，就在CERN那边工作，跟着丁肇中先生的L3组一起做研究，当时我们也是在寻找各种新粒子。”

    “那时候的我也和你一样，充满了干劲，觉得自己肯定能够找到一种新的粒子。”

    “而事实上，我们最后也找到了，当然，只不过和我的关系并不太大。”

    岳琅摇摇头，大概是在感慨自己当初那天真的想法。

    “粒子物理学说麻烦也不麻烦，说简单也不简单，那些还没有被发现的粒子，好像就摆在我们的眼前，在标准模型的指导下，等着我们去找到。”

    “但现实总是证明，它们似乎又总是在逗我们。”

    “所以，咱们要做的就是，先假装不在意这些粒子，然后某一天突然发难，就能抓住它们漏出来的一个尾巴。”

    李牧微微点头，他听得出来岳琅是在劝自己不要太过于强求。

    “您说的对。”李牧应道：“不过有时候我们总得要去尝试。”

    岳琅笑道：“当然，这样想也有道理。”

    “那么，你现在有什么想法了吗？”

    李牧沉吟片刻，随后说道：“理论告诉我们，不管是带电荷的奇特强子还是中性的奇特强子，它们都是在粲介子衰变末态过程中共同诞生的。”

    “但现在，如果在实验数据中找不到吻合的信号。”

    “所以我现在不得不考虑会不会是理论，我们的标准模型出现了问题。”

    听到李牧的话语，岳琅陷入了半晌的沉默，大概半分钟后才开口道：“我必须得说，你的这个想法，非常大胆，也非常重要。”

    “当实验不能验证理论，我们就必须考虑理论是否不完美。”

    岳琅站了起来。

    李牧的话语，显然引起了他的重视。

    在宿舍中踱着步，岳琅低头沉思。

    “尽管到目前为止，几乎所有和电弱强三力相关的粒子对撞实验结果，基本都合乎标准模型，但是我们却也必须得承认，只是几乎。”

    “李牧，伱应该也知道，咱们物理学界一直在回避的一个问题，那就是标准模型虽然很准确，但其实这个模型其实甚至并不自洽。”

    听到岳琅的话，李牧点了点头。

    “这么多年来，我们一直在努力中，却始终得不到对标准模型的非微扰定义，比如说通过格点理论的非微扰定义。”

    “目前的标准模型是用一个级数展开，也称之为微扰展开的方式来逼近定义的。”

    “如果我们只取级数的前几项，我们就会发现标准模型能够给出和实验结果十分相近的结论，这也是为什么它被称之为非常成功的理论。”

    “可是如果我们取级数展开的前几百项，标准模型的结果将跟实验有很大的差距。”

    “取级数展开的项越多，标准模型的结果就跟实验的结果差距越大，甚至会趋于无穷大，所以由级数展开来逼近定义的标准模型，在理论上并不是一个自洽的模型。”

    说到这里，岳琅的声音顿了顿，他停止了踱步，抬起头看向了李牧。

    “也许你的质疑是对的，实验数据无法和标准模型相互照应，很有可能便出现在这个问题上面。”

    “但遗憾的是，这个问题并不好解决。”

    “物理学界尝试了这么多年，都仍然未能将标准模型的级数展开实现收敛，也许我们只有将它收敛起来，我们才能够找到那个想要的中性伴随态。”

    岳琅摇了摇头，微微叹了口气。

    这种物理中的未解决问题，就像是数学中的猜想，历时许久，但始终未被解决。

    也许只能交给李牧这样的年轻人吧？

    至于像他这样的老年人，大概就做不到了。

    毕竟众所周知，一名科学家最突出的成就往往诞生于其青年时期，而老年后，基本上所能做的也就是对这过去的成就进行修修补补了。

    最后，岳琅拍了拍李牧的肩膀，又笑道：“当然你也不用太过着急，现在的这些实验数据，发现不了中性伴随态的存在，以后还是可以的，现在也就仅仅十来万组数据罢了，年底的时候，正负电子对撞机将再次启动，下一次我们将会优化对撞参数，就不会像是这一次只找到了127个。”

    “样本量越大，就越有机会发现。”

    “所以不用着急。”

    “当然，如果你想要用自己的数学能力去弥补标准模型的不自洽问题的话，我也表示支持。”

    “这也是你这样的数学天才应该做的。”

    “加油吧，少年。”

    随后，岳琅不再多说，转身离开了宿舍。

    而李牧则陷入了思考之中。

    标准模型的微扰展开吗……

    他提起笔，在纸上写下了标准模型级数展开式。

    而后，数学中关于微扰理论的知识也进入了他的脑海中。

    “物理学界对标准模型级数展开式，希望当n趋于无穷大的时候，Fn也能够趋近于我们想要的积分值，但目前来说，N趋近于无穷大时，Fn只会发散，不会收敛。”

    “这只能是因为缺少了一个或者是几个限制性的条件。”

    “但是这个限制性的条件会是什么呢……”

    李牧的目光忽然一定。

    接着，他凭借自己的数学直觉，给每一级数项，添加上了一个限制条件。

    这是一个看起来十分麻烦的式子，但是在李牧的眼中，这个式子充满了数学美。

    但最关键的是——“好像……找到了？”

    他有些发怔。

    因为，这原本整个发散的级数展开式，在这个新式子的加入下，忽然就实现了收敛。

    “难道这个问题就这么解决了？”

    就像是一种神奇的直觉，指导着李牧将发现了这个式子。

    他皱眉思考了片刻，一时间也感到难以相信。

    困扰了物理学界几十年的问题，自己就凭借着对原标准模型级数展开的发散性，直接找到了控制其发散的条件？

    只不过随后，当他又仔细研究了一遍之后，他就发现了不足之处。

    “这个式子还缺乏对弱相互作用力的协调。”

    “这，应该就是问题所在……”

    只不过虽然发现了问题，李牧的脸上却露出了笑容。

    因为这偶然间的数学直觉，虽然并没有直接指向答案，却让他找到了解决整个问题的钥匙所在。

    也许，给标准模型一个非微扰的完整数学定义，将要在他的手中实现了。