第482章 實驗前夕
SLAC的宿舍樓裡，陳舟正坐在書桌前嗎，習慣性的拿筆點着草稿紙。
費曼曾經說過，“如果在某場災難中，所有科學知識都被毀滅，只有一句話傳給下一代，什麼話能用最小的幾個詞，包含最多的信息？我想是原子假說，即所有物質，都是由原子組成。”
現在的人們已經認識到，原子是由原子核和核外電子組成的。
原子核又是由核子，也就是質子和中子組成。
那麼核子內部，是否還有更微觀的結構呢？
現代物理學給出的答案是，核子由夸克組成。
對於不同的夸克，物理學家們又用“味道”來區分。
至於爲什麼是用“味道”，而不是其它的東西。
有傳說這是當年蓋爾曼一邊吃冰淇淋，一邊做科研，就很隨性的用冰淇淋的顏色味道，來標註物理量。
那麼目前，物理學家已經發現6種不同“味道”的夸克，分別是上夸克（u）、下夸克（d）、粲夸克（c）、奇異夸克（s）、頂夸克（t）和底夸克（b）。
一類是味中性的介子，指的是正反夸克相同。
這還是這麼多天裡，陳舟第一次揹包出去吃飯。
對於介子，如果按不同的“味道”，可以分爲兩大類。
陳舟遲疑了一下，點了點頭：“行，等我一下。”
說起來，上夸克的存在，最先是在1964年提出的。
陳舟此刻全力追逐，卻又未能窺得全貌的，由純膠子構成的膠球，便是這種新的物質形態，也叫奇特強子態。
這段時間，克羅斯基本上天天這個點來敲門，然後喊着陳舟，一起開車出去吃飯。
除了膠球外，還有由夸克和膠子構成的混雜態，和由三個以上夸克構成的多夸克態等等，也都屬於這種奇特強子態。
說着，陳舟便轉身走進屋裡，拿起揹包，把錯題集塞了進去。
伸手拿起放在一邊的錯題集，翻到膠球實驗探測方法的內容部分。
在基本粒子理論中，就有兩個具有哲學意義的理論問題尚待澄清。
否則，他的內心將會備受譴責。
過了一會，克羅斯纔想起陳舟似乎話還沒說完，便問道：“你剛纔是不是沒說完？你說也有可能，也有可能什麼啊？”
“唉……”輕嘆了口氣，克羅斯頗有些不甘的說道，“沒想到實驗前夕，遇到了這樣的難題，看來這是上帝想讓我們留下遺憾……”
只不過，陳舟話還未說完，就聽到克羅斯說道：“我就說嘛，你這速度，最多再兩天，就能把整個理論研究全部搞定，弗裡德曼教授還說，可能不止兩天，我還跟他爭辯來着……”
陳舟也問過克羅斯，爲什麼不早點來喊他一起去吃飯。
陳舟見此，也不知道該說什麼好。
沒等克羅斯說完，陳舟已經說道：“這個情況，我也已經跟弗裡德曼教授彙報過了，關於最後的實驗計劃，我們正在進行調整。”
想到這，陳舟手中的筆忽然一頓，然後被他放在了草稿紙上。
高激發態的強子，均由對應強子名稱加上“*”來表示，並在其後的括號內標識其質量。
而且組成質子的3個夸克的質量，只佔質子質量的不到2%，大部分質量來自於參與強相互作用的膠子。
“色禁閉”便屬於相互作用統一問題。
他試圖從中尋找到一絲不一樣的地方，希望從這內容本身打開突破口。
儘管物理學家們對此給出了許多理論模型，但各模型之間差別很大，而且很難由實驗驗證和判斷，究竟哪個模型正確。
等待瀏覽器頁面跳轉的間歇，陳舟瞥了一眼電腦屏幕右下角是日期和時間。
不是因爲別的，正是因爲他現在所遇到的，這最後的難題。
克羅斯忽然問道：“你碰到了什麼樣的難題？”
這些不同“味道”的夸克，還存在相對應的反夸克。
陳舟回道：“‘色禁閉’。”
至於這些夸克所具有的特有的“味道”，其總和就是強子的味道。
所以，克羅斯就收起了好奇心。
他需要合理且充分的解釋強相互作用中的一個難題，才能最終達到那個，可能是奇特量子數膠球理論內容的制高點。
陳舟擡起頭看着克羅斯，沉聲說道：“也有可能不止兩天。”
在物質結構的原子層次上，可以把原子中的電子和原子核分割開來。
微微搖了搖頭，陳舟把紛雜的思緒甩出腦袋。
今天已經是3月7號了，距離上次克羅斯完成全部文獻資料的整理，又過去了7天。
他想了想，說道：“如果順利的話，大概就這兩天，也有可能……”
因此，當發現這個問題之後，陳舟一刻未停，只想着如何快速解決這一問題。
一旦無法解決的話，那他們先前的努力，將全部化爲泡影。
因此，研究由純膠子構成的膠球，便具有了極其重要的意義。
然後到1967年，透過SLAC直線加速器進行的深度非彈性散射實驗，首度爲這種夸克的存在，提供了證據。
這時，宿舍的門被敲響了。
陳舟起身前去開門。
弗裡德曼和克羅斯等人，一直等待着的最後的實驗計劃，將隨着時間而徹底終結。
它在許多方面，還不能令人滿意。
畢竟，從這段時間的研究進展來看，還是挺順利的。
強相互作用通過膠子場來傳遞，類似於電荷之間通過電磁場傳遞電磁力。
就像磁鐵一樣，當你折斷磁鐵的時候，你不會得到兩個磁單極，而是產生兩個新的磁鐵。
就比如說，重子含有三個夸克，只需要按照不同的“味道”量子數區分。
可是進入到“基本粒子”層次後，情況就有了變化。
可偏偏有時就是這樣，當你越想解決一件事的時候，這件事偏偏就越難解決。
尋找和研究這些新的物質形態，將爲夸克和膠子形成強子，提供重要信息。
這是陳舟目前在奇特量子數膠球的理論研究中，所遇到的最後一道難題了。
陳舟默默聽着，沒有說話。
聽到這三個字，克羅斯的表情再次黯淡了幾分。
陳舟的話，是克羅斯完全沒有想到的。
可是，那個解決問題的點，卻始終未能找到。
當時看到這部分內容的時候，陳舟整個人都愣住了。
陳舟點點頭：“現在遇到了一個棘手的，必須解決的難題，如果解決不了的話，我們很有可能趕不及最後的實驗計劃……”
這句話的意思，簡單來說，就是當你試圖分開質子中的夸克，分離的越遠，需要的作用力就越強。
陳舟雙眼緊盯着草稿紙和錯題集，卻不是看上面的內容，眼神也沒有聚焦。
強子的自選宇稱，是由夸克的自旋和相互間的軌道角動量決定的。
在原子核層次上，也可以把組成原子核的質子和中子，從原子核中分割出來。
對於這種帶“味道”的介子，根據“味道”不同，就可以命名了。
克羅斯衝陳舟一笑，招呼道：“走吧，出去吃吃飯，吹吹風，看看海景。”
一個質子包含三個夸克，這三個夸克又通過膠子傳遞的強相互作用，形成一個束縛態。
陳舟下意識的點了點頭，但立馬意識到了不對。
如果奇特強子態不存在，將意味着強相互作用基本理論需要重大變革。
陳舟的話一說完，克羅斯變得如同霜打的茄子一般，完全蔫了。
原本一片向好的發展趨勢，誰能料到突然冒出來了這麼個大難題。
強相互作用的這種性質，就叫做“色禁閉”。
看着查找到的文獻資料，陳舟再次陷入了沉思。
“強相互作用與我們的直覺相反，不同於萬有引力和電磁力強度隨距離成反比，對於強相互作用，它的距離越近，反而越弱，距離越遠，反而作用力越強……”
外面的天色已經黑了，時間也來到了晚上7點。
因爲這個點，SLAC的食堂早就沒飯了。
克羅斯隨口問道：“陳舟，關於奇特量子數膠球的理論研究，大概就這兩天，就可以全部完成了吧？”
這是陳舟所不能允許的。
原本陳舟以爲，他在先前的研究中，已經解決了膠球實驗探測方法的問題。
克羅斯臉上高興的表情瞬間僵住，他不敢相信的問道：“不止……不止兩天？”
而且這個意外，不能說小。
就像上夸克和下夸克的介子，視作同一“味道”。
誰知，克羅斯笑着解釋道：“還不是因爲SLAC的食堂做飯太難吃了，只要熬過食堂的飯點，弗裡德曼教授就會允許我們出去吃，我們也能好好補補消耗巨大的身體……”
兩人來到停車場，走到車子旁邊。
強相互作用的力，在夸克之間存在。
再加上陳舟先前那明顯的遲疑。
其難度也是呈指數般的上升。
原本覺得時間還算充裕，有着克羅斯超預期的那兩天做打底的陳舟，現在卻又覺得時間緊張了起來。
如果趕不上的話，那最後的實驗計劃怎麼辦？
那弗裡德曼教授怎麼辦？
想到弗裡德曼教授，克羅斯立馬問道：“那這個情況……”
“色禁閉”的來源與機制，都是當今物理研究中，最重要的基本問題之一。
基本粒子理論在本質上，還是一個發展中的理論。
宿舍門打開後，不出陳舟所料，門口站着的正是克羅斯。
時間緩緩流逝，陳舟書桌上的草稿紙也越寫越多。
而對於味中性的介子命名，就不僅根據介子的“味道”來，還要區分夸克對的總自旋爲0或1，以及軌道角動量爲奇數或偶數。
陳舟便是被這種“色禁閉”所困住了。
卻沒想到，臨近實驗前夕，居然還是被困在了這裡。
然而，強相互作用允許新的物質形態存在。
陳舟遇到的應該是膠球實驗課題之外的事情。
“夸克之間在傳遞交換膠子，同時膠子之間也在發射和吸收膠子，這相當於膠子在夸克之間傳遞的過程中，多個膠子之間在相互‘強力牽拉’……”
這可是基本粒子理論發展中尚未解決的難題。
另一類指的是粲夸克、奇異夸克、頂夸克和底夸克“味道”的介子，也就是正反夸克“味道”不同的介子。
他緩緩放下手中的筆，呢喃道：“錯題集越整越厚，根本找不到解決的思路……”
頓了頓，陳舟又說道：“期限是最後三天，最後三天時間，如果能夠解決這個難題，那我們就來得及，如果不能，那就選擇已有的最優實驗方案。”
他頓時便慌了神。
不用也知道，這會會來敲門的，一定是克羅斯。
這種變化，就是“色禁閉”了。
隨即陳舟打開電腦的瀏覽器，開始搜索強相互作用的相關內容。
不管最終的實驗結果怎麼樣，但在實驗進行之前，理論研究的路，絕不能斷在他這裡。
陳舟本來是覺得自己避開了這個困擾物理學界數十年的難題，可以直搗黃龍，挖掘出那個隱藏許久的膠球。
而距SLAC關閉對撞機實驗室的日期，還剩下24天。
而且這種力，是強到可以在真空中產生一對新的夸克，而不會把原有的夸克分開。
這是他所未曾料到的意外。
說起來，陳舟現在所遇到的問題，是關於基本粒子理論的問題。
一邊看着，一邊在草稿紙上梳理。
其中一個，是層次結構問題。
另一個，則是相互作用統一問題。
克羅斯雖然疑惑，卻也沒多問。
門關好後，兩人一前一後走出了宿舍樓。
是不是上帝想讓他們留下遺憾，陳舟不知道。
這是至今還未能從理論上找到明確答案的問題。
難道所有的努力，這段時間的心血，全部都白費了嗎？
這是自然界中，人類目前已知的最強的相互作用力。
卻沒想到，隨着對奇特量子數膠球的研究越來越深入，原本創新的膠球實驗的探測方法，在進行紙面化實驗研究的時候，再次跑到了錯題集上。
陳舟只知道，在最後的三天時間，他只會全力以赴，不給自己留下遺憾。
吃完晚飯後，陳舟想了想，然後說道：“克羅斯教授，我們去海邊吹吹風吧……”
克羅斯看了陳舟一眼，輕輕點了點頭。
車子掉轉方向，朝灣區的海邊駛去。
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(本章完)