大國院士 作品

第一百六十章:從數學出發

  一項很難,卻又沒法給研究者帶來很大價值的工作,是沒什麼人會去做的。

  ….反正粒子對撞機就在腳下,一個能級沒有發現的東西,去下一個能級就好了。LhC的經費並不需要他們去憂愁,沒必要在這上面死磕。

  ......

  在2012年發現希格斯玻色子後,歐洲核子研究中心進一步展開了對希格斯玻色子的研究。

  因為從理論上來說,希格斯粒子是基本粒子質量的起源,同時也可能是暗物質質量的起源。

  所以它可能是通往暗物質世界的一個‘窗口’。

  因此深入研究希格斯玻色子的性質對揭示新相互作用力的本質、理解電弱對稱性破缺機制和宇宙早期演化有著深遠的意義。

  在LhC重啟後,這類的研究就沒有停止過。

  可令人遺憾是,截止到現在,仍然僅僅觀測到了標準模型中預測的不到30%的希格斯玻色子衰變。

  其中就包括了2015年觀測到希格斯與第三代輕子(陶子t)的湯川耦合現象。

  但這僅僅只是標準模型預測中的一部分。

  剩下的可能衰變仍然難以捉摸,沒人能從裡面找到痕跡。

  而希格斯與第三代重夸克(頂夸克t和底夸克b)的湯川耦合就是標準模型預測中的一種衰變。

  它能與第三代重夸克進行湯川耦合,賦予一部分粒子質量。

  而這部分粒子,可能就是構成我們日常生活中常見物質的原料,比如鐵、銅、鎳、金、銀等各種金屬。

  但截止到目前為止,的對撞機LhC還未能從對撞實驗中找到它衰變和耦合的痕跡。

  目前觀察這種衰變模式並測量其速率,是通過湯川相互作用來確定或不確定費米子質量生成的。

  可在對撞實驗中,各類探測設備,比如Ats超環面儀器實驗探測器能觀測到的,不僅僅有粒子對撞數據,還有更多的背景波動、嘈雜信號、其他信號等等。

  這些東西佔據了整體對撞數據的絕對大頭。

  按照以為的對撞數據來看,有用的數據在這些廢物數據中的佔比僅僅只有三百萬之一。

  要從這麼誇張的佔比中分析出有用的數據,就不得不提的超級計算機與全球計算網格,以及粒子物理學家為分析這些數據編寫的計算機代碼上了。

  LhC在2015年重啟時,加倍的碰撞率將每年產生大約30pB的數據,幾乎相當於每秒產生1gB的數據。

  為了分析和處理這麼龐大的數據,如今的粒子物理學家將大部分時間用在了編寫計算機代碼上。

  的物理家和工程師編寫了成千上萬行代碼,平均每天都有超過兩萬個程序在運行,用於在數百萬個事件中搜尋不同尋常的信號。