走進不科學 第422章 CERN的成果
第422章 cern的成果
作為一場大型發布會。
神岡實驗室的發布會流程其實很複雜。
除了介紹、提問等環節外。
還設有觀看影像記錄、成員個人發言、嘉賓評價等諸多模塊。
至少在流程耗時上，遠遠不止一個小時那麼簡單。
不過對於盧卡斯等人來說。
在鈴木厚人介紹了相關數據後，他們的心中便差不多有了底，可以將注意力投放回cern的現場了。
這也是為什麼神岡方面會只提前一個小時召開發布會的原因：
前面一個小時是給專業人士看的，後面那部分主要針對的是非專業媒體以及現場來賓。
而現在.
輪到cern來接招了。
cern發布會現場。
在神岡發布會關鍵信息發布後大概十多分鐘。
禮台的側面出現了一位身材臃腫、法令紋明顯、前額頭髮稀疏，頭頂全禿的小老頭兒。
小老頭手中捏著一迭文件，謝絕了工作人員的攙扶，一步步走到了禮台最中心處的發言台。
在他整個行進過程期間，台下眾人紛紛停止了交談。
這種做法一來是因為cern的發布會即將開始，許多媒體人都陸續做起了記錄內容的準備，無暇廢話。
更重要的第二個原因.
則是因為小老頭兒的身份實在是太過特殊了。
他便是赫赫有名的卡洛·魯比亞。
沒錯。
就是w和z玻色子的發現人。
卡洛·魯比亞出生於1934年，截止到如今，已經88歲高齡了。
他是世界著名的粒子物理學家和發明家，曾經的cern總負責人，1984年靠著發現w和z玻色子而與西蒙·范德梅爾一同獲得了諾貝爾獎。
其實單說諾獎，cern歷史上獲此殊榮的成員並不少。
但若論重要性。
卡洛·魯比亞的成果當之無愧的可以排到第一位。
某種意義上來說。
卡洛·魯比亞當初的獲獎，鞏固了近四十年的物理界格局，不至於讓海對面一家獨大。
否則現在微觀粒子領域基本上就全是海對面說的算了。
如今卡洛·魯比亞已有88歲高齡，和他一同獲獎的西蒙·范德梅爾早在十一年前便已經故去。
但這個小老頭卻依舊有些生龍活虎。
甚至在去年，他還傳出了和三位女傭1v3打團的花邊新聞.
而卡洛·魯比亞的的登場，也算是cern對神岡探測器抬出鈴木厚人的一種回應：
比年齡。
卡洛·魯比亞比鈴木厚人要大。
比地位。
他依舊比鈴木厚人要高。
比榮譽。
卡洛·魯比亞光是一個諾獎就可以碾壓鈴木厚人。
數萬公里外的霓虹。
已經退至台下的鈴木厚人顯然也意識到了cern這個舉動的寓意，頓時又劇烈的咳嗽了數聲。
這次是被氣的。
不過他並沒有就此歇息，而是將緊緊的鎖定住了屏幕上的卡洛·魯比亞。
他倒要看看，cern這次能拿出什麼樣的成果。
來到禮台上後。
卡洛·魯比亞先是環視了周圍一圈，將圓滾滾的肚子在禮台邊緣挪動了兩下，方才開口說道：
「各位同行朋友以及記者來賓，今天很高興能在這裡見到大家，我是卡洛·魯比亞。」
沒有提及國籍，沒有介紹職位。
只是簡簡單單一句我是卡洛·魯比亞，這便是諾獎級大佬的自信。
或者另一方面來說
他也確實有資格這樣介紹自己。
果不其然。
卡洛·魯比亞話音剛落，台下便響起了一陣熱烈的掌聲。
十多秒後。
掌聲漸消。
卡洛·魯比亞拿起水杯抿了口嶗山白花蛇草水，這是他在華夏礦物大學任職期間喜歡上的一種飲料，味道相當上頭。
接著他放下水杯，拿起文件抖了幾下，臉上浮現出了一絲感慨：
「十年前的六月份，同樣在這間會議室，同樣是由我主持會議，發布了希格斯粒子的相關的成果。」
「那是足以.或者說已經被載入史冊的一天，因為我們發現了『上帝』粒子，從此我們發現了質量媒介的奧秘。」
「但對於人類來說，那還不夠，遠遠的不夠。」
「上帝粒子代表著光明，而世間有光明便有黑暗——在我們整個宇宙之中，黑暗甚至占據了大多數。」
「因此一直以來，我們都在尋找著代表黑暗的粒子，而就在一個月前，我們取得了一個巨大的突破。」
說完。
卡洛·魯比亞朝側邊打了個手勢。
很快。
他身後的大屏幕上出現了一道幻燈片。
「眾所周知。」
卡洛·魯比亞伸開左手，指著大屏幕說道：
「在過去的很長時間裡，由於中微子被假定沒有質量的緣故，物理學界普遍認為不存在右手中微子。」
「但隨著中微子震盪的發現，中微子被確認擁有了質量。」
「因此右手中微子的存在與否，便再次撲朔迷離了起來。」
聽聞此言。
台下的眾多物理專家齊齊點了點頭。
正如卡洛·魯比亞所說。
在標準模型standard model中，中微子很長時間都被假定沒有質量。
因為標準模型中電弱部分的基本要求是su(2)lxu(1)y的規範對稱性和lorentz規範不變性。
因此中微子除了無質量外，還被認為沒有右手中微子而且只有一個s雙重態。
所謂的右手中微子屬於手性的範疇，這是一個粒子的固有屬性，也是是一個堪稱涉及到『世界真相』的性質。
稱得上目前可研究的最最精細的層次。
什麼叫手性呢？
它的英文單詞叫做chirality，這個術語的含義與矩陣γ5有關，它與所有的狄拉克矩陣進行反對易，一種是旋量的手征性。
當粒子質量接近0、且速度接近光速時，手性接近於螺旋度。
因為動量這個量含有速度，會隨著觀測者參考系變化。進一步地，定義正、反粒子共軛算符 c^。
再對正、反粒子作用手征算符，會發現一個有趣的現象：
左手費米子的反粒子為右手，反之亦然。
用人話來解釋就是
每個人都有左手和右手，對吧？
當你把兩隻手掌合在一起的時候，這個狀態叫做Ψ(x)，它會滿足狄拉克方程——可以想像面前有個手勢鎖需要用這個合掌才能開啟。
在這個基礎上。
沒有質量的基本粒子，它不存在手性的情況，也就是可以理解成手掌分不開，合掌就是它的唯一狀態。
而有質量的基本粒子呢，則可以分開成左手和右手。
左手的就是左手粒子。
右手的就是右手粒子。
即無質量粒子沒有左右手掌，只有合掌。
有質量的粒子可以合掌，也可以分成左右手。
這就是手性的通俗解釋，概念上沒那麼精確，但卻很好理解。
當然了。
實際上這裡還有一個螺旋度的問題，這個概念更加複雜且沒必要，所以此處就不多贅述了。
總而言之。
在中微子被認為沒有質量的時候，它自然就分不開成左右手，也就是不存在右手中微子。
但隨著中微子震盪被發現，這個情況便超過了standard model的理論範疇。
中微子震盪說明中微子除了有相互作用態外，還有質量本徵態。
真正參與弱相互作用、振盪過程的是做相互作用態，而其本質上是質量態的迭加。
兩種不同的態，需要用一個3x3的unitary矩陣聯繫。
即著名的pontecorvo——maki——nakagawa——sakata矩陣，也就是pmns矩陣。
那麼這樣一來。
中微子理論上就應該擁有手性。
也就是手掌是可以分開的，應該存在右手中微子。
而在暗物質研究領域中。
右手中微子，便是可能存在的.
惰性中微子候選之一。
想到這裡。
台下盧卡斯的目光中不禁露出了一絲期待。
cern這次發現的右手中微子屬性，會和惰性中微子有關嗎？
只聽台上的卡洛·魯比亞又道：
「在標準模型中由於中微子質量為零，因此中微子的螺旋度和手性是等同的，到目前為止確實也只有螺旋度為左旋的中微子被探測到。」
「但在加入中微子的非零質量項後，螺旋度和手性不再等同，新出現在拉格朗日量中的中微子場是chirally right-handed。」
「於是這一次，我們的氣泡室構建了一個能迭加出跟已知的三個味本徵態。」
「也就是e、μ、t線性獨立的味本徵態。」
「接著在一條96米長的實驗裝置內容納了世界上最強的氚源，以及一台巨型光譜儀，進行了一次極其精細的實驗。」
「最終的結果嘛.請看大屏幕。」
卡洛·魯比亞說完便讓開了身位，將大屏幕上的內容完全展示到了所有人面前。
台下的與會者無論是真看得懂還是裝看得懂，也都紛紛伸長了脖子。
坐在最前方的盧卡斯視野不受阻擋，因此很輕鬆便看到了屏幕上的數據。
幾秒鐘後。
看清內容的盧卡斯瞳孔一縮，轉頭望向了拉爾斯：
「上帝.拉爾斯，你們的中微子質量居然有4.7ev？天啊.」
拉爾斯聞言微微一笑，臉上露出了一絲自豪。
2018的時候。
歐空局的planck衛星項目曾經在pmns矩陣的框架內，給出過中微子三種質量態的總和：
0.12ev。
這個值比電子質量小大約6個數量級，算是目前公認的一個權威數值——前提是引入了宇宙學模型。
接著在2019年。
katrin實驗室在不依賴於具體的宇宙學模型也不依賴於對中微子本性的前提下，將中微子的質量上限鎖定到了0.8ev。
這樣乍一看，cern測出的這個4.7ev，似乎沒啥特殊是吧？
大錯特錯。
planck也好，katrin實驗室也罷。
它們計算出來的是中微子的精度。
好比我們透過陽光照射發現了空氣里的灰塵，所以想要測量這些灰塵的尺寸。
一開始設備精度不高，只有米尺。
所以只能估算一顆灰塵是1毫米左右。
接著有了15厘米的刻度尺，計算後發現微粒比1毫米還要小。
再然後就是其他更精密的設備上場。
中微子的質量就好比是灰塵，隨著測量精度的升高，它的真實質量不斷在縮小。
等到了現在。
中微子的質量已經被縮小到了1ev內。
具體是0.012ev還是0.0012ev或者更小誰也不知道，但絕不會在1ev以上——就像現實里不存在一厘米的灰塵一樣，那玩意兒tmd叫石頭。
當然了。
以上這句話的前提是設備水平夠高，不存在誤差。
結果沒想到.
cern這一次，居然發現了質量在4.7ev的中微子？
這已經不是『精確不精確』的事兒了，而是『存不存在』的範疇。
如此一來。
這便指向了三個可能：
要麼cern的設備有問題，出現了結果上的錯誤。
要麼cern在說謊，為了搞出一個大新聞而吹牛皮。
要麼
那個巨型中微子，絕非已發現的類型。
第一個可能首先可以排除。
cern是世界上最強大的科研機構之一，是集中了歐洲科研之力的歐洲科研堡壘。
整個機構所使用的儀器幾乎全是禁運級別的重寶，絕不可能出現精度上誤差。
至於說謊
那就更扯淡了。
這個道理和1850副本中高斯宣稱發現了冥王星一樣——事後必然會有大量的同行進行復驗，撒謊沒有任何意義。
因此此時剩餘的，便是後一個可能了
想到這裡。
盧卡斯忽然意識到了什麼，再次對拉爾斯追問道：
「拉爾斯，莫非你們發現的中微子.符合seesaw機制？」
拉爾斯點點頭，朝好友豎起了一根大拇指：
「不虧是當年的學霸，沒錯，我們這次發現的中微子，擁有一個majorana質量項。」
盧卡斯頓時瞳孔一縮。
seesaw機制。
可以翻譯成蹺蹺板機制。
這個右手中微子研究中一個非常精妙.或者說優雅的模型。
這個機制通俗可以理解成原本應該差不多大小質量的左手和右手，變成了一個大一個小兩個不同的情況。
它將s機制和規範粒子的質量項，以及狄拉克質量項完美的均衡在了一起。
也就是拉氏量裡面既有s機制的左手的二重態與s二重態加右手帶電輕子的耦合項，又有右手中微子自己的majorana耦合。
這個均衡後的模型還有一個非常騷的稱呼：
nmsl。
20年的時候。
cern的官推發布了一則相關的小成果，然後有人在下方留言【nmsl？】，接著官推回了個yes
留言的賬號還是個華夏人，所以有理由懷疑對方是故意的.
總而言之。
一個符合seesaw機制，同時質量遠高於普通中微子的中微子
那麼必然是右手中微子無疑了。
今天總算好點了，有讀者擔心我家老人，我記得我之前說過吧，我外公外婆和我爸媽住一起，我一個人住他們的退休樓，因為這裡很安靜。
所以老人的情況暫時不用擔心，但按這發展趨勢，估計也就僅僅是暫時而已
