走進不科學 第六百八十八章 米娜桑，賭國運的時候又到了口牙！（下）.

    大一統模型。讀字閣 m.duzige.com

    在聽到這五個字的剎那。

    轟——

    原本極其安靜的會議室現場，驟然爆發出了一陣比之前賭國運更加劇烈的討論聲。

    在很短的某個剎那。

    台下的鈴木厚人甚至被驚的顫抖了幾下身子。

    因為

    這種驟然響起的動靜聲讓他想到了當年廣島的核爆，以及在核爆中變成熟人的親人。

    比如他的伯父、侵華期間第27師團步兵指揮官鈴木啟久，直接或者間接死在他手下的華夏人超過了5400位。

    還有鈴木啟久的父親也就是鈴木厚人的爺爺鈴木次郎，在戰爭中殺害超過二十位華夏人、因為斷腿在1943年被遣返回霓虹。

    以及鈴木啟久的哥哥鈴木正聲，殺害過多位華夏平民、曾經在楊靖宇烈士頭顱邊拍照、同樣因為失去左手手臂被遣返的霓虹侵略者。（這些人的信息我之前其實介紹過，但是前兩章我寫鈴木厚人家人變成熟人的梗後有人狂噴我沒有人性拿無辜平民來調侃，所以這裡再寫一遍麻煩那位同學睜大眼睛看看是不是無辜平民。）

    當然了。

    現場和鈴木厚人這樣敏感的學者並沒有多少人，更多與會者的關注點還是放到了湯川秀樹所說的概念上。

    也就是

    大一統模型！

    大一統模型，也叫作大統一模型，也就是grand unification theory。

    它之所以會有兩種不同的漢語稱呼，一方面是翻譯問題，畢竟每個譯者的翻譯方式都是不同的。

    就像後世有個nba球星叫做萊昂納德，有些平台甚至媒體則會叫他倫納德，這就是典型的音譯問題。

    另一方面則是早幾年「統一」這個詞因為某些原因經常被顯示為【**】，一些沒啥後台的物理論壇為了規避風險，就改成了大一統模型。

    一來二去，這種習慣就傳開了。

    不過很多人雖然對這個模型耳熟能詳，但實際上並不清楚這個模型到底是個啥玩意兒

    有些人認為大一統理論就是把四大力統一在一個框架裡頭，這就是所謂的大一統。

    還有些人喜歡把什麼道德經和大一統相結合，搞出哲學類的玄乎解釋——這部分通常以民科為主。

    雖然徐雲很喜歡華夏文化，但對於這種強行拔高故人所謂智慧的做法其實是不認同的，奈何後世信的人還不少。

    例如後世某個視頻平台上還有人說小牛是因為看了《永樂大典》才發現的萬有引力定律，這種反智言論點讚數居然還能過萬。

    何其離譜

    實際上呢。

    大一統理論也就是gut理論，它的定義中其實是不包含引力的。

    沒錯。

    大一統理論並不包括引力。

    包含引力的理論是另一個模型，叫做萬有理論，也就是theory of everything (toe)。

    從概念上來說，toe屬於gut的升級版。

    toe屬於世界的終極理論，也就是可以解釋所有的一切。

    大一統理論則相對沒那麼誇張，只是能解釋除引力外的其他三個力。

    後世有種說法，說霍金早些年支持大一統理論，後來又否定了這個模型的存在。

    實際上霍金認為不存在的是可以解釋一切的萬有理論，他本人對於大一統理論一直都是支持態度，甚至支持到了很樂觀的程度——他在04年的時候就認為20年內大一統理論一定會出現了。

    早先提及過。

    強相互作用對應su(3)群，弱相互作用對於su（2）群，電磁相互作用對應u(1)群。

    但在更高的能標（電弱以上）會發現，電磁的u(1)實際上是su(2)xu(1)中的那個u(1)生成元與su(2)中的t_3生成元混合得到的，而su(2)的生成元用於描述弱相互作用。

    這裡的能標便是粒子對撞的能量量級，631章有詳細的解釋，如今的模型和gut能級差了十萬八千里。

    而整個su(3)xsu(2)xu(1)群就是我們常說的標準模型的規範群，它涵蓋了已知的除引力外三種相互作用——也就是徐雲他們搞出的元強子模型。

    但是這畢竟是三個不同的群，它們對應的規範場的耦合強度也不同。

    好比一對情侶，現在看起來很恩愛關係很好，但說不定啥時候就分手了。

    所以物理學界一直希望能夠在更高的能標種找到一個單一的群，它們含有子群su(3)xsu(2)xu(1)，然後在低能標對稱性自發破缺到su(3)xsu(2)xu(1)，這就是大一統理。

    也就是把前面的「戀人」升級到「婚姻」的程度，至於萬有理論則可以理解成至死不渝的鑽石婚。

    歷史上最早包含規範對稱性的物理理論是由小麥搞出的電動力學，接著赫爾曼·外爾試圖統一廣義相對論和電磁學。

    他猜想尺度變換下的「不變性」可能也是廣義相對論的局部對稱性，後來發現該猜想將導致某些非物理的結果——比如說太陽系應該有三到五顆太陽。

    所以外耳一度放棄了這個猜想，但沒想到的是後來量子力學開始發展了。

    隨著量子力學的發展，外爾本人把縮放因子用一個複數代替，並把尺度變化變成了相位變化——一個u(1)規範對稱性。

    這相應於帶電荷的量子粒子其波函數受到電磁場的影響，給定了一個漂亮的解釋，也是物理史上第一個規範場論。

    再往後就是楊老和米爾斯的成果了——他們引入非交換規範場論，來建構將核子綁在原子核中的強相互作用的模型。

    他們試圖構造基於非交換的su(2)對稱群在同位旋質子和中子對上的作用的理論，類似於u(1)群在量子電動力學的旋量場上的作用，然後物理學界推著推著就發現這玩意兒能夠用於弱相互作用的量子場論，以及它和電磁學的電弱統一理論中。

    這個發現直接加速了物理學界對於大一統理論的探究欲望，很多人都投身到了相關研究中。

    根據電弱理論。

    在能量非常高的時候。

    宇宙共有四種無質量的規範玻色子場，它們跟光子類似，還有一個希格斯場雙重態。

    然而在能量低的時候，會出現自發破缺，變成電磁相互作用的u(1)對稱。

    其中一個希格斯場有了真空期望值。雖然這種對稱破缺會產生三種無質量玻色子，但是它們會與三股光子類場融合，這樣希格斯機制會為它們帶來質量。

    這三股場就成為了弱相互作用的w+、w及z玻色子。

    而第四股規範場則繼續保持無質量，也就是電磁相互作用的光子。

    當然了。

    為了方便理解，以上這段話的視角是用後世框架解釋的，如今這個時代w+、w及z玻色子都還沒被發現呢。

    同時在眼下這個時期看來。

    大一統理論和現如今的電弱框架差距還是太遠了，所以中間必然會有一個類似中繼點的模型存在。

    這個模型就是2023年還在使用的標準粒子模型，也就是徐雲他們這次發布的元強子模型。

    即電弱模型——元強子模型（標準模型）——大一統模型——萬有理論。

    四者之間的區別好比是初中生、高中生、大學生、研究生，存在一個遞進的情況，彼此間很難「跳級」。

    正因如此。

    在見到元強子模型後，眼下的很多物理學家才會感到沮喪：

    由於時代科研能力的限制，元強子模型是這個時代科學界理論上唯一可能探討出來的模型。

    有點類似只發一個的qq紅包，誰搶到那別人就只能幹看著了。

    大一統模型的曙光或許會出現在30年後或者50年後，總之他們多半是看不見摸不著了。

    結果沒想的是

    在今天的會議室現場，湯川秀樹居然說自己發現了大一統模型？

    這真的有可能嗎？

    面對嘰嘰喳喳的現場，湯川秀樹深吸了一口氣，說道：

    「諸位，請安靜一下。」

    話音剛落。

    現場的聲音迅速收斂了些許。

    隨後湯川秀樹朝鈴木厚人做了個手勢，鈴木厚人很快與幾位湯川秀樹的學生搬著一塊黑板來到了湯川秀樹身邊。

    接著半分鐘不到。

    鈴木厚人便將黑板放置到了制定位置上，朝湯川秀樹鞠了個躬，迅速離開了講台。

    湯川秀樹則拿起了一根筆，對台下說道：

    「各位，你們座位上的抽屜里有一個牛皮袋，內容是華夏人在《physical review letters》上那篇論文的複印件。」

    「大家現在可以把這個袋子取出來，將複印件翻到第十七頁。「

    聽到湯川秀樹這番話。

    台下的一眾霓虹學者們紛紛將手探入抽屜摸索了幾下，很快取出了一份包裝的文件。

    撕拉——

    眾人像是撕月票似的將牛皮紙撕開，從中抽出了一迭複印件。

    正如湯川秀樹所說，這迭複印件上赫然印著趙忠堯等人的論文標題。

    「十七頁」

    當年和蓋爾曼一同提出蓋爾曼-西島關係的西島和彥很快按照湯川秀樹的說法翻到了對應的頁面，看清上頭的內容後頓時微微一怔：

    「這是對稱群自發破缺的期待值？」

    過去這些天西島和彥沒少看過這篇論文，對於這部分內容還是很熟悉的。

    自發破缺這個概念早先提及過，就相當於你面前有個老燕京的那種銅火鍋，只加了水的時候這玩意兒先天具備旋轉對稱性——你隨便畫一道穿過圓心的線，它都是對稱的。

    但是當你用筷子夾著只蟑螂涮鍋的時候，這種對稱性就被破壞了。

    這個過程就叫做自發性對稱破缺。

    與之相對應的是明顯對稱性破缺，就是鴛鴦鍋的情況——不放涮料只加湯，紅白兩種湯的顏色導致了火鍋對稱性的缺失。

    這兩種湯不是涮肉那種外來物種，所以叫做明顯對稱性破缺。

    自發對稱破缺理論上有無窮多種，對稱群自發破缺算是其中比較常見的一類情況。

    它的期待值就是標量場的非零期待值，一個可以計算或者說推導出來的參數。

    這個參數西島和彥之前試著計算過，三遍計算的結果都沒有明顯問題。

    但看湯川秀樹的架勢

    這個參數似乎另有乾坤？

    隨後在眾人的注視下。

    湯川秀樹在黑板上邊說邊寫了起來：

    「諸位，這個參數從推導過程中看很正常，如果選取vev為=(0，…，0，v)/2，那麼理論上一共有n1+n1+1=2n1個生成元被破缺，剩餘的對稱群是su(n1)。」

    「但如果考慮在這裡加入一個電流項，一切卻又不一樣了」

    湯川秀樹將鈴木厚人當初所說的情況複述了一遍，很快提及到了簡併子空間內的su(n_i)群。

    當湯川秀樹將簡併子空間內的su(n_i)群用相同參數的表達式化簡表示的時候，現場頓時響起了一陣抽氣聲。

    參會的這些學者都是霓虹物理界的頂尖大佬，儘管事先沒有什麼準備，但在看過湯川秀樹的推導之後，他們也立刻發現了一個問題：

    在 y[w]投影構成的張量空間中對角矩陣不需要太過變化，就能在su(2)群成立了！

    用之前的例子就是

    一個地球人不依靠任何外物，在冥王星上活了下來！

    結合湯川秀樹之前所說的大一統模型

    想到這裡。

    不少霓虹學者的心臟開始砰砰跳了起來。

    不過還有一些學者保持著基本的冷靜，比如西島和彥便立刻舉起了手：

    「湯川君，你的這個電流項是哪裡來的？是你在數學上組合出來的嗎？」

    西島和彥的意思比較婉約，說白了就是問這是不是湯川秀樹自己配比出來的參數。

    就像你可以在數學上搞出一個曲率引擎然後讓你的小電驢跑的比曹操還快一樣，如果只是一個數學配比出來的參數那麼它的效果也就僅僅能存在數學上而已。

    不過令西島和彥呼吸一滯的是。

    湯川秀樹很快搖了搖頭，說道：

    「西島君，你可以看看論文的第11頁。」

    西島和彥連忙將論文翻到了對應的頁數。

    這一頁的內容和標量玻色子有關係，早先提及過，物理學界之前一直存在一個問題：

    粒子整體對稱性自發破缺之後會導致相應理論中出現3個goldstone boson也就是戈德斯通玻色子，並且還會出現一個非零的真空期望值。

    但問題是無質量的矢量場或者規範場只有兩個橫向分量，如果按照矢量場計算，實際中頂多就會出現兩個戈德斯通玻色子而已。

    而華夏人在這部分內容上通過引入實際的實驗參數，添加進了標量玻色子的概念，對這個問題作出了一個相當合理的解釋。

    接著西島和彥認真看了一會兒內容。

    誠然。

    這個標量玻色子看起來和湯川秀樹所說的電流項沒太大關係，但作為頂尖的物理學家，西島和彥的思維能力還是很強的。

    加之他之前已經見過了湯川秀樹的電流項，潛意識裡很自然的就會將二者進行掛鉤。

    所以數秒鐘後，西島和彥便意識到了什麼。

    只見他飛快的從桌上拿起紙和筆，旁若無人的計算了起來：

    「實空間傳播子的遠程極限r→∞」

    「由la≡14fμνa(x)faμν(x)這個楊-米爾斯項為基底串聯起來的衰變因子是」

    「同時[l^z，l^+]=l^+可得 l^zl^+=l^++l^+l^z=l^+(1+l^z)，所以可見 l^+相當於一個生成算符， l^相當於一個湮滅算符」

    「呱唧呱唧」

    幾分鐘後。

    西島和彥緩緩的寫下了一個耦合參數。

    而在看到這個耦合參數的瞬間。

    他便忍不住嘩啦一聲，雙手撐著桌面站了起來，過於激動之下，連動作過大而導致自己褲子被桌角拉了道口子都沒發現：

    「湯川桑，這個耦合參數和當初南部模型的推導結果是一樣的？」

    不同於之前的湯川秀樹和小柴昌俊。

    當初帝大組織的那場南部-戈德斯通模型的推導課題，負責人正是西島和彥本人！

    因此在看到這個參數的瞬間，他便在腦海中近乎本能的想到了南部-戈德斯通模型的一個結果。

    看著面色激動的西島和彥，湯川秀樹緩緩點了點頭，肯定道：

    「沒錯，西島先生，這個電流項並非是我杜撰出來的數值，而是」

    「在現實中採集到了實驗數據，再通過華夏人模型得出的一個結果。」

    西島和彥有些嬰兒肥的臉頰抽動了幾下，整個人有些失神的坐回了位置上。

    這個電流項

    居然是現實存在的？

    要知道。

    湯川秀樹用來與電流項結合的數據都來自現實，有些是前人做個很多次的權威結果，有些是華夏人這次論文附加的參數。

    誠然。

    華夏人這次的數據因為撞擊能級高的緣故算是孤本，但明眼人都能看出它們的準確性。

    更別說一些頂尖機構的手中其實也是有一些類似數據的，只是一直沒公開過罷了——畢竟劍橋大學搞出了80mev的對撞機，自己不可能沒做過高能級的實驗。

    比起一窮二白的兔子，在實驗這塊劍橋大學的經費還要更充足一些。

    只是這類數據都屬於絕對的高價值資料，只在很少部分高校或者機構之間流傳。

    而霓虹這邊便有三所高校擁有一些劍橋大學實驗過的數據，所以在參數的準確性上他們還是很有把握的。

    實際上不僅僅是這部分參數，趙忠堯他們提供的所有數據都被用放大鏡一個個核對過。

    還是那句話。

    他們之所以承認論文或者說元強子模型的價值，並不是因為他們的素養有多高多坦蕩，而是因為拿不出反駁的證據所以才被迫接受的結果——至少大部分結構如此。

    在這種情況下。

    湯川秀樹的電流項同樣有了來歷，這豈不是就代表著

    湯川秀樹所推導的這個結論，實際上是有著完整的物理數據支撐的？

    接著在眾人的注視下。

    湯川秀樹又將剩下的內容也就是關於湯川統一模型的後續部分寫了出來：

    「先對aμ的表達式進行拆解，將其中的24個生成元拆解出8個屬於 s u ( 3 )的生成元，3個屬於 s u ( 2 )的生成元以及1個屬於 su ( 1 ) y的生成元，這是最基礎的第一步」

    「然後用蓋爾曼矩陣和鄙人的湯川耦合進行質量項合併」

    「接著參考南部陽一郎先生的手征對稱性勢能分布，把拉氏量變換成讀者看不懂的形式」

    「汪汪汪汪汪嗷~」

    隨著湯川秀樹一行行文字的寫下，會議室現場的交流聲也逐漸消了下去。

    所有人的目光都緊緊的盯著湯川秀樹，這位諾獎大佬每寫下一個參數，現場的氛圍便凝重了一分。

    但是在這股凝重之下，潛藏的是即將如同火山般爆發的激動！

    一個小時後。

    有些疲憊的湯川秀樹抹了把額頭上的汗水，放下粉筆，說出了計算過程的最後一句話：

    「由此可證，在這種數學框架之下，三種力之間可以完成非表層的統一。」

    「這個更大的規範群我稱之為（5）。」

    台下眾人沉默了一會兒，緊接著便爆發起了熱烈的掌聲。

    上輩子是愛因斯坦的同學應該都有知道。

    雖然四種相互作用都是規範相互作用，但是其他三種相互作用的規範群都是緊緻的，例如u(1)，su(2)和su(3)。

    引力的規範群是一般的坐標變換群是非緊緻的，畢竟路徑積分量子化問題之一是你總得有個積分測度

    但引力是微分同胚群，洛倫茲度規的集合模去微分同胚群其實是非常困難的。

    因此引力的規範群並不是su（4），另外u（1）群也真不是某個作者少寫了個s，這玩意兒就叫u（1）

    在這種情況下。

    湯川秀樹將自己的規範群稱之為su（5），可見其野心之強了。

    過了片刻。

    在掌聲稍歇後。

    湯川秀樹從桌上拿起水杯抿了口水，繼續說道：

    「諸位，大一統模型的推導過程差不多就這樣了，它在數學上是一個很優美的理論。」

    「不過想必大家都知道，一個物理理論單純在數學上成立是不夠的，它還需要在現實實驗中取得證據驗證才行。」

    「而這便是我與小柴桑、一郎先生聯名召開這次會議的目的。」

    「」

    看著侃侃而談的湯川秀樹，一位同樣坐在第一排的男子舉起了手：

    「湯川桑，所以你的想法是建造一套設備，去尋找質子衰變的證據？」

    說話的這位男子同樣有些斑禿，臉上的法令紋相當明顯，不說話的時候抿著嘴角，看起來不說多和藹吧，但給人的感覺卻很儒雅。

    此人也是這次會議的『特邀嘉賓』之一，唯一一位從海對面趕回霓虹的南部陽一郎。

    如今的南部陽一郎是芝加哥大學的教授，早些年提出過南部模型——就是西島和彥計算的那玩意兒。

    另外很特殊的一點是

    按照原本的歷史發展，南部陽一郎會在兩個月後提出對稱性自發破缺機制，並且在2008年獲得諾獎。

    不過眼下隨著元強子模型的發表，南部陽一郎估摸著得錯過那次諾獎了。

    其實徐雲本人對南部陽一郎沒啥意見，談不上多有好感但也沒多討厭——這位霓虹人後來也同樣加入了海對面國籍，而且沒少diss霓虹。

    至少徐雲沒準備像坑湯川秀樹那樣去坑南部陽一郎，奈何南部陽一郎提出對稱性自發破缺機制的時間實在是太巧了。

    所以徐雲只能花一秒鐘表示歉意，然後把對稱性自發破缺機制搶到了自己的手裡。

    畢竟如果不提出對稱性自發破缺機制，元強子模型肯定是沒法推導下去的。

    好在此時的南部陽一郎並不了解對稱性自發破缺機制的價值，所以對於兔子們先一步提出了這個概念僅僅是感到了有些鬱悶而已。

    歷史上a比b早發布幾天甚至幾小時成果的例子都有大把，這就是學術的殘酷性，誰第一個發論文誰就是牛x，慢一步的那位怪不了別人。

    這種情況在徐雲穿越來的後世都很常見，例如之前那個lk99的超導便是一個典型代表

    不過南部陽一郎雖然沒有成為這個時空對稱性自發破缺機制的提出者，但他的學術能力還是很強的。

    在聽到湯川秀樹的論述之後，他立刻明白了對方的目的：

    湯川秀樹想要通過驗證質子可以衰變，從而證明自己模型的準確性！

    但觀測質子壽命需要的設備精度直白點說就是成本很高，高到了哪怕是如今的霓虹都要傾盡舉國之力的程度。

    而且這種項目還不僅僅是掏錢那麼簡單，一旦立項之後，必然要投入大量的人員進行相關研究。

    也就是說有些學者之前可能在搞規範場論或者光子研究，保不齊立項後就要中止課題，帶著團隊去鼓搗湯川的su（5）模型了。

    可以這樣說。

    倘若湯川秀樹的想法立項，最少有一半以上的霓虹理論物理學家要「轉職」。

    這種轉職能出成果還好說，但要是出不了成果

    難怪湯川會說要賭國運

    而在南部陽一郎對面。

    湯川秀樹同樣很坦然的點了點頭，承認道：

    「沒錯，今天我們召開這場會議的目的，就是對這個想法進行決議。」

    「整件事通產省的末廣晃裕部長已經向上級進行了匯報，領導的意見是」

    「這個想法的立項與否，全權由今天在場的37位霓虹頂尖的科學家投票決定！」

    「是否願意賭上國運，諸位請開始討論吧！」