大國院士 第一百五十九章：失敗是成功之母

    對於徐川的加入，陳正平毫無疑問是歡迎的。

    目前他們的研究，無論是南大也好，還是澳大，亦或者是左治亞理工學院，研究進度都陷入了僵局。

    三所高校都無法從對撞實驗數據中找到希格斯與第三代重夸克（頂夸克 t和底夸克 b）的湯川耦合現象。

    留給他們的時間不多了，如果在限定的時間內無法有所發現的話，這部分的數據將會全面公開，由所有的物理學家一起進行研究。

    但希格斯與第三代重夸克（頂夸克 t和底夸克 b）的湯川耦合現象可以說是註定會發現的。

    畢竟希格斯與第三代輕夸克粒子（陶子t）的湯川耦合現象在去年就已經被發現了。

    這證實了希格斯機制的正確性。

    而在這個機制下，希格斯與第三代重夸克（頂夸克 t和底夸克 b）的湯川耦合現象是註定會發現的。

    現在就看誰能先從對撞實驗數據中找到寶貴的線索或者證據了。

    這是一份註定會被摘取到的成果，如果就這樣錯過了，恐怕誰都會不甘心。

    但沒有人知道，到底在哪一個對撞能級中會出現希格斯與第三代重夸克（頂夸克t和底夸克b）的湯川耦合現象。

    如果能有一個數學能力出眾的研究者幫助他們分析一下今年的對撞數據，即便是沒能從今年實驗數據中找到線索，也能排除掉一個能級可能性。

    或者，找到些其他的東西，比如找出希格斯玻色子最有可能衰變的區域。

    這對於下次再申請實驗數據有着不小的幫助。

    至少會看在這次的數據分析上，將他們的能力考慮進去。

    畢竟也不是公益性的組織，儘管他們的經費來源於遍佈全世界的成員國，但拿了經費總歸是要做事的。

    有能力或者能迅速做出成果的團隊，自然會被優先考慮。

    南大這次能從其他競爭對手的手中拿到實驗數據分析權，離不開近些年華國的科研工作人員在做出的成績。

    特別是希格斯與第三代輕子（陶子t）的湯川耦合現象，以及四夸克粒子，五夸克粒子的發現這些華國深入參與的成果，為他們爭取了不少的籌碼。

    否則在這個以西方國家為主的科研組織中，南大還真不一定能申請到這次的科研實驗。

    ......

    對於徐川而言，他加入導師陳正平團隊的目的並不是為了尋找希格斯與第三代重夸克（頂夸克t和底夸克b）的湯川耦合現象。

    對於今年這場研究，他其實已經提前知道了結局。

    這是場大概率會失敗的實驗研究。

    因為希格斯與第三代重夸克（頂夸克t和底夸克b）的湯川耦合現象的發現，是在2018年。

    也就是兩年後，才會首次發現希格斯與第三代重夸克的湯川耦合現象。

    徐川對這件事的記憶很深，因為在上輩子的時候，18年差不多是他開始正式踏入物理界的時候，對這些東西比較關注。

    之所以說是大概率而不是百分百，是因為他也不敢保證說今年的實驗數據中一定就沒有線索。

    畢竟他沒有看過今年的實驗數據，說不定今年的實驗數據裏面就隱藏着某些線索呢？

    不過說實話，徐川對此並沒有抱太大的希望。

    一方面是南大、澳大和左治亞理工學院基本已經給出了答桉。

    三所高校，最少十幾名研究人員對一份實驗數據進行分析都沒有找到線索，徐川不認為有什麼線索能從這些研究人員手中錯漏。

    這種概率還是相當低的，畢竟這不是尋找什麼標準模型之外的未知粒子，人們對其一無所知。

    在去年就已經發現了希格斯與第三代輕夸克的湯川耦合現象的經驗上，如果這次的實驗數據真的有希格斯與第三代輕夸克的湯川耦合現象出現，應該是不會被三所高校的研究人員錯漏的。

    一家高校錯漏還有可能，三所高校同時錯漏，這個概率太低了。

    此外，每一次對撞實驗產生的數據基本都是不同的，即便是兩次能級、實驗細節、實驗步驟完全一樣的對撞實驗，產生的數據也可能不同。

    所以這一次的對撞實驗數據中是否有希格斯與第三代輕夸克的湯川耦合現象數據也無法確定。

    就好比希格斯粒子的發現一樣。

    從2010年3月開始，lhc就開始了緊鑼密鼓地進行數據搜集與分析，但直到2012年7月4日，歐洲核子研究中心才宣佈發現了希格斯粒子。

    這一場探索希格斯粒子的旅程，持續了整整兩年多，對撞能級找遍了100~180gev區域，最終才在125-126gev探測到超額事件，找到這顆神秘的粒子。

    綜合這兩點來判斷，這次的實驗數據中可能蘊含有希格斯與第三代重夸克的湯川耦合現象數據與線索的概率相當低。

    不過雖然對從這次的實驗數據中找到線索不報什麼希望，但藉助這次數據，對希格斯與第三代重夸克的湯川耦合能級做一個數據分析或許能做到。

    畢竟在如今的，想要尋找一種新的粒子亦或者的現象，靠的是通過lhc在不同能級下的不同粒子對撞來分析實驗數據的。

    就像希格斯粒子，對撞能級找遍了100~180gev區域一樣。

    如果不是希格斯玻色子是標準模型補上了最後一塊拼圖，恐怕lhc也不會專門為其做兩年對撞實驗。

    畢竟大型強粒子對撞機的每一次啟動，都是以百萬米金，甚至是千萬米金為單位燒錢的。

    lhc的功耗超過200兆瓦，也就是每小時的耗電量超過了20萬度電。

    如果按照一個普通家庭一年用電2000度來計算，lhc運行一小時，足夠一百戶普通家庭使用一年了。

    這還僅僅只是對撞機運行時消耗的電量，沒有算其他的東西，比如大型超算處理數據什麼的，這些同樣都是巨耗電的設備。

    除此之外，還有人員工資、設備維護等等開支。

    這樣燒錢的行為，如果不是為了找到標準模型中的最後一顆粒子，驗證質量起源，恐怕也不會幹。

    而利用數學，對希格斯與第三代重夸克的湯川耦合對撞數據進行分析，確定它會在哪一個能級出現耦合現象，確定希格斯玻色子衰變成一對底夸克(h→bb)的理想搜索通道，毫無疑問具有極大的價值。

    往物質方面來說，如果真的能做到這一步，最少能節省數千萬甚至是數億米金的對撞資金。

    往科研發方向來說，這是尋找新物理學的一個重要進展。這些分析是測量希格斯玻色子性質漫長旅程中至關重要的一步，有助於科學家了解質量的起源關鍵。

    這也是徐川在解決自己的『質子半徑之謎』問題後，在明知道這次的實驗大概率無法找到希格斯與第三代重夸克的湯川耦合現象的情況下，依舊選擇停留在，加入導師陳正平團隊的原因。

    也是他將這輩子的主要學習方向定為數學的原因。

    在學術界，至少在物理界，是離不開的數學的。

    數學計算和數學分析雖然沒有辦法直接讓你看到粒子或者對撞現象，但它能分析對撞數據，找到關鍵點所在，進而節省大量的時間和金錢。

    頂級的物理能力+頂級的數學能力碰撞在一起，能推動的東西比想像中更多。

    這一點徐川現在深有體會，他現在在數學上的能力還算不上真正的頂尖，但就已經幫助他解決了不少的麻煩了。

    比如陳正平的二硒化鎢實驗，此前的xu-weyl-berry定理計算天體參數方法，這次的質子半徑之謎等等，都是從數學出發的。

    這也讓他相信，如果這輩子將數學能力點到頂尖，他肯定能看到上輩子無法看到的一些新東西。

    .......

    加入導師的實驗團隊後，徐川白天跟隨着陳正平一起分析數據，『學習』理論物理方面的知識，晚上則在酒店中完善着自己的論文，日子倒是過得相當充實。

    在已經提前知道了結果的情況下，他也沒有日夜加班去完成實驗數據分析。

    距離南大提交這次報告還有一個多月的時間，在此之前完成就足夠了。

    日子就這樣一天天的過去，眨眼間，時間就已經來到了九月中旬。

    華國區的辦公室中，徐川坐在一張辦公桌前，盯着桌上的數據發呆。

    這大半個月的時間過去，足夠他將實驗數據全部過一遍了。

    儘管他很希望能在這次的實驗數據中找到希格斯與第三代重夸克的湯川耦合現象的線索。

    但遺憾的是，這次的實驗數據中並沒有。

    如果有希格斯與第三代重夸克的湯川耦合現象的線索的話，徐川相信以他現在對數據的敏感度，絕對能發現些異常的地方。

    可惜的是，這大半個月來，他翻來覆去的將實驗數據看了好多遍，並沒有找到任何有價值的線索。

    這很正常。

    不是每一次的對撞實驗都能發現些什麼東西的，也不是每一次的對撞數據都有價值的。

    在，lhc的每一次運行，每秒會產生大約100億次粒子碰撞，而每次碰撞可以提供約 100 mb數據，因此預計年產原始數據量超過了 40k eb。

    但根據目前的技術和預算，存儲40keb數據是不可能的，而且，這些數據中，實際上只有一小部分數據有意義。

    因此沒有必要記錄所有數據，而實際記錄的數據量經過超算分析後，也降低到了每天大約 1 pb。

    比如2015年的最後一次真實數據只採集了160 pb，模擬數據240pb，而絕大部分的其他數據都被拋棄掉了。

    而留下來的這部分數據中，能否找到些什麼東西，很大程度上還得看運氣。

    這次的實驗數據中沒有希格斯與第三代重夸克的湯川耦合現象數據再正常不過了。

    畢竟這是現實，不是網絡或者科幻電影，不是每一次的付出都會收穫的回報的。

    如果隨便來一次對撞實驗，就能發現一種新的粒子或者新的成果的話，物理界哪裏還有這麼多的謎團。

    標準模型也肯定早就被補齊了，甚至暗物質，暗能量東西這些東西也早就被發現了。

    像現在這種花費了大幾個月，卻沒有做出什麼有用的成果，在才是常態。

    人們往往會記住成功的例子，卻很容易忽視在一次成功的背後，到底有多少次失敗。

    就像希格斯粒子被發現震驚全世界一樣，世人都記住了2012年7月4日希格斯粒子公開的那天。

    可誰又知道，在希格斯粒子被發現前，和其他的實驗室，研究機構到底做了多少次對撞實驗，分析了多少次數據？

    數千次？數萬次？亦或者更多？

    這是個沒人能數得清的答桉。

    失敗是成功之母，這句話應用在高能物理界還是很有道理的。

    通過不斷在實踐中試錯，從而找到正確的那個方法或結果，就是這樣乾的，一個個的粒子就是這樣找出來的，標準模型也是這樣完善的。

    ......

    一筆閣 www.pinbige.com