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天年-第24部分
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“这么说不准确。在这里碰撞的粒子受到的限制很少。”粟米一本正经地纠正道。
“嗨，我还停在老概念上。”孔青云尴尬地笑了笑，“用磁场偏转正反粒子来制造碰撞是环形加速器才需要的，直线加速器的确不受这个限制。”
伊万接过话头：”是啊，我们连用来产生和浓缩反粒子的辅助加速器也省掉了。”
“这里还空着，探测器还没建好吗？”孔青云转头问粟米。
“不，是已经拆除了。龙熊加速器因为工作原理不同，加速管道的规模远远小于欧核中心的大型强子对撞机，但探测器的规模基本上没有什么不同。
现在设备已经拆解搬走。”
“为什么？”孔青云有些不解，而更让他迷惑的是，既然这里只是一处正在被拆除的工程，带他到这里来又是什么意思呢？
“因为这里需要扩建，所以探测器暂时运走了。”粟米耐心地解释。
孔青云朝上方望去，那里是一片穹顶高悬的空间。灯光映射下，令人仿佛置身一座建在地底深处的古老教堂。不过，脚下的那根探测器传送铁轨却在执着地提醒，这里并非上帝的居所，而是人类认知的前沿。
“我们走了另外一条路。”伊万的目光中闪动着很亮的光点，“一切都比较顺利。算起来，中俄两国的龙熊加速器合作计划已经施行快二十年了。”
他看了看手上的表，然后对孔青云说，“我现在要处理些事情，我会在上面等你。我想单独同你谈谈。”
孔青云有些不解地看着伊万的背影，“他要单独和我谈，为什么？”
粟米苦笑着摊开手，“我不知道。伊万是项目的俄方首席科学顾问，他在这里的权力很大，我们接你来的一个原因就是他提出要见你。这里的人都知道他不但年纪最大，脾气也是最怪的。不过我看他对你的态度还不错，说实话，以前我都很少见他笑过。我想他这么急着见你，应该与你的那篇论文有关。”
孔青云点点头，还能是什么呢？他想起另外一些事，“为什么要另起炉灶？不是说中科院高能物理研究所也参与了欧核中心的国际加速器研发合作吗？”
粟米苦笑了一下，“我们的媒体有时候喜欢玩些小小的概念偷换。本来是出钱搭载几个自己的实验方案，却变成了参与研发建设。这就像人坐过一次出租车就宣称自己也是车主一样。这些报道也就听听罢了，当不得真。由于粒子物理的尖端性，中国和俄罗斯受到了欧美国家的排斥。不过现在看来这并不完全是坏事，反而让我们在直线加速器领域闯出了一条新的道路。”
粟米的话令孔青云有些激动，他知道对任何环形加速器来说，同步加速辐射是绝对无法摆脱的噩梦。粒子被约束在环形加速器里做圆周运动，这实际上是一种变加速运动，会产生大量辐射。简单数学计算表明，环形加速器的辐射损失与能级的四次方成正比。显然，随着能级的提高，绝大部分的能量都通过辐射被耗散掉了。为了减少这种辐射损失，环形加速器的直径不得不建得越来越大，以至于变得极不现实。而直线加速器却基本不受辐射问题的困扰。
“那现在的能级可以同环形加速器相比吗？”
“我们的能级和欧核中心现在运行的加速器相比，还差一个数量级。”
粟米微笑着回答。
“是这样啊……”孔青云略微有些失望。
“但我们的总投入还不到他们的百分之一，这样算下来，我们的效率其实是他们的十倍，这说明我们走在正确的道路上。”粟米解释道，“想想看，环形加速器为了减少辐射损耗不得不越建越大，这不过就是尽量将圆弧变成直线。但就算建造一个围绕地球赤道的加速器，加速的路径也仍然是圆弧，无法摆脱辐射梦魇。与其如此，不如一开始就走直线加速器的道路。当然了，这并不是一条坦途，这些年中俄两国的技术人员付出了很多，项目曾经几次面临夭折。”粟米说到这里，表情有些凝重，似乎想起了一些艰难的往事，他调整了一下情绪，“不过还好，总算是挺过来了。而且，因为直线加速器的相关机理，当某些巧合发生的时候，还存在一种叫作‘能量暴闪’的现象。
也就是说，我们偶尔还能中个彩，观测到超出系统设计能力的现象。当然，这种情况极其罕见，可遇不可求。得到的结果我们仅做内部交流，不会列入日常报告。”
“平时新闻里常常报道说中方申请到欧核中心做搭载实验，没想到我们竟然都走到这一步了。我觉得这是个奇迹。”孔青云由衷地说。虽然他的专业是核物理，但对加速器这一块还是有一定了解。直线加速器虽然摆脱了环形加速器辐射导致能量耗散的梦魇，但它面临的技术难题实际上远远多于环形加速器，所以才一直没有成为主流。现在看来，中俄技术人员一定是取得了某些重大的技术突破。
“其实我们之前申请同欧核中心合作搭载系统有两层意思：一是有些高能级的项目我们目前的确还做不了；另一层意思也有军事安全上的考虑，隐藏一下实力。”粟米说。
“扮猪吃老虎？”
“这个说法有意思。不过那是以前的政策吧。”
“什么意思？”
“你没看到我们正在扩建吗？”粟米指了指远处忙碌的技术人员。“这次扩建的工程是国际合作的，美国和几个欧洲国家的人员都参与进来了。”
“我看到了啊，不过我还以为那些高鼻子都是俄国人呢。不是说有军事安全考虑吗？”
“以前是有。但以后……这应该不再是个问题了。”
孔青云一愣，“这是怎么回事？世界大同了？”他咧开嘴笑笑，“这一点我可没看到。”
“并不是只有世界大同了大家才会合作，还有另一种可能的……”粟米幽幽开口，语气显得有些冷。
孔青云怔了下，他想起了飞机上杜原同自己的那番对话，“那就一定是有什么特别的事情发生了，而且是非同寻常的大事件，能够让人类这种本质上极端自私的动物也不得不抱成一团。”
“差不多吧。”似乎早就预料到孔青云会这样想，粟米很平淡地说，“反正地球上无论哪个国家都无法单独面对，只能放下以前的成见。”
孔青云皱了下眉，“那你回答我，是不是大家团结就能解决问题？我想听真话。”
粟米犹豫了一下，“这个我回答不了。”
孔青云凝视着对方，不知为何他觉得粟米值得信任，“我猜到我能来到这里，或许跟那篇论文有关系。但那是一篇基础物理方面的论文，它甚至更像是个假说，之前我从没想到过在自己的有生之年，论文里的观点能在现实中得到验证。”
粟米点点头，算是承认孔青云的看法，“的确，当危机来临的时候，科学界才会更关注各种超常规的观点。就像如果不是因为二战，原子弹的诞生至少要晚好些年。”
“那么说，某种危机真的来临了？”
“是的，我们称之为天年危机，具体的情况你很快便会知道。现在知情的国家还不多。不过有一点——”粟米停顿一下，然后说了一句靳豫北当初对韦洁如说过的话，“如果我们什么都不做，那么对我们来说天年不算是什么紧迫的危机；但如果我们决定做点儿什么的话，我们面临的就是一场空前的危机。”
孔青云觉得自己脑子里还有很多问题，但反正粟米已经说了，自己很快会知道答案的，也不急在一时。他现在更关心当初刘思茅提到的另一个问题，“我听说超流体纤维理论预言的事实被观测到了，就是在这里吗？”
粟米郑重地点了点头，“相同的实验结果出现过两次，等到扩建后的系统上马之后，我们应该能得到更明确的结果。”
“能稍稍说详细些吗？”孔青云来了兴致。
“是这样，我们以前加速的基本上都是电子。原因很简单，按照粒子标准模型，电子才是基本粒子，它没有任何内部结构。所以分析高能电子对撞的产物十分方便。而质子则不同，当质子相撞时，其内部的六种夸克、八种胶子以及四种弱力传播粒子都可能参与进来，更不用说每种夸克还有三种色。
总之，分析电子对撞就像是分析两个标准乒乓球的对撞，简单明了。而质子对撞则像是……”粟米抬眼向天，似乎想找到一个合适的例子，“唔，就像是在街边随机挑选两个垃圾箱，把它们狠狠撞得粉碎，然后通过观察一堆残渣的状态来分析每个箱子里到底装着什么，其难度之大可想而知。”
孔青云点点头，算是认同了这个类比。
“不过，因为质子的质量是电子的一千八百多倍，所以加速器加速质子的效率明显高出很多。近段时间以来，我们也做了很多质子加速实验。我所说的无法解释的现象就发生在质子实验期间。”
“你说的到底是一种什么现象？”孔青云的声音没来由地有些发抖。
“说起来也很简单。一个粒子的动量是它的质量和速度的乘积，一旦加速完成，动量在一段时间内就是恒定值。结果我们在观测质子对撞衍生物时，发现一些粒子在飞行过程中突然改变了速度。”
“是不是某个加速过程被忽视了？”
“我说过的，是观察对撞衍生物，当时加速过程早就完成了。另外，你没注意到我的用词。我说的不是‘加速’而是‘速度改变’。”
孔青云突然觉得有些发冷，“这有区别吗？”
“这是一个很重要的不同之处，也是事情古怪的地方。”粟米边说边带着孔青云进到半球形的控制室，他对一位工作人员说了句什么。四周陡然一暗，房间内壁离地一米以上的部分变成了屏幕。
“你看，这是一张经过计算机处理后的紧凑 μ 子线圈观测器记录。”
粟米指着屏幕上一团绽开的亮迹解释道，“质子在这里对撞湮灭，生成的簇射粒子穿透四壁的铅钨晶体，释放出来的能量使得晶体中的电子跃迁发光，转换成的电子信号经过校正后可以用来推算原入射粒子的能量大小。我们本来是在分析这一丛簇射粒子的行为。”粟米的手指从屏幕左侧滑向右边，“结果却无意中发现，另外一束介子发生了速度的瞬时改变，不仅仅是大小，还包括方向——它们偏转了一个角度。”
“如果加速过程很短，也可能让仪器得出这种结论的。”孔青云觉得自己的声音变得有些远，他几乎是机械地强调着。
“你说的可能性的确存在。但通过简单的计算就能发现，如果那是个通常意义上的加速过程，那么加速度将是一个极其恐怖的数值。加速度与受到的力成正比，也就是说这个推力大得不可思议。将粒子的质量代入后会得出可笑的结论。”
“什么结论？”
“龙熊加速器的设计最大加速能量是十太拉电子伏特，而观测到的加速能级比这个高一百亿倍。”
“是因为那个什么‘能量暴闪’吗？”孔青云的声音很低。
“不，不。”粟米很坚定地摇头，“当时应该是发生了能量暴闪，但暴闪现象最多能提高一到两个能级数量级而已，同观察值至少相差近十亿倍。
你知道那个数值意味着什么吗？”
孔青云面色苍白，没有回答。
“那已经接近宇宙创世大爆炸的能量级别。”粟米自嘲地摇摇头，“我们再怎么狂妄也不敢自以为有能力创造出新的宇宙，这显然是不可能的事情。”
“那到底是怎么回事？”孔青云若有所悟，但他不敢相信自己的猜测。
“已经说到这样的程度，你应该有些明白了。是的，还有一种可能，当时发生的能量暴闪只是一个初始原因，能量暴闪激发了另一种新的效应。对于这种效应，伊万参照超流体纤维理论提出了一种可能的解释，其实这也是目前唯一说得通的解释了。柯南·道尔曾经通过福尔摩斯之口说过一句话：当排除了所有其他的可能性，还剩一个时，不管它有多么不可思议，那就是真相。”粟米停顿了一下，“你考虑过质量在本质上是什么吗？哦，我绝没有考你的意思，龙熊加速器带给我们许多新的观测数据，我是想和你一起探讨一下近期得到的一系列结果。”
孔青云坦诚地回答：”老实说，我以前的工作偏于应用，能有机会向你这样的理论界人士学习自然求之不得。按标准模型解释，应该是西格斯场赋予了物质质量吧。”
“西格斯场……”粟米若有深意地重复了一句，“可是西格斯玻色子真的存在吗？”
“你是说并不存在这种粒子？但是 2012 年的时候，美国人就宣布已经找到这种粒子了吧，然后欧核中心在 2013 年也得出了相同的结论。我记得2013 年的诺贝尔物理学奖就是颁给了西格斯玻色子的理论预言者。”
“不，不，我认为它完全可能存在。但我现在想说的是物理学上的另外一件事。双缝干涉，你当然知道这个实验。”
孔青云点点头。这是科学史上最简单也最著名的实验之一，正是对这个实验的解释极大地推进了量子力学的发展。
“对于单个光子是怎么同时穿过两条细缝并自己同自己发生干涉现象，其实有两个解释。一个是波动方程，认为光子具有波的特性，所以能够发生干涉；还有一种解释是费曼提出的路径求和理论，认为单个光子实际上是同时历经了所有的可能路线，这些路线的差别在于概率不同，对这些概率值进行求和之后，也能解释单个光子的干涉现象。而后来人们经过更深入的研究，发现这两种解释在数学上其实是统一的，可以从一种推导出另一种，反过来也一样。”
“你的意思是，关于质量的起源还可以有另外的解释？”
“你的论文给了我们很大的启发，在后来的实验中，我们特意增加了一些观测量，结果发现了不一样的结果。”
“你指什么？”
“得到那个结果之后，我的第一个念头是：‘天啊，我怎么没想到。’
一位著名物理学家曾经说过，当某个同行对你说出‘我怎么没想到’这句话时，其实是对你的最高褒奖。你在两手空空的情况下提出了超流体纤维理论，而我们守着功能强悍的龙熊加速器却与之擦肩而过。”
“你这样说我承受不起。”孔青云低声说道，他的脸有些发红，不过在地底暗淡的照明下，粟米没有注意到这一点。“而且，现在超流体纤维还不能称为……理论吧？最多算是一种可能性。”
“不，现在已经不只是可能性了，因为，我们在龙熊加速器里观察到了粒子质量的改变。”
孔青云哑然失笑，“这在粒子加速实验中不稀奇吧，粒子质量随速度改变是常识。”
“我说的不是粒子因为加速而使质量增加，而是粒子自发的质量改变。”
“什么意思？”
“就是说，在同样的运动速度下，粒子在甲处测出一个质量，而在乙处却测得另一个质量。”
“这不可能！”
“爱因斯坦的广义相对论有几块重要基石，其中之一是‘引力质量等价于惯性质量’，正是从这一点出发，他推导出了我们宇宙的几何模型。”
“这个我知道，但这同西格斯粒子有关系吗？”孔青云觉得粟米似乎越扯越远，但他现在只能顺着对方的思路走。
“标准模型预言西格斯粒子就是为了解释质量的起源。但实际上你不觉得爱因斯坦做出的假设也可以解释这个问题吗？”
“你说什么……假设？相对论好像不该称作假设吧。”
“我说的是广义相对论的那些前提之一：引力质量等价于惯性质量。这是一条假设，光速不变也是假设，这些前提只能实验观察，不能从理论中证明。相对论就是从这几个假设条件中推导出来的，就像两千多年前，欧几里得从五个假设公理推导出整个平面几何一样。”
孔青云挠挠头，“我毕竟是搞应用物理的，看来同你们搞理论的是有差距啊。对这些公认的理论只是理所当然地接受，自己并没有再做更深入的思考。”
“不过也许正因为如此，你才没有过多地受到理论的束缚。”粟米理解地点了点头，“时空超流体纤维对于不同物质的阻碍程度是不同的，对于光子以外的物质来说，正是超流体纤维的阻碍效应让它们表现出惯性。当我们改变一个物体的运动状态时，超流体纤维会产生阻碍这种变化的力，这便是我们熟知的惯性。不妨想象在失重的宇宙空间里，一只飞蛾粘在了蜘蛛网上。
就蜘蛛网所在的二维平面而言，当飞蛾没有挣扎时，它在各个方向上都不受力。而一旦飞蛾开始挣扎，不管是朝着这个二维平面上的哪个方向运动，蛛网上都会立刻产生反向的阻力，这个现象同惯性多么相似啊。几百年来，人类一直在设计各种实验测量惯性质量和引力质量是否完全相等。在牛顿时代，精确度达到了 10…3；1922 年，爱德维斯将精确度提高到 3×10…9；到 1971 年，勃莱根许和佩诺又将实验的精确度提高到 10…12；而现在，超流体纤维理论用很简洁的方式真正将惯性、质量、引力这三者联系起来。”
孔青云挠挠头，“我必须说实话，关于超流体纤维理论，我真的没有想到它会有这么深远的内容。”
“看来，你对自己提出的理论认识得不够啊。”粟米露出善意的笑容，“不过，你的这种情况并不罕见，以前在宇宙学研究中就出现过。”
“你指什么？”
“最初的宇宙大爆炸理论虽然能够解释众多现象，但也面临许多难题。
比如说找不到预言的磁单极子，无法解释空间的高度平滑和精度极高的各向同性等问题。当时世界上最杰出的物理学家都为此绞尽脑汁，但找不到任何解决之道。结果当时一位名不见经传的博士后却出人意料地解决了这个问题。”
“哦，你是说古思吧，提出宇宙暴胀理论的那位。”
“古思提出暴胀理论只是单纯为了解决磁单极子的密度问题。他推论宇宙在极早期经历过一次暴胀，导致单极子被极度稀释，所以很难被观测到。
但人们很快发现，暴胀理论居然顺带解决了其他一大堆棘手的难题，例如空间平直以及宇宙年龄等。不过，与其说古思是天才，不如说他是天真更恰当。”
粟米若有深意地说。
“为什么这样讲？”
“当时研究宇宙学的专家有很多，古思只是一名博士后，那时他甚至连大统一理论都还没听说过。但也许正因为古思对当时流行的宇宙理论知之不多，才能另辟蹊径取得成功。泡利在晚年就曾经感慨自己知道的东西太多了，以至于困在其中再也无法超脱出来。”粟米目光率直地盯着孔青云，叹了口气，“也许你就像古思一样，通过努力寻觅到了一块闪光的金子，但更让人意外的是，这块金子恰好是一座巨大宝库的钥匙。”
孔青云觉得自己额头上微微有些出汗，这段时间的经历一直让他有种不真实的感觉。一篇之前他并不十分在意的论文，现在却成了极富价值的成果，自己也从一名普通的工程师突然变成了科学家们眼中的佼佼者，这种反差让他不大适应。而现在同粟米的这番对话倒是让他轻松了不少，至少算是给出了一种说得过去的解释。
“谢谢你的坦率。”孔青云轻轻地拍了拍粟米的臂膀，“不管你相不相信，你说的正是我的感受。老实说，我自己对超流体纤维的理解很肤浅，如果不是来到这里，我根本想不到它能得到现实应用。”
“哦，现在还说不上应用，只能说超流体纤维理论可以帮助我们解释某些奇特的实验数据。”
“你是说……”孔青云迟疑了一下，“超流体纤维能解释粒子质量的改变？”
“是的。我们知道你现在对超流体纤维理论的深刻意义还认识不足，但作为提出者，你在先天上拥有同理论的默契优势，假以时日，你对理论的认识应该会在所有人之上。现在你已是计划的核心成员，上级要求我们尽全力同你配合。记得我说的双缝干涉实验吗？它有两个不同的解释，而且都能得出正确的实验结果。虽然两种方法最终可以在数学上互相推导，但是在物理学意义上又该如何理解呢？”
“是啊，为什么自然界要为一个目标修筑两条道路呢？”孔青云不由地问，“不是说，自然崇尚简单吗？”
“这正如解释质量起源所面临的局面。爱因斯坦曾经假想在太空失重的环境下，将某个人关进一个箱子。这时候启动箱子外侧的发动机，如果我们控制推力大小，就能够刚好产生一个标准引力加速度。箱子外的观察者知道那个人感受到的力来自于惯性，但箱子里的人却认为自己回到了地球，因为他的感受同在地球表面没有任何区别。爱因斯坦通过这个实验阐明了惯性和引力的深刻关系。”
“天才的构思总是最简单却最有效。”孔青云赞叹了一声。
“但我觉得真正的天才应该是牛顿和马赫，爱因斯坦其实是受到水桶实验的启发。”
“哦，我知道这个实验。”孔青云想起来了，水桶实验是牛顿提出来的，原始表述有些复杂，大概的意思是，牛顿认为水桶里的水旋转时产生凹陷是因为水相对于绝对时空做圆加速运动的缘故。而马赫则认为绝对时空并不存在，水面之所以产生凹陷是因为水相对于星空背景做圆加速�
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