第681章 論文發表！學界震動！粒子狂潮！子

  第681章 論文發表！學界震動！粒子狂潮！μ子衰變問題！李奇維出手！

  1928年3月15日。

  李承道的介子理論論文成功發表在《自然》期刊的封面上。

  論文一出，物理學界徹底轟動了。

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  繼量子電動力學之後，量子場論的第二個理論誕生了！

  這一次被介子理論解釋的是強力。

  「天啊！」

  「這個理論不僅能解釋強力的機理，甚至還預言了一種新的粒子。」

  「而且新粒子的質量都被計算出來了。」

  「太牛逼了！」

  當眾人看到論文的作者後，又是一陣驚呼！

  「作者竟然是布魯斯教授的大兒子！」

  「對方今年還是大四的本科生！」

  「真是虎父無犬子啊！」

  一時間，各種溢美之詞接踵而來。

  「他繼承了布魯斯教授的理論天賦和直覺天賦。」

  「猶如當年的海森堡一樣，橫空出世！」

  「」

  李承道正式進入主流物理學界的視野。

  櫻族，京都帝國大學。

  正在備戰物理奧賽的小川秀樹和朝永振一郎看到論文後，被震撼的目瞪口呆。

  「天照大神在上！」

  「李承道太強了！」

  二人作為物理學天才，很清楚介子理論的價值，說是石破天驚都不為過。

  但是這樣驚世的理論，卻是一個和他們同齡的年輕人創造的。

  李承道今年22歲，和朝永振一郎同齡，只比小川秀樹大一歲。

  但是他們之間的學術地位差距，已經無法衡量了。

  他們還處於「學霸」的層次，而李承道已然化龍，正式邁入「學家」行列。

  小川秀樹甚至都沒有聽到朝永振一郎的感慨。

  此刻，他的眼中只有論文上的內容。

  「π介子傳遞、拉氏量、電子質量200-300倍。」

  「這個理論太完美了。」

  不知怎麼回事，他總感覺內心忽然非常失落，好像失去了什麼最寶貴的東西。

  眼前的介子理論對於小川秀樹的打擊太大了。

  他被譽為櫻族的物理學天才，是長岡教授欽點的重要培養人才。

  無數的榮譽、機會，他都可以輕而易舉地獲得。

  然而，面對同齡人的成就，他徹底黯然了。

  原來這個世界上真的存在比天才還天才的人物。

  毫無疑問，李承道就屬於這種。

  小川秀樹喃喃道：

  「虧我之前還想著超越李奇維教授，現在我連他的兒子都遠遠比不上。」

  他忽然覺得這次的奧賽索然無味了。

  就算獲得10個金牌又能怎麼樣？

  能比得上介子理論的一個公式嗎？

  很明顯，不行！

  就在這時，樂觀的朝永振一郎連忙大喝道：

  「小川君！醒來！」

  「你不該沉淪在別人的榮耀中，你要振作！」

  「你的身上肩負著我們大櫻帝族科學的未來！」

  嘩！

  小川秀樹頓時驚醒。

  他茫然地看向四周，終於確定回到了現實。

  呼！

  他歉意地說道：

  「抱歉，朝永君！」

  「我剛剛走神了。」

  「你說的很對，我不該恐懼，而是應該發憤圖強。」

  朝永振一郎摟著他的肩膀，笑道：

  「這才對嘛。」

  「你並不比李承道君差，而是缺少一個機會。」

  「婆羅洲就是我們的機會。」

  「所以，這次的奧賽，我們不僅不能懈怠，反而要加倍努力，一定要取得好名次。」

  「到時候，如果能在李奇維教授門下學習，我相信我們也能取得非凡的成就。」

  小川秀樹露出笑容。

  眼前的朝永振一郎永遠是那麼樂觀向上，心態積極，仿佛是他陰鬱的心靈世界中的一縷陽光。

  只是這縷陽光有點過於金黃了。

  「秀樹，我聽說新宿新開了一家歌舞町。」

  「要不我們去看看？」

  「說不定還有能使用介子的機會呢？」

  小川秀樹秒懂，嚇的連忙擺手。

  「不不不~」

  如果說小川秀樹等年輕天才們是充滿了羨慕和崇拜。

  那麼真正的物理學大佬，則如發現了至寶一般，無比震撼。

  海森堡第一時間發文，高度讚揚了李承道的論文。

  並且他還用自己提出的同位旋理論，解釋了π介子的三種類型。

  「π介子的同位旋量子數是1。」

  「因此，它在空間中有三個投影，分別是1/0/-1。」

  「這三個同位旋狀態正好對應了π介子的三種電荷狀態。」

  不得不說，海森堡的腦筋轉的特別快。

  直接為自己的理論又找到一個應用。

  並且這個應用在未來將有非常大的價值。

  狄拉克在看完論文後，微微一笑。

  當初李承道問他問題時，他就知道，對方的研究內容非同小可。

  如今果然震撼了學界。

  狄拉克也做了一些補充。

  他在李承道方法的基礎上，通過計算預言了，如果想通過對撞方法產生π介子，至少需要幾百兆電子伏特的能量。

  常用的天然放射性粒子能量在幾兆電子伏特，而目前的加速器能達到幾十電子伏特。

  但這些都不夠。

  婆羅洲，古晉。

  李承道第一時間就找到了於隱，滿臉期望地問道：

  「於哥，我們的加速器也不行嗎？」

  於隱為李承道的成果感到非常開心。

  他也很理解對方現在急切的心情。

  因為只有真正找到π介子，才能證明介子理論是正確的。

  就和泡利的中微子理論一樣。

  於隱說道：

  「確實不行。」

  「幾百兆的能量，需要更大的加速器。」

  「目前還在規劃中。」

  「我認為你可以從宇宙射線上想一想。」

  「你去找趙忠堯，問問他的看法。」

  李承道聞言，茅塞頓開。

  「對啊，這麼高的能量只有宇宙射線中才能找到。」

  於是，他又前去物理研究所尋找趙忠堯。

  趙忠堯雖然比李承道年紀還大。

  但真要以李奇維為起點排身份，他比李承道還要低一輩。

  然而，李承道卻笑道：

  「趙哥，我們各論各的。」

  趙忠堯哈哈大笑，隨後說道：

  「承道，你放心，我一定幫你時刻關注π介子。」

  「有任何消息都會第一時間通知你。」

  李承道放下心來。

  接下來，他只要靜靜等待即可。

  很快，當狄拉克的論文傳開後，大家都知道了要想找尋π介子，只能從宇宙射線中想辦法。

  加上之前的中微子，現在的宇宙射線簡直被寄予厚望。

  但是相比中微子，眾人還是認為π介子被發現的概率更大。

  因為中微子不僅質量更小，而且不帶電，檢測難度非常大。

  但是π介子就不同了，不僅質量更大，還帶電，應該很容易檢測到。

  一時間，研究宇宙射線的趙忠堯、安德森、康普頓、布萊克特等人，瞬間成為了香餑餑。

  無數人的目光都集中在他們身上。

  美國，落基山脈。

  某個很高的峰頂上，安德森帶領他的小團隊正在安裝實驗設備。

  這一次，他的目標很明確，專為π介子而來！

  其中一個來實習幫忙的本科小年輕問道：

  「安德森博士，我們為什麼非要來這麼高的山上？」

  「在地面不是同樣可以研究射線，尋找新粒子嗎？」

  安德森聞言，微微一笑，仿佛回到了學生時代。

  他耐心地解釋道：

  「目前宇宙射線的本質已經被研究清楚，其主要成分是質子。」

  「這些能量極高的質子在撞擊地球大氣層中的氮氧分子後，就有可能產生新的粒子。」

  「我們現在的位置，正好是空氣最濃稠的位置，質子的撞擊概率大大提高，更容易發現新粒子。」

  學生聽後，恍然大悟。

  這和趙忠堯當初乘坐熱氣球是截然不同的，後者更希望宇宙射線不要發生碰撞，如此才能研究其組成。

  果然每一門學科都有自己的技巧。

  接下來，安德森就常駐在這裡了。

  白天，他就上山觀察設備，晚上就返回山下休息。

  他有著很強的信心，因為如果真的存在π介子，那應該比較容易發現。

  如此過了一個月之後。

  某一天，安德森在例行地整理今天的數據時，驚訝地發現，儀器的顯示屏上出現了一條怪異的軌跡。

  「哦！」

  「這是什麼？」

  安德森頓時一驚，宇宙射線經驗豐富的他，一眼就看出來，這個軌跡代表了一種新的粒子！

  他神色狂喜：

  「難道這就是π介子？」

  安德森立刻根據軌跡計算粒子的能量，然後反過來推導其質量。

  當最終結果出來時，他大吼一聲：

  「我找到π介子了！」

  「它的質量是電子的207倍，符合理論預測值。」

  嘩！

  團隊成員頓時欣喜若狂。

  這個成就絕對能震驚學界了。

  很快，安德森的論文發表，引起轟動。

  李承道看過後，頓時舒了一口氣。

  「成功了！」

  然而，僅僅過了十幾天，卡文迪許實驗室就發表論文顯示：

  「安德森發現的粒子不是π介子，因為它與原子核的作用非常微弱。」

  「即便在非常近的距離，也沒有表現出超過電磁力的性質。」

  但是按照理論預測，強力的強度是遠遠超過電磁力的。

  如果把強力的強度當成1，那麼電磁力的強度是10^-2，弱力的強度是10^-13，引力的強度是10^-38。

  這裡有人可能會疑問：

  「引力能把行星乃至恆星都束縛在一起，怎麼可能弱那麼多。」

  舉個例子就懂了。

  當你把蘋果舉起來時，你其實是在對抗整個地球對蘋果的引力。

  但是你只是輕輕發力就舉起了，難道還不能證明引力很弱嗎。

  接著，越來越多的研究表明，這種新粒子確實不是π介子，而更像是放大版的電子。

  於是，新粒子被更名為「μ子」。

  雖然沒有發現π介子，但μ子的發現依然讓物理學家們非常興奮。

  因為這證實了布魯斯教授的粒子物理學猜想。

  宇宙中的基本粒子遠遠不止幾種！

  μ子就是最好的證明！

  布魯斯教授又一次引領了時代！

  物理學界按照李奇維的劃分法，將μ子歸為輕子。

  但很快，隨著研究的深入，有人發現了一個新的問題：

  「μ子和中子一樣，同樣會發生衰變。」

  「雖然目前還不清楚它的衰變機理和衰變產物，但是可知其半衰期為2微秒。」

  「如此就會帶來一個問題。」

  「μ子產生在5km左右的大氣層中，其靜止壽命只有2微秒，按照計算，它的運動路程只有66km。」

  「但是我們卻在地面上檢測到了μ子。」

  「按理來說，μ子根本沒有機會達到地面，就會提前衰變成其它粒子了。」

  嘩！

  問題一出，頓時困擾了所有物理學家。

  這有點不合常理啊。

  哪怕是安德森這個μ子發現者也無法解釋這個問題。

  他是在高空中發現的μ子，當時根本沒有考慮過這個問題。

  這時，他才明白，布魯斯教授為何要單獨提出粒子物理學了。

  粒子有很多未知的秘密。

  就在所有人一籌莫展的時候，李奇維出手了！

  他表示：

  「μ子的速度無限接近光速，根據狹義相對論的時間膨脹效應，它的壽命在地球上的研究者看來是延長的。」

  「即：5km的距離，在我們看來，μ子可能需要30微秒才能到達，這超過了它的壽命。」

  「但是在μ子自己的時空體系里，它走過5km的距離並不需要30微秒，可能只需要1微秒。」

  「因此，我們能夠在地面上檢測到這種粒子。」

  嘩！

  李奇維的解釋頓時震撼了所有人。

  沒想到，μ子衰變問題竟然還變相證明了狹義相對論的正確性。

  這太不可思議了！

  粒子物理學和相對論也產生了聯繫！

  真實歷史上，μ子還有很多奇特的性質。

  比如在後世，物理學家發現，μ子有一種「擺動」的性質，但是它的擺動超過了理論的預測。

  因此，有人認為，μ子可能和一種全新的力有關。

  那個神秘的力在影響著μ子。

  宇宙創造了3套質量不同的輕子，或許有著特殊的目的。

  總之，μ子的發現和其壽命問題，大大推進了粒子物理學的研究。

  很多理論和實驗大佬，都開始深入研究這個方向。

  這是繼超鈾元素之後，又一個火熱的領域。

  而李承道則是空歡喜一場。

  他拉著趙忠堯的手說道：

  「哥，你相信我，π介子肯定存在！」

  「說不定μ子就是π介子衰變而來的。」

  趙忠堯表示一定全力以赴。

  就在物理學界一片熱火朝天時，李奇維卻再次來到了生物研究所。

  青黴素出世了！

  （還有更新耶）