第876節(jié)
在1967年的時候。 西德尼·科爾曼和曼都拉證明了一個定理: s矩陣元能夠具有的最大時空對稱群只能是龐加萊對稱群,也就是著名的科爾曼-曼都拉定理,它阻止了人們把龐加萊群嵌入更大的對稱群的嘗試。 但是科爾曼-曼都拉定理有個后世看來很致命的問題: 它假設(shè)了對稱群的所有生成元之間的李代數(shù)關(guān)系都只能是對易子。 換句話說就是…… 所有的生成元都只能是玻色型的——但這個假設(shè)在物理上其實沒有特別的理由。 好比你通過數(shù)據(jù)論證了一個情況: 相對于其他類型的小說,小白文的讀者受眾更多——這句話其實是沒錯的。 但接著你以此為基石,又做了一個假設(shè): 火書只能是小白文。 這句話其實就比較沒道理了,雖然從比例上來說火書中小白文的比例可能有七八成,但它距離“只能”這個詞還是有所區(qū)別的。 于是在1975年。 哈格,洛佩斯贊斯基和佐紐斯放棄了這個假設(shè),他們通過允許引入費米型生成元和反對易子的李代數(shù)關(guān)系,將最大的時空對稱群從龐加萊群推廣到了超龐加萊群。 而這個引入在后世來看無疑是正確的。 如此一來,就出現(xiàn)了一個問題: “不可約表示”的定義出現(xiàn)了不同。 龐加萊代數(shù)的不可約表示,自然地給出了標準模型中基本粒子的定義。 而超龐加萊代數(shù)的不可約表示,則給出了超對稱中所有基本粒子的定義。 出于純粹理論上的動機。 既然數(shù)學(xué)上允許的最大時空對稱性是超龐加萊對稱性,就沒有理由相信自然界會不選擇它而只選擇較小的龐加萊對稱性。 這就在純理論范圍……或者說純數(shù)學(xué)范圍上給了超對稱理論出現(xiàn)的第二個動機。 至于規(guī)范等級……這就是實驗現(xiàn)象的‘動機’了。 很久以前提及過。 雖然希格斯粒子在2012年才被正式捕獲,但它的質(zhì)量很早以前就已經(jīng)被鎖定了一個大致區(qū)間。 也就是120-130gev。 這個數(shù)字在計算出來的時候,幾乎所有物理學(xué)家都有一個疑問: 媽耶,這玩意兒也太輕了吧? 因為在粒子物理中。 計算一個質(zhì)量為mf的粒子f對希格斯粒子的自能修正時,在通過重整化消除掉無窮大部分后,剩下的有限大部分就是對希格斯粒子的質(zhì)量修正。 但這個有限大的部分正比于m^2f,而不像具有手征對稱性保護的費米子那樣正比于費米子自身的質(zhì)量。 這使得如果f很重的話,就會對希格斯粒子的質(zhì)量有很大的修正,甚至可以遠大于它的物理質(zhì)量。 最具代表性的就是gut能標。 如果gut能標上存在一顆新粒子,那新粒子就會對higgs質(zhì)量帶來遠大于弱電能標的輻射修正。 希格斯粒子的物理質(zhì)量只有125gev,這意味著輻射修正和希格斯粒子的樹圖階質(zhì)量這兩個大數(shù)需要進行非常精細的相消,才能正好給出只有125gev的物理質(zhì)量。 這種需要經(jīng)過精細調(diào)節(jié)的不自然性,顯然就是規(guī)范等級問題。 而在引入了超對稱理論后,則會出現(xiàn)另一個情況: 超對稱假設(shè)所有的基本費米子/玻色子都有自己的超對稱伴子,基本粒子的質(zhì)量和它的超對稱伴子在超對稱保持時嚴格相等。 又因為粒子統(tǒng)計性質(zhì)的不同,費米圈相對玻色圈會多一個負號。 所以基本粒子對希格斯粒子質(zhì)量的輻射修正和它的超對稱伴子的貢獻是嚴格等大反號的,兩者正好相消。 換句話說。 超對稱保護了希格斯粒子的質(zhì)量不受到大質(zhì)量粒子的輻射修正,這就解決了規(guī)范等級問題。 非常簡單,也非常好理解。 但雖然理論上超對稱粒子非常完美,但在實驗階段現(xiàn)在一直有一個問題: 那就超對稱粒子從提出到現(xiàn)在差不多五十年了,但物理學(xué)界依舊沒有找到任何一顆超對稱粒子。 這個時間跨度甚至要超過了夸克模型的提出到證實——夸克模型提出于1964年,它在十年后就被丁肇中先生證實了。 因此一直以來。 即便是楊老、特胡夫特等人,對于超對稱粒子……或者說超對稱理論也都不太樂觀。 當然了。 他們不是否定理論本身,而是因為眼下的情況假設(shè)超對稱粒子存在,大概率也要到能級荒漠甚至荒漠以上的量級才能找到它們。 這顯然是現(xiàn)如今物理很難做到的程度。 某種程度上來說。 這可能是下一代甚至下下代人才能見證的事情了。 當時楊老的話其實是這樣的: “如果你想功成名就,我不認為超對稱理論是一個合適的方向,因為你很可能活不到實驗驗證理論的那一天?!?/br> 結(jié)果在某些營銷號的口中,就成楊老反對超對稱理論了。 這還不算完呢,還有更離譜的。 《三體》中大劉對宇宙框架使用的設(shè)定就是超對稱理論……或者說超弦理論,然后就有營銷號說楊老diss《三體》是垃圾了…… 只能說很多內(nèi)容在傳播的過程中是很失真的。 又又比如徐云當年寫小說時候說過的一句話: “連載期萬訂就女裝。” 然后在一些可惡的沙雕群員的傳播下,變成了【任意階段萬訂就女裝】→【任何一本書萬訂就女裝】→【高訂過萬就女裝】…… 天可憐見,那本書的高定tmd都三萬多了好么…… 話題再回歸現(xiàn)實。 別說潘院士、徐云、楊老他們了。 就連威騰自己都沒想到,這次發(fā)現(xiàn)的微粒居然會是兩顆超對稱粒子——而且還不是疑似,而是近乎實錘。 因為從表象上不難看出。 威騰推導(dǎo)出的這個表達式帶著費米子算符q,在經(jīng)過共軛矩陣變化后,可以將其中一顆粒子的震蕩峰信號,完美的轉(zhuǎn)換成另一顆粒子。 同時在去除了膠子場的影響后。 兩顆粒子的物理屬性也是呈現(xiàn)對稱性的——而此前提及過,這兩顆粒子一顆是費米子,另一顆卻是玻色子。 換而言之…… 這是物理現(xiàn)象和數(shù)學(xué)計算上的雙端契合。 任何人對面這個結(jié)果,都不能否定這兩顆微粒是超對稱性質(zhì)。 誠然。 這兩顆超對稱粒子在單體價值……直白點說就是獲獎價值上不如暗物質(zhì)。 但長遠來看,它可能衍生的價值卻要比暗物質(zhì)高。 因為超對稱粒子直接掛鉤的,可是超弦理論呢…… 當然了。 超對稱粒子只是超弦理論的一個關(guān)鍵證據(jù),并不能說證明了超弦理論的真實性。 更別說真到了那個程度,起到證明作用的早就不是這兩顆超對稱粒子,而是一個匯聚了大量超對稱粒子的框架了。 某種意義上來說。 這兩顆超對稱粒子就像是中醫(yī)中的藥引,至于藥方到底有什么效果,還是要看具體藥材的組合。 想到這里。 徐云不由摸了摸下巴,眼中閃過了一絲明悟。 超對稱粒子雖然珍貴,但顯然對不上第二部 分公式的價值。 所以第二部 分公式真正涉及到的應(yīng)該是…… 超弦理論? 或者準確點說是…… 大一統(tǒng)方向? 客觀來說。 這種猜測的可能性還是很大的。 隨后徐云又把目光偏移了一些,看向了一旁呆立的鈴木厚人。 如果沒記錯的話…… 鈴木厚人當初在神岡實驗室的發(fā)布會上,曾經(jīng)就用超對稱粒子來做過一次噱頭,但實際上那顆粒子壓根和超對稱搭不上邊。 當時的鈴木厚人恐怕無論如何都想不到,這次科院非但發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì),還發(fā)現(xiàn)了超對稱粒子吧? 這算不算…… 蝦仁又豬心?