第163章 新物理?

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  第163章 新物理?

  最終,唐院士被郭鼎叫了過來。

  來到機房後,他就笑呵呵地問道:「是蕭易遇到什麼問題了嗎?」

  「呃……」郭鼎點了點頭:「確實是這樣。」

  蕭易問的東西,也確確實實算是問題了吧?

  只不過……稍微有那麼一點超綱罷了。

  而見到唐遺芳,蕭易便再一次拿出了自己剛才計算出來的結果,進行了一番解釋。

  唐遺芳聽完,頓時也像郭鼎剛才那樣的愣住了。

  遲疑了好片刻,他才說道:「也就相當於,你覺得標準模型預測出來的W玻色子質量,存在較大的誤差?」

  蕭易點點頭:「大概是這樣。」

  「根據我的計算的話……至少是超過了5個標準差。」

  「5個標準差?」唐遺芳又是一怔,隨後他便伸出手說道:「讓我看看你的計算過程。」

  蕭易頷首,接著便將他剛才計算所用的草稿紙遞給了唐遺芳。

  唐遺芳開始看了起來。

  對於高能物理學中有一個準則叫做5σ準則,其被廣泛認為是判斷結果是否具有統計顯著性的標準,其中,「σ」指的是正態分布曲線中的標準差,表示數據偏離均值的程度。

  對於結果達到5σ的實驗,意味著這個實驗的結果有很大可能不是由於統計波動或系統誤差所導致的,並且很有可能是某系未曾被發現的新物理現象所導致的。

  意思就是說……蕭易可能發現了一個能夠顛覆物理學界的東西!

  甚至……可能是新物理!

  但是,這怎麼可能?!

  唐遺芳的心中產生了和郭鼎一樣的想法。

  你在開玩笑吧?

  抱著不敢相信的心理,唐遺芳開始從頭到尾、仔仔細細地看起了蕭易的計算過程。

  而很快,他就眯起了眼睛,發現了問題的所在之處。

  「等等……伱用的這是什麼處理誤差的方法?」

  「不對……你用的這種誤差處理方法,和其他那些研究所關於W玻色子數據的處理完全不一樣。」

  「另外,還有你用的這些統計方法,最終都是如何得到這些結果的,你也都需要進行一下說明。」

  他轉頭看向了蕭易,問道:「如果無法解釋這些方法的原理,是無法說服絕大多數人的。」

  他自認為找到了問題的關鍵點,心中也算是鬆了口氣。

  就是說嘛,W玻色子質量上怎麼可能會出現問題嘛?

  更何況就算真的出現問題,又怎麼會是蕭易這麼隨便算上幾手就能夠發現的?

  然而聽見唐遺芳的問題,蕭易卻反倒疑惑地問道:「難道高能物理學界沒有使用使用過我的這種方法嗎?」

  「這個方法的話,應該還是挺容易想到的吧?」

  蕭易的這個反問,直接就給唐遺芳整不會了。

  啥?

  這個方法,挺容易想到?

  而蕭易這個時候也繼續解釋道:「首先最關鍵的方法就是最大似然估計,我在其中了引入了一種改進的算法,能夠更有效地處理高維數據,保證結果的準確性。」

  一邊說他也一邊在草稿紙上指著,向唐遺芳解釋著他這些新方法是怎麼來的。

  「再之後就是貝葉斯估計方法,你看這裡,我引入了另外一種較為簡單的先驗分布模型,使得計算後驗分布變得更加高效和精確,同時我在其中還用到,馬爾科夫鏈蒙特卡洛方法,這個方法我在絕對電子性計算原理中使用過,如今也將它加入到了對這些實驗數據的處理中。」

  「當然,這些也只是統計方法上的一些小小改進,還有你剛才說的誤差處理方法,我在這裡面主要建立了一種分析框架,這可能也是你不清楚這個方法的關鍵原因。」

  「你看,這裡我們首先先引入一個誤差矩陣,將所有可能的誤差源表示為矩陣中的元素,針對這些誤差,我們也需要將它們分成可控誤差和不可控誤,可控誤差是那些可以通過進一步校準和實驗設計減小的誤差,而不可控誤差則是由於自然隨機性或外部環境因素引起的。」

  「再之後就是對其進行矩陣分解,這裡面我主要用到了兩個方法,第一是奇異值分解,將複雜的誤差源分解為一組獨立的成分,就可以識別出主要的誤差貢獻因素,並量化每個因素的影響。」


  「此外,還有一個主成分分析,可以幫助我們在高維數據中找到最顯著的誤差模式。」

  「然後還有……」

  就這樣,蕭易從頭到尾地給唐遺芳講解了一下他的數據處理方法。

  唐遺芳自認為自己的數學還算是不錯的,雖然相比起那些純數學家來說還差了一些,但是在物理學家中也算是很好的了。

  然而,現在面對蕭易這信息量十分密集的方法,他還是變得茫然了起來。

  「……當然這些結果都局限於我今天的紙面計算,我一個人的精力也有限,如果能夠將更多的相關實驗數據提取出來,統一對這些數據進行處理,我想還能夠將這個精準度再往上提高個不少。」

  說完,蕭易就感覺有些口乾了,四處看了看有沒有喝水的地方,不過這個時候,郭鼎不知道從哪冒出來,給他遞上來了一杯水:「大佬您喝水。」

  「呃……」

  蕭易無語地看了一眼他,不過也沒有廢話,接過了水,猛灌了一口,稍稍緩解了一下嗓子裡面的乾燥。

  而旁邊,還在盯著草稿紙的唐遺芳,腦海中仍然在回顧著剛才蕭易的那些解釋。

  直到最後,他小心翼翼地轉過頭,對蕭易說了一句:「你能重新再說一遍嗎?」

  蕭易:「……好吧。」

  於是他又重新將自己所用到的這些方法複述了一遍,當然他這一遍就講的比較慢了,畢竟還是得照顧一下老人家嘛。

  而這一回,唐遺芳總算是差不多聽懂了這個方法的原理所在。

  儘管還有那麼一部分是沒有搞懂的,但其中有一些過程,卻是連他都覺得有點妙哉的地方。

  「所以,你這個方法,是怎麼想到的?」唐遺芳忍不住問道:「這種方法……你之前是不是就想到了?」

  「這個嘛……」蕭易說道:「就是我今天在處理數據的時候,自己琢磨了一下,覺得用一些比較常見的方法來處理這類數據可能有些不精準,然後就想了想,感覺用這樣的方法來處理這種粒子加速器中的數據會更好些。」

  說完,他就注意到眼前的唐遺芳和郭鼎都是一副吃了那啥一樣的表情。

  遲疑片刻後,他又趕快找補:「呃……可能和之前也有點關係?我之前搞的絕對電子性計算,最開始也是因為參加了一個二維材料課題組,裡面也是有實驗誤差的……」

  唐遺芳深呼吸了一口氣,最後說道:「好了,你不要再說了。」

  「這樣,我給你安排一場報告,你好好介紹一下你的這個方法,之後,我就開始組織研究人員,根據你提出的這個方法,重新對W玻色子的質量進行計算。」

  「最後。」唐遺芳忽然又鄭重了起來:「如果真的能夠搞出一個重量級的成果,我代表高能所向你表示感謝。」

  聽到唐遺芳如此嚴肅的表態,蕭易先是一愣,隨後也鄭重地回應:「好!」

  唐遺芳向他點了點頭,然後就要離開,不過,剛走到門口的時候,他又想起什麼,回過頭說了一句:「對了,我會把你這個報告安排在10天後,另外,下個周會有來自CERN的一個研究團隊來我們這裡交流學習,帶隊的人叫喬治·帕里西,如果你的方法能夠說服他的話,或許我們到時候還能夠給你要來更多來自LHC的實驗數據,那些數據比起我們BEPC的數據應該會更加精準一些。」

  CERN的研究團隊?

  蕭易又是一愣。

  CERN,就是歐洲核子組織,而世界上規模最為龐大的粒子加速器,同時也是這顆星球上規模也最為龐大的科技造物,大型強子對撞機LHC,也正是由該組織籌備資金建造出來的。

  稱其為奇觀都不為過。

  就拿LHC和BEPC進行對比,前者的周長約為27公里,而後者的周長則僅僅只有240米,如此便可以知道,這個大型強子對撞機,究竟有多麼的「大型」了。

  就是沒想到居然恰好碰到了CERN的研究團隊過來。

  這倒是也屬於正常的事情,學術交流本身就是一件常事,就更不用說是在高能物理領域了,不同的高能所之間常常都會有研究團隊相互竄門。

  當然,由於LHC的地位在那裡,更多的情況都是其他地方的團隊去CERN那邊竄門。

  蕭易點點頭,說道:「我知道了。」


  唐遺芳笑著點頭,隨後便離去了。

  當然,郭鼎還留在這裡。

  此時的他頗為驚訝地說道:「喬治·帕里希教授居然來了,這可真是難得啊。」

  蕭易疑惑地問:「你知道這個教授?」

  「那當然,這位也算是理論物理學的超級大牛了。」郭鼎說道:「不管是量子場論、統計力學什麼什麼的,他都是十分精通的,在高能物理學上也是這樣,他為夸克和膠子的動力學開發出了一個概率場論框架,也算是為咱們的課題提供了指導。」

  「總而言之,是個啥都懂的天才。」頓了片刻,郭鼎瞅了一眼蕭易,說道:「就跟你一樣。」

  蕭易擺擺手,謙虛了一聲:「沒有沒有。」

  郭鼎翻了個白眼。

  還擱這謙虛呢。

  想到剛才蕭易提出的那些東西,如果是真的,那可就真的是直接給物理學的大廈蒙上一層烏雲了。

  不過嘛……現在的理論物理學,最喜歡的就是這種烏雲。

  最後,他說道:「不管如何,我也祝你成功,接下來幾天有什麼需要幫助的話,儘管找我就行。」

  「好!」蕭易頷首。

  房間裡安靜了下來,又恢復到了思考當中。

  蕭易重新看向自己的草稿紙。

  「嗯……應該還有一些可以優化的地方,另外還有在算法上面值得優化的東西。」

  這些對於蕭易來說倒是屬於小事了,接下來還有10天時間,足夠他好好將這個方法給打磨了一遍了。

  但是,他的腦海中在此時還是產生出了另外的一個疑問。

  「問題是……這些對撞數據,源自於重離子對撞實驗,目的是為了研究強相互作用力下的QGP,卻能夠顯現出W玻色子的質量超重,是否會有關聯呢?」

  他的目光轉向了那些實驗數據上面,思考之中的目光,仿佛間變得愈發深邃了起來,好似能夠透過那些彎彎折折的線,零零散散的點,曲曲拐拐的坐標系,以及那密密麻麻的數據之間,看見微觀的世界。

  忽然間,之前和郭鼎聊天時提起來的一個東西,浮現在了他的腦海中央。

  楊-米爾斯方程的質量間隙問題。

  質量間隙問題,是強相互作用力中,仍然未能夠得到解釋的東西。

  W玻色子則涉及到了弱相互作用力,而現在W玻色子的質量超重……

  這兩者之間是否會存在聯繫呢?

  當然,從一定意義上來說,這兩者是絕對關聯的,畢竟如果這兩大基本力能夠實現統一的話,一定是能夠找到將它們聯繫起來的方法。

  即使現在還未能將兩者實現統一,但用辯證唯物主義哲學觀來說的話,那就是萬事萬物之間普遍聯繫的。

  套用到這兩者之間,自然而然地就能夠讓人作出結論,認為這兩者之間存在著相互關聯性。

  不過,只是簡單地從哲學的一句話就下定結論,那又未免不符合科學觀。

  因此還是得從科學的方法上來證明這一點。

  「難道要把質量間隙的問題給解決了?」

  他的心中不由得這樣想到。

  這可是千禧年七大難題之一啊。

  真得更這個問題莽上了?

  最後他還是搖搖頭,「算了,還是先確定W玻色子質量是否真的超重吧。」

  目前,他也僅僅只是通過不超過100次的信號事件數據就得出了這個結論,這對於高能物理學來說,數據量是完全不夠的。

  如果只是一些普通的發現,或許幾千個數據量就夠了,而如果是重要的發現,恐怕就要需要數百萬個信號事件來確保高統計顯著性。

  當初LHC為了發現希格斯粒子,可是統計了5fb^(-1)的數據量。

  fb^(-1)是一個單位,翻譯過來叫做逆飛靶,5fb^(-1)就表示在一個實驗中,每平方飛米的有效面積上發生了5x10^15次碰撞事件。

  足以看出這個數據量有多麼巨大。

  因此,對於W玻色子超重事件來說,可能不需要這麼大的數據量,但反正所需要的也不會少就是了。

  只有這樣,最終的結果才能夠讓人們信服。

  「所以,還是有的忙了。」

  不過,對於這些忙,蕭易倒是已經感到期待起來了。

  對於他來說,【W玻色子是否超重】這個問題,已經讓他產生了十分深刻的興趣了。

  (本章完)

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