第1135章 詭異的異常
「所有探測器子系統,逐一報告狀態。」他提高了聲音。
「徑跡探測器正常。」
「量能器正常。」
「繆子探測器正常。」
「觸發系統正常。」
「數據採集系統正常。」
全正常。
設備全正常。
數據不正常。
施密特把眼鏡摘下來,用袖口擦,擦了又戴上。他看著屏幕上的徑跡圖,看著那些歪歪扭扭的線,看著那些像潑水一樣的能量沉積。他腦子裡在翻書——翻所有他知道的可能原因。設備校準誤差?排除。軟體重建誤差?排除。宇宙射線本底?排除。束流品質?束流是今天下午專門調過的,品質因子比平時高了一大截。
不是這些。
那是什麼?
「再對撞一次。」他說。「同樣的束流參數。同樣的探測器設置。完全重複。」
第二次對撞。
數據湧進來。重建程序開始跑。屏幕刷新。
這一次,徑跡的彎曲角度——和第一次不一樣。不是差一點,是完全不同。能量沉積的分布——和第一次也不一樣。第一次是往左偏,第二次是往右偏。偏的幅度也完全不同。
施密特站著。馬爾科坐著。兩個人看著屏幕,都不說話。
這時候,旁邊一個法國分析員舉起了手。他叫皮埃爾,頭髮卷卷的,平時話多得很,現在臉是白的。「我這邊——衰變產物。本應該是標準模型預期的三個π介子。實際出來的是五個。還有兩個電子對。不符合任何已知衰變道。」
「能量守恆呢?」施密特問。
皮埃爾指著屏幕上一行數字。輸入能量,輸出能量。兩行數字,差了一大截。
「不守恆?」
「不是不守恆。是——」皮埃爾咽了口唾沫,「是每次對撞,能量差都不一樣。第一次差了三個Gev。第二次差了零點七個Gev。第三次,反而多出來了——多出來一點四個Gev。」
多出來了。
能量不是守不守恆的問題。是在變。每次對撞,規則都在變。
控制中心裡的氣氛開始變了。亢奮沒了。困惑還在,但困惑底下開始長出別的東西。那種東西不好形容,像你走夜路,踩到一塊石頭。石頭動了。你以為是自己踢的。低頭一看,石頭底下有什麼東西在縮回去。
施密特拿起內部電話,撥了一個號碼。
「叫加速器物理組下來。全部。」
加速器物理組的人在三樓。他們一直在監測束流參數,一切正常。接到電話的時候,組長還以為老頭子要表揚他們今天束流調得好。下來一看施密特的臉,把表揚的念頭咽回去了。
幾分鐘後,三排操作台前擠滿了人。所有人都在看自己的屏幕,所有人都在發現問題。
「徑跡重建異常。不是系統誤差。是隨機異常。」
「量能器響應函數在變。每秒鐘都在變。不是漂移——漂移有方向。這個沒有方向。就是變。」
「快速模擬也沒法擬合。卡方值不是在正常範圍里波動,是直接炸了。從來沒見過的數量級。」
施密特把眼鏡摘下來,放在桌上。他臉上沒什麼表情。不是鎮定,是腦子裡還在拼命找答案。但他找了幾十分鐘了,沒找到。
「重新校準全部探測器。」他說。
「校準過了。三遍。都一樣。」
「束流能量降低一半。再對撞。」
降低一半。對撞。
數據湧進來。
徑跡圖刷出來。
第一根線——歪的。
第二根線——歪的方向和第一根不一樣。
第三根線——直了。
直了?施密特湊近屏幕。第三根線的彎曲角度,符合標準模型。一分不差。完美。
「這一條對上了。」馬爾科說。聲音裡帶著一絲希望,跟溺水的人抓住了一根稻草。
第四條線——歪了。歪的方向又和前三條都不一樣。
稻草斷了。
施密特直起身。他環顧了一圈控制室。幾十號人,幾十張臉,膚色國籍性別年齡都不重樣。但此刻臉上的表情是一樣的。像一群工程師,面對一台自己親手設計、親手建造的機器,突然發現這台機器不再聽自己使喚了。
不,不是不聽使喚。是還在聽使喚。設備全正常。束流全正常。探測器全正常。
不正常的是物理規律本身。
這個念頭一冒出來,施密特的後背開始發涼。不是空調開大了的那種涼,是從骨頭縫裡往外滲的那種涼。
他拿起電話,撥了日內瓦大學物理系的號碼。
「請幫我接理論物理組。」
與此同時,東八區。凌晨。
龍國CEPC對撞機的控制中心,不在歐洲,在沿海一個不出名的小城邊上。跟LHC的陣仗沒法比,但也算國內最大的高能物理實驗設施。今晚值班的是張院士,個子不高,頭髮花白,穿著一件洗得發白的藍大褂。他是CEPC的主任,也是國內粒子物理的掌舵人。圈裡人稱「老張頭」,當面叫張院士。
今晚本來不該他值班。CERN那邊今天全能量對撞,他一會兒要參加視頻會議,所以提前來守著。
他坐在主控台前,手邊放著一杯濃茶。搪瓷缸子,白的,上面印著「逐日」兩個字。林舟那邊送的,過年的時候跟年貨一塊兒寄來的。
「張老,CERN的數據流分享了。」操作員小何回頭跟他說了一句。
「接到大屏上。」
大屏亮起來。上面分成四個區——實時徑跡圖、量能器熱力圖、衰變產物統計、事件重建概覽。LHC那邊正在跑數據,流分享是全球合作機構的慣例。張院士戴上老花鏡,湊近屏幕。
看了不到一分鐘,他把老花鏡摘下來了。
「小何。」
「嗯?」
「你給CERN那邊打個電話。問他們的徑跡重建是不是出bug了。」
小何正拿起電話。屏幕右下角,衰變產物統計那一塊,數字開始跳。不是正常的跳。是瘋了那種跳。一個對撞事件,正常產生幾十個粒子。現在顯示的——三百多個。而且種類亂七八糟,有些粒子根本不應該在這個能級出現。
「張老——」小何聲音變了。
「我看見了。」
電話響了。不是小何打的。是CERN打過來的。自動觸發的緊急通知——共享實驗異常。通知內容很短,就幾行字,意思是LHC目前遇到無法解釋的系統性數據異常,正在緊急排查,建議所有合作機構暫緩對撞實驗。
暫緩?
張院士剛把通知看完,CEPC自己的對撞程序還在後台跑著一一今天沒安排對撞,但設備在跑本底。本底數據是自動採集的,平時沒人看。小何把本底數據窗口切到大屏上。
兩個人都愣住了。
本底數據——平常應該是一條平平淡淡的噪聲曲線,偶爾有幾個宇宙射線的小尖峰。現在的本底數據,跟心電圖似的。不是正常的心電圖。是房顫的那種心電圖。亂。毫無規律。噪聲水平忽高忽低,能量分布忽左忽右。
最詭異的是——這些變化,和LHC那邊正在發生的異常,模式完全不一樣。LHC那邊是歪,CEPC這邊是抖。歪和抖,不是同一個毛病。
也就是說,不是同一種設備故障。
張院士站起來。藍大褂的下擺蹭到了搪瓷缸子。缸子晃了一下,茶灑出一點,他沒管。
「小何,你給費米實驗室打電話。」
「這個點他們——」
「打。現在就打。」
費米實驗室在星條國芝加哥郊外。時差關係,那邊正是下午。電話接通的時候,費米的對撞機也在跑實驗——不是全能量,但束流開著。接電話的是他們的當班主任,一個叫詹森的胖老頭,聲音很厚。
「詹森博士,我是龍國CEPC的老張。你們那邊的Tevatron,今天的本底數據有沒有異常?」
電話那頭沉默了幾秒。
「你怎麼知道?」
「我們也異常。CERN也異常。告訴我你們的數據是什麼樣。」
詹森的聲音壓低了。「粒子多重數分布完全亂了。我們還以為是探測器老化了。」
「老化到什麼程度能老化成這樣?」
電話那頭沒人回答。
幾分鐘後,東瀛KEK的電話也打通了。那邊的情況也是一樣。不是老化。不是故障。不是軟體bug。不是某一個實驗室的偶然意外。
是地球上所有正在運行的高能粒子對撞機,在同一時間段內,全部出現了同一種現象——實驗結果不可預測。同樣的輸入,產生完全不同的輸出。而且輸出結果是隨機的,沒有規律,沒有方向,沒有趨勢。
物理現象,應該有規律。
現在,規律走了。
張院士把電話放下。他站在大屏前面,藍大褂耷拉著。他看著屏幕上的曲線,看著那些跟蠍子爬一樣的噪聲,看著那些亂糟糟的衰變產物分布。
「小何,準備視頻會。連CERN、費米、KEK。優先級最高。」
幾分鐘後,視頻會議系統亮起來。四塊畫面拼在屏幕上。
第一塊,施密特。第二塊,詹森。第三塊,一個東瀛老頭,叫木村,KEK的。第四塊,張院士。
沒有人寒暄。沒有人問「你們那邊天氣怎麼樣」。所有人的臉,都是一個顏色。不是白,不是黑,是灰。像褪了色的照片。
施密特先開口。說話的聲音很平,像在做一場普通的學術報告。
「徑跡探測器正常。」
「量能器正常。」
「繆子探測器正常。」
「觸發系統正常。」
「數據採集系統正常。」
全正常。
設備全正常。
數據不正常。
施密特把眼鏡摘下來,用袖口擦,擦了又戴上。他看著屏幕上的徑跡圖,看著那些歪歪扭扭的線,看著那些像潑水一樣的能量沉積。他腦子裡在翻書——翻所有他知道的可能原因。設備校準誤差?排除。軟體重建誤差?排除。宇宙射線本底?排除。束流品質?束流是今天下午專門調過的,品質因子比平時高了一大截。
不是這些。
那是什麼?
「再對撞一次。」他說。「同樣的束流參數。同樣的探測器設置。完全重複。」
第二次對撞。
數據湧進來。重建程序開始跑。屏幕刷新。
這一次,徑跡的彎曲角度——和第一次不一樣。不是差一點,是完全不同。能量沉積的分布——和第一次也不一樣。第一次是往左偏,第二次是往右偏。偏的幅度也完全不同。
施密特站著。馬爾科坐著。兩個人看著屏幕,都不說話。
這時候,旁邊一個法國分析員舉起了手。他叫皮埃爾,頭髮卷卷的,平時話多得很,現在臉是白的。「我這邊——衰變產物。本應該是標準模型預期的三個π介子。實際出來的是五個。還有兩個電子對。不符合任何已知衰變道。」
「能量守恆呢?」施密特問。
皮埃爾指著屏幕上一行數字。輸入能量,輸出能量。兩行數字,差了一大截。
「不守恆?」
「不是不守恆。是——」皮埃爾咽了口唾沫,「是每次對撞,能量差都不一樣。第一次差了三個Gev。第二次差了零點七個Gev。第三次,反而多出來了——多出來一點四個Gev。」
多出來了。
能量不是守不守恆的問題。是在變。每次對撞,規則都在變。
控制中心裡的氣氛開始變了。亢奮沒了。困惑還在,但困惑底下開始長出別的東西。那種東西不好形容,像你走夜路,踩到一塊石頭。石頭動了。你以為是自己踢的。低頭一看,石頭底下有什麼東西在縮回去。
施密特拿起內部電話,撥了一個號碼。
「叫加速器物理組下來。全部。」
加速器物理組的人在三樓。他們一直在監測束流參數,一切正常。接到電話的時候,組長還以為老頭子要表揚他們今天束流調得好。下來一看施密特的臉,把表揚的念頭咽回去了。
幾分鐘後,三排操作台前擠滿了人。所有人都在看自己的屏幕,所有人都在發現問題。
「徑跡重建異常。不是系統誤差。是隨機異常。」
「量能器響應函數在變。每秒鐘都在變。不是漂移——漂移有方向。這個沒有方向。就是變。」
「快速模擬也沒法擬合。卡方值不是在正常範圍里波動,是直接炸了。從來沒見過的數量級。」
施密特把眼鏡摘下來,放在桌上。他臉上沒什麼表情。不是鎮定,是腦子裡還在拼命找答案。但他找了幾十分鐘了,沒找到。
「重新校準全部探測器。」他說。
「校準過了。三遍。都一樣。」
「束流能量降低一半。再對撞。」
降低一半。對撞。
數據湧進來。
徑跡圖刷出來。
第一根線——歪的。
第二根線——歪的方向和第一根不一樣。
第三根線——直了。
直了?施密特湊近屏幕。第三根線的彎曲角度,符合標準模型。一分不差。完美。
「這一條對上了。」馬爾科說。聲音裡帶著一絲希望,跟溺水的人抓住了一根稻草。
第四條線——歪了。歪的方向又和前三條都不一樣。
稻草斷了。
施密特直起身。他環顧了一圈控制室。幾十號人,幾十張臉,膚色國籍性別年齡都不重樣。但此刻臉上的表情是一樣的。像一群工程師,面對一台自己親手設計、親手建造的機器,突然發現這台機器不再聽自己使喚了。
不,不是不聽使喚。是還在聽使喚。設備全正常。束流全正常。探測器全正常。
不正常的是物理規律本身。
這個念頭一冒出來,施密特的後背開始發涼。不是空調開大了的那種涼,是從骨頭縫裡往外滲的那種涼。
他拿起電話,撥了日內瓦大學物理系的號碼。
「請幫我接理論物理組。」
與此同時,東八區。凌晨。
龍國CEPC對撞機的控制中心,不在歐洲,在沿海一個不出名的小城邊上。跟LHC的陣仗沒法比,但也算國內最大的高能物理實驗設施。今晚值班的是張院士,個子不高,頭髮花白,穿著一件洗得發白的藍大褂。他是CEPC的主任,也是國內粒子物理的掌舵人。圈裡人稱「老張頭」,當面叫張院士。
今晚本來不該他值班。CERN那邊今天全能量對撞,他一會兒要參加視頻會議,所以提前來守著。
他坐在主控台前,手邊放著一杯濃茶。搪瓷缸子,白的,上面印著「逐日」兩個字。林舟那邊送的,過年的時候跟年貨一塊兒寄來的。
「張老,CERN的數據流分享了。」操作員小何回頭跟他說了一句。
「接到大屏上。」
大屏亮起來。上面分成四個區——實時徑跡圖、量能器熱力圖、衰變產物統計、事件重建概覽。LHC那邊正在跑數據,流分享是全球合作機構的慣例。張院士戴上老花鏡,湊近屏幕。
看了不到一分鐘,他把老花鏡摘下來了。
「小何。」
「嗯?」
「你給CERN那邊打個電話。問他們的徑跡重建是不是出bug了。」
小何正拿起電話。屏幕右下角,衰變產物統計那一塊,數字開始跳。不是正常的跳。是瘋了那種跳。一個對撞事件,正常產生幾十個粒子。現在顯示的——三百多個。而且種類亂七八糟,有些粒子根本不應該在這個能級出現。
「張老——」小何聲音變了。
「我看見了。」
電話響了。不是小何打的。是CERN打過來的。自動觸發的緊急通知——共享實驗異常。通知內容很短,就幾行字,意思是LHC目前遇到無法解釋的系統性數據異常,正在緊急排查,建議所有合作機構暫緩對撞實驗。
暫緩?
張院士剛把通知看完,CEPC自己的對撞程序還在後台跑著一一今天沒安排對撞,但設備在跑本底。本底數據是自動採集的,平時沒人看。小何把本底數據窗口切到大屏上。
兩個人都愣住了。
本底數據——平常應該是一條平平淡淡的噪聲曲線,偶爾有幾個宇宙射線的小尖峰。現在的本底數據,跟心電圖似的。不是正常的心電圖。是房顫的那種心電圖。亂。毫無規律。噪聲水平忽高忽低,能量分布忽左忽右。
最詭異的是——這些變化,和LHC那邊正在發生的異常,模式完全不一樣。LHC那邊是歪,CEPC這邊是抖。歪和抖,不是同一個毛病。
也就是說,不是同一種設備故障。
張院士站起來。藍大褂的下擺蹭到了搪瓷缸子。缸子晃了一下,茶灑出一點,他沒管。
「小何,你給費米實驗室打電話。」
「這個點他們——」
「打。現在就打。」
費米實驗室在星條國芝加哥郊外。時差關係,那邊正是下午。電話接通的時候,費米的對撞機也在跑實驗——不是全能量,但束流開著。接電話的是他們的當班主任,一個叫詹森的胖老頭,聲音很厚。
「詹森博士,我是龍國CEPC的老張。你們那邊的Tevatron,今天的本底數據有沒有異常?」
電話那頭沉默了幾秒。
「你怎麼知道?」
「我們也異常。CERN也異常。告訴我你們的數據是什麼樣。」
詹森的聲音壓低了。「粒子多重數分布完全亂了。我們還以為是探測器老化了。」
「老化到什麼程度能老化成這樣?」
電話那頭沒人回答。
幾分鐘後,東瀛KEK的電話也打通了。那邊的情況也是一樣。不是老化。不是故障。不是軟體bug。不是某一個實驗室的偶然意外。
是地球上所有正在運行的高能粒子對撞機,在同一時間段內,全部出現了同一種現象——實驗結果不可預測。同樣的輸入,產生完全不同的輸出。而且輸出結果是隨機的,沒有規律,沒有方向,沒有趨勢。
物理現象,應該有規律。
現在,規律走了。
張院士把電話放下。他站在大屏前面,藍大褂耷拉著。他看著屏幕上的曲線,看著那些跟蠍子爬一樣的噪聲,看著那些亂糟糟的衰變產物分布。
「小何,準備視頻會。連CERN、費米、KEK。優先級最高。」
幾分鐘後,視頻會議系統亮起來。四塊畫面拼在屏幕上。
第一塊,施密特。第二塊,詹森。第三塊,一個東瀛老頭,叫木村,KEK的。第四塊,張院士。
沒有人寒暄。沒有人問「你們那邊天氣怎麼樣」。所有人的臉,都是一個顏色。不是白,不是黑,是灰。像褪了色的照片。
施密特先開口。說話的聲音很平,像在做一場普通的學術報告。