大国院士 - 第155章 全新的质子半径数据

    第155章 全新的质子半径数据
    导师的困境徐川暂时并不清楚，他也没时间去帮助别人了。
    因为他自己的质子对撞实验马上就要开始了。
    十天的准备时间并不长，虽然cern并不需要他亲自去操控质子加速器进行实验，但实验完成后获取的数据是需要他进行分析的。
    而质子加速器每一次运行所产生的数据，都相当庞大。
    所以徐川需要一个团队，来辅助他完成这个任务。
    为此，这几天他正在不断找人来帮忙。
    本来齐希韶齐师兄是个很不错的选择，但遗憾的是，他已经加入了陈正平的团队中了。
    目前好像已经开始了工作。
    想了想，徐川给远在普林斯顿的林风林师兄打了个电话。
    他认识的人并不多，同是威腾和陈正平学生的林风师兄算一个。
    没办法，谁让他不按照正常人的发展流程走呢。
    其他人第一次加入的到cern中，一般都是以实习生的身份进入的，有工作也都是进入团队中，作为整个团队的一份子。
    这样历练一段时间，能结识不少人。
    而他则是上来就直接主持了一个项目，尽管对于cern来说，这只是一个很小的项目。
    但再小的项目在高能物理区域的实验也是需要人手的。
    他的导师威腾并不怎么负责，也有可能是在威腾眼里这个项目完全不算啥，亦或者是想锻炼他。
    所以仅仅是替他申请安排好了对撞实验后，就撒手不管了。
    剩下的数据分析，发布会之类的工作全都丢给他了。
    只是告诉他，实验完成后跟他说一声。
    所以徐川得从头到尾自己独立完成这个实验。
    将林风师兄邀请过来后，徐川皱着眉头思索着还能再邀请谁来帮助自己完成这个项目。
    但思索了半天，他也没有找到什么合适的人选。
    重生后到现在，他认识的人并不多，甚至可以说是寥寥无几。
    没办法，时间太短了，他没有的足够的旅程去认识更多的与他在同一年龄的学生。
    南大的学生虽然很多，无论是数学系还是物理系的他都认识不少，但可惜这些同学都没有足够的能力参与进这种实验中来。
    普林斯顿就不用说了，他加入普林斯顿的这一两个月，基本都在完善质子半径之谜的计算方法，还没来得及认识到什么新的朋友。
    自身这边找不到足够的人选，徐川将主意打到了cern组织上。
    cern什么都缺，就是不缺人。
    这里是全世界最大的高能物理研究机构，在lhc正常运行的期间，每天都有至少超过五千人在这里工作。
    排除掉这五千人中有超过一般以上的是各种工程师和杂务人员，依旧还有超过两千人的物理学家。
    而能进入cern工作的物理学家，哪怕只是一个实习生，也拥有着博士生或以上的学识。
    至少，不用担心他们的能力不够。
    在征求了一下导师威腾的意见后，徐川向整个cern张贴了招聘公告。
    质子半径之谜这个问题在当今的粒子物理界是热门的研究方向，在公告张贴出去后，不到一天的时间，他的邮箱中便收到了来自全世界各地的申请。
    当然，申请参与这个项目的，基本都是cern的实习生，短期实习生和长期实习生都有。
    有些可能是为了丰富自己的科研经历和学习些新知识，有些则可能是为了自己的毕业论文。
    和正式的研究员基本都有着自己的任务与相比，这些实习生的自由程度就要高不少了。
    特别是那些长期实习生，除去自己学校或者组织的实验任务外，他们很多时间都处于空闲状态，在cern中属于见缝插针寻找自己机缘。
    就像徐川的实验一样，很多时候，来自世界各地的团队都需要一些‘临时工’来帮助他们完成一些数据分析或者其他的基础工作。
    对于实习生而言，这些是很好的锻炼机会。
    尽管这些申请者良莠不齐，但不管怎么说，在团队人员需求这一块，徐川得到了解决。
    剩下的就是进行挑选了。
    毕竟不是每一个人都适合的。
    经历了一天的筛选，徐川最终从邮箱中挑选出来了三个人。
    分别是来自麻省理工大学的实习生阿索尔·墨菲，来自卡尔斯鲁厄理工学院的乔纳·克里尔，以及来自哥廷根大学的娜娜莉·凯斯勒。
    在邮箱中众多的申请中，这三人的简历最优秀和出色，其中最顶尖的莫过于哥廷根大学的娜娜莉·凯斯勒了。
    这是一个女生，粒子物理专业，已经在cern实习了长达一年之久，曾参与过2015年五夸克粒子的分析发现工作。
    如果没有意外的话，她明年将成为cern的正式研究员。
    再加上他自己以及从普林斯顿赶来的林风师兄，五个来自不同国家的人组成了一个临时的小小团队。
    好在大伙都会说英语，交流起来并没有问题。
    将一行人聚集在一起吃了顿饭后，紧张而又有序的工作即将展开。
    七月二十五号这一天，很快就到来了。
    cern的工作人员已经准备好了加速实验，他们将使用sps加速装置来完成这次的实验。
    在这次的实验中，cern的工作人员将按照徐川的要求，通过加速器向氢分子发射一束电子，并测量一些电子偏转的过程。
    这和之前其他实验室测量质子的半径过程是有一些区别的。
    之前的散射实验使用的是高能电子束，它对质子半径的灵敏度有限，只能外推到低能电子来确定半径，但是这次将使用的较低的能量避开这个问题。
    而且为了进一步提高精确度，徐川要求cern将氢分子直接注入携带电子束的真空管中，而不是像之前的许多实验那样将电子束置于金属容器中。
    这意味着在实验过程中将没有电子会撞击金属并干扰测量的情况，极大的提升测量的精度。
    也得亏是在cern，这里拥有着各种先进的设备，能按照要求完成这一任务。
    若是在其他地方，直接将氢分子直接注入携带电子束的真空管中就是个偌大的麻烦事情。
    这样的一个实验，放到其他地方会很麻烦，但放到cern，只不过是场微不足道的对撞实验。
    即便是徐川提出了一些要求，cern的工程师也顺利的按照要求完成了对撞过程。
    至于收集到的数据，将由cern的超级计算机先进行处理一遍，处理完成后，才会传递到cern的数据库中。
    然后再由徐川进行申请使用，这是整体的工作流程，和天文界的公用望远镜的使用有些类似。
    二十七号上午，徐川顺利的从cern的工作人员手中拿到了这次质子对撞实验的数据。
    回到申请的临时办公室中的，小组的四名成员均已经等待在这里了。
    “各位，实验数据下来，我们有事情做了。”
    徐川拍了拍手，将几名小伙伴的注意力吸引了过来。
    “太棒了，让我们早点开始，早点给质子一个精准的半径吧！”
    办公室中，留着一头棕色长发的麻省理工大学的实习生阿索尔·墨菲咧嘴的笑道。
    徐川笑了笑，道：“那电子能级之间的跃迁图谱的绘制就交给你了。”
    闻言，阿索尔·墨菲脸上的笑容顿时就消失了，一脸哀嚎着道：“哦，不，我亲爱的徐，你不能这样欺负我，你知道我不擅长这个的。”
    “相比较电子能级之间的跃迁图谱绘制，我更擅长原始数据的剖析，将那个交给我吧，我会让伱满意的。”
    徐川没理会阿索尔·墨菲，转而开始安排工作。
    事实上，他只是开个玩笑，他不可能将电子能级之间的跃迁图谱绘制交给其他人，这是关系验算核心的东西，只能由他亲手来。
    “ok，大家的工作都已经安排下去，开始工作吧，相信对于你们来说，这些工作都并不难。”
    将数学分析类的工作安排下去后，办公室中顿时就忙碌了起来。
    质子的电荷半径数据计算对于粒子物理界来说并不是一件很难的事情，前人在这项工作上已经做了无数的努力。
    他们现在的工作更像是踩在巨人的肩膀上展望未来。
    日子就这样一天天的过去，cern的办公室中，徐川带领着招募的几名小伙伴加班加点的完成着对实验数据的整理。
    眨眼间的，时间就来到了八月五号。
    “徐，你看这个，这张引力子和质子的散射物理图像，似乎有些异常。”
    办公室中，来自哥廷根大学的娜娜莉·凯斯勒呼叫了一下徐川。
    听到声音，徐川头也没抬的回道：“稍等一下，等我完成手上这个数据分析。”
    他手上的工作已经到了关键地步了，不可能放下。
    等待了十多分钟，徐川操控鼠标在显示屏上的一张完成了一半的跃迁图谱上添上了一笔，保存好后才起身。
    “怎么了，娜娜莉？”
    走到娜娜莉·凯斯勒身边，徐川出声询问道。
    “你看这个，在电子束接触到氢分子云的时候，它被激发到3s态，随后它们在0.16μs内衰减到2p态，释放出可检测的656nm的balmer-α光子。这和往常的质子半径测量实验有些偏差。”电脑前，娜娜莉·凯斯勒指着显示屏上的一连串能谱图像说道。
    闻言，徐川好奇的看了过去。
    顺着娜娜莉·凯斯勒手指的方向，他果然看到了那一份异常的数据。
    “有意思，从这份数据来看，电子束对氢分子云的影响似乎比以往的实验要更小，这意味着质子的半径，可能比0.84184飞米要更小。”
    盯着显示屏上的图像，徐川眼眸中闪过一丝流光。
    对他而言，这种常人难以理解的图像中蕴含的秘密就像是的皇帝的新衣一般，赤果果的摆在他面前。
    脑海中思索了一下，徐川开口道：“娜娜莉，尽快的完成这份数据的分析，说不定我们会得到一个全新的，更小的质子半径。”
    一旁，听到徐川的话语后，娜娜莉·凯斯勒楞了一下，诧异道：“更小的质子半径？这可能吗？”
    徐川笑了笑，道：“没什么是不可能的的，在没有通过第一性原理完成质子的半径计算之前，哪怕是宣布质子的半径在0.8分米之下也很正常。”
    “毕竟我们对微观层面的粒子了解实在太少了不是吗？”
    闻言，娜娜莉·凯斯勒的呼吸顿时就急促了起来。
    如果这次的实验，他们发现了一个更小的质子半径数据，这意味着他们能在粒子物理界青史留名。
    哪怕这个数据可能并不是最终的精准数据也一样。
    反正现在的物理界，对于质子的电荷半径并没有一个精准且确定的数值。
    可能会得到一个更小的质子半径数据，仿佛给这五人小组打了一针鸡血。
    此前就可以说是加班加点的他们这会更是将除了吃饭睡觉外的其他时间都投入到了数据分析中。
    在这种火热状态的支持下，终于，在八月十一号，徐川完成了最终的电子能级之间的跃迁图谱绘制，并以此计算出了这次实验测量出的质子半径。
    【质子本体半径为rp通过引力子和质子的散射来探测能动张量的形状因子，带入电子、质子性质的部分新公式及其物理意义能量电荷比公式:mc/q=1/2eeds∫.=1/24πreer/4πree】
    【可得，德布罗意波相联系的圆周运动，即第二层次自旋运动的详细数据为：0.831x10-15m±0.0016fm。】
    办公桌前，徐川完成了最后的计算，得到了一个全新的质子半径数据。
    0.831x10-15m±0.0016fm。
    一个史上最低的质子电荷半径。
    远低于此前物理界国际科学技术数据委员会采用确定的0.879± 0.011 fm飞米，也低于马克斯普朗克量子光学研究所测量出来的0.84184± 0.00067 fm。
    “数据是多少？”
    “质子的半径计算出来了吗？”
    办公桌前，在徐川完成计算后，其他几个小伙伴纷纷凑了过来紧张的询问道。
    徐川从桌上拾起计算的稿纸递了过去，身后的几名小伙伴一把抢过。
    “0.831飞米！”
    “全新的半径，我们发现了新的历史！”
    “不可思议，质子的半径竟然还能再缩小，如果这个数据不是我们亲自得到的，我肯定会嗤之以鼻。”
    看到稿纸上的答案，办公室中顿时就欢呼了起来。
    对于这几位cern的实习生来说，没有什么比这个更让人激动了，这是项伟大的发现。
    不管这项数据在未来是否能被验证为正确，但毫无疑问的是，在现在，他们将成为粒子物理界的中心人物。
    (本章完)