第681章 论文发表!学界震动!粒子狂潮!子(2/2)
“赵哥,我们各论各的。”
赵忠尧哈哈大笑,随后说道:
“承道,你放心,我一定帮你时刻关注π介子。”
“有任何消息都会第一时间通知你。”
李承道放下心来。
接下来,他只要静静等待即可。
很快,当狄拉克的论文传开后,大家都知道了要想找寻π介子,只能从宇宙射线中想办法。
加上之前的中微子,现在的宇宙射线简直被寄予厚望。
但是相比中微子,众人还是认为π介子被发现的概率更大。
因为中微子不仅质量更小,而且不带电,检测难度非常大。
但是π介子就不同了,不仅质量更大,还带电,应该很容易检测到。
一时间,研究宇宙射线的赵忠尧、安德森、康普顿、布莱克特等人,瞬间成为了香饽饽。
无数人的目光都集中在他们身上。
美国,落基山脉。
某个很高的峰顶上,安德森带领他的小团队正在安装实验设备。
这一次,他的目标很明确,专为π介子而来!
其中一个来实习帮忙的本科小年轻问道:
“安德森博士,我们为什么非要来这么高的山上?”
“在地面不是同样可以研究射线,寻找新粒子吗?”
安德森闻言,微微一笑,仿佛回到了学生时代。
他耐心地解释道:
“目前宇宙射线的本质已经被研究清楚,其主要成分是质子。”
“这些能量极高的质子在撞击地球大气层中的氮氧分子后,就有可能产生新的粒子。”
“我们现在的位置,正好是空气最浓稠的位置,质子的撞击概率大大提高,更容易发现新粒子。”
学生听后,恍然大悟。
这和赵忠尧当初乘坐热气球是截然不同的,后者更希望宇宙射线不要发生碰撞,如此才能研究其组成。
果然每一门学科都有自己的技巧。
接下来,安德森就常驻在这里了。
白天,他就上山观察设备,晚上就返回山下休息。
他有着很强的信心,因为如果真的存在π介子,那应该比较容易发现。
如此过了一个月之后。
某一天,安德森在例行地整理今天的数据时,惊讶地发现,仪器的显示屏上出现了一条怪异的轨迹。
“哦!”
“这是什么?”
安德森顿时一惊,宇宙射线经验丰富的他,一眼就看出来,这个轨迹代表了一种新的粒子!
他神色狂喜:
“难道这就是π介子?”
安德森立刻根据轨迹计算粒子的能量,然后反过来推导其质量。
当最终结果出来时,他大吼一声:
“我找到π介子了!”
“它的质量是电子的207倍,符合理论预测值。”
哗!
团队成员顿时欣喜若狂。
这个成就绝对能震惊学界了。
很快,安德森的论文发表,引起轰动。
李承道看过后,顿时舒了一口气。
“成功了!”
然而,仅仅过了十几天,卡文迪许实验室就发表论文显示:
“安德森发现的粒子不是π介子,因为它与原子核的作用非常微弱。”
“即便在非常近的距离,也没有表现出超过电磁力的性质。”
但是按照理论预测,强力的强度是远远超过电磁力的。
如果把强力的强度当成1,那么电磁力的强度是10^-2,弱力的强度是10^-13,引力的强度是10^-38。
这里有人可能会疑问:
“引力能把行星乃至恒星都束缚在一起,怎么可能弱那么多。”
举个例子就懂了。
当你把苹果举起来时,你其实是在对抗整个地球对苹果的引力。
但是你只是轻轻发力就举起了,难道还不能证明引力很弱吗。
接着,越来越多的研究表明,这种新粒子确实不是π介子,而更像是放大版的电子。
于是,新粒子被更名为“μ子”。
虽然没有发现π介子,但μ子的发现依然让物理学家们非常兴奋。
因为这证实了布鲁斯教授的粒子物理学猜想。
宇宙中的基本粒子远远不止几种!
μ子就是最好的证明!
布鲁斯教授又一次引领了时代!
物理学界按照李奇维的划分法,将μ子归为轻子。
但很快,随着研究的深入,有人发现了一个新的问题:
“μ子和中子一样,同样会发生衰变。”
“虽然目前还不清楚它的衰变机理和衰变产物,但是可知其半衰期为2.2微秒。”
“如此就会带来一个问题。”
“μ子产生在5km左右的大气层中,其静止寿命只有2.2微秒,按照计算,它的运动路程只有0.66km。”
“但是我们却在地面上检测到了μ子。”
“按理来说,μ子根本没有机会达到地面,就会提前衰变成其它粒子了。”
哗!
问题一出,顿时困扰了所有物理学家。
这有点不合常理啊。
哪怕是安德森这个μ子发现者也无法解释这个问题。
他是在高空中发现的μ子,当时根本没有考虑过这个问题。
这时,他才明白,布鲁斯教授为何要单独提出粒子物理学了。
粒子有很多未知的秘密。
就在所有人一筹莫展的时候,李奇维出手了!
他表示:
“μ子的速度无限接近光速,根据狭义相对论的时间膨胀效应,它的寿命在地球上的研究者看来是延长的。”
“即:5km的距离,在我们看来,μ子可能需要30微秒才能到达,这超过了它的寿命。”
“但是在μ子自己的时空体系里,它走过5km的距离并不需要30微秒,可能只需要1微秒。”
“因此,我们能够在地面上检测到这种粒子。”
哗!
李奇维的解释顿时震撼了所有人。
没想到,μ子衰变问题竟然还变相证明了狭义相对论的正确性。
这太不可思议了!
粒子物理学和相对论也产生了联系!
真实历史上,μ子还有很多奇特的性质。
比如在后世,物理学家发现,μ子有一种“摆动”的性质,但是它的摆动超过了理论的预测。
因此,有人认为,μ子可能和一种全新的力有关。
那个神秘的力在影响着μ子。
宇宙创造了3套质量不同的轻子,或许有着特殊的目的。
总之,μ子的发现和其寿命问题,大大推进了粒子物理学的研究。
很多理论和实验大佬,都开始深入研究这个方向。
这是继超铀元素之后,又一个火热的领域。
而李承道则是空欢喜一场。
他拉着赵忠尧的手说道:
“哥,你相信我,π介子肯定存在!”
“说不定μ子就是π介子衰变而来的。”
赵忠尧表示一定全力以赴。
就在物理学界一片热火朝天时,李奇维却再次来到了生物研究所。
青霉素出世了!
(本章完)