第5章
导师的质疑------------------------------------------,陈星河把自己关在宿舍里整整一天,整理所有数据,撰写详细的验证报告。他把北京和上海两次实验的数据并列对比,用图表和公式展示两者的一致性,然后附上所有原始数据的访问路径,供任何人核查。。他打印了三份,一份给赵国梁,一份存档,一份自己留着。然后倒在床上,睡了人生中最沉的一觉。,他带着报告再次来到赵国梁的办公室。,而是示意他坐下,给他倒了一杯茶。“上海那边给我打过电话了。”赵国梁说,“他们说你的实验操作规范,数据记录完整,信号确实存在。”,等待下文。“但是,”赵国梁果然说了这两个字,“小陈,你今年二十八岁,博士后第三年。你知道在物理学界,一个二十八岁的博士后宣称发现新物理意味着什么吗?意味着两种可能。”陈星河说,“要么我一夜成名,要么我身败名裂。对。”赵国梁端起茶杯喝了一口,“而且身败名裂的概率比一夜成名大一万倍。你知道为什么吗?因为历史上的类似案例,绝大多数都是错的。绝大多数?”赵国梁笑了,“不是绝大多数,是所有。所有声称发现超越标准模型新物理的案例,最终都被证明是实验错误或者解释错误。一个都没有幸存下来。”。他知道导师说的是事实。从十九世纪的“N射线”到二十一世纪初的“超光速中微子”,无数科学家在“重大发现”面前栽了跟头。有些是因为仪器故障,有些是因为统计失误,有些纯粹是因为太想发现新东西而**了自己。“我不是来泼冷水的。”赵国梁的语气缓和了一些,“我是来提醒你,做科学最重要的不是发现新东西,而是确保你发现的东西是真的。你现在的数据看起来很漂亮,但我需要你回答三个问题。您说。第一,这个信号能不能被第三个独立的实验设备复现?第二,你能不能排除它是一种全新的、但完全是自然现象的可能性——比如某种从未被发现的地球物理过程?第三,你能不能提出一个**证的理论模型来解释它?”
陈星河想了一下。“第一个问题,需要时间和资源,我可以联系国外的同行。第二个问题,我会咨询地球物理学家。第三个问题……”
他停顿了一下,从包里掏出一个笔记本,翻到其中一页。
“第三个问题,我有一个初步的想法,但很不成熟。您看看。”
赵国梁接过笔记本,上面画满了示意图和公式。他看了很久,脸上的表情从疑惑变成凝重,又从凝重变成震惊。
“你这是……”他抬起头,盯着陈星河,“你这是要推翻量子场论的基本假设?”
“不是推翻,是扩展。”陈星河说,“标准模型只描述了已知粒子的相互作用,但暗物质、暗能量、中微子质量等一系列问题都说明标准模型是不完整的。我的想法是,也许存在一种全新的粒子,它不参与电磁相互作用和强相互作用,只参与一种我们尚未发现的相互作用。这种相互作用的力程极短,所以在宏观尺度上几乎不可探测。但在某些特殊条件下,比如在对撞机的高能环境中,它可以被激发,释放能量。”
“那你怎么解释它的周期性?”赵国梁追问,“如果它只是一种新粒子,为什么它会周期性地出现?粒子应该是随机的。”
“除非它不是‘出现’,而是‘被激发’。”陈星河说,“假设这种粒子在自然状态下处于某种‘休眠态’,不与任何物质发生作用。当某种周期性的外部条件满足时,它被‘唤醒’,与探测器发生相互作用,产生我们看到的信号。这个外部条件可能是地球磁场的变化、太阳活动的周期、或者某种天文现象。”
“那外部条件是什么?”
“我不知道。”陈星河老实回答,“这是我模型中最薄弱的部分。我需要更多数据才能找到规律。”
赵国梁把笔记本还给他,站起来走到窗前,背对着他,沉默了很长时间。
窗外是北京的天空,灰蒙蒙的,有几只鸽子飞过。远处的高楼在雾霾中若隐若现。
“我给你一个月。”赵国梁终于开口,“一个月内,你用这笔经费,联系至少两个国际上的独立实验室,用完全不同的设备复现这个信号。如果复现成功,我会帮你向**自然科学基金委申请重大项目,正式立项。如果复现失败……”
他转过身来,看着陈星河的眼睛。
“如果复现失败,你就把这个课题忘掉,换一个方向。你还年轻,经得起一次失败。但如果在这个信号上浪费太多时间,你的学术生涯就毁了。”
“我明白。”陈星河站起来,“谢谢赵老师。”
“别谢我。”赵国梁摆摆手,“我只是不想看到一个有才华的年轻人走错路。去吧,一个月后见结果。”
陈星河走出办公室时,手里多了一张支票。金额很大,足够支撑三个月的实验开销。赵老嘴上说一个月,实际上给了他三倍的预算——这是信任,也是压力。
他回到实验室,开始给国外的同行写邮件。**费米实验室、欧洲核子研究中心、**高能加速器研究机构……他认识的、不认识的,都发了一遍。邮件的标题是:“请求独立验证一个异常信号——可能的新物理”。
大多数邮件石沉大海。少数回复的,措辞礼貌但态度冷淡——“抱歉,我们目前的实验安排很满感谢您的信任,但我们需要更多的理论依据听起来很有趣,但我们需要先审阅您的论文”。
只有一个人认真回复了。
***核物理研究所的维克多·伊万诺夫教授,国际知名的中微子物理学家,在邮件中写道:
“陈博士,我对你的信号很感兴趣。我的实验室有一台专门探测稀有事件的探测器,灵敏度比你用的设备高两个数量级。如果你能来***,我们可以合作***独立验证。期待你的回复。”
陈星河立刻订了机票。
陈星河想了一下。“第一个问题,需要时间和资源,我可以联系国外的同行。第二个问题,我会咨询地球物理学家。第三个问题……”
他停顿了一下,从包里掏出一个笔记本,翻到其中一页。
“第三个问题,我有一个初步的想法,但很不成熟。您看看。”
赵国梁接过笔记本,上面画满了示意图和公式。他看了很久,脸上的表情从疑惑变成凝重,又从凝重变成震惊。
“你这是……”他抬起头,盯着陈星河,“你这是要推翻量子场论的基本假设?”
“不是推翻,是扩展。”陈星河说,“标准模型只描述了已知粒子的相互作用,但暗物质、暗能量、中微子质量等一系列问题都说明标准模型是不完整的。我的想法是,也许存在一种全新的粒子,它不参与电磁相互作用和强相互作用,只参与一种我们尚未发现的相互作用。这种相互作用的力程极短,所以在宏观尺度上几乎不可探测。但在某些特殊条件下,比如在对撞机的高能环境中,它可以被激发,释放能量。”
“那你怎么解释它的周期性?”赵国梁追问,“如果它只是一种新粒子,为什么它会周期性地出现?粒子应该是随机的。”
“除非它不是‘出现’,而是‘被激发’。”陈星河说,“假设这种粒子在自然状态下处于某种‘休眠态’,不与任何物质发生作用。当某种周期性的外部条件满足时,它被‘唤醒’,与探测器发生相互作用,产生我们看到的信号。这个外部条件可能是地球磁场的变化、太阳活动的周期、或者某种天文现象。”
“那外部条件是什么?”
“我不知道。”陈星河老实回答,“这是我模型中最薄弱的部分。我需要更多数据才能找到规律。”
赵国梁把笔记本还给他,站起来走到窗前,背对着他,沉默了很长时间。
窗外是北京的天空,灰蒙蒙的,有几只鸽子飞过。远处的高楼在雾霾中若隐若现。
“我给你一个月。”赵国梁终于开口,“一个月内,你用这笔经费,联系至少两个国际上的独立实验室,用完全不同的设备复现这个信号。如果复现成功,我会帮你向**自然科学基金委申请重大项目,正式立项。如果复现失败……”
他转过身来,看着陈星河的眼睛。
“如果复现失败,你就把这个课题忘掉,换一个方向。你还年轻,经得起一次失败。但如果在这个信号上浪费太多时间,你的学术生涯就毁了。”
“我明白。”陈星河站起来,“谢谢赵老师。”
“别谢我。”赵国梁摆摆手,“我只是不想看到一个有才华的年轻人走错路。去吧,一个月后见结果。”
陈星河走出办公室时,手里多了一张支票。金额很大,足够支撑三个月的实验开销。赵老嘴上说一个月,实际上给了他三倍的预算——这是信任,也是压力。
他回到实验室,开始给国外的同行写邮件。**费米实验室、欧洲核子研究中心、**高能加速器研究机构……他认识的、不认识的,都发了一遍。邮件的标题是:“请求独立验证一个异常信号——可能的新物理”。
大多数邮件石沉大海。少数回复的,措辞礼貌但态度冷淡——“抱歉,我们目前的实验安排很满感谢您的信任,但我们需要更多的理论依据听起来很有趣,但我们需要先审阅您的论文”。
只有一个人认真回复了。
***核物理研究所的维克多·伊万诺夫教授,国际知名的中微子物理学家,在邮件中写道:
“陈博士,我对你的信号很感兴趣。我的实验室有一台专门探测稀有事件的探测器,灵敏度比你用的设备高两个数量级。如果你能来***,我们可以合作***独立验证。期待你的回复。”
陈星河立刻订了机票。
阅读下一章(解锁全文)
点击即可畅读完整版全部内容
相关书籍
友情链接