Глава 158. Разгадка тайны радиуса протона •
В зале ЦЕРН Сюй Чуань в костюме вышел на сцену из бокового прохода.
В первом лекционном зале внизу было многолюдно, сидело около двух-трёх сотен человек. Среди них были как малоизвестные люди, так и большие шишки в академическом мире.
Это была встреча, ничуть не уступающая той, на которой он ранее докладывал о гипотезе Вейля-Берри в Принстонском университете.
В конце концов, это ЦЕРН, здесь собралось около половины лучших физиков-теоретиков и физиков высоких энергий в мире.
В данный момент в зале было более трёх лауреатов Нобелевской премии по физике, не говоря уже о лауреатах премии Эйнштейна, медали Дирака, премии Герца, премии Вольфа по физике и других известных премий по физике.
На трибуне Сюй Чуань проверил микрофон, убедился, что всё в порядке, прочистил горло и сказал:
"Для меня большая честь, что вы пришли на сегодняшний доклад, тема сегодняшнего доклада - метод расчёта радиуса протона и отчёт об экспериментальных данных по радиусу заряда атома".
Сказав это, Сюй Чуань вставил флешку в компьютер, управляя устройством перед собой, открыл проекционный экран, показал слайды и начал свой доклад.
Чтобы оставить немного времени для доклада о разгадке тайны радиуса протона, Сюй Чуань сократил первоначальное время доклада.
Сорок пять минут доклада, тридцать минут выступления, пятнадцать минут вопросов и ответов, он умудрился уложиться в пятнадцать минут, чтобы завершить доклад о методе расчёта радиуса протона и экспериментальных данных по радиусу заряда атома.
Кратко отчитавшись о проделанной в ЦЕРН работе за почти месяц, Сюй Чуань посмотрел на аудиторию в зале.
"Что касается метода расчёта радиуса протона и отчёта об экспериментальных данных по радиусу заряда атома, то основная ситуация такова, экспериментальные данные анализа были представлены в ЦЕРН, и ЦЕРН организует тщательную проверку, есть ли у вас какие-либо вопросы?"
В зале под трибуной поднялась рука.
Сюй Чуань посмотрел, руку поднял какой-то неряшливый старик.
Увидев этого человека, Сюй Чуань сразу же вспомнил слова старшего брата Ци Сишао.
Риши Флик не отпустит его.
Этот упрямый партиец в мире физики элементарных частиц всегда верил, что большой радиус протона - это истина.
И вот он пришёл.
Он стоял здесь сегодня, чтобы поставить под сомнение малый радиус протона.
Это упрямый старик, и даже Сюй Чуань, будучи уверенным в своей работе, не мог не испытывать головную боль.
В конце концов, это не какой-то там профессор-пустышка, наоборот, он получил премию Вольфа по физике, а это одна из высших наград в физике, уступающая только Нобелевской премии по физике.
Но раз уж он поднял руку, чтобы задать вопрос, нельзя было уклониться.
Жестом пригласив его задать вопрос, Сюй Чуань посмотрел на этого неряшливого старика.
"Я заметил, что в данных доклада, на девятой странице, есть поправка к неполным значениям КЭД для уровней энергии атома водорода с помощью формулы уровней энергии, повлияет ли это на окончательное значение радиуса протона? Прошу докладчика объяснить".
Риши Флик, глядя на Сюй Чуаня, сказал по слову.
"Девятая страница". Сюй Чуань открыл данные и нашёл место, о котором говорил Риши Флик.
"Эта поправка связана с тем, что быстро движущиеся электроны вызывают большее или меньшее смещение протона, что влияет на измерение радиуса протона, поэтому необходимо внести поправку".
Сюй Чуань не успел договорить, как его прервал Риши Флик.
"Я, конечно, знаю это, но по сравнению с историческими данными экспериментов по радиусу протона, традиционный диапазон поправок КЭД ограничен примерно 0,0012~0,0021, а ваши исправленные цифры КЭД намного выше этого".
Услышав слова Риши Флика, другие физики в зале сразу же обратили внимание на эту часть данных анализа.
"Как и ожидалось от Риши Флика, этот вопрос просто в точку".
"Это действительно проблема, но не очень серьёзная, достаточно просто подставить исправленные параметры обратно в расчёт, но значение радиуса протона, вероятно, придётся скорректировать".
"Может быть, как и считает этот упрямый старик Риши, большой радиус протона - это истина?"
"Я чувствую, что здесь что-то не так, эта поправка слишком уж неправдоподобна, этот молодой докладчик вряд ли мог допустить такую ошибку, ведь он решил гипотезу мирового уровня, его математические способности превосходны".
На трибуне выражение лица Сюй Чуаня не сильно изменилось, он даже слегка улыбнулся.
Эта улыбка заставила Риши Флика, стоявшего в зале в ожидании ответа, замереть, он не понимал, почему можно улыбаться, столкнувшись со смертельной проблемой.
"Вопрос профессора Риши очень важен, моя поправка к неполным значениям КЭД для уровней энергии атома водорода действительно выходит за рамки предыдущих значений, но я покажу вам, почему я это сделал".
Сюй Чуань улыбнулся, протянул руку и, управляя компьютером на трибуне, выключил проекцию слайдов, снова открыл данные.
"Пожалуйста, посмотрите сюда, в следующее время, пожалуйста, позвольте мне временно изменить, или, скажем, добавить содержание доклада".
В зале, услышав слова Сюй Чуаня об изменении содержания доклада, люди заволновались.
Даже сотрудники ЦЕРН слегка нахмурились, не понимая, что задумал этот молодой докладчик.
"Долгое время для измерения радиуса заряда протона мы полагались в основном на два метода".
"Один - это измерение спектра водородоподобных атомов, другой - эксперимент по рассеянию электронов на протонах".
"В прошлом мы использовали эти два метода, чтобы получить относительно точные данные о радиусе протона. 0,87 фемтометра - это число, которое мы использовали всё время, и до 2010 года оно было общепризнанным".
"Но в 2010 году физики из Института квантовой оптики Макса Планка использовали мюонный водород, заменив электрон, вращающийся вокруг ядра, мюоном, и получили меньшее число - 0,841 фемтометра".
"Это и есть причина возникновения проблемы радиуса протона, об этом я не буду подробно рассказывать, уверен, что все присутствующие здесь знают об этом".
"По сути, мы хотим знать все физические законы, и если есть разница, которую никто не может объяснить, то, возможно, мы никогда не сможем понять физические законы".
"Но сегодня я здесь, чтобы объяснить проблему, вызвавшую эту разницу".
Как только он это сказал, в зале поднялся шум.
Объяснить проблему радиуса протона? Он нашёл причину проблемы?
Как это возможно? Многолетние усилия бесчисленных физиков не принесли результата, если бы это было так легко решить, разве эта проблема осталась бы до сегодняшнего дня?
Внизу, Цао Хунъюань из Хуачжунского университета науки и технологий был ошеломлён, услышав слова Сюй Чуаня.
Он думал, что сегодняшний доклад должен закончиться после представления одного из методов расчёта радиуса протона и отчёта об экспериментальных данных по радиусу заряда атома.
Решить загадку радиуса протона. Возможно ли это?
Действительно ли найдена причина проблемы, или это теория, насильно сфабрикованная для ответа на вопрос Риши Флика?
Подумав об этом, он повернул голову и посмотрел на Чэнь Чжэнпина, сидевшего рядом с ним. Как наставник этого молодого человека на сцене, он должен был знать что-то заранее, верно?
Но, к удивлению, выражение лица Чэнь Чжэнпина было почти таким же, как и у него раньше, на лице было написано недоумение, удивление и даже беспокойство.
Казалось, внезапная ситуация также превзошла его ожидания.
Во всём зале сохранять спокойствие могли только Эдвард Виттен, Фрэнк Вильчек и проектная группа Сюй Чуаня, которые знали эту информацию заранее.
Сюй Чуань не обращал внимания на волнение в зале и продолжал свой доклад.
".".
"Традиционный 'эксперимент по измерению радиуса заряда атома методом рассеяния электронов на протонах' из-за ограниченности оборудования использовал металлический контейнер в качестве экспериментальной установки для облака атомов водорода. А высокоэнергетический пучок электронов, попадая в экспериментальное оборудование, при столкновении с облаком атомов водорода создаёт помехи рассеяния с металлом".
"Из прошлых экспериментов видно, что помехи рассеяния, создаваемые высокоэнергетическим пучком электронов и металлическим контейнером, очень слабы, настолько слабы, что почти не влияют на расчёт данных радиуса протона. Поэтому эта часть данных была проигнорирована при расчёте".
"А после удаления металлического контейнера появились аномалии."
"Судя по данным этого эксперимента по измерению радиуса протона, помехи рассеяния, создаваемые высокоэнергетическим пучком электронов и металлическим контейнером, намного сильнее, чем в предыдущих расчётах".
"Причина, по которой они были проигнорированы, заключается в том, что большая часть помех была преобразована в данные об уровнях энергии, и эта часть данных не была учтена предыдущими физиками".
"Поэтому окончательно рассчитанное значение радиуса протона немного больше, чем правильный радиус".
"Это я проверил, используя некоторые исторические данные наблюдений".
"Вы можете посмотреть на эти данные, с помощью расчётов можно ясно увидеть, что данные об уровнях энергии в экспериментах, где не использовался металлический контейнер в качестве оборудования для облака атомов водорода, явно выше на 1,7-1,8 уровня".
"Таким образом, мы можем полностью подтвердить"
"Помехи рассеяния, создаваемые высокоэнергетическим пучком электронов и металлическим контейнером, действительно сильнее, чем рассчитывали предыдущие физики, настолько сильны, что могут повлиять на данные о радиусе протона".
"А фактическое значение радиуса протона намного меньше, чем предыдущие измеренные значения".
"Возможно, когда в будущем экспериментальное оборудование станет достаточно продвинутым, это значение 0,831 можно будет ещё больше уменьшить".
"Это и есть мой дополнительный доклад".
"Доклад окончен, спасибо за ваше терпеливое внимание".
В зале воцарилась тишина.
Все были поражены докладом Сюй Чуаня.
Никто не говорил, даже Риши Флик, задавший вопрос, стоял молча.
Из-за того, что часть помех рассеяния, создаваемых высокоэнергетическим пучком электронов и металлическим контейнером, преобразовывалась в данные об уровнях энергии, в конечном итоге привело к ошибке в расчёте радиуса протона?
Если это так, то ошибка, которую долгое время совершали многие физики в научном сообществе в вопросе размера протона, очень серьёзна.
Хотя не хочется признавать эту проблему, данные не обманывают.
Все эти точно рассчитанные данные указывают на эту серьёзную проблему.
Возможно, этот юноша на трибуне действительно прав.
Риши Флик стоял молча.
Хотя ему очень не хотелось признавать это, он не мог найти новую лазейку, чтобы возразить, будь то теоретическая точка зрения или анализ и расчёт данных, он не мог найти лазейку.
Напротив, его предыдущие сомнения в отношении другой стороны были больше похожи на горючее, которое позволило другой стороне взлететь ещё выше.
На трибуне Сюй Чуань спокойно подождал некоторое время, никто не поднял руку, чтобы выступить с вопросом.
Приёмщик из ЦЕРНа поднялся на трибуну и подвёл краткий итог этой конференции. Поблагодарил научных сотрудников, участвовавших в проекте, а также поблагодарил Сюй Чуаня за новые открытия, которые он принёс в физическое сообщество.
И призвал других физиков и исследовательские институты проверить загадку радиуса протона, надеясь, что в ближайшем будущем можно будет полностью подтвердить и решить эту проблему, получить более точные данные о радиусе протона.
Когда сотрудник ЦЕРНа объявил об окончании конференции, физики в зале также постепенно покинули аудиторию.
Сюй Чуань спустился с трибуны, и члены группы тут же столпились вокруг него.
"Отличная работа! Сюй!" - стажёр Массачусетского технологического института Асол Мёрфи взволнованно подошёл и ударил Сюй Чуаня кулаком в грудь, издав глухой звук.
"Сюй, ты решил суперсложную проблему в физическом мире, я верю, что в следующем году медаль Дирака и премия Эйнштейна будут твоими".
Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Не я, а мы вместе, ваш вклад также важен, я добавлю ваши имена в статью, надеюсь, это вам поможет".
Услышав это, все члены группы расплылись в сияющих улыбках, ничто не могло быть более радостным.
В статье обычно может быть 3-6 авторов: первый автор, автор-корреспондент, второй автор, третий автор и т. д., разные авторы занимают совершенно разный вес в статье.
В решении загадки радиуса протона на этот раз первым автором и автором-корреспондентом, несомненно, является Сюй Чуань, но второй и третий авторы также важны для членов группы.
В конце концов, это известная проблема в физическом мире, самый передовой вопрос в современной физике элементарных частиц, вес которого, можно сказать, уступает только открытию пятикварковых частиц в прошлом году.
Если в этом году в ЦЕРНе не будет новых важных открытий, то решение загадки радиуса протона станет самым значительным достижением ЦЕРНа в этом году.
Возможность поставить свою подпись под такой статьёй, даже в качестве второго или третьего автора, окажет огромную помощь в их дальнейшем развитии.
С таким резюме им будет намного проще найти работу, подать заявку на научные эксперименты или научное оборудование в будущем.
Например, Нанали Кесслер из Гёттингенского университета, несомненно, станет официальным научным сотрудником ЦЕРНа, возможно, даже с этого года, а не со следующего.
Особенно для самого молодого члена группы (не считая Сюй Чуаня) Джона Крира, он ещё учится в докторантуре Технологического института Карлсруэ.
Стажировка в ЦЕРНе была, с одной стороны, для обучения, а с другой - для дипломной работы.
И теперь он достиг своей цели.
Учитывая важность проблемы загадки радиуса протона, даже если он сможет получить только третьего автора в статье, этого будет достаточно, чтобы он окончил любой университет.