Глава 162. Наставления Дэвида Гросса •
"Младший брат, этот эксперимент уже закончился, почему ты всё ещё анализируешь данные?"
Сидя за столом, Сюй Чуань поднял голову, услышав голос, и увидел стоящего рядом старшего брата Ци Сишао.
"Старший брат Ци".
Сюй Чуань поздоровался, а затем продолжил: "Нет, работа, порученная наставником, уже выполнена, я тут вожусь со своими делами, а не ищу данные о юкавском взаимодействии".
Услышав это, Ци Сишао слегка опешил и с любопытством спросил: "Хм? Что же ты анализируешь?"
Он думал, что Сюй Чуань пытается продолжить поиски следов юкавского взаимодействия Хиггса с тяжёлыми кварками третьего поколения, но оказалось, что это не так.
"Делаю анализ, чтобы посмотреть, можно ли из этих данных вывести идеальный поисковый канал, в котором бозон Хиггса с наибольшей вероятностью распадётся".
Небрежно сказал Сюй Чуань, и его взгляд снова упал на диаграмму Далица.
Возможно, ему следует изменить ход мыслей, сначала провести анализ с привычного угла, а затем использовать математические методы для проверки, так он, возможно, сможет что-то найти.
Он не был упрямым человеком, и когда один метод не работал, кратковременный отказ от него и использование другого метода или угла зрения иногда могли привести к совершенно иным результатам.
Занятие наукой и исследованиями требует упорства, но реальные действия не должны быть упрямыми.
"Ищешь идеальный поисковый канал, в котором бозон Хиггса с наибольшей вероятностью распадётся?"
Ци Сишао со странным выражением лица посмотрел на Сюй Чуаня, а затем продолжил: "Ты имеешь в виду энергетический уровень юкавского взаимодействия Хиггса с тяжёлыми кварками третьего поколения?"
"Если это так, то Стандартная модель уже сделала прогноз: в экспериментах с энергией столкновения ниже 13 ТэВ он будет составлять около 34-56 фб при энергии центра масс протон-протонного взаимодействия, а ограничение, накладываемое системой поперечного динамического равновесия конечного состояния распада llbb, составляет..."
"Ты должен знать об этом, верно?"
Ци Сишао посмотрел на Сюй Чуаня и кратко рассказал о предсказаниях Стандартной модели относительно распада бозона Хиггса.
Как исследователь-физик, к тому же исследователь физики элементарных частиц, он не мог не знать об этом.
Сюй Чуань уставился на диаграмму Далица, не поворачивая головы, и сказал: "Я знаю об этом, но, судя по предсказаниям Стандартной модели, диапазон предсказаний слишком велик, и я думаю, можно ли его немного сузить".
"Таким образом, эффективность поиска юкавского взаимодействия Хиггса с тяжёлыми кварками третьего поколения будет выше, и если мы сможем зафиксировать наиболее идеальный канал поиска распада, то в следующем эксперименте по столкновению мы сможем его найти".
Услышав это, Ци Сишао покачал головой и посоветовал: "Тогда делай, как знаешь, но я советую тебе сдаться".
"Эту работу и раньше делали, но никому не удавалось сузить предсказания Стандартной модели, это слишком сложно".
"И даже если ты это сделаешь, ты не получишь большой награды, максимум, ты просто сократишь время обнаружения явления юкавского взаимодействия Хиггса с тяжёлыми кварками третьего поколения".
"Хотя это может сэкономить ЦЕРНу несколько миллионов или десятков миллионов долларов на столкновениях, ЦЕРН не даст тебе за это специальной награды".
Узнав, что Сюй Чуань не продолжает исследовать данные о юкавском взаимодействии Хиггса с тяжёлыми кварками третьего поколения, Ци Сишао успокоился.
Однако он не был оптимистичен в отношении попытки Сюй Чуаня зафиксировать наиболее идеальный канал поиска распада для юкавского взаимодействия Хиггса с тяжёлыми кварками третьего поколения.
Как он уже говорил, эта работа была слишком сложной.
Ранее ЦЕРН также исследовал эту область, ведь это могло бы значительно сэкономить средства, но никому никогда не удавалось этого сделать.
Но пока этот младший брат не зациклился и не впал в состояние уныния, остальное не имело значения.
Если он хочет исследовать, пусть исследует, в любом случае, если в конце концов не будет результата, он, естественно, сдастся.
Ци Сишао ушёл, и Сюй Чуань не обратил на это внимания, его внимание всё ещё было приковано к диаграмме Далица перед ним.
Поразмыслив некоторое время, он взял со стола шариковую ручку и начал работать на разложенной черновой бумаге.
За короткое время разобраться в этих вещах с математической точки зрения было непросто, но он мог сначала разобраться в них с физической точки зрения.
【Согласованное значение параметра силы сигнала бозона Хиггса μ для Vhbb при mh=125 ГэВ, применимое к процессам Wh и Zh и их комбинации, значение процесса μVhbb(W/Z)h получается путем одновременной подгонки силы сигнала процессов Wh и Zh, плавающих независимо, из чего можно вычислить, что совместимость каждой силы сигнала составляет 84%.】
【.】
【Влияние систематической неопределенности на согласованный параметр силы сигнала бозона Хиггса μ для номинального анализа MVA, применимого к данным 13 ТэВ. Систематические неопределенности расположены в порядке убывания их влияния на μ. Прямоугольники показывают изменение μ; см. верхнюю ось x, когда соответствующий индивидуальный параметр помех θ фиксируется на】
【Ожидаемые и наблюдаемые значения значимости (стандартное отклонение) с использованием наборов данных 7 ТэВ, 8 ТэВ и 13 ТэВ, независимо согласованных для канала H→ bb и их комбинации】
Потратив два дня, Сюй Чуань закончил разбираться с диаграммой Далица в своих руках.
Каждая диаграмма Далица и соответствующая информация были сохранены в компьютере и отображались на экране.
Сюй Чуань методично просматривал их.
"...Обзор систематических неопределенностей в моделировании фона производства дибозонов. ps/ue означает партонный ливень/подлежащее событие. Когда оценивается только неопределенность формы, используется символ s".
"Когда определяется сила сигнала рождения (w/z)z дибозонов, поскольку нормировка не ограничена, неопределенность нормировки устраняется. Если величина приемлемой систематической неопределенности варьируется в зависимости от региона, отображается диапазон."
"Если можно определить этот диапазон, возможно, можно найти согласованное значение параметра силы сигнала бозона Хиггса μ для H→ bb, а также данные анализа Vh, tth и ggF+VBF, используемые отдельно в прогоне 1 и прогоне 2, и их комбинации".
"Если это удастся сделать, то, по крайней мере, можно будет в значительной степени сузить наиболее идеальный канал поиска распада для юкавского взаимодействия Хиггса с тяжёлыми кварками третьего поколения".
"Но с чего мне начать?"
Глядя на информацию на экране, Сюй Чуань снова погрузился в раздумья.
С точки зрения физики элементарных частиц, он уже добился того, что определил, что действительно существует диапазон, который можно использовать для поиска согласованного значения параметра силы сигнала бозона Хиггса μ для H→ bb.
Но как рассчитать этот диапазон математически, он всё ещё не имел ни малейшего понятия.
Конечно, это нормально.
Если бы это было так легко сделать, то эта работа была бы уже давно сделана.
Для физиков ЦЕРНа было бы лучше оптимизировать метод расчёта, чем исследовать, как сузить наиболее идеальный канал поиска распада.
Эффективные методы вычислений могут устранить сложные фоновые помехи КХД и получить более чистый сигнал, тем самым увеличивая вероятность нахождения полезного сигнала.
Что касается исследования того, как сузить наиболее идеальный канал поиска распада? Было бы проще найти способ выпросить у стран-участниц больше денег и провести ещё несколько экспериментов по столкновению.
Глядя на информацию на экране, Сюй Чуань потёр переносицу и встал, чтобы выйти из кабинета.
Сидеть в кабинете и не находить вдохновения - лучше выйти на улицу и немного расслабиться.
На лужайке возле рабочей зоны ЦЕРНа Сюй Чуань сидел на длинной деревянной скамейке, когда услышал удивлённый голос.
Обернувшись, он увидел брата Ци Сишао, который подошёл с пластиковым пакетом в руке, сел на скамейку и достал из пакета закуску, которую протянул Сюй Чуаню. Сюй Чуань взял её и увидел пакетик острых "рыбок Цзиньцзай".
"Где ты это купил?" - с любопытством спросил Сюй Чуань, это явно был продукт отечественного производства, а в Женеве не было китайского квартала.
"Ездил в Цюрих за покупками", -
Ци Сишао лениво развалился на скамейке, попутно открыл пакетик с закуской и начал есть, греясь на солнце.
"Так? Ты ехал несколько часов в Цюрих ради нескольких пакетиков закусок?" - Сюй Чуань уставился на пластиковый пакет на скамейке, немного опешив.
Ци Сишао пожал плечами: "У меня только это увлечение, я могу не возвращаться в страну и два раза в год, так что неплохо поесть что-нибудь из родного дома".
"Кстати, как продвигается твоё исследование?"
Сюй Чуань открыл "рыбок Цзиньцзай", откусил кусочек и ответил: "Прогресса особого нет, столкнулся с некоторыми трудностями".
"Нормально, то, что ты исследуешь, чрезвычайно сложно, требует не только глубоких знаний физики, но и сильных математических способностей, во всём мире физики элементарных частиц не так много людей, способных исследовать это".
Ци Сишао был совершенно не удивлён такому результату.
"Честно говоря, вместо того, чтобы исследовать это, тебе лучше изучить методы вычислений, по крайней мере, это намного проще, и отличные методы вычислений могут исключить фон рассеяния и вычислительные помехи, что может значительно повысить вероятность нахождения полезной информации".
"Что касается поиска уровня юкавского взаимодействия Хиггса с тяжёлыми кварками третьего поколения, то оставь это коллайдеру под нашими ногами".
"Пока он запускается достаточно много раз, однажды мы его найдём".
Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Возможно, но я всё же хочу попробовать".
Видя, что Сюй Чуань всё ещё не хочет сдаваться, Ци Сишао слегка покачал головой и сказал: "Тогда я советую тебе обратиться к твоему наставнику Эдварду Виттену".
"Если и есть кто-то, кто может помочь тебе в этом вопросе, то, возможно, это он".
Услышав это, Сюй Чуань вдруг просветлел.
Возможно, есть человек, который действительно может помочь ему в этом вопросе.
Конечно, этот человек не Эдвард Виттен, Виттен специализируется на квантовой теории поля, теории струн и связанных с ними топологии и геометрии, но не так глубоко занимается исследованиями физики элементарных частиц.
Однако есть человек, связанный с Виттеном, который довольно силён в этой области исследований.
Это наставник Эдварда Виттена, можно сказать, его учитель, Дэвид Гросс.
Дэвид Гросс в настоящее время является председателем совета ЦЕРНа, одним из основоположников квантовой хромодинамики, физики элементарных частиц и теории струн.
Он имеет очень глубокие исследования в области калибровочной теории поля, физики элементарных частиц и теории суперструн.
В 2004 году он получил Нобелевскую премию по физике за открытие "явления асимптотической свободы кварков" и является одним из ведущих учёных в области физики.
По статистике, он в настоящее время является академиком как минимум десяти стран, включая Китай, где он был избран иностранным членом Китайской академии наук в 2011 году.
Это показывает, насколько он крут.
Однако сейчас он не очень хорошо знаком с Дэвидом Гроссом, и лучший способ обратиться к нему за помощью - через наставника Эдварда Виттена.
Бросив брату Ци "спасибо", Сюй Чуань двумя укусами доел "рыбок Цзиньцзай", затем вернулся в свой гостиничный номер и отправил Эдварду Виттену, который уже вернулся в Принстонский институт перспективных исследований, электронное письмо с просьбой представить его Дэвиду Гроссу.
Возможно, профессор Виттен был за компьютером? Или, может быть, его электронная почта была настроена на уведомления, но в этот раз ему не пришлось долго ждать ответа.
"Я уже связался с профессором Гроссом, он будет ждать тебя завтра в два часа дня в своём кабинете, но у тебя мало времени, всего один час".
"Ты можешь сначала собрать вопросы, которые тебе нужно задать, и отправить их ему по электронной почте, чтобы не тратить время, электронная почта профессора Гросса - *******".
Профессор Виттен не стал медлить с просьбой Сюй Чуаня и связался с Дэвидом Гроссом сразу после получения письма.
Конечно, это не было проблемой.
Ведь, формально говоря, Дэвид Гросс был учителем Сюй Чуаня.
"Спасибо, наставник, я сначала соберу вопросы".
Получив ответ от Виттена, Сюй Чуань быстро собрал результаты своих исследований и анализа данных за эти дни, затем упаковал их в архив и отправил профессору Дэвиду Гроссу.
На следующий день, в два часа дня, Сюй Чуань прибыл в здание Центра ядерных исследований ЦЕРНа.
Как председатель совета ЦЕРНа, Дэвид Гросс работает здесь практически круглый год.
Следуя по памяти, Сюй Чуань без труда нашёл кабинет Дэвида Гросса.
Он постучал в деревянную дверь, и изнутри сразу же раздался голос.
"Входите".
Сюй Чуань толкнул дверь и вошёл. В кабинете пожилой мужчина в очках без оправы с улыбкой смотрел на него.
"Рад тебя видеть, доклад, который ты вёл два месяца назад, был великолепен".
С этими словами Дэвид Гросс с улыбкой встал и заварил Сюй Чуаню чашку чая, сказав: "Я слышал, что китайцы пьют чай, у меня как раз есть немного чая, который мне подарили".
"Спасибо", - Сюй Чуань поспешно взял чашку обеими руками.
Заварив Сюй Чуаню чашку чая и себе чашку кофе, Дэвид Гросс посмотрел на Сюй Чуаня и медленно заговорил:
"Садись, у меня тоже не так много времени, скоро у меня ещё одно совещание".
"Я прочитал письмо, которое ты прислал мне вчера вечером, и должен сказать, что твоя идея очень оригинальна, и её, вероятно, будет сложно реализовать, но у меня есть некоторые мысли, которые, возможно, ты сможешь использовать".
Видя, что разговор перешёл к делу, Сюй Чуань тоже стал серьёзным и внимательно слушал.
Немного пообщавшись, Дэвид Гросс посмотрел на Сюй Чуаня и сказал: "Я не знаю, как использовать математику, чтобы сузить наиболее идеальный канал распада для поиска юкавского взаимодействия Хиггса с тяжёлыми кварками третьего поколения".
"Но с точки зрения физики элементарных частиц, все частицы состоят из кварков, возможно, ты можешь попробовать начать исследование с аспектов "асимптотической свободы кварков" и "конфайнмента кварков"?".
Начать исследование с "асимптотической свободы кварков" и "конфайнмента кварков"?
Услышав слова старика, Сюй Чуань погрузился в размышления.