Глава 264. Для вас это еще слишком рано •
Взглянув на часы, висящие над доской, Сюй Чуань увидел, что до конца открытой лекции осталось несколько минут.
Подумав немного, он сказал: "До конца урока осталось немного времени, если у кого-то из студентов есть вопросы по содержанию лекции, которые вы не поняли, можете задать их сейчас".
Услышав это, многие студенты в аудитории загорелись желанием, но, увидев, что окружающие не реагируют, засомневались.
Конечно, были и те, кто умел воспользоваться возможностью, ведь шанс получить личный ответ на свой вопрос от лауреата Нобелевской премии и Филдсовской премии выпадает, возможно, раз в жизни.
Сюй Чуань жестом предложил одному из студентов задать вопрос, и тот, кого он выбрал, рефлекторно встал.
"Профессор... профессор", - студент, которого вызвали, похоже, не ожидал, что ему так повезет, и теперь, когда он встал, на него смотрели сотни людей в аудитории, и он тут же заикался.
Сюй Чуань улыбнулся, ничего не сказал, а просто спокойно ждал, пока тот придет в себя.
Сделав несколько глубоких вдохов, счастливчик немного успокоился и продолжил: "Я помню, что вы только что упомянули на уроке понимание собственных векторов и собственных значений квадратной матрицы с точки зрения алгебраической геометрии, и я хотел бы спросить об этом".
"Это очень интересный вопрос".
Сюй Чуань с улыбкой произнес, снова взял мел со стола, повернулся и написал на доске позади себя: "Для собственных векторов и собственных значений квадратной матрицы определение с точки зрения алгебры следующее:
"Пусть A - матрица порядка n, если существует число λ и n-мерный ненулевой вектор-столбец x→, такие, что выполняется следующее равенство: Ax→ = λx→, то λ называется собственным значением матрицы, а ненулевой вектор-столбец x→ называется собственным вектором матрицы, соответствующим собственному значению λ".
"А с геометрической точки зрения собственные векторы и собственные значения квадратной матрицы понимаются как преобразование системы координат, например, Ax→ = λx→, что означает, что собственный вектор после преобразования системы координат становится в λ раз больше исходного, а направление его продолжения не меняется, оно совпадает или противоположно".
"В этом случае собственный вектор можно понимать как вектор, направление продолжения которого не меняется при преобразовании системы координат, но он удлиняется в λ раз, это и есть увеличение длины".
"Кроме того, следует отметить, что собственные векторы и собственные значения имеют соответствующие отношения. Одному собственному вектору соответствует одно собственное значение.
При вычислении собственных векторов и собственных значений матрицы обычно сначала находят собственные значения, а затем подставляют их в уравнение Ax→ = λx→, чтобы найти собственные векторы".
Перед доской Сюй Чуань сделал последнюю запись, снова повернулся к все еще стоящему студенту и с улыбкой спросил: "Понятно?"
Студент, задавший вопрос, энергично закивал и взволнованно сказал: "Понял! Спасибо, профессор".
Сюй Чуань улыбнулся и продолжил выбирать студентов для ответов на вопросы.
После того, как первый студент подал пример, некоторые из ранее нерешительных студентов тоже набрались смелости и подняли руки, но в этот момент для сотен пар рук, поднятых во всем лекционном зале, вероятность быть выбранным была слишком мала.
Ответив на несколько вопросов, Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Последний вопрос, вот вы, студент в очках, какой у вас вопрос?"
"Профессор, не могли бы вы рассказать, как вы решили гипотезу Ходжа?"
Студент в очках взволнованно встал и спросил, но он не задал вопрос по лекции, а спросил о другом.
Услышав этот вопрос, Сюй Чуань слегка опешил, он не ожидал, что студент задаст такой вопрос, но это не было чем-то, на что нельзя ответить.
Улыбнувшись, он с некоторой ностальгией сказал: "Решение гипотезы Ходжа пришло ко мне благодаря вдохновению от профессора Мирзахани. В то время профессор Мирзахани оставила мне рукопись, и, изучая ее, я неожиданно получил некоторые методы решения гипотезы Ходжа".
"Что касается конкретного процесса..."
Помедлив, Сюй Чуань продолжил с улыбкой: "Это не объяснить в двух словах, и для вас сейчас говорить об этом еще слишком рано".
"С вашим нынешним уровнем знаний, боюсь, подавляющее большинство из вас не сможет даже полностью понять истинный смысл гипотезы Ходжа, не говоря уже о моей статье с доказательством. Даже если бы я сегодня здесь читал доклад, боюсь, более 99% присутствующих не поняли бы".
"Что касается этой гипотезы, которая в настоящее время считается одной из самых сложных в математическом мире, я советую вам идти шаг за шагом, сначала заложить прочный фундамент, попытаться преодолеть свои границы, а затем шаг за шагом двигаться к своим целям и идеалам".
"Что касается настоящего момента, то для вас это еще слишком рано".
Сюй Чуань не стал подробно рассказывать о том, как он решил гипотезу Ходжа, как он и сказал, не из презрения или неуважения, а потому, что для студентов, сидящих в этой аудитории, говорить об этом действительно слишком рано.
Не каждый является таким гением, как Тао Чжэсюань или Шульц, которые могут достичь больших высот в математике еще на стадии бакалавриата или магистратуры.
Как только он закончил говорить, кто-то спросил: "Тогда, профессор, не могли бы вы рассказать, что вы изучаете после возвращения в Китай? Физику, математику или астрономию? Я думаю, многим людям очень интересно ваше направление исследований, в том числе и нам".
Сюй Чуань подумал и с улыбкой ответил: "Уравнения Навье-Стокса и физика элементарных частиц, в последнее время я в основном изучаю эти вещи".
Он не стал раскрывать на этом уроке, чем он на самом деле занимается, а просто нашел случайный повод, чтобы уклониться от ответа. Некоторые вещи можно обнародовать после завершения, но в процессе их все же нужно держать в секрете.
"Дзинь-дзинь-дзинь-дзинь..."
Прозвенел звонок, извещающий об окончании урока, Сюй Чуань собрал свои учебники и, даже не выключив проектор, поспешно удалился.
Здесь было так много студентов, что если бы его остановили, он бы не смог уйти еще долгое время.
В конце концов, это был первый урок, и студенты были полны энтузиазма, поэтому, пока они не успели опомниться, лучшим выходом было бежать.
Когда позже он проведет больше уроков, и студенты привыкнут, ему больше не придется беспокоиться о том, что его заблокируют в толпе.
Между студентами университета и фанатичными поклонниками звезд все же есть большая разница: первые все же стесняются и им неловко, а о вторых и говорить нечего.
Бывало, что они проникали в дома своих кумиров, крали нижнее белье и личные вещи, бросались на сцену.
Не спеша, Сюй Чуань дошел до кабинета Чэнь Чжэнпина.
"Учитель, ректор", - Сюй Чуань с улыбкой поздоровался.
"Профессор Сюй, присаживайтесь", - ректор Лю с улыбкой приветствовал его: "Как вам первый урок в Нанкинском университете?" Сюй Чуань с улыбкой ответил: "Очень хорошо, студенты очень серьезные и полны энтузиазма".
"Ха-ха-ха-ха, только у вас есть такое обаяние", - Лю Гаоцзюнь рассмеялся: "Если есть что-то, что вас не устраивает, или есть какие-то предложения по преподаванию, вы можете обратиться ко мне, и университет постарается решить проблему".
Сюй Чуань кивнул и с улыбкой сказал: "Конечно".
Вмешался Чэнь Чжэнпин, сидевший рядом: "Анализ данных, который ты прислал мне на почту пару дней назад, это экспериментальные данные детектора ALICE?"
"Да, перед Новым годом и во время праздников я проанализировал экспериментальные данные детектора ALICE, и благодаря вашей помощи, учитель, я нашел в них некоторые аномальные сигналы и данные".
"Я уже отправил их Виттену и в ЦЕРН, надеюсь, они смогут провести несколько экспериментов по столкновению, чтобы проверить результаты анализа".
Чэнь Чжэнпин задумался и продолжил: "Ты думаешь, это проявление стерильных нейтрино?"
Как только Сюй Чуань отправил ему на почту анализ данных и диаграмму Далица, он сразу же их просмотрел.
Несмотря на то, что он был удивлен скоростью, с которой его ученик проводит исследования, он все же внимательно изучил и проанализировал эти диаграммы Далица.
Судя по изображениям, в данных, проанализированных Сюй Чуанем, действительно могла существовать некая новая частица, и вероятность этого была довольно высока.
Но это была лишь вероятность существования частицы, и даже если бы частица существовала, это не обязательно были бы стерильные нейтрино.
Хотя сейчас его исследовательский центр сместился в сторону физики материалов, он все же был выходцем из физики высоких энергий и физики конденсированных сред.
И он не прекращал исследования в области физики высоких энергий и физики элементарных частиц, каждый год ездил в ЦЕРН для участия в исследованиях и анализе данных, а также следил за передовой информацией в этих двух областях.
Стерильные нейтрино - это не частицы Стандартной модели.
В современной физической теории стерильные нейтрино являются одним из видов темной материи, и до сих пор физики не обнаружили никаких следов темной материи. Все теории основаны на наблюдениях за движением небесных тел, явлениях ньютоновской гравитации, гравитационном линзировании, формировании крупномасштабной структуры Вселенной и микроволновом фоновом излучении.
Что касается Чэнь Чжэнпина, то, хотя он и верит в существование темной материи, он не верит, что современные технологии могут ее наблюдать.
Если Большой адронный коллайдер не будет масштабно модернизирован во всех аспектах, то с нынешним уровнем энергии столкновений и уровнем наблюдения детекторов обнаружить существование темной материи практически невозможно.
Поэтому в этот раз, даже если в экспериментальных данных детектора ALICE действительно существует новая частица или какое-то еще не открытое явление, Чэнь Чжэнпин не считает, что это стерильные нейтрино.
В кабинете Сюй Чуань кивнул и сказал: "Да, я думаю, что с большой вероятностью это стерильные нейтрино".
Чэнь Чжэнпин спросил: "Ты не думал о том, что это может быть антинейтрино?"
Судя по результатам анализа Сюй Чуаня, он больше склонялся к тому, что это может быть неизвестное нейтрино или антинейтрино.
Так называемые антинейтрино - это не антивещество, а другое состояние нейтрино.
Спин нейтрино противоположен направлению его движения, а спин антинейтрино совпадает с направлением его движения.
Они по-разному взаимодействуют с веществом: нейтрино бывают только левовращающимися, а антинейтрино - только правовращающимися.
Гипотезу о существовании нейтрино выдвинул австрийский физик Паули. В 1965 году физики Коуэн и Райнес использовали β-распад продуктов ядерного реактора для получения антинейтрино и наблюдали его.
Поэтому теоретически они также могут образовываться в Большом адронном коллайдере.
Сюй Чуань сказал: "Я думал об этом, но теоретически вероятность того, что это неизвестное нейтрино или антинейтрино, гораздо ниже, чем вероятность того, что это стерильное нейтрино".
Услышав это, Чэнь Чжэнпин с интересом спросил: "Что ты имеешь в виду?"
Он все же немного знал своего ученика, и если бы у него не было достаточных доказательств, он бы не стал так просто говорить подобные вещи.
Раз он сказал, что вероятность того, что это стерильные нейтрино, выше, значит, у него в руках определенно есть какие-то доказательства.
Если действительно удастся подтвердить, что в экспериментальных данных детектора ALICE обнаружены следы стерильных нейтрино, то для всего физического сообщества, и даже для всего научного сообщества, и даже для всего общества, это будет сверхмощная ядерная бомба!
Ведь стерильные нейтрино, согласно современным теориям, являются одним из видов частиц теплой темной материи.
Если это подтвердится, то открытие темной материи станет самой сенсационной новостью в физическом и научном сообществе в этом году.
Сюй Чуань немного помолчал, привел в порядок свои мысли и сказал: "На диаграмме Далица, которую я построил, можно ясно видеть траекторию энергии этой новой частицы. Она представляет собой ︺-образную дугу, что совершенно не похоже на все обычные частицы".
"Даже нейтрино и антинейтрино не проявляют такую траекторию кинетической энергии на диаграмме Далица, поэтому с большой вероятностью это новый тип частиц, и его характеристики не включены в обычные частицы Стандартной модели".
"Во-вторых, я не знаю, заметили ли вы, учитель, что на всех диаграммах Далица данные, представляющие эту неизвестную новую частицу, прерывисты".
"Это означает, что экспериментальные данные, наблюдаемые детектором ALICE, на самом деле неполны. Он может обнаружить и записать только часть резонансной структуры, которую может проявить эта неизвестная частица".
"А стерильные нейтрино, теоретически, являются частью теплой темной материи в темной материи. Теоретически, теплая темная материя не участвует в сильном взаимодействии, иначе процесс первичного нуклеосинтеза будет нарушен, и обилие легких элементов изменится, что приведет к несоответствию с текущими результатами наблюдений".
"В Большом адронном коллайдере первичные ядра могут существовать повсюду. В этом случае только стерильные нейтрино могут быть обнаружены детектором ALICE, когда они получают остаточное обилие от механизма термического распада при синтезе теплой темной материи. С этой точки зрения, несомненно, они соответствуют требованиям".
"Кроме того, слабо взаимодействующие массивные частицы (вимпы) являются одними из наиболее широко обсуждаемых кандидатов в темную материю. Они относятся к стабильным частицам с массой и силой взаимодействия вблизи электрослабого масштаба, которые получают известное остаточное обилие через механизм термического распада".
"И в известной Стандартной модели физики элементарных частиц не существует частиц, которые одновременно удовлетворяют этим свойствам, что означает, что частицы, обладающие этими свойствами, должны быть новыми физическими частицами, выходящими за рамки Стандартной модели".
"С точки зрения вышеизложенных соображений, вероятность того, что эта новая частица является стерильным нейтрино, довольно велика".