如果说我自己,身份上我是一名理论物理学家,不过在对外的时候,我都只是说自己在实验室干活,亲戚也只是知道我留校任教而已。在来这个大学报道以前我就知道,现在并没什么高大上的理论物理学家,这是一个注定默默无闻的职业,而影响我做出职业选择的最主要因素也许仅仅是我喜欢。
我是一个有真正科研精神的人,我总是这样安慰自己。
物理学的璀璨光辉闪耀在100年以前,在普朗克、爱因斯坦和波尔的那个时代,而后来的荣光归于杨振宁,还有科普写的很好的霍金,而最近这些年,亮眼的科研成果也许还要提一下轨道上的哈勃望远镜、宏伟的粒子对撞器和深不可知的弦论,最近还多了一个圈量子理论,这是些偶尔还会被媒体提起的字眼,但除此之外,整个理论物理学界已经有多久没有获得新的令所有人瞩目的突破了?诺贝尔奖的确年年都有在发,不过和几十年前相比,大部分学科的前进速度都可以用蠕动来描述。而像我们这样的人又还有几个?每天废寝忘食,当个事儿一样的冥思苦想,想知道宇宙的本质和命运,所以英语语文数学计算机一个也不能落下……这可是完全无法商业转化的科研方向,只能靠拉点横向课题过日子,极限了写几本叫好不叫座的科普书,但也卖不过那些文科出身半路出家的畅销书作者。据说,有些其他地区的研究所已经快要停止相关方向的研究经费了。
很多同校同专业的师兄师姐从刚考上研究生时就做好了转行业的计划,就像数学系本科毕业生没有几个人真的会研究一辈子数学一样。有转向金融行业的,做做数据分析,或者转软件开发,也有转向生物、材料或实验设备的,这些方向还能燃烧一下快要冷却的脑细胞,或者犒劳自己清苦的学习生涯,只有我傻呵呵的一直沉浸在这个圈子里。从高中物理奥赛被直接录取,到现在还没有面临过考学和岗位上的竞争,平平淡淡,稳稳当当。我的导师曾点评过,说我这样的人踏踏实实,能出成绩,可博士毕业已经两年了,文章的确发了几篇,但最大的成果也就是顺顺利利的拿下了一个助理研究员的工作,好让家人不再担心,除此之外最值得称道的就是现在还没有心理问题,师门关系融洽……当老同学聚会时偶尔也会吐槽一下自己的收入不够看,不过都知道的,实验室这么忙,住也是住宿舍,这么多数据要汇总,那么多文献要查阅,挣钱的时间都没有,我又哪有时间去花钱呢。
不过呢,忙归忙,总有清闲或需要放松的时刻,比如当计算机处理数据的时刻,也许我能放半个下午的假,所以我给自己找了一个小活,去论坛上回答一些网友的问题,做些科普,偶尔也会写点东西,你们都懂的,在网上我也是个大V,有那么几万的粉丝。
这件事要从5天前说起。
周一的下午,我收到了一个读者的信息,他是民科吧的小吧主,在逛vixra时偶然看到了一篇奇怪的文章。
文章的标题倒是很醒目,或者说过于醒目了:质子结构新模型,
大家都知道,现在学术圈的人离不开发论文。本科的毕业论文就不说了,研究生毕业要论文,博士生毕业还要论文,而且都有各种量化的要求,期刊级别,作者身份,当然还有数量。可算等博士毕业了,混上了教职,每天还是离不开看论文写论文发论文,还会增加一个指导别人发论文的活,把自己发论文的经验总结给后来人,这也是传承有序的一部分。每个人都知道作为科研工作者,我们的本职工作应该是探索未知的领域,而不是沉迷于文案写作。不过这又能如何,领域内的热点就那么多,而且没有一个是好出成果的,盛宴已过啊。
然而,即使有了像样的思路或突破,写了一篇看起来很有价值的论文,可学术期刊的出版周期一般都很长,审核出版都是流程,编辑和审稿一步也不能少。如果是一些冷门专业就更惨了,找不到合适的审稿那是常有的事,可算找到了人却赶上别人去度假你也只能干等着。所以,如果谁自认为有了什么好文章,等不及期刊的流程又害怕别人发表在你前面,就可以考虑把论文发到论文预发表网站上。这也是现在的潮流,不发的反倒是少数,而各个行业有自己的论文预发表网站,在物理圈,对应的网站是arxiv.org。
据说在最开始,这个网站是不审核的,可到了后来,总有人在上面发表一些不那么靠谱的东西,天天都要打倒爱因斯坦推翻相对论,所以这个网站也设置了筛选发表的功能,不但筛选ip地址,还要筛选邮箱后缀,再后来还有专人对文档内容进行简单的审核,所以现在,如果谁想发表一些离经叛道的东西也就不那么容易了。
可有的大突破的确会看起来很反常,而arxiv的审核机制难免会筛除掉真正大神的论文,耽误了论文的预发表,所以后来就有暴躁老哥建立了arxiv的镜像网站vixra,功能和正版站几乎一样,但完全没有审核,只要是话题相关的论文就可以发表,优点当然是能满足预发表的作用,也就是标记发表时间和作者身份,万一争论起来有个凭持。但缺点也很明显,一个是它难免混杂大量不那么科学的论文,圈子里称呼它为民科的灌水乐园,我们自己是不会用的,因为它的另一个缺点就是感觉就很丢人。
这篇文章就被发表在这个很不正规的vixra.org上,5月份被上传,到现在只有十几个人下载,也不知道谁那么闲会去这种地方找东西看,至于我,本着闲着也是闲着的精神,也就下载下来扫了一眼。
文章很小,甚至都称不上论文,只有两个已知的数据和一个数学计算,最后挂了个猜想就草草结束。没有概述,没有原理,没有对已知物理模型和方法的沿用,引用也只有可怜的两个,连结论都不是封闭性的,作者没有表明自己的学术身份,更没有科研机构和大牛的背书。
不过呢,这两个已知的数据我的确是很熟悉。
一个数据是质子最新的测量质量,1.67262171552456*10(-27)kg,另一个是刚才说的,在2010年得到的一个质子半径测量值: 0.84087*10(-15)m。
而这篇论文认为,在这两个数值之间存在密切且确定的关联。
但要知道,从没听说过在这两个数值之间存在怎样的关联,这十年内没有,而在之前的一百年里似乎也没有。
如果说一个铁球的半径和质量之间存在确定的关系,那没有人会反对,但如果说质子?那还真不是这么回事。
因为众所周知,质子是由两个上夸克和一个下夸克所组成的复合粒子,所以质子的半径来源于这三个夸克在发生相互作用时所占据的空间尺度。而在质子内部,除了应该存在这三个夸克以外我们还知道存在着胶子,胶子是在夸克之间传递作用的粒子,这三个夸克的质量只占质子总体质量的7%,剩下的质量由胶子来实现的。
而质量的产生更是来源于希格斯机制,这是最近非常火热的话题,而相关的研究已经是诺贝尔奖的获奖热点。
所以说,除非有人能把夸克的细节和希格斯机制的所有细节都弄清楚,否则怎么可能在质子半径与质子质量这两者之间找到直接的关联?更何况,这仅仅3页的奇怪论文,还有一页写的是引用?
耐着性子,我看了一眼它的计算,反正只有几行。
这是这篇论文的核心,也是非常简单的高中物理级别的计算。对于习惯了各种拉格朗日量的我来说,简直就是放松思维的小清新。
作者先根据质子的质量和爱因斯坦有名的质能公式E=mC(2),计算出质子对应的能量,代入后得到E=1.50327742889536*10(-10)j。
再假设让这个质子完全湮灭为能量,转化为光子。则根据光子的能量公式E=hv和普朗克常量h,计算出这个光子的频率(v)和波长(λ),λ=hC/E=1.32141001984485*10(-15)m。
回头再根据质子的半径计算质子的周长,这就是小学内容了。圆的周长等于半径*2π,所以质子周长=2πr=5.283341939124*10(-15)m。
然后作者发现,光子的波长÷质子的周长=1.32141001984485*10(-15)÷5.283341939124*10(-15)=0.250108744629908≈1/4
不得不说,这个数值的误差是非常非常小的,几乎可以认为,如果一个质子湮灭为光子,它的波长刚好等于质子周长的四分之一。
从数学上看,这的确有点意思。
而作者继续展开脑洞,根据光子能量的大小与波长的长短成反比的规律,所以作者提出,如果我们把一个质子看作四个等能量的小光子,那每一个小光子的波长刚好与质子的周长完美匹配,而如果我们想象有四个这样的小光子在空间中围绕同一个原点做环形移动,那这四个光子环所具有的能量与一粒质子所具有的能量是完全等同的,且这四个光子环所占据的空间大小也与一粒质子完全等同。
基于此,作者提出,这会不会是质子的真实结构?
看完之后,我感觉眼睛有点瞎,他这可不是在讨论一种质子的可能模型,而是在动摇夸克模型,更甚至,他质疑的是粒子的标准模型理论。
可仅仅根据两个数值的关联就想要推翻夸克模型?如果夸克模型错了,那整个物理学界都得默哀半天吧,那么多建造了粒子加速器的国家该去找谁哭?杨老也会很头疼吧……所以不用我再细想,而是这个作者想多了。
简单的回复了那个小吧主,告诉他我已经很久没有碰过实际的粒子物理了(其实这一点也不违心,在我看来这几年我的本质工作仅仅是处理数据和奋笔疾书),所以没能力给出专业的评判,建议他再找其他人问问。
我原以为,这件事到此就该结束了,但没想到的是,这个脑洞居然深深的刻在了我的脑海里,似乎始终有几个光子样的小球在我眼前画圆圈,任何圆形的物件都能令我出神,小小的光球一圈一圈的旋转,以每秒钟千万亿亿圈的速度,在空间中最终构成一个闪亮的光茧。
这真的是质子么?
无他,虽然匪夷所思,但质子的质量与半径的数值是不会有太大的出入的,这是实实在在的实验室测量值,这可以说是实验物理学家在近年最闪亮的成果之一,而这四个光子形成的假想结构与质子的能量与半径,太过匹配了。
要知道,对于我这个领域而言,在这样的微观尺度上,很多时候,有时只要幂数相同就可以论证一个实验的正确性,而这两个10的负15次方的数量级的数字,误差只有万分之几,这可以说是实实在在的证据。而质子的半径和质量具有相关性,这当然是合理的,隶属于一个物体的两个属性必然有相关性。
所以,万一,万一这个思路是对的呢?
难道质子真的是由转动的光子组成的?质子就变成了由光子组成的结构,那夸克模型就必然是错的。可如果夸克模型是错的,那粒子的标准模型又该如何自处?我们这些年,我们前辈的这五六十年,大家孜孜不倦的又在做什么?
会塌的啊……三体中的物理学家说物理学不存在,而我在想,我是不是也疯了。