“假设存在一种未知的新粒子,它的寿命短到了令人发指的地步。短到它诞生的那一瞬间,就已经死亡了!短到甚至逼近了普朗克时间!”
“也就是说,它的‘衰变宽度’极大!极大极大!”
“如果这个新粒子的衰变宽度,大到了几十甚至上百GeV呢?”
徐辰猛地站起身,在狭窄的房间里来回踱步,脑海中的风暴已经彻底成型。
“那它就不会在质量谱上形成一个尖锐的‘小土包’!它就象是一颗被引爆的烟雾弹,把自己的‘体重’化作一团幽灵般的迷雾,均匀地弥漫、扩散到了一个宽广的能量尺度上!”
“更恐怖的是,在量子场论中,如果新粒子(信号)和普通粒子(本底)衰变出相同的产物,它们在量子态上是不可区分的。这就意味着,它们不仅会各自衰变,还会发生‘量子概率幅的干涉’!”
这就好比经典的双缝干涉实验,当未知粒子的量子波函数与普通本底噪声的波函数叠加时,波峰遇波峰会增强,波峰遇波谷会抵消。
“这种干涉的物理表象是什么?”
徐辰停下脚步,猛地转头看向屏幕,眼中爆发出骇人的精光。
“是‘跷跷板效应’!”
“在低能区,幽灵粒子的量子态和本底噪声发生‘相消干涉’,导致低能事件数量诡异地减少;而在高能区,它们发生‘相长干涉’,导致高能事件数量诡异地增加!”
“一头被压低,另一头被抬高。整个本底噪声的曲线,会在一个非常宏大的能量跨度上,发生一种十分缓慢、十分微弱的‘全局扭曲’!”
轰!
所有的理论线索在这一刻形成了一个完美的逻辑闭环!
如果这个假设成立,那就能完美解释为什么物理学家们找了这么多年都一无所获!
因为他们太习惯用“放大镜”看局部了!他们把几十PB的数据切成一个个极小的能量区间,用精细的平滑函数去拟合局部的背景曲线。
当你用放大镜去看一条非常平缓的波浪线时,你看到的永远只是一条直线!
物理学家们在做局部拟合时,不知不觉地把这种十分微弱的“全局扭曲”,当成了探测器的“系统误差”,直接用平滑函数给强行抹平、吸收掉了!
“这就好比,他们一直在用极其精密的仪器,试图在海面上查找一朵异常的浪花。但他们根本没有意识到,整个海平面,正在因为海底的某种巨大引力,发生着十分缓慢的潮汐倾斜!”
……
“呼——”
徐辰长长地吐出一口浊气,强行压下沸腾的血液。
理智告诉他,这目前仅仅只是一个天马行空的数学猜想。
物理学不是写科幻小说,宇宙也不会因为你的数学模型很优美,就乖乖按照你的剧本运转。在没有拿到确凿的数据证据之前,这一切都只是空中楼阁。
现在的问题是:怎么证明?
既然不能用传统的平滑函数去拟合,那就必须找出新的数学方法。
“不需要缺省任何物理模型,不需要拟合任何背景曲线。我要让数据自己暴露出它内部的全局关联性!”。
代数几何?不行,太依赖局部结构。
拓扑数据分析?计算量太大,几十PB的数据会把CERN的网格直接跑崩。
突然,一把非常冷门、但在金融量化领域大放异彩的“妖刀”,跳入了他的脑海。
“随机矩阵理论(RMT)!”
徐辰的眼睛猛地一亮,但紧接着,他的眉头又深深地皱了起来。
“不……不行。传统的RMT有致命的缺陷。”
说起来很讽。结果后来,这套理论被华尔街那帮搞量化交易的宽客们学了去,在金融界发扬光大。
在金融界,量化分析师用RMT处理海量股票数据。如果涨跌完全是随机的市场噪声,那么它们构成的协方差矩阵的特征值,必然会完美地服从一个优美的数学分布——“马琴科-巴斯图尔分布”。在坐标图上,这个分布看起来就象是一个死寂的、完美的半圆形。只要有某只股票存在隐秘的关联,它的特征值就会游离出半圆,发生“BBP相变”。
“但华尔街的股票噪声是相对平坦的白噪音,而LHC的本底噪声,是复杂的‘有色噪音’!”
质子对撞中充满了已知的量子色动力学(QCD)喷注和动量守恒效应。如果直接把LHC的几十PB数据扔进传统的随机矩阵里,那些已知的标准模型物理反应,会瞬间制造出成千上万个虚假的“BBP相变”,把真正的新粒子信号彻底淹没!
“我必须改造这把刀。”
徐辰的手指在桌面上疯狂敲击,他那