第428章 這八分鐘裡,到底發生了什麼?(4K)
次日上午,克拉拉搞到數據還需要一些時間,所以李東就來到了自己的辦公室。
他昨天就通知了那三個報名讀他研究生的學生來交作業。
很快辦公室門口就響起了敲門聲。
「進來。」
顧銘三人手裡都拿著一疊手稿走了進來。
三人的臉色雖然各不相同,但無一例外,都不太好看。
「李東教授。」三人齊聲叫了一聲。
李東點了點頭。
「來吧,給我看看。」
他先接過了顧銘的手稿。
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顧銘此時有點緊張,雖然他和李東有私交,但是他和王浩走的近,所以耳濡目染的也知道了一些李東的性格,室友都往死里整,何況他只是李東以前的組員呢。
李東沒有注意到顧銘表情,他只是低頭看他的作業。
顧銘是三個人里數學底子最深的。
他的主攻方向偏幾何朗蘭茲,和這道題的距離最遠,但他找到了一條很聰明的迂迴路線。
他沒有正面硬推五次數域的計數函數,而是從自守表示的譜分解入手,先將計數問題翻譯成l函數在臨界線上的矩估計問題,然後利用hecke算子的譜展開逐步逼近。
這條路本身的選擇就很見功力。
一般學生看到這道題,第一反應多半是從篩法入手,因為篩法是計數問題的標準武器。
但五次域的判別式增長極快,經典的幾何篩在高次域上效果很差。
顧銘繞開了篩法,從譜的角度切入,相當於不直接去數有多少個符合條件的數域,而是先用一組「探測信號」去照這些數域,通過分析信號的回波來間接推斷數量。
手稿寫了十幾頁,邏輯清晰,推導嚴謹,一路推到了關鍵的亞凸界估計,也就是必須證明某個l函數在臨界帶內的增長速度嚴格低於「凸性界」給出的上限。
但是到這裡,顧銘明顯卡住了。
亞凸界估計是解析數論里出了名的硬骨頭。
當年去掉廣義黎曼假設這根拐杖以後,整個推導的重心就壓在了這個估計上。
以顧銘目前的技術儲備,想要獨立跨過這道坎,還差最後那幾步關鍵的分析技巧。
但已經很不錯了。
這個深度,放在燕大在讀研究生里都算出色的。
李東把顧銘的手稿放到一邊,又拿起了宋懷瑾的。
宋懷瑾的研究方向是算術統計,跟這道題屬於直系親屬關係。
他的切入點完全和顧銘不同,是從經典的cohen-lenstra啟發式出發,用篩法配合數域的判別式計數來搭框架。
框架搭得很規矩。
該引用的文獻引了該設立的輔助引理立了,每一步都踩在前人的肩膀上,沒有一個環節是野路子。
基本功特別紮實。
李東腦子裡忽然冒出了傅忱。
這個宋懷瑾在氣質上和傅忱有那麼幾分相似,都是那種「我未必是最聰明的,但我的每一步絕對不會錯」的選手。
但又比傅忱多了一點靈性。
他的手稿里偶爾能看到一兩處讓人眼前一亮的小技巧,比如他在處理五次域判別式的上界估計時,借用了一個來自加性組合的引理,把本來很粗糙的誤差項壓縮了一個對數因子。
這不是教科書上會教的東西,是他自己想出來的。
只是他的短板也很明顯。
每一塊都有,但每一塊都不夠長。
篩法懂,但沒有深入到能處理五次域那種級別的複雜度,譜理論也有了解,但也只是皮毛……
雖然像一個六邊形戰士,但六條邊都不夠長。
最後是周向晴的手稿。
李東翻開來看了兩頁,眉頭就皺了起來。
他又往後翻了翻,這份作業給他的感覺不像是一個人做的。
前半段的思路帶著很明顯的加性組合色彩,和集估計的手法大開大合,有些地方甚至顯得有點粗糙,但粗糙裡帶著一股不管不顧的衝勁,像是看到了一個方向就直接衝過去,哪怕中間碎了幾塊磚也不在乎。
可後半段突然就變了。
邏輯變得極其縝密,每一步推導都有完整的誤差控制,輔助引理的選取乾淨利落,沒有一絲多餘。
而且這種風格不是教出來的,像是天生的直覺。
周向晴很聰明,但她的聰明是那種四處發散的思維。
後半段這種嚴謹推進方式,不是她的風格。
李東把顧銘和宋懷瑾的手稿放到一邊,然後把周向晴的手稿拿近了仔細看。
然後他抬起頭,看著周向晴。
「和別人一起做的?」
周向晴一點都沒猶豫,大大咧咧地承認了。
「嗯!」
她甚至還解釋了一番。
「我覺得做課題這種事,就是需要大家齊心協力嘛。」
「我自己搞不定的東西,如果有更合適的人能做,她也願意幫忙的話,合作肯定比一個人效率高。」
李東笑著搖了搖頭。
「你說的道理沒有任何問題。」
「可現在我是在考你。」
「你這樣,我不知道你的思路到底走到了哪一步。」
周向晴愣了一下。
她確實沒考慮到這一層,她只想著效率,沒想到李東看的不是結果,是過程。
「不好意思,李東教授,」周向晴反應很快,立刻道了歉,「我重新去做,如果您覺得不合適,可以重新出題。」
「不用,」李東擺了擺手,然後又看了看顧銘和宋懷瑾「你們三個各自根據這道題做一篇論文給我,大小無所謂,長短也無所謂。」
「我只有一個要求。」
他看著三個人的眼睛。
「讓我看到你們的閃光點。」
三人對視了一眼,然後齊齊點頭。
這道題要做成論文,難度比交一份作業又上了一個台階。
論文意味著完整的邏輯閉環,不能只推到中間某一步就停下來,你必須從頭走到尾,哪怕最後的結論只是一個局部的、有條件的結果,它也必須是完整的。
三個人心裡都清楚這意味著什麼。
但沒有人退縮。
三人起身準備往外走。
李東忽然開口了。
「周向晴。」
「你問問你那個搭檔,她願不願意自己也做一做這道題。」
周向晴的眼睛一下子就亮了。
「李教授,可以嗎?那如果她做得很好的話是不是也可以報您的研究生?」
「都可以,」李東笑著說,「就看她自己願不願意了。」
「她肯定願意!」
周向晴笑嘻嘻地拿著手稿,幾乎是蹦著出了門。
她的聲音從走廊里傳過來,越來越遠。
「喂,米夏!」
李東搖了搖頭。
他挺想看看米夏會怎麼來拆這道題的。
……
做完這些事以後,李東又去了趟301醫院看望楊先生,楊先生的狀態比上次更差了。
這次李東沒有和老人討論任何學術上的事,只是陪著他說了說京城最近的天氣,食堂新出的辣子雞不如以前好吃了,還說威滕教授嫌博雅酒店的枕頭太硬又不好意思提。
楊先生聽著,偶爾笑一下。
李東臨走的時候,楊先生忽然開口了。
「你要是早出生一些年就好了。」
「或許我們就能成為並肩作戰的同伴了。」
李東聽到這話他沒有接,只是向楊先生重重地點了一下頭,然後轉身走出了病房。
……
回到辦公室,克拉拉的數據已經發過來了。
郵件里還有一行字。
「李東教授,這是你欠我的。」
李東無奈的打開了附件。
這一次,克拉拉給他搞來的是太陽中微子完整的三十年歷史觀測數據,包括霍姆斯特克金礦實驗從1968年到1998年的全部原始記錄,以及後續幾個實驗組的獨立測量結果。
數據量很大。
但李東現在不急著分析模型,他只是想先把那條始終趴在理論值三分之一附近的曲線看清楚。
要理解這條曲線為什麼不正常,首先得弄明白太陽中微子是怎麼來的。
太陽發光的本質是核聚變。
在太陽核心,溫度高達一千五百萬度,壓力大到原子核之間的電磁排斥力被強行壓垮。
四個氫原子核在這種極端條件下被擠壓成一個氦原子核,其間虧損掉的質量按愛因斯坦的公式e=mc2轉化為能量。
這就是陽光的來源。
而這個聚變過程有一個副產品:每完成一次完整的聚變循環,必然會釋放出兩個中微子,這是物理定律寫死的硬性規定。
聚變循環中有兩步涉及質子轉化為中子,每一步都必須發射一個中微子來帶走多餘的量子數。
就像燒汽油必然產生二氧化碳一樣。
你可以不喜歡尾氣,但你改變不了化學方程式。
這就意味著你只要知道太陽每秒鐘釋放了多少能量,就可以反推出它每秒鐘必須發射多少個中微子。
太陽的光度是一個測量得極其精確的數字,3.846x102?瓦,所以中微子的產量也可以被計算出來。
約翰·巴考爾花了大半輩子建立和修正標準太陽模型,給出了太陽核心中微子流量的理論預測值。
那怎麼去檢驗這個預測值呢?
中微子又幾乎不和任何物質發生反應。
每一秒鐘,大約有六百六十億個來自太陽的中微子穿過你面前一平方厘米的面積。
它們穿過你的身體穿過地板,穿過整個地球,然後從另一面飛出去,途中幾乎不留下任何痕跡。
一個人從出生到死亡,全身的原子被太陽中微子擊中的次數,平均下來不會超過一次。
要想抓住這種東西,要怎麼辦呢。
上世紀六十年代末,美國物理學家雷蒙德·戴維斯想出了一個堪稱瘋狂的辦法。
他在南達科他州的一座廢棄金礦的地下一千五百米處,放了一個巨大的罐子,裡面裝了六百一十五噸四氯乙烯。
四氯乙烯就是乾洗店裡用來洗衣服的那種乾洗液,你去乾洗店能聞到的那股刺鼻的化學味道就是它。
為什麼要埋到地下一千五百米?
因為宇宙射線無處不在。
如果把罐子放在地面上,宇宙線撞擊原子核產生的信號會徹底淹沒中微子那微弱的痕跡。
一千五百米的岩層足以屏蔽幾乎所有的宇宙線粒子,但中微子不會被岩石擋住,它能毫無阻礙地穿過整顆地球。
至於為什麼要用四氯乙烯?那是因為四氯乙烯里含有大量的氯-37原子。
中微子打中氯-37的時候有極小的概率會把它變成氬-37。
氬是惰性氣體,不跟任何東西反應,所以可以從六百多噸液體裡被單獨提取出來。
每隔幾周,戴維斯的團隊就會用氦氣把液體裡新生成的氬-37原子全部吹出來,然後一個一個地數。
在六百一十五噸液體裡,數幾十個原子。
這活聽起來不像物理實驗,更像在太平洋里撈一根針。
但他們做到了。
實驗從1968年一直運行到1998年,整整三十年。
結果呢?
每一次測量,數到的氬-37原子數量都只有巴考爾模型預測值的三分之一左右。
一開始所有人都覺得實驗出了問題。
畢竟在六百多噸液體裡數幾十個原子,漏掉幾個太正常了。
後來,日本的超級神岡探測器、加拿大的薩德伯里中微子觀測站,用完全不同的探測原理獨立重複了這個實驗。
結論一模一樣。
中微子確實從太陽核心出發了,但到達地球的時候,只剩下了三分之一。
另外三分之二,在從太陽核心飛往地球的八分鐘裡,消失了。
李東看著屏幕上那條數據曲線。
又是三分之二。
楊先生的手稿里,物質場的荷被鎖死為+2/3、-1/3。
群里大佬們的枚舉結論里,活下來的構型套數只有三的倍數。
現在,太陽中微子的流量恰好只到理論值的三分之一。
它們之間有沒有關聯?
也許有也許沒有。
也許是巧合,也許整個宇宙里根本就沒有巧合這種東西。
楊先生和威滕的手稿不是已經暗示了這一點嗎?
但不管怎樣,李東現在好像發現了一扇門,那個門裡有光透了出來
門上寫著一個問題。
這八分鐘裡,到底發生了什麼?