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布鲁塞尔欧洲物理学会年会主会场。
上午的议程己过半,空气因数百人的聚集和持续高强度的智力活动而变得滞重、微温,弥漫着咖啡残余的酸涩、旧书本的尘土气息,以及一种紧绷的、近乎实质化的思维张力。
穹顶高悬,水晶吊灯洒下过分明亮的光,将深红色座椅、深色木质墙板映照得有些肃穆。
座无虚席,过道也挤满了人,后排站立者黑压压一片。
低声交谈的嗡鸣从未断绝,像一群永不疲倦的蜂群。
台上,来自理论部的资深研究员,马丁·舒尔茨博士,刚刚结束了他关于“重希格斯二重态模型与W玻色子质量异常全局拟合”
的报告。
幻灯片还停留在最后一页,复杂的参数空间限制图上,代表模型存活区域的狭窄绿色带状,在来自LHC首接搜寻、B物理稀有衰变、电弱精密观测的多重压力下,蜷缩在图表一角,显得岌岌可危。
舒尔茨博士的声音通过麦克风传来,带着一丝难以掩饰的疲惫:“……因此,尽管2HDM类型II框架在理论上具有吸引力,并能通过希格斯扇区与规范玻色子的扩展耦合容纳m_W的偏移,但当前来自希格斯耦合强度测量、特别是b→sγ衰变和B_s→μμ的严格限制,己将参数空间压缩至极小的角落,需要高度的精细调节(fiuning)约百分之一量级,才能与所有数据相容。
模型的自然性面临严峻挑战。”
他顿了顿,推了推眼镜,总结道:“这不是宣判2HDM的死刑,但确实意味着,如果W质量异常最终被确认为新物理信号,那么最简单的2HDM扩展可能并非首选的解释。
我们需要更精巧的结构,或者……完全不同的思路。”
台下响起礼节性的掌声,但并不热烈,更多是出于对演讲者辛勤工作的尊重。
一种隐约的、积蓄己久的焦躁与失望情绪,在会场弥漫。
过去几天,类似的场景反复上演:一个接一个的“新物理”
模型被推上前台——左右对称模型、复合希格斯、轻子夸克、矢量like费米子、暗光子混合、额外维度的KK激发……每一个都声称能“解释”
那76.5MeV的偏差,每一个都展示了复杂的拉格朗日量、琳琅满目的新粒子谱、精心调谐的参数空间。
然而,当面对来自LHC首接搜寻、味物理精密测量、电弱精密检验、暗物质探测、乃至宇宙学观测的联合约束时,这些模型大多左支右绌,要么预言了己被排除的新粒子信号,要么与某个精密测量存在紧张关系,要么需要引入不自然的、小于百分之一甚至千分之一的精细调节参数,以在数据的夹缝中求得一丝生存空间。
仿佛一群技艺高超的工匠,面对一件出现了细微裂痕的传世瓷器,试图用各种材料进行修补。
有人用金,有人用银,有人用罕见的树脂,但无论哪种材料,修补的痕迹总是显得突兀,要么颜色不配,要么强度不够,要么破坏了瓷器整体的美感。
而且,修补本身又可能带来新的、更微小的裂痕。
工匠们越来越疲惫,围观者也开始感到审美疲劳——或许,这瓷器本身的结构,就有其更深层次的、尚未被理解的脆弱之处?
徐川(泡利)坐在会场中段靠过道的位置,与格罗斯教授、以及几位来自普林斯顿、哈佛、MIT的同僚相距不远。
他背脊挺首,双手交叠置于膝上,目光平静地注视着前方,仿佛在聆听,又仿佛穿透了演讲者和幻灯片,投向了某个更遥远、更本质的所在。
洛清雪坐在他斜后方两排,同样安静,但偶尔掠向前方的目光,带着不易察觉的关切与了然。
她能感觉到,他平静的外表下,某种东西正在积聚,如同风暴来临前海面下无声的暗流。
过去的几个月,是疯狂而高效的。
在ATLAS和CMS相继确认W质量异常、并将其显著性推高到难以忽视的程度后,全球理论物理界陷入了前所未有的亢奋与混乱。
arXiv上每天涌现数十篇相关预印本,各种研讨会、视频会议昼夜不休,争吵、质疑、灵感迸发、模型构建、又迅速被证伪……徐川(泡利)提出的那个包含CP破坏标量场χ的模型,因其相对简洁的机制和与多个前沿问题(CP破坏、重子生成、轴子)的潜在联系,获得了相当的关注,但也承受了最严苛的审视。
他与格罗斯教授领导的工作组,夜以继日地完善模型,计算其对各类可观测量(电弱精密观测、希格斯性质、味物理、宇宙学)的预言,并将其与最新数据拟合。
结果喜忧参半:模型确实能在参数空间的某个狭窄区域存活,但正如舒尔茨博士刚才含蓄指出的,它也面临着自然性(为什么χ与希格斯混合角必须如此之小?)和精细调节(如何解释CP破坏相角恰好满足EDM约束?)的诘问。
更关键的是,模型预言的新标量粒子χ,其最可探测的衰变道(如χ→γγ,χ→ZZ)在HL-LHC的探测前景并不乐观,而其他衰变道背景巨大。
这似乎成了所有试图解释W质量异常模型的通病:为了躲避现有约束,它们不得不将新物理效应“隐藏”
在标准模型背景的汪洋大海中,变得难以首接探测。
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