庞林摇头笑:“乔教授,太阳微确实存惰性微,惰性微转化程,存间很短,很难通段观测。,通宇宙微背景辐射寻找惰性微?记部署太空宇宙微背景观测阵列,由高掌控吧,需获取三十微背景辐射观测阵列观测数据!”
“宇宙微背景辐射……”
乔安华皱眉,喃喃语。
与宇宙微波辐射类似,宇宙微背景辐射爆炸残留微组。
随测量精度断提高,数十进系列实验,体物理宇宙背景辐射温度区域微伏。
测量提供关宇宙龄构精确图景,目观测数据显示,宇宙微背景每立方厘米约150微,温度约2尔文,且与微波背景各向异性。
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每方向略各向异性象存案例,论早期宇宙物质今见庞星系、星系群。
“庞教授,宇宙微背景辐射跟宇宙微波背景辐射,虽存定伏波,伏波非常平稳,基本将其视条直线,且微背景辐射观测阵列虽测量微振荡,观测微传播路程周期性变化,由观测阵列存太阳微干扰,导致观测宇宙微背景辐射,存某周期性,差每28循环,几乎太阳绕轴转周期重合,况,实际观测微背景辐射存很偏差,数据找惰性微存证据,……?!”
庞林笑:“乔教授,,微具静质量,周期性由太阳均等磁场造。磁场强度变化,使部分微流严重偏移,需,恰恰严重偏移微流产数据!”
乔安华瞪眼睛:“庞教授,思?”
乔安华仿佛隐约捕捉庞林法。
庞林淡淡笑:“管电微,μ微,τ微,它质量超1.1电伏特,单电五十万分,刚才提惰性微,却重微,按照计算数据,惰性微质量限应该达200电伏特,比剩几微高两数量级。管宇宙微背景辐射太阳微辐射,电微、μ微、τ微间转化每每刻,,量惰性微夹杂三微,因观测段原因,办法几微分辨惰性微存。,够精准测定宇宙微背景辐射太阳微流偏移角度数据,确定太阳微射流质量,将理论质量与实际观测质量做比。存惰性微,太阳微流质量恐怕远远超预估!”
乔安华眼睛瞪越越,甚至骇。
虽半,庞林水平早术界传,甚至数领域庞林帮助科界解决几重量级猜。
乔安华未,庞林基础物理领域,竟水平。
隐隐间,乔安华甚至酸溜溜感觉。
很清楚,果宇宙微背景辐射观测数据与庞林预测保持致,基础物理必将往推进步,轻将物理史留浓墨重彩笔。
诺贝尔物理奖言更探囊取物。
“庞教授,稍等,马数据取数据!”
庞林点点头,乔安华身影路跑办公室。
半,庞林乔安华拿三十宇宙微背景辐射阵列观测数据。
接三月,庞林再次进入闭关状态。
三十数据,超整整30TB,果经基因优化药剂改造,单单分析数据,庞林需几间。
,言,分析数据儿科,重,何数据获取信息。
研究海捞针,庞林却显兴致勃勃。
往穿越世界,因原因,庞林虽见识量黑科技,习少物理、化领域沿知识,独立做研究,次。
【宇宙爆炸产量光热爆炸结束遗留,随宇宙膨胀红移冷却,形今观测宇宙微波背景辐射。
类似,宇宙爆炸期间产量微遗留,形宇宙微背景。】
【早期宇宙温度、密度很高,因此微与其粒重、正负电、光等充分相互形热平衡流体,微与其粒相互转化,微分布符合极端相论性费米分布。极端相论粒,其数量质量密度n=[3/4]F*ζ(3)/π^2*gT^3,ρ=[7/8]F*π^2/30*gT^4……】
【其T温度,g由度,ζ黎曼Zeta 函数。费米则适角标F 因,玻色该因等1。随宇宙膨胀,弱相互反应速率迅速降(~T5),难维持微与其粒热平衡。弱相互反应速率Γ
【,微退耦久,早期宇宙量存正电与负电量湮灭光,导致光气体温度降
段间内较微慢。简单近似处理考虑此程系统熵:正负电湮灭,光、正电负电各两旋态,费米需乘因7/8,因此效由度g*si=2γ+(2e-+2e+)*7/8=11/2】
【正负电湮灭相应熵转移光,由度2。熵此程变,则Tf=(11/4)^1/3*Ti,终光气体温度与微气体温度间关系Tv=(4/11)^1/3*Tγ】
【今宇宙微波背景辐射温度2.725K,因此若微质量粒,则其今温度将1.945K。实际由微质量,其温度降更低。微振荡象表明微质量零,质量尚未测。每微(包括正、反粒)今数量密度约112 cm-3,据此今微相密度Ων=Σ mν/(93.8 h2 eV)。】
……
【微退耦期正爆炸核合始期。期,宇宙重主质形式存。此,质通核反应形氘核,进继续反应氚(3H),氦3(3He),氦4(4He)等。由氘结合较低,重数量远光,因此氘很容易被量黑体辐射光量较高少量光破坏,因此尽管氘质直接反应产物,形量并,其丰度主取决重数密度,稳定氦则形较,其丰度与重数密度膨胀率关系。】
【微程并直接挥重,主影响宇宙膨胀速度。每相论粒贡献部分宇宙密度,密度正比效相论由度g*。粒物理标准模型,3 代微。果考虑存非标准模型微g*=10.75+7/4 ΔNν,10.75 标准模型给爆炸核合期效相论由度,ΔNν,表示超标准模型轻微类,“轻”指微质量远爆炸核合期温度(~0.1MeV)因被视极端相论粒。给定今观测哈勃膨胀率H0,宇宙密度越,味核合期宇宙膨胀率越高。】
【宇宙膨胀速率越高,相应供反应间尺度越短,原初氦丰度影响,近似,ΔY=0.013ΔNν。因此,根据原初氦丰度,限制宇宙存微数量,据此推测存三微,考虑实际微退耦程瞬,常取标准值Nν=3.046。,氦丰度测量精度限,氦原初丰度测河外电离区氦丰度外插。近,氦原初丰度测量值比,目测量值0.246 0.254 ,其差异统计误差。另外Nν与重数密度存简并,限制方法精度。氘氦丰度,微数量限制1.8
【实际,此方法给限制限微,任何“暗辐射”分被限制。爆炸微处热平衡零质量玻色等效4/7 ~= 0.57 微。更早正反μ湮灭(T~100MeV)退耦零质量玻色等效0.39 微。】
……
整整三月间,庞林步踏房间。
饿,将食物送进。
困,倒头睡。
至洗澡什,存。
果,庞林研究除数外其科,带某目话,次,研究纯粹许。
头次基础物理研究,找研究数类似乐趣。
通帝视角寻找物质本源程,让感觉纯粹快乐。
直三月,庞林紧闭房门才倏打。
庞林,除乔安华外,沈渊!
“庞教授,怎?找需东西吗?”
乔安华眼睛眨眨盯庞林。
庞林微微笑,:“辱使命!”
乔安华沈渊视眼,均方眼丝兴奋表。
乔安华兴奋,微领域研究停滞数十,终突破性进展。
沈渊兴奋,惰性微,很让类微探测领域取突破。
突破,将拯救被困深处沈静提供基础。
“阿林,,三月,打理,整臭,先洗澡,顺便头剪,候咱再汇合讨论!”
沈渊庞林。
庞林抬臂闻闻,:“老师,像闻什臭味啊!”
沈渊哭笑:“闻才怪,赶紧洗洗,洗完再!”
“哦!”
庞林笑笑,直接返回房间。
半,顶头蓬松头庞林高物理研究议室内。
席次议,除乔安华、沈渊外,高物理另外两位院士季青青、刘旭及科院亚湾微实验室主任曹广云、清华理论物理教授王崇庆。
议始,庞林首先将三月果分享给座众,:“,欢迎参加次内部术报告,三月,根据高拿三十间微宇宙背景辐射观测阵列数据,其进细致分析,终根据数据,基本判定,宇宙,存四惰性微。微,将温暗物质力候选者,宇宙演化产非常重影响。”
“接,向各位展示微存证据。众周知,宇宙早期辐射主期,今宇宙密度几乎忽略光微等极端相论粒辐射主期宇宙密度主贡献者。辐射-物质相等红移约3200,此宇宙物质主,复合期(红移约1100),微仍密度显著贡献。”
“果存更微类,它将影响复合期宇宙膨胀速率,并进影响宇宙复合期龄、扩散尺度、声波视界等,宇宙微波背景辐射(CMB)温度偏振各向异性角功率谱显,更微数量效果使CMB 角功率谱谓衰减尾(damping tail)移更尺度。综合哈勃常数测量及T 等实验CMB 数据,l 值位1000 ~ 3000 处度测偏衰减,给效由度;3……”
“,目新微阵列卫星数据给Neff 很接近3:Neff=3.13±0.32,普朗克卫星TT+lowP;Neff=3.15±0.23,普朗克卫星TT+lowP+BAO;Neff=2.99±0.20,普朗克卫星TT,TE,EE+lowP;Neff=3.04±0.18,普朗克卫星TT,TE,EE+lowP+BAO。普朗克卫星TT,TE,EE 指普朗克测温度E 型偏振(TT,TE,EE)相关互相关角功率谱,lowP 指l<29 偏振数据,BAO 指综合6dF,SDSS,BOSS,WiggleZ 等尺度结构巡数据测重声波振荡给(03 仍……”
……
庞林语气疾徐,议室内,目光聚焦轻身。
除沈渊,剩几内物理领域泰斗级物。
乔安华,科院院士,长期高物理实验研究,球步轨撞机(Geosynous Orbit Collider)际合项目方负责。
季青青,科院院士,原核物理及高物理,主原核物理、粒物理、高实验物理等方研究,标准模型弱电称破缺给满解释,虽理论证明,已经际物理界赢广泛赞誉,很物理基理论试图标准模型进进步完善。
刘旭,圈量引力研究重拓者,旋结网圈(与旋泡沫)非微扰量引力研究曾引际广泛关注。
曹广云,除科院亚湾微实验室主任身份外,领导团队功确定微振荡,(Δm21)^2与(Δm32)^2间关系,使微振荡研究,剩理论CP破坏相角δCP需测量。
三月,庞林分析微辐射观测卫星阵列,乔安华闲,将庞林理论计算论文及惰性微猜给圈内诸重量级者,询问见法。
庞林猜物理界引广泛争议,支持,反。
,终结果,庞林宇宙微背景辐射观测卫星阵列数据,利证据。
今佬席场报告原因。
很清楚,旦庞林理论证实,类微及暗物质领域研究将向跨越步。
物理界,将再次迎尊诺贝尔物理奖奖杯!
……
“微质量精密测量尺度结构巡。光与等离体紧密耦合,形重-光流体,微、冷暗物质粒等相互微弱粒则其由穿。,冷暗物质粒运速度几乎完全忽略,因此主提供引力势,微期仍具非常高运速度,主展扩散性,导致kn≈0.026(mv/leV)^1/2Ωm^1.2hMpc^-1尺度功率谱压低,其程度ΔPlin(k)/Plin(k)~-8Ωv/Ωm。利效应,果够精确测量功率谱形状,并结合CMB观测,微质量进限制。通常,观测效应主依赖微质量Σmν,Σmν较,严格与单微质量关。”
“问题,宇宙部分密度涨落法直接观测暗物质。办法直接测量物质密度功率谱,通示踪物(例星系或星系际介质)推测密度功率谱。代尺度结构理论认,星系及其处暗物质晕物质密度较高处形,其分布相密度较尺度正比物质相密度,即δg=bδ,δg(x)=ng(x)-ng/ng,δ(x)=ρ(x)-ρ/ρ……”
“ng星系密度,ρ物质密度,b称偏袒因,较尺度,性质相近星系,b常数。,星系数密度功率谱Pgg(k)=b2P(k)。假设理论合理,观测证实——各类型星系功率谱虽偏袒因各相,功率谱致相形状。另问题,与微质量测量关尺度,密度涨落已经历定程度非线性演化,因此观测进精密限制,需比较观测数据与模型参数数值模拟结果。”
……
间分秒,知觉间,庞林报告进入尾声。
“综合各方参数,观测太阳微射流质量,比理论值高两数量级,诸文观测数据,非常符合惰性微理论预期,由此,确定,惰性微确实存,且很,直寻找温暗物质!”
议室内安静,话。
庞林淡淡笑:“什疑问吗?”
物理跟数方,数正确推理,逻辑基本懈击。
物理话,管什理论,即使非常符合理论,需诸证据相互佐证,直任何问题,才物理界广泛认。
比初苏联物理布鲁诺·庞特克威弗拉基米尔·格利鲍夫1969提微振荡理论,法初被提,并数物理接受。
随间推移,越越证据始倾向微振荡存。
超标准模型框架新物理,才物理界认。
庞林提惰性微理论,即使已经提足够证据,座众完全认,依旧很难。
,季青青率先声:“庞教授,否认,理论及提交证据,非常具服力,,几问题。”
“季教授,请!”
“据知,虽目宇宙微背景辐射观测阵列卫星功率谱测量精度已相高。微振荡实验知,微质量至少超0.04eV,微质量限制已接近。,问题,尽管偏袒因般常数,较高精度假设仍失效,偏袒因微尺度依赖性,即b常数b(k),导致微质量测量较误差。何解决问题?”
庞林笑笑,:“很简单,几方法测量微质量,通比微卫星观测阵列数据误差。例,随宇宙膨胀微热速度弥散逐渐降低,均匀物质尺度结构引致微获较本速度——因微本身质量、速度弥散,因此其传播感受引力场平均值与普通冷暗物质,导致微与暗物质间存相速度。相速度存,导致微密度相关函数或功率谱存偶极矩。尽管微密度本身法直接观测,微暗物质密度类型星系产影响,因此通观测类型星系互相关函数偶极矩,测量述微分布偶极矩。尽管测量互相关函数依赖偏袒因,偶极矩偏袒因并敏感,提供极佳微质量测量段。此外,非线性结构暗物质晕产微尾迹,尾迹存偶极矩,未通弱引力透镜进统计观测。”
季青青沉吟片刻,脸露笑容:“法错!”
,曹广云跟声:“庞教授,目较巡包括斯隆数字巡(SDSS)及其续BOSS,eBOSS 等巡,及WiggleZ 巡。SDSS 7 次释放数据(DR7)给其观测亮红星系(LRG)红移分布数据。星系恒星形率较高较蓝,虽连续谱光度很高,因显著射线谱线便进红移测量。综合尺度结构CMB 数据微质量限制95%C.L.限制。且加入引力透镜效应限制稍弱变化。篇论文,星系引力透镜数据限制功率谱微质量,目星系引力透镜数据精确且其给结果与其观测数据存定冲突,何解决问题?”
庞林慌忙,淡淡笑:“曹教授,翻论文十三页,,SDSS LRG 给限制比WiggleZ
稍强,尽管者更巡效体积。认,因SDSS LRG 巡区域较规则,其窗口函数更锐利,波数k测量结果关联较,WiggleZ 窗口函数则比较宽。综合数据,给强限制Σ mν<0.11eV(95%C.L.)。除星系外,观测高红移类星体,其光谱拉曼α吸收线丛,光传播途径被红移处电离星系际介质内含少量性氢吸收形,通常称拉曼α森林,反映星系际介质分布,提供
另测量关尺度物质密度涨落段。拉曼α谱线本身处紫外波段,受球气吸收影响,低红移类星体拉曼α吸收线很难观测,2.1
议室再次安静,儿,话。
乔安华口:“什疑问吗?”
众均摇摇头。
乔安华笑:“,庞教授,问题,否认,篇论文通宇宙微背景辐射观测阵列测量太阳微射流质量方法,数据确实非常符合理论模型。办法毕竟间接证明法,问更直接办法证明惰性微存!”
乔安华话音落,议室内顿响阵骚。
曹广云笑:“老乔,问题抬杠,果找更加直接测量方法,庞教授惰性微理论几乎板钉钉……”
乔安华笑笑,声。
众顿将目光聚焦庞林身。
庞林笑:“乔教授,其实正接,三月,除整理微阵列观测数据外,更办法证明惰性微存,且真给找。”
“什办法?”
庞林话口,议室内再次骚。
连直话沈渊,脸流露丝惊容。
庞林笑:“知听微双β衰变?”
“微双β衰变?”
议室内众脸色变。
庞林笑:“应该记泡利1930解释贝塔衰变连续谱纠结明微?原核变质衰变叫β衰变,果两变两质衰变叫双β衰变,像并难理解。泡利告诉每β衰变应该微伴随,因此双β衰变应双微伴随双β衰变才?,物理却,虽部分双β衰变微,实验存微双β衰变象。百,象找合理解释吧?”
庞林番话口,乔安华、曹广云、季青青、刘旭等脸流露震惊表。
乔安华:“庞教授,思,谓微双β衰变并非产微,产观测惰性微,才谓微双β衰变象?”
庞林笑点点头,:“琢磨透微吧。知狄拉克方程描述费米场方程,正电狄拉克电海洋带负量空穴。1937,利才青物理马约拉纳因满狄拉克方程电正电间非称性,将正、反粒场组合满足正、反粒称性狄拉克方程场,应粒谓马约拉纳费米,它反粒。马约拉纳文章提,性微新马约拉纳费米。”
“1938,途量马约拉纳神秘失踪,此再见。微底狄拉克费米马约拉纳费米此公案。普通β衰变,论狄拉克马约拉纳理论电定伴随反微,观测区别。1939 ,哈佛弗瑞提通寻找微双β衰变微本质做判断,寻找双β衰变仅仅两电微末态反应。反应原理:原数A电荷数Z原核次(A,Z)→(A,Z+2)+e-+e-+v-e+v-e反应,由求次性反应,需确保间态原核(A,Z+1)虚态,求其核质量比母核(A,Z),次β衰变。微双β衰变求β衰变放虚微二β衰变被吸收,至形微双贝塔末态,反应微马约拉纳粒才。符合条件原核三十。趣,早期预言微双β衰变比普通双β衰变更容易,其半衰期1015 左右。”
“,更合理解释,双β衰变,谓β衰变,放虚微二β衰变被吸收,β衰变产惰性微,二次β衰变惰性微转化另微,被二次β衰变吸收,才形微双β末态。至实验证明话,难度吧?!”
乔安华笑:“什难度,博士做!”
曹广云身:“老乔,等什,实验室!”