Chương 614: Lực hạt nhân được tạo ra như thế nào
“Trời ạ?
Lục thần à?
Thật là ngôi sao của tôi!
Khi nhìn thấy người đàn ông vừa đứng dậy, Trương Trung Khánh suýt nữa làm rơi kính xuống đất.
Nghĩ đến việc vị bậc thầy lớn lao này đã ngồi trong lớp học của mình và lắng nghe bài giảng suốt nửa ngày trời, anh ta cảm thấy vừa ngạc nhiên vừa vui mừng, giống như vừa trúng số vậy. Ngạc nhiên vì hoàn toàn không hề hay biết điều này, còn vui mừng vì sau này có thể khoe khoang với mọi người rằng mình từng được dạy bởi một người đoạt giải Nobel.
Tuy nhiên, mặc dù Trương Trung Khánh có đủ cảm xúc lộn xộn trong lòng, nhưng Lục Chu lại chẳng hề cảm thấy gì cả.
Lớp học vốn dĩ cũng là nơi để trao đổi kiến thức học thuật. Trước đây khi còn ở Princeton, ông cũng thường xuyên yêu cầu sinh viên của mình lên giảng thay mình. Ít nhất theo quan điểm của ông, việc trao đổi kiến thức học thuật không phân biệt địa vị hay danh tiếng cao thấp.
“Lục Giáo Thụ, xin mời.” Giáo sư Trương lập tức vẫy tay mời và lịch sự nhường chỗ cho Lục Chu trên bục giảng.
“Không cần phải quá lịch sự đâu, tôi chỉ đơn giản là có vài ý tưởng muốn chia sẻ thôi.” Nhìn thấy cử chỉ khiêm tốn của Lục Chu, anh ta mỉm cười và nói. Việc tiếp tục lịch sự chỉ làm lãng phí thời gian mà thôi… Hơn nữa, bản thân ông cũng không phải là người thích nói nhiều lời không cần thiết.
Đi đến trước bảng đen, Lục Chu nhặt lấy cây phấn.
“Những vấn đề như thế này không phải sinh viên đại học có thể giải quyết được. Ngoài việc cần hiểu sâu về lý thuyết màu lượng tử, họ còn phải nắm vững kiến thức về phân tích toán hàm nữa.”
Dừng lại hai giây, Lục Chu tiếp tục giải thích: “Tuy nhiên, thực ra chúng không phức tạp như mọi người tưởng đâu.”
Nói xong, ông bắt đầu viết công thức lên bảng đen và tính toán.
“Bắt đầu từ lý thuyết trường, vẽ các đồ thị Feynman, sử dụng quy tắc Feynman để tính toán biên độ tán xạ… Chúng ta sẽ được kết quả là…”
【iM = 2m^ss · 2mδ^rr】
【……】
“Trong đó, mφ là khối lượng của boson tương ứng, còn g là hằng số liên kết trong hamiltonlượng tương tác. Kết hợp với các bước tính toán trước đó của Giáo sư Trương, chúng ta có thể tính được V thông qua diện tích tán xạ…”
【V = -g²/……】
Viết đến đây, Lục Chu dừng lại, quay đầu nhìn các sinh viên trong lớp – ai thì ngẩn ngơ, ai thì đang chăm chú lắng nghe – và mỉm cười nói:
“Phần trên thì còn khá đơn giản, nhưng những bước tiếp theo sẽ cần sử dụng một số kỹ thuật đặc biệ
Chẳng lẽ người này tính toán mà không cần phải suy nghĩ gì sao?
Nếu thật như vậy, thì thật sự quá đáng sợ…
Không dừng lại chút nào, sau khi nói xong câu đó, Lục Chu quay người lại hướng về phía bảng đen và nói một cách bình thản:
“Hãy thực hiện phép biến đổi Fourier ngược!”
Tiếng phấn va vào bảng đen càng lúc càng nhanh, trong khi Zhang Zhongqing đứng bên cạnh cũng ngày càng kinh ngạc hơn. Còn các sinh viên dưới lớp thì chỉ có thể nhìn chằm chằm vào bảng đen; ngay cả những học trò giỏi đã đọc qua sách giáo khoa từ trước, trước mặt quá trình tính toán phức tạp này, họ cũng hoàn toàn bối rối.
Nhưng vào lúc này, Lục Chu không hề để ý đến biểu cảm của họ; anh đã hoàn toàn đắm chìm trong thế giới riêng của mình.
Thành thật mà nói, những điều này đều là kiến thức cơ bản, chỉ là chưa đủ cơ bản để xuất hiện trong các ví dụ hay bài thi.
Tuy nhiên, khi anh suy ngẫm sâu hơn về những vấn đề cơ bản này, khi số bước trên bảng đen ngày càng tăng lên, ý tưởng trong đầu anh cũng ngày càng trở nên rõ ràng hơn.
Tại sao lực tương tác mạnh chỉ có thể hoạt động trong khoảng cách cực kỳ ngắn?
Hoặc nói cách khác, điều gì khiến cho các nucleon chỉ có thể hợp thành hạt nhân nguyên tử trong khoảng cách cực kỳ ngắn?
Câu trả lời rất rõ ràng…
【……】
【V = -g²/4πr·e⁻】
Chiếc phấn trong tay anh dừng lại, nhìn vào công thức trên bảng đen, Lục Chu từ từ nói ra:
“Lực tương tác điện từ được trao đổi thông qua các photon, và khối lượng của photon bằng không; vì vậy đối với lực tương tác điện từ, V tỷ lệ thuận với 1/r.”
“Lực hạt nhân giữa các nucleon được tạo ra bởi các meson, với khối lượng khoảng 200 MeV; khi đưa vào tính toán, có thể thấy rằng chỉ có yếu tố khoảng cách mới có giá trị ở mức 10 âm mười bốn… Chỉ có lực hạt nhân tác động giữa hai proton mới có thể triệt tiêu lực đẩy điện từ giữa chúng, từ đó xảy ra phản ứng hợp nhất.”
Tiếng vỗ tay bắt đầu vang lên từ hàng ghế đầu tiên, lan dần về phía sau.
Giáo sư Zhang đứng bên cạnh cũng không khỏi vỗ tay theo.
Đối với hầu hết các sinh viên, có lẽ họ chỉ đang xem một màn trình diễn thú vị mà thôi.
Nhưng đối với ông ấy, đây chính là cách giải quyết vấn đề liên quan đến khoảng cách tác động của lực hạt nhân một cách đơn giản hơn nhiều… ít nhất là so với hai cách mà ông ấy từng biết.
Thật khó tin, tất cả những điều này đều được giải quyết chỉ trong vòng chưa đầy mười phút…
Ngay lúc này, sự kinh ngạc trong lòng ông ấy, có lẽ chỉ có chính ông ấy mới hiểu rõ.
Trong khi đó, trên bục giảng…
Mặc dù lớp học đã đầy tiếng vỗ tay, nhưng Lục Chu v
Đối với câu hỏi đơn giản kia mà trước đây anh ta đã suy nghĩ, việc tính toán đến bước này thì đã hoàn tất rồi.
Tuy nhiên, những vấn đề mà anh ta đang quan tâm không chỉ dừng lại ở đó.
Theo quan điểm của lý thuyết trường lượng tử và động lực học màu lượng tử, bốn lực cơ bản và các hạt truyền thống có thể được thống nhất với nhau.
Ví dụ, tại những vị trí khác nhau trong không-thời gian, các thành phần của trường điện có thể được xây dựng thành các toán tử không giao hoán. Khi xây dựng không gian Hilbert mà những toán tử này tác động lên, các hạt truyền thống như electron có thể được giải thích lại là sự lượng tử hóa của trường Dirac.
Như vậy, sự khác biệt giữa trường và hạt sẽ biến mất.
Liệu có thể sử dụng một hình thức toán học ngắn gọn, giống như lý thuyết thống nhất yếu-tương Weinberg – để mô tả lực từ trường và lực tương tác yếu theo một cách thống nhất – để mô tả lực tương tác mạnh và thống nhất chúng với lực từ trường không?
Việc trả lời câu hỏi này không thể giúp giải quyết vấn đề về việc làm cho công nghệ nhiệt hạch có thể kiểm soát được trở nên nhỏ gọn hơn, cũng không thể mang lại bất kỳ đổi mới nào cho các công nghệ hiện có. Nhưng trực giác mách bảo Lục Chu rằng, nếu có thể giải quyết vấn đề này về mặt lý thuyết, có lẽ sẽ tìm ra một manh mối, hay ít nhất là một hướng suy nghĩ để giải quyết vấn đề đó…
Tất nhiên, việc làm được điều này không hề dễ dàng.
Chẳng hạn, lực tương tác mạnh khác với lực tương tác yếu; nó tồn tại một vấn đề rất đặc trưng…
Tiếng chuông tan học vang lên, nhưng Lục Chu vẫn đứng yên bất động, dường như đang suy nghĩ về điều gì đó.
Thấy Lục Chu không phản ứng, Trương Trung Thanh cũng không dám tự ý thông báo tan học, và càng không dám làm phiền dòng suy nghĩ của anh ta.
Như vậy, khoảng mười phút trôi qua.
Nhìn những dãy công thức ngắn gọn trên bảng đen, Lục Chu bỗng nhiên tự nói với mình:
“Làm thế nào để dùng ngôn ngữ toán học giải thích sự tồn tại của ‘khoảng trống về khối lượng’?”
Nghe thấy câu hỏi này, Trương Trung Thanh bất giác ngẩn ngơ một chút, sau đó mặt anh ta đỏ bừng lên, và anh ta bắt đầu lắp bắp như một học sinh:
“…À, tôi thật sự không biết.”
“Tôi không hỏi bạn đâu; bạn chắc chắn cũng không biết…”
Nói xong, Lục Chu quay lưng rời khỏi lớp học, để lại sau lưng mình một vị giáo sư và các sinh viên đều đầy sự ngạc nhiên.
Không ai có thể trả lời câu hỏi đó cho anh ta.
Dù sao đi nữa, đây cũng là một trong những bài toán khó nhất trong lĩnh vực vật lý hạt hiện nay liên quan đến lý thuyết trường thống nhất… Đồng thời, đây cũ
Chưa có truyện phù hợp.