第五百三十二章 尋找重中微子實驗

“從三代中微子振蕩的完整框架來看的話,對於中微子振蕩的理論研究,可以先從真空中的中微子振蕩入手……”

時間來到晚上8點,陳舟重新沉浸於自己的研究之中。

中微子振蕩理論的基礎,也是理想的真空狀態下。

中微子在真空中通過味態產生,傳播過程則是質量態。

最後再以味態進行探測,中微子混合味中的組成成分,就發生了改變。

這種中微子味轉移的現象,也就是中微子振蕩。

“中微子的味態是中微子質量態的線性疊加,具體符合式子是Vα(x)=α=1,2,3∑UaaVa(x)……”

陳舟的大腦在飛速運轉的同時,草稿紙上的公式,也開始多了起來。

在這個公式下方,陳舟又標注了三個條件。

1是中微子是確定能量和動量的平面波,2是中微子是相對論性粒子,3是中微子的傳播方向沿著一個確定的軸方向。

這是因為,只有在前人所做的真空中的中微子振蕩實驗所作出的近似條件下,所推出的中微子振蕩實驗公式,再去談及比較復雜的太陽中微子振蕩實驗,才是有意義的。

理論研究,在任何時候,也是從基礎到復雜的。

結合這三個近似條件,陳舟手中的筆,快速的在草稿紙上移動。

“……最後,可以得到振蕩幾率的表達式:p(α→β;t)=∑|U*αa|2|Uβa|2+2Re[a≠b∑U*αaUβaUabU*βb·exp(-i(Δm2ab/2p)t)]……”

“這裏的α,β為中微子的味態,t為質量本征態的時間演化,i是x軸的單位向量,U*為混合矩陣,Δmab為中微子的質量差,p為中微子的存活幾率……”

得到這個振蕩幾率的表達式後,陳舟停下了手中的筆,習慣性的點了點草稿紙。

腦海中飛速閃過兩個條件。

是中微子振蕩發生需要滿足的兩個條件。

1是中微子必須要有質量差。

2是混合矩陣必須存在非零的非對角元素,也就是中微子必須是混合的。

由此也可以確定最基本的一點,中微子具有質量!

只有確定了這一點,尋找重中微子的實驗,也才有意義。

不再點擊草稿紙,陳舟拿緊手中的筆,開始由二味中微子混合矩陣入手,結合振蕩公式,從理論上推導需要定義振蕩波長為多少,才能使得振蕩的幅度畢竟明顯。

隨著時間的推移,陳舟也得到了想要的理論公式。

由此,也就可以確定,在中微子振蕩實驗中,要想精確的確定不同的中微子的質量差和混合角,實驗設置要選擇對應的,不同中微子振蕩參數合適的距離,使得振蕩項最大。

初步完成真空中中微子振蕩的理論梳理之後,陳舟瞥了眼時間,已經是夜裏1點多了。

想了想,陳舟並沒有立即對下一個,太陽中微子的MSW效應中中微子振蕩實驗,開展理論研究。

他重新拿起先前放在一邊的草稿紙,開始著手再次梳理一遍。

不知為何,陳舟總覺得自己似乎漏掉了什麽東西。

只可惜,再次梳理了一遍的陳舟,也還是沒有找到那感覺裏遺漏的內容。

第二天,陳舟依照著自己的良好生活習慣。

起床晨跑。

隨後,解決完早飯問題,便回到了自己的房間。

陳舟在昨天就已經跟貝爾托盧奇說過,他需要獨立且安靜的空間和時間。

所以,CERN的實驗準備,他就先不參加了。

等到他完成自己的理論研究之後,或者說,他取得了理論研究的初步進展之後,再來跟研究人員一起,進行CERN今年的這最後一項重大實驗。

貝爾托盧奇雖然有些不願意,但最終還是同意了陳舟的請求。

本來嘛,貝爾托盧奇和米徹·約翰斯通就是打著陳舟回來參加實驗,好讓他見識到CERN的強大實力,從而打動陳舟,讓這位史上最年輕的諾貝爾物理學獎得主加入的小心思。

可現在,人家完全有著自己的計劃,壓根不是那麽好打動的。

不過,貝爾托盧奇和米徹·約翰斯通一商量,兩人也改變了一開始的計劃。

既然陳舟本人對本次尋找重中微子實驗的研究,是十分上心的,那就尊重他自己的意願,在實驗安排上去配合他。

讓陳舟在實驗的具體內容上,認識CERN的強大實力,也是一種可行的辦法。

說不定,有著這樣一位出色的物理學家,做理論研究的後盾,他們也能有一些意外的收獲呢?

回到房間的陳舟,很快便進入了狀態。

雖然說昨晚只睡了4個小時多點,但陳舟卻覺得自己的精神狀態,還是十分飽滿的。

怎麽說呢,有些人可能真的適合搞科研工作。

當他一投入進去的時候,立馬就變得不一樣了。