第五百六十四章 做研究的意義

時間已至深夜,陳舟卻仍舊沉浸在自己的研究之中。

此時的陳舟,又再一次回到了,中微子振蕩概率的公式推導上來。

“一般來說,考慮到中微子的平均動量p>>m1,m2……”

“再結合中微子束的平均能量E,中微子產生點與探測點之間的距離l,以及振蕩長度L的話……”

“就可以得到中微子束能量之間的關系式,即(E1-E2)t≈(m12-m22)t/2p=Δm2t/2p=1/2Δm2l/E=2πl/L……”

陳舟想也沒想,就在草稿紙上,寫出了這個關系式。

這是他今晚的第二次推導。

寫完這個關系式之後,陳舟掃了一眼,便將這個關系式,代入了Vμ的概率大小P(Ve→Vμ,t)的公式。

草稿紙上,公式的推導,也繼續進行到了下一步。

【代入Vμ的概率大小P(Ve→Vμ,t)後,就會有P(Ve→Vμ,t)=1/2sin22θ[1-cos(2.54Δm2l/E)]=sin22θsin2(1.27Δm2l/E)】

【因此,P(Ve→Ve,t)=1-sin22θsin2(1.27Δm2l/E)……】

這個關系式的成立,實際上,便是建立在中微子振蕩現象上。

關系式也表明了,一束純電子中微子,通過一定距離後,一部分將轉化為μ子中微子。

而條件便是θ和Δm2不為零。

只要這兩個參數不為零,那麽不同味道的中微子,就可以相互轉化,產生中微子振蕩現象。

同時,這一點也說明了,如果實驗室上證實中微子振蕩的存在。

就可推得,至少有一類中微子,質量不為零。

當然,陳舟現在並沒有過多的思考,有關於中微子質量和中微子振蕩的問題。

或者說,他現在的關注點,已經從中微子振蕩,跑到了新公式上。

在寫完這個關系式之後,陳舟也幾乎沒有停留的,便將這個關系式,推廣到了3個中微子味道的混合。

【味本征態和質量本征態的聯系,可以表示為……】

【再通過轉動變換矩陣,可以將關系式,進一步改寫為,由3個歐拉角θ12,θ23、θ13參數表示的矩陣……】

【對於中微子振蕩概率,也有P(Vα→Vβ,t)=∣i=1→N∑Uαie^(-iEit)Uiβf∣2……】

雖然草稿紙上,陳舟所寫出來的,振蕩幾率P的表達式,是極其復雜的。

但是,陳舟的內心,反而越發清楚了起來。

順著一路的推導公式,陳舟再一次,將振蕩幾率P的表達式,往他所發現的新公式上面去推導。

只不過,這一次的陳舟,所使用的方法,有些不一樣了。

陳舟第一次發現這個新公式時,並不是使用的純數學的方法。

其後,雖然因為那股強烈感覺的原因,陳舟進行了重復推導。

但是陳舟更多地,仍然是將其與中微子振蕩的課題,進行了一定的聯系。

並沒有,將其看做是一個純粹的數學問題,在進行研究。

而且,陳舟在證明的時候,更多的是針對厄米矩陣,進行的證明。

但是厄米矩陣有一個重要性質,那就是它的特征值,必定是實數!

這一點,恰好與量子力學,或者說物理學中的情況,相匹配。

因為在量子力學中,矩陣的特征值,往往會對應著,某個真是的物理量。

比如說,能量,粒子數,等等等等。

在物理學中,用到厄米矩陣的情況,也有許多。

陳舟之所以發現新公式,也是因為在研究中微子振蕩的相關課題。

自然的,他也受到了這方面的局限。

在最初證明新公式的過程中,陳舟用到的就是一個3×3的厄米矩陣。

然後從這個特殊的情況,推測出更普遍的結論。

可跳出物理學的話,非厄米矩陣的情形,才是更為常見的。

如果新公式不能用在其它情形中,其實用性也會大打折扣。

雖然陳舟給出的證明過程,不算是整個的局限在了厄米矩陣中。

但是與更一般的情形相比,陳舟所給出的證明,仍舊不夠。

好在陳舟通過對中微子振蕩概率的公式,進行更深入的推導和研究。

陳舟逐漸搞清楚了,先前那股突然冒出的強烈感覺,究竟是因為什麽。

搞清楚原因的陳舟,也就有了可以改進的余地。

這一次,陳舟打算完全跳出中微子振蕩這個課題。

單純的從數學角度,以基礎數學的方法,去證明這個新公式。

隨著時間的流逝,夜也在加深。

但此刻的陳舟,卻有著飽滿的精神。

“如果用克萊默法則的證明方法,應該可以將公式擴展到非厄米矩陣的情形……”

“可我為什麽總覺得,這個公式在數值計算中的意義有限……”

“就算是擴展到了一般情形,如何去驗證特征向量各個分量的符號,依然是一個問題……”