学姐小说

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第1373章（第2页）

“汤川教授，不知道您设想的这套设备的精度有多高？”

汤川秀树对此早有腹稿，只见他拿起笔在黑板上写下了一个数字，同时边写解释道：

“嵯峨根先生，根据大一统模型的计算与拟合结果，质子的寿命大概是10的三十次方年左右。”

“所以我设想的实验设备是这样的——采用50吨荧光液体作为基底，在液体的周围环绕了90000个光电倍增管，选择一处山体深度在千米以上的废弃矿坑，制作一个超级大型的探测器。”

“至于这套探测器的原理，则是基于氢原子的量子能级结构……”

众所周知。

根据量子力学，每个状态下氢原子的量子能级结构可以被描述为依赖于量子数n、l和j的能量E：

E（n，l，j）=EBohrf（mp，me）＋ENS（rp，n，l）＋EQED（n，l，j）。

其中EBohr表示玻尔结构，ENS描述了原子尺寸效应，EQED代表了量子电动力学修正。

在这种情况下。

而氢原子的整个能级结构可以由两个未知数得出：

一是代表所有原子物理和化学的能量尺度R∞，另一个就是质子半径rp。

反之亦然，如果知道了氢原子的整个能级结构，那么自然也可以反推出后面两者。

而在徐云协助赵忠尧等人发布的元强子模型中，他们用兰姆位移法外推出了氢原子的整个能级结构。

基于这个参数，汤川秀树便想出了这样一套的测量设备：

氢原子的整个能级结构逆推出质子半径rp，接着在高达15位精度2S能级下测量零动量散射矢量——2S能级不受海森堡测不准原理的影响，因此它的准确性很高。

测出零动量散射矢量之后，开始对中子的超冷寿命进行测量。

没错。

中子，而非直接测量质子。

汤川秀树计划让中子与固态且寒冷的氘相互作用，使中子失去能量，从而将中子减速到超低温度状态。

接着这些中子被放入浴缸大小的真空瓶中，里面有约4000块磁铁。

强磁场对中子起到了约束作用，可以阻止它们与瓶子表面接触，因此这些超冷中子可以得以长时间保存。

然后再进行约束法试验，收集出现的质子数，这样R∞就可以计算出来了。

有了R∞和质子半径rp，那么切伦科夫辐射的参数便也有了。

得到这个参数以后，就可以开始修建研发观察质子样本的探测器。

最终只要能找的一个磁距有效质量异常的质子，那么必然就可以确定它出现了衰变。

所以整个过程分成三个部分，一是切伦科夫辐射参数的收集，二是整个探测器主体的建造，三则是探测器建造成功后的数据采集。

“15位精度的2S能级……”

看着汤川秀树写出来设备原理的相关参数，嵯峨根辽吉的脸上露出了一丝迟疑：

“汤川教授，这种精度的设备需要的成本应该会很高吧？”

汤川秀树点了点头，坦然承认道：

“没错，最少需要八个亿的美刀，以及300位左右的研究员，以及2000位以上的研究生。”

唰——

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