又一个洗澡时想出的天才理论

时间:2022-10-30 08:10:17

又一个洗澡时想出的天才理论

我们的世界并非以一种完美对称的方式运行,这要归因于微观层面上对称性的“偏离”,早在1960年,南部阳一郎就给出了基础粒子物理中的对称性自发破缺的数学描绘,对称性自发破缺在一个显然很混杂的表面隐藏了自然的秩序,它被证实是非常有用的,南部阳一郎的理论渗透了基础粒子物理的“标准模型”,这一模型用一个单一的理论统一了所有物质的最小的构建单元和自然界四种自然力中的三种。

南部阳一郎所研究的对称性自发破缺与小林诚、益川敏英所描述的对称性破缺存在不同,这些自发事件看起来在宇宙开始形成时就存在,当这一现象1964年首次出现在粒子实验时,人们对此感到非常震惊,科学家们近年才完全证实了小林诚、益川敏英1972年给出的解释。

瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会2008年10月7日宣布,将2008年度诺贝尔物理学奖授予美国籍科学家南部阳一郎(YoichiroNambu)以及日本科学家小林诚(MakotoKobayashi)和益川敏英(Toshihide Maskawa),以表彰他们在微观粒子的研究方面所取得的成就。

不过很少有人知道,这个改变世界的理论竟然是洗澡的产物,2008年10月7日晚上,小林诚位于日本茨城县的家成为欢乐的海洋,这位一向沉默寡言的物理学教授也笑声不断,当被问到小林一益川理论的研究花费了多少心血时,小林诚道出了历史:“一想明白,噌一下,研究成果就出来了。”

上世纪60年代,小林诚和益川敏英在日本京都大学相遇,一拍即合,准备研究一些“有趣”的东西――自发对称性破缺,两人的个性完全不同,小林诚沉默寡言,擅长精密的试验,益川敏英则性格开朗,笑声不断。长于理论思维,益川敏英说:“那时候,我每天晚上在脑子里做好模型,早上告诉小林,在试验中验证,”当时,两人预测的夸克种类是四种,这样才符合“自发对称性破缺”的设想,但是在实际试验中只发现了三种,两人的研究走上了绝路。

试验中断了半年,1972年的一天,益川敏英正在家里洗澡,突然想到了“六元模型”,他解释当时的情景:“洗完澡,脑子突然清醒,虽然只是单纯的设想,但是总算突破了四元模型的限制,”这就是“小林一益川理论”的来源。

第二天早上,益川敏英向小林诚解释了他的设想,利用暑假的两个月时间,两个人在实验室中顺利完成了验证工作,小林诚将实验结果写成英文,1973年,研究结果出版,震惊了物理学界,一直到2001年,美国和日本的粒子学者各自发现了自发对称性破缺的真实存在,证实了30年前小林诚和益川敏英的结论。

获奖的消息播出后,时任日本首相麻生太郎也赶忙打电话祝贺,说“很久以来都没有这么好的消息了”,当被问到对当代青年人的寄语时,益川敏英说:“科学充满了故事,充满了乐趣,要相信自己,不懈努力,”

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