第564章 做研究的意義

第564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,中微子振盪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,以及振盪長度L的話……”

“就可以得到中微子束能量之間的關係式,即(E1-E2)t≈(m1-m2)t/2p=Δmt/2p=1/2Δml/E=2πl/L……”

陳舟想也沒想,就在草稿紙上,寫出了這個關係式。

這是他今晚的第二次推導。

寫完這個關係式之後,陳舟掃了一眼,便將這個關係式,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)=1/2sin2θ[1-cos(2.54Δml/E)]=sin2θsin(1.27Δml/E)】

在無法適用於一般情形時,它的價值,也就只有那些。

確認了這一點後,陳舟的心情,也好了起來。

但是,陳舟的內心,反而越發清楚了起來。

現在的陳舟,就十分清醒的認識到了這一點。

當然了,這個新公式在中微子領域的應用,還是挺有價值的。

開始在上面書寫驗算起來。

就像那些在每個領域裡,做出傑出成就,推動學科發展的人一樣。

而且陳舟有信心,今天就能夠解決掉,這個新公式所遺留的問題。

也纔有了這一夜爆肝研究後,還差一點的目標。

尤其是在研究過程中,再加上大量文獻的閱讀。

其後,雖然因爲那股強烈感覺的原因,陳舟進行了重複推導。

要說陳舟唯一不開心的,就是他在翻閱文獻資料的時候,又發現了這個新公式的,一些“新問題”。

也就是說,他的研究,在此刻,是走在所有人前面的。

稍微調整了一下心態,便再次投入到了新公式的研究之中。

隨着時間的流逝,夜也在加深。

如果需要計算全部的本徵矢,就需要所有的子矩陣。

就可推得,至少有一類中微子,質量不爲零。

單純的從數學角度,以基礎數學的方法,去證明這個新公式。

但是這樣的話,就有點爲這個公式的發現者,做嫁衣的感覺。

一邊開始投入到新公式的最後研究之中。

也就是說,陳舟原本所想的,不能被其他物理學家捷足先登的情況,是再也不會發生了的。

揉了揉眼睛,陳舟感到有些疲倦。

一個是,放棄對新公式的深入研究,別管這個半路發現的公式。

他計劃休息個兩到三個小時,然後再起牀,將剩餘的研究做完。

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。

順着一路的推導公式,陳舟再一次,將振盪機率P的表達式,往他所發現的新公式上面去推導。

而計算機領域,也有圖靈和邱奇,先後提出通用計算機理論。

只有更深入的研究,打開這個公式身上的枷鎖,才能使其具有更大的價值,發揮更大的作用。

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

而如他這般,多學科領域進行研究的人,更是容易碰到。

並沒有,將其看做是一個純粹的數學問題,在進行研究。

只要陳舟將這個新公式的普遍價值,發揮出來。

所謂的一般情形,其實就是最普遍的適用性。

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

而要做到最普遍的適用性,就要考慮到所有的情況。

可實際上,對很多物理問題,可能都無法得到全原厄米矩陣。

只要人們記住,是他將這個新公式的價值,最大程度的發揮了出來,那也就值得了。

陳舟所奉行的,也是廢寢可以,忘食不可。

可惜,都木得了……

他揉了揉有些朦朧的眼睛,翻身下牀。

最知名的,好比牛頓和萊布尼茨,各自獨立發明了微積分。

陳舟手中的筆,在一張又一張嶄新的A4草稿紙上,不斷留下一個又一個的數學符號。

此時,原本只有一條路的陳舟,現在也有了兩個選擇。

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

更何況,如果不知道原厄米矩陣的信息,那就沒意義了。

沒錯,陳舟先前的下載的文獻資料,在研究的過程中,也被陳舟消耗了不少。

陳舟也被設置的鬧鐘所吵醒。

陳舟現在需要做的就是,對這個新公式,進一步進行深入的研究。

然後從這個特殊的情況,推測出更普遍的結論。

做爲基礎數學的新公式,更是要考慮的足夠多才行。

再拖着疲憊的身體去研究的話,陳舟擔心會適得其反。

這也是陳舟最不爽的地方。

隨着一個又一個數學符號的出現,陳舟對於新公式的研究,也越來越深入。

這兩個選擇,他一個都不想選。

忽然,陳舟將面前的草稿紙,全部拿到一邊,重新摸出了一張嶄新的A4草稿紙。

人是鐵,飯是鋼。

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

因此,它其實還是需要原厄米矩陣的信息在裡邊的。

通過對這些文獻資料的篩選和翻閱,陳舟發現,雖然這個新公式,確實是被人捷足先登,在很早之前便發現了。

他距離自己的目標,還差一點。

只可惜,陳舟並不希望這樣的一個新公式,只侷限在一個研究領域。

這種保持精神狀態的高強度研究,還是使他感覺到了一絲疲憊。

隨即出門,去解決早餐。

但是,在新公式的深入研究和擴展應用上,卻並沒有人取得實質性的研究進展。

直到再三翻閱之後,陳舟確定了這一悲慘的消息。

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盪的問題。

看着草稿紙上的公式和數學符號,陳舟習慣性的拿筆點着草稿紙。

他都是晚了不少的後來者。

因爲在量子力學中,矩陣的特徵值,往往會對應着,某個真是的物理量。

另一個就是,別管這個新公式的發現權,將研究繼續深入下去。

他還記得自己剛發現這個新公式時,那滿臉的興奮勁。

陳舟逐漸搞清楚了,先前那股突然冒出的強烈感覺,究竟是因爲什麼。

從學術的角度,以最大的能力,做好自己的學術研究。

或者說,他現在的關注點,已經從中微子振盪,跑到了新公式上。

他們雖然不是最初的發現者,可誰又能說,他們不是大師呢?

而這,纔是做研究的意義!

也是抱着這樣的信念,陳舟保有了最佳的精神狀態,繼續着新公式的研究。

而條件便是θ和Δm不爲零。

陳舟又一次在書桌前,度過了一整夜。

就算是以後人們談到這個新公式,發現者的名字不是他,那又怎樣?

但是厄米矩陣有一個重要性質,那就是它的特徵值,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。

單純的一個公式,也正如陳舟那強烈的感覺一般,應用範圍有限。

由於厄米矩陣的相似變換,都是可能的本徵矢。

在物理學中,用到厄米矩陣的情況,也有許多。

陳舟發現這個新公式方法的本質,其實就是使用原厄米矩陣的本徵值,和子矩陣的本徵值共同作用,來計算出原厄米矩陣的可能的本徵向量。

……

在剛發現這個新問題時,陳舟甚至都覺得自己是不是眼花了?

月落日出。

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。

在看了一眼書桌上,還沒來得及整理的草稿紙後。

着實令陳舟有些扛不住。

“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……”

“可我爲什麼總覺得,這個公式在數值計算中的意義有限……”

但好在,爆肝研究的結果,還是令陳舟滿意的。

這個關係式的成立,實際上,便是建立在中微子振盪現象上。

那就是,這個公式,不能以遍例的方式,去解決。

這一次,陳舟打算完全跳出中微子振盪這個課題。

甚至於,更多領域的學者們,都將感謝陳舟。

雖然草稿紙上,陳舟所寫出來的,振盪機率P的表達式,是極其複雜的。

自然的,他也受到了這方面的侷限。

但是陳舟更多地,仍然是將其與中微子振盪的課題,進行了一定的聯繫。

三個小時的時間,很快過去。

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

起身走到窗前,陳舟呼吸了兩口新鮮空氣後,便去洗漱了一番。

好在陳舟通過對中微子振盪概率的公式,進行更深入的推導和研究。

在科學探索的過程中,“重複造輪子”的事情,從來就不新鮮。

同時,這一點也說明了,如果實驗室上證實中微子振盪的存在。

所以說,算出的本徵矢並不唯一。

可跳出物理學的話,非厄米矩陣的情形,纔是更爲常見的。

這個“新問題”,也將陳舟原本的期待感,給降低了不少。

終於,在從一個又一個角度,驗證了自己的研究結果後。

陳舟突發奇想的,做起了眼保健操。

比如說,能量,粒子數,等等等等。

可是從昨天晚上到現在,都沒進食,他還是有些受不了的。

畢竟,正沉浸於新公式研究的他,從心底裡,其實也不想放棄這個研究。

否則的話,這個公式的應用範圍,就會被侷限死。

打開電腦,陳舟一邊翻閱着先前下載,和昨晚下載的文獻資料。

在解決完早餐後,陳舟回到房間,開始短暫的睡一會。

那麼,人們將記住的,絕不會單單只是一個發現者。

只不過,這一次的陳舟,所使用的方法,有些不一樣了。

但這個計算量,其實也沒有減小多少。

早在2014年,這個新公式,就已經被一位荷蘭學者發現。

他能夠做的,應該做的,就是保持一顆學者的心態。

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。

如果新公式不能用在其它情形中,其實用性也會大打折扣。

陳舟發現了問題的核心所在。

但是與更一般的情形相比,陳舟所給出的證明,仍舊不夠。

陳舟發現,這個新公式,雖然是他獨立研究發現的,但他卻並不是首創。

必須要換一種思路,換一種角度。

陳舟之所以發現新公式,也是因爲在研究中微子振盪的相關課題。

但此刻的陳舟,卻有着飽滿的精神。

而且,這個公式的雛形,最早甚至於可以追溯到1968年……

陳舟希望,這個新公式,真的能夠“新”起來。

在又一次翻閱了那個令陳舟感到不爽的文獻之後,陳舟最終選擇了無視這篇文獻。

偶爾爆肝研究,熬熬夜,陳舟倒是沒覺得什麼。

只有一些特定物理問題,可以通過這個新公式,降低計算強度。

雖然陳舟給出的證明過程,不算是整個的侷限在了厄米矩陣中。

只要這兩個參數不爲零,那麼不同味道的中微子,就可以相互轉化,產生中微子振盪現象。

【因此,P(Ve→Ve,t)=1-sin2θsin(1.27Δml/E)……】

因爲人們以後提起這個公式,說到這個公式的發現者時,卻不是陳舟。

一套眼保健操結束,陳舟的精神狀態,也從剛睡醒的朦朧狀態,完全甦醒了過來。

【味本徵態和質量本徵態的聯繫,可以表示爲……】

而這種方法計算,缺少相位信息在裡面。

使其具有普遍的實用價值,能夠在其它領域,進行擴展。

搞清楚原因的陳舟,也就有了可以改進的餘地。

簡單的洗了把臉,陳舟便再次坐在了書桌前。

陳舟覺得,這樣的事,以前有,以後也會有。

陳舟解決了新公式的一般情形,確定了新公式的普遍適用性。

也就是說,現在的新公式,將真正使人們,可以僅使用特徵值信息,計算出特徵向量!

陳舟更進一步的,揭示了基礎數學新的事實!

以後的新公式,將不僅僅侷限於厄米矩陣。

也不僅僅只適用於中微子問題。

它將在數學、物理學、工程學等等學科中,發揮出它應用的價值!

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(本章完)

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