第五百九十九章 两只脚走路的资格(第3/4页)
“那么有转移的动量Q=kf-ki,也就是说|Q|=ki2+kf2-2kikfcos(2θs),以及nω=Ei-Ef。”
“其中θs是初动量和末动量之间的夹角,ω为中子激发出靶材中元激发的频率。”
“散射截面满足费米黄金定则,也就是d2σ/dΩdEf|λi→λf=(kf/ki)(mn/2πn2)2||2δ。”
“接着利用波恩近似把入射波看成平面波,那么代入δ函数就可以得到中子的波矢,对吧?”
陆光达这次思考了比较长的时间,仔细过了遍徐云的思路,确认没问题后方才点了点头。
一旁的老郭和钱五师等人亦是露出了赞同的表情。
李觉飞快的扫了扫现场,发现除了自己外所有人都有反应,便也将双手环在胸前,做思索状的微微点了点几下脑袋。
接着徐云将笔交给了陆光达,对他说道:
“陆主任,那就请您计算一下中子的波矢参量吧——假设中子散射的能级是20MeV。”
陆光达看了他一眼,没多说话,接过笔和纸计算起来。
虽然他的手上没有中子散射的具体图谱,但在已知粒子自旋和徐云给出的量级情况下,做个动态结构因子的推导还是有手就行的。
然而算着算着。
陆光达忽然眉头一扬,目露错愕的看着徐云:
“17.87?小韩,这怎么可能?”
众所周知。
描述一颗粒子运动过的参量有很多种,比如说频率、波数、波长甚至等效温度都行。
又比如……
波矢。
20MeV散射的中子波矢大概在2.20A的-1次方左右,这个参数可是当年陆光达在海对面读博时亲手统计出来的。
更别说在如今596项目中由于各种计算需要,也涉及到了大量相关波矢参数。
不夸张的说。
陆光达什么都可能忘,但绝不可能忘记这个数值。
可眼下按照常规推理得出的中子波矢数值,却和他已知的相差了整整八倍,这显然就很挑战三观了。
就像是问你一只成年猫连尾巴在内有多长,可能有人会说一米,可能有人会说40厘米,但试问有谁会说自家猫有五米长的?
因此很明显。
一定是哪个地方出了某些问题。
想到这里。
陆光达便再次看向了徐云,将算纸转向他,对他问道:
“小韩,这到底是怎么回事?”
徐云见状也没卖关子,而是微微叹了口气,解释道:
“陆主任,不瞒你说,这是当年剑桥大学一位叫做一方通行的学长在实验中发现的异常。”
“他是一个矢量计算的狂热者,于是少见的想用波矢来描述中子,但在计算之后,却发生了这么个诡异的情况。”
“于是他在数学上进行了反复比对,最终发现了一个情况,那就是……”
“这是中子的磁矩在作怪,它的反常磁矩导致了它在模型上的误差。”
陆光达愣了两秒钟,但很快音调便拔高了一大截:
“磁矩?”
徐云沉沉的点了点头。
某种意义上来说。
粒子磁矩在计算上引发的误差,坑了物理学界整整一代人。
磁矩。
提起这个词,很多人可能下意识都会想到磁铁的磁矩。
但实际上。
除了宏观磁矩外,在看不见的微观粒子中,还存在有另一种微观磁矩的概念。
它是粒子的一种内禀属性,和自旋有关系。
当初曾经解释过自旋的意义,也就是核子处于复杂的共同运动状态下对于其中心轴的自转。
旋转的微粒在其周围引发了沿其自转轴方向排列的动量矩——例如陀螺在旋转时使之保持直立状态的就是它的动量矩,旋转的电荷同样会围绕自身产生被称为磁矩的磁场。
而在所有粒子中。
中子这种不带电粒子同样具有磁矩,这是三十年代那会儿斯特恩(不是NBA那个)发现的异常现象。
在眼下这个时期。
物理界计算出来的中子磁矩大概是-3.82个单位核磁子,但物理学界对于它的认知也就仅此而已了。
磁矩这玩意儿怎么出现、对于中子有什么意义,目前依旧无人知晓。
而按照徐云的说法……
正是因为这个磁矩的存在,导致数学上的计算出了问题?
随后徐云顿了顿,继续解释道:
“陆主任,当初斯特恩计算中子磁矩的模型您应该记得吧?”
陆光达点点头,提笔在纸上写下了一个表达式:
μns=gns·e/2mp·hbar/2=gns/2·e·hbar/2mp。
徐云伸手点了点其中的mp,说道:
“您看这里,这里的mp是自由中子的同位旋质量,也就是同位旋二重态的两个正交基矢,它们两个一起构成了一个同位旋为1/2的子空间。”(注:防止被杠预判性的解释一下,这里其实是计算上便于理解的弱同位旋)