假设(第10/16页)
皮埃尔粲然一笑,竟然酷味十足,“物理学不是一直建立在假设之上吗?好比著名的狭义相对论的基础便是两条假设:相对性原理与光速不变原理。而广义相对论又增加了一条基础假设:惯性质量等于引力质量,即引力效应与加速运动是等效的。”
“这怎么能对比,那些是有依据的。”麦哲云大叫。
“什么依据?连爱因斯坦本人都说这是假设。狭义相对论并非横空出世,它的前身是洛伦兹变换式。而洛伦兹变换式也有自己的假设,不过不是两条而是十一条。爱因斯坦去除了不必要的九条,而最后两条是无论如何也去不掉了,所以保留下来作为狭义相对论的基础。这有点像欧氏几何里的五条假设公理,无法证明但却必须承认,否则整个体系将无法成立。还有,量子力学的最核心假设便是:物质与能量并非连续存在而是以普朗克能量断续存在,这也是没有得到直接证明的。那么我现在假设存在纵波光又有何不可?”
“你……疯了。”麦哲云几乎要瘫倒下去,何麦看得出他简直是拼尽全身力气,才算是保持站立。何麦对此倒是保持镇定,反正他早知道皮埃尔是所有正常人的杀手。
“你不是说有些地方看不明白吗?现在可以告诉你了,你以常规的眼光是无法看清楚它们的用途的,因为它们就是用来产生纵波光的。”皮埃尔说。
一声沉闷的“咚”的一声传来,何麦不用看也知道,这是尊敬的麦哲云先生晕倒在地所激起的一阵纵波。
(十二)
事实证明这个世界的确充满假设。
谁也不知道造物主到底向我们隐藏了多少秘密,同时谁也不知道这些秘密会在什么时候以什么方式向人们显露峥嵘。反正当那些让人不明就里的设备噼噼啪啪地开动起来之后,这个世界上真的多出了一束前所未有的光线。从外观看它同普通的光线没有什么区别,但是所有的仪器都确定无疑地指出,它的每一个光子都是前后振动着前进,粗略的比喻就像是从枪膛里射出了一串不断振动的弹簧。
不过按皮埃尔的解释,这一切就简单多了。当时何麦和安琪多问了几句,老家伙两眼一瞪说:“这有什么奇怪的,当年人们假设有负电子存在不就找着了吗?假设有夸克存在不也找着了吗?假设宇称不守恒不也证实了吗?现在假设的磁单极子引力子说不定哪天就找到了。我假设一个纵波光有什么大不了的,真是少见多怪!咱们是虚证主义专家啊,要注意身份啊,别整得跟欧核中心研究员一个档次了。”
虽然皮埃尔轻描淡写,但何麦知道无论用什么语言来形容纵波光的发现都不为过。传统直线加速器加速电子一般是建立一条微波导管,其中建立频率约为一千兆赫的高频交流电场。电场相位的设计要求必须极度精确,使带电粒子一直缠住波峰不放而得到持续的加速。谁都知道光是世界上运动最快的物质,那么很明显,用光波来加速粒子是最高效的方法。但很可惜光偏偏是一种横波,无法有效地用于加速粒子。而现在有了纵波光一切便都迎刃而解。无论粒子大小,无论是否带电,纵向振荡的光子都将最大效率地加速粒子。光子失去的能量将几乎完全地传递到粒子上。
此刻皮埃尔眯缝着双眼,打量手里刚从仪器上取下来的一根绿色短棍。何麦满脸敬畏地注视着那小小的物件,准确地说是敬畏地面对又一样“假设”。按照皮埃尔的设计,迷路系统启动时尽力避开一切干扰,否则谁也难以保证会发生什么事情。这并不是杞人忧天,因为在“迷路”系统里的质子将被加速到难以想象的地步,它们甚至会与绝对温度只有3K的宇宙背景辐射,发生剧烈的相互作用。道理很简单,涉及的是基本的物理过程—多普勒效应。
就像人们熟知的那样,急速驶来的火车汽笛音调会变高。相同的道理,当速度几乎同于光速的超高能质子,向着宇宙背景的低能量长波光子冲去时,质子所见到的光子波长会急剧变短,直至转变成γ射线,这种效应称为光子的相对论蓝移。而这与γ射线粒子与质子对撞的过程没有任何区别。皮埃尔给这种绿色的,原本只存在于假设中的物体取名“绿基”,它有一个奇妙的特性,可以屏蔽包括宇宙背景辐射在内的几乎一切干扰。也就是说,除了中微子和引力子,在绿基管的内部是一处几乎完全的真空。由于中微子只参与弱相互作用,而在微观世界里,引力的作用弱小到可以忽略不计,这才能保证迷路系统的环境需求。
何麦的目光停留在一旁屏幕里不断重复播放的云室图景上。天哪,那么密集的粒子簇射,那么强大的二级衍射,就像是一朵朵开在虚空里的灿烂焰火,这样的场景足以阻滞任何一位物理学家的呼吸。不用计算,何麦也看得出这次实验产生的粒子能级,已经远远超过了此前人类制造的任何粒子,而这一切只出自一截十厘米长的绿基管,这就是纵波光创造的奇迹。