Глава 16. Крупное открытие, предсказание тяжёлого фотона

Три молочные конфеты «Большой белый кролик» и полчашки воды временно утолили голод. Су Чжэ посмотрел на время, было уже восемь, и за окном совсем стемнело. Время было очень неудобное: время ужина прошло, а время позднего ужина ещё не наступило. Подумав о необходимости найти в исходных данных доказательства, подтверждающие построенную им модель, он отказался от мысли идти сейчас в столовую.

Он открыл данные, собранные детектором частиц, и нашёл временные точки появления двух групп рентгеновских лучей с длиной волны 0,02 нанометра и 0,1 нанометра. Он проверял их одну за другой, чтобы увидеть, сможет ли найти точные доказательства. Согласно его расчётам, ему нужно было найти случаи, когда ионный пучок выбивал атомы водорода и кальция с поверхности обрабатываемой заготовки, то есть линзы оптической линзы. Во время полёта первые поглощали рентгеновские лучи с длиной волны 1,25 нанометра и испускали рентгеновские лучи с длиной волны 0,02 нанометра, а вторые поглощали рентгеновские лучи с длиной волны 1,36 нанометра и испускали рентгеновские лучи с длиной волны 0,1 нанометра. Только так детектор частиц мог зафиксировать траектории движения атомов водорода и кальция. Если бы атомы водорода и кальция не покидали поверхность линзы оптической линзы, ионный детектор также не смог бы их обнаружить. Такой поиск полностью зависел от удачи.

Лучше всего было бы разработать эксперимент для проверки. Относительно говоря, эксперимент несложный. Возьмём для примера проверку с атомами водорода. Достаточно иметь стабильный источник рентгеновского излучения с длиной волны 1,25 нанометра, атомы водорода в определённой среде и полнодиапазонный приёмник рентгеновских лучей. В этом эксперименте есть два ключевых момента: один — стабильный источник рентгеновского излучения, другой — определённая среда. Для последнего достаточно знать параметры среды, а вот первое — немного сложнее. Конечно, сейчас у него не было таких условий, и он мог только надеяться найти нужные данные в этом огромном объёме исходных данных.

Искал! Искал! Два часа спустя Су Чжэ наконец нашёл нужный ему случай в исходных данных, собранных детектором частиц. Атом водорода под ударом ионного пучка отделился от поверхности линзы оптической линзы. Затем атом водорода поглотил рентгеновские лучи с длиной волны 1,25 нанометра и впоследствии испустил рентгеновские лучи с длиной волны 0,02 нанометра. Увидев этот случай, Су Чжэ вскочил со стула и крикнул: — Правильно! Правильно, что нашёл… Модель, которую я построил, верна.

Немного поволновавшись, он сел и внимательно изучил исходные данные за этот период времени. Он объединил исходные данные, собранные полнодиапазонным приёмником электромагнитных волн и детектором частиц за этот период, проанализировал их и восстановил весь процесс от поглощения атомом водорода рентгеновских лучей с длиной волны 1,25 нанометра до испускания рентгеновских лучей с длиной волны 0,02 нанометра. Затем он сравнил этот процесс с построенной им моделью. Сначала Су Чжэ был очень доволен, потому что исходные данные соответствовали его модели: время, необходимое атому водорода для поглощения рентгеновских лучей с длиной волны 1,25 нанометра, было больше, чем время, необходимое атому водорода для испускания рентгеновских лучей с длиной волны 0,02 нанометра. Это легко понять, ведь интенсивность энергии рентгеновских лучей с длиной волны 0,02 нанометра значительно выше. Однако он обнаружил, что продолжительность рентгеновских лучей с длиной волны 0,02 нанометра, рассчитанная его моделью, была короче времени, рассчитанного по фактическим исходным данным. Разная продолжительность указывала на разницу в энергии, выделяемой атомом водорода. В реальности энергия, выделяемая атомом водорода через рентгеновские лучи с длиной волны 0,02 нанометра, была больше, чем в модели.

Когда он увидел траекторию движения атома водорода, он не смог оставаться спокойным. В момент испускания атомом водорода рентгеновских лучей с длиной волны 0,02 нанометра траектория движения атома водорода немного сместилась. Главное, что направление смещения было противоположно направлению рентгеновских лучей с длиной волны 0,02 нанометра. Это… это было слишком ненормально. Не понимая, он снова проверил исходные данные, но совершенно не нашёл факторов, которые могли бы вызвать смещение траектории движения атома водорода. Основываясь на фактически собранных исходных данных, он рассчитал и обнаружил, что избыточная энергия, выделяемая рентгеновскими лучами с длиной волны 0,02 нанометра, примерно равна энергии, вызвавшей смещение атома водорода.

После долгих размышлений он не мог объяснить явление, происходящее с этим атомом водорода. Подумав некоторое время, он выдвинул гипотезу. В процессе испускания атомом водорода рентгеновских лучей с длиной волны 0,02 нанометра существует нечто неизвестное. Весь процесс должен заключаться в том, что после поглощения рентгеновских лучей с длиной волны 1,25 нанометра атом водорода испускает не рентгеновские лучи с длиной волны 0,02 нанометра, а неизвестную частицу, обладающую массой. Эта частица, отделившись от атома водорода, за чрезвычайно короткое время распадается на рентгеновские лучи с длиной волны 0,02 нанометра.

После того как эта гипотеза возникла в его голове, Су Чжэ сам рассмеялся над ней. Смех смехом, но он перестроил модель на основе этой гипотезы и с удивлением обнаружил, что и энергия, и смещение могут быть разумно объяснены. Перестроенная модель идеально совпадала с собранными исходными данными. Глядя на такой результат, он не мог не улыбнуться. Если бы его модель была ошибочной, это было бы хорошо, но если она верна, это крупное открытие. Атомы в определённой среде поглощали электромагнитные волны определённой длины волны, испускали электромагнитные волны определённой длины волны и при этом смещались. Используя это свойство атомов, можно не только создавать электромагнитные волны определённой длины волны, но и управлять движением атомов, а также…

И он даже предсказал существование частицы. Он улыбнулся и написал на листе формата А4 название этой частицы: Тяжёлый фотон. Основываясь на своей новой модели, он вывел свойства тяжёлого фотона: массу, период распада и так далее. Что касается процесса образования тяжёлого фотона, он не стал делать подробных расчётов, потому что это было слишком сложно и не имело полной теоретической основы, поэтому он отказался от этой идеи. Думая о таком крупном открытии, он почувствовал, что Нобелевская премия по физике манит его.

Су Чжэ всё больше и больше возбуждался, думая об этом. Он использовал свою гипотезу, чтобы перестроить модель взаимодействия рентгеновских лучей с длиной волны 1,36 нанометра с атомами кальция. Он обнаружил, что новая модель более самосогласованна и разумна, чем исходная. С новой моделью Су Чжэ начал лихорадочно просматривать исходные данные. Один пример ничего не доказывает. Это может быть просто совпадение. Ему нужно было найти больше примеров, чтобы доказать правильность новой модели.

Он просмотрел все исходные данные пятого теста, но ничего не нашёл. Он открыл исходные данные других тестов. Возможно, ему повезло, но в исходных данных четвёртого теста он нашёл три случая с атомами водорода. Атомы водорода поглотили рентгеновские лучи с длиной волны 1,25 нанометра и испустили рентгеновские лучи с длиной волны 0,02 нанометра. В трёх случаях продолжительность и интенсивность рентгеновских лучей с длиной волны 0,02 нанометра, испущенных атомами водорода, различались. Один случай был ещё более особенным: атом водорода одновременно поглотил рентгеновские лучи с длиной волны 1,25 нанометра, испущенные несколькими разными атомами кальция. Этот атом водорода испустил рентгеновские лучи с длиной волны 0,02 нанометра и при этом совершал нерегулярные движения.

Су Чжэ подставил исходные данные из трёх случаев в модель и обнаружил, что модель может идеально предсказывать результаты, которые прекрасно совпадали с фактическими измеренными данными. — Удача! Удача! В этот момент он был практически уверен, что его модель верна и что предсказанный им тяжёлый фотон действительно может существовать. К сожалению, он не нашёл ни одного случая, связанного с атомами кальция. Если бы нашёл, это доказало бы универсальность модели. В нынешней ситуации это можно доказать только экспериментально.

Он встал и глубоко вздохнул. Поднявшись, он обнаружил, что за окном уже рассвело. Взглянув на время, он увидел, что уже шесть часов утра. Он взволнованно выбежал из кабинета и направился к Лаборатории исследования технологии ионно-лучевой полировки, желая узнать, там ли Бао Чжэнъи и Фань Сяомин, и рассказать им об этом сюрпризе.