學霸從改變開始

壹白化貝

都市生活

“宿主需重新參加高考,達到必要性的擇優錄取!”   “我書都賣了,妳讓我復讀?” ...

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第五百六十四章 做研究的意義

學霸從改變開始 by 壹白化貝

2024-5-18 18:12

  時間已至深夜,陳舟卻仍舊沈浸在自己的研究之中。
  此時的陳舟,又再壹次回到了,中微子振蕩概率的公式推導上來。
  “壹般來說,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,以及振蕩長度L的話……”
  “就可以得到中微子束能量之間的關系式,即(E1-E2)t≈(m12-m22)t/2p=Δm2t/2p=1/2Δm2l/E=2πl/L……”
  陳舟想也沒想,就在草稿紙上,寫出了這個關系式。
  這是他今晚的第二次推導。
  寫完這個關系式之後,陳舟掃了壹眼,便將這個關系式,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,也繼續進行到了下壹步。
  【代入Vμ的概率大小P(Ve→Vμ,t)後,就會有P(Ve→Vμ,t)=1/2sin22θ[1-cos(2.54Δm2l/E)]=sin22θsin2(1.27Δm2l/E)】
  【因此,P(Ve→Ve,t)=1-sin22θsin2(1.27Δm2l/E)……】
  這個關系式的成立,實際上,便是建立在中微子振蕩現象上。
  關系式也表明了,壹束純電子中微子,通過壹定距離後,壹部分將轉化為μ子中微子。
  而條件便是θ和Δm2不為零。
  只要這兩個參數不為零,那麽不同味道的中微子,就可以相互轉化,產生中微子振蕩現象。
  同時,這壹點也說明了,如果實驗室上證實中微子振蕩的存在。
  就可推得,至少有壹類中微子,質量不為零。
  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蕩的問題。
  或者說,他現在的關註點,已經從中微子振蕩,跑到了新公式上。
  在寫完這個關系式之後,陳舟也幾乎沒有停留的,便將這個關系式,推廣到了3個中微子味道的混合。
  【味本征態和質量本征態的聯系,可以表示為……】
  【再通過轉動變換矩陣,可以將關系式,進壹步改寫為,由3個歐拉角θ12,θ23、θ13參數表示的矩陣……】
  【對於中微子振蕩概率,也有P(Vα→Vβ,t)=∣i=1→N∑Uαie^(-iEit)Uiβf∣2……】
  雖然草稿紙上,陳舟所寫出來的,振蕩幾率P的表達式,是極其復雜的。
  但是,陳舟的內心,反而越發清楚了起來。
  順著壹路的推導公式,陳舟再壹次,將振蕩幾率P的表達式,往他所發現的新公式上面去推導。
  只不過,這壹次的陳舟,所使用的方法,有些不壹樣了。
  陳舟第壹次發現這個新公式時,並不是使用的純數學的方法。
  其後,雖然因為那股強烈感覺的原因,陳舟進行了重復推導。
  但是陳舟更多地,仍然是將其與中微子振蕩的課題,進行了壹定的聯系。
  並沒有,將其看做是壹個純粹的數學問題,在進行研究。
  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。
  但是厄米矩陣有壹個重要性質,那就是它的特征值,必定是實數!
  這壹點,恰好與量子力學,或者說物理學中的情況,相匹配。
  因為在量子力學中,矩陣的特征值,往往會對應著,某個真是的物理量。
  比如說,能量,粒子數,等等等等。
  在物理學中,用到厄米矩陣的情況,也有許多。
  陳舟之所以發現新公式,也是因為在研究中微子振蕩的相關課題。
  自然的,他也受到了這方面的局限。
  在最初證明新公式的過程中,陳舟用到的就是壹個3×3的厄米矩陣。
  然後從這個特殊的情況,推測出更普遍的結論。
  可跳出物理學的話,非厄米矩陣的情形,才是更為常見的。
  如果新公式不能用在其它情形中,其實用性也會大打折扣。
  雖然陳舟給出的證明過程,不算是整個的局限在了厄米矩陣中。
  但是與更壹般的情形相比,陳舟所給出的證明,仍舊不夠。
  好在陳舟通過對中微子振蕩概率的公式,進行更深入的推導和研究。
  陳舟逐漸搞清楚了,先前那股突然冒出的強烈感覺,究竟是因為什麽。
  搞清楚原因的陳舟,也就有了可以改進的余地。
  這壹次,陳舟打算完全跳出中微子振蕩這個課題。
  單純的從數學角度,以基礎數學的方法,去證明這個新公式。
  隨著時間的流逝,夜也在加深。
  但此刻的陳舟,卻有著飽滿的精神。
  “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……”
  “可我為什麽總覺得,這個公式在數值計算中的意義有限……”
  “就算是擴展到了壹般情形,如何去驗證特征向量各個分量的符號,依然是壹個問題……”
  看著草稿紙上的公式和數學符號,陳舟習慣性的拿筆點著草稿紙。
  忽然,陳舟將面前的草稿紙,全部拿到壹邊,重新摸出了壹張嶄新的A4草稿紙。
  開始在上面書寫驗算起來。
  陳舟發現了問題的核心所在。
  那就是,這個公式,不能以遍例的方式,去解決。
  必須要換壹種思路,換壹種角度。
  否則的話,這個公式的應用範圍,就會被局限死。
  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征值,和子矩陣的本征值共同作用,來計算出原厄米矩陣的可能的本征向量。
  因此,它其實還是需要原厄米矩陣的信息在裏邊的。
  如果需要計算全部的本征矢,就需要所有的子矩陣。
  由於厄米矩陣的相似變換,都是可能的本征矢。
  而這種方法計算,缺少相位信息在裏面。
  所以說,算出的本征矢並不唯壹。
  更何況,如果不知道原厄米矩陣的信息,那就沒意義了。
  可實際上,對很多物理問題,可能都無法得到全原厄米矩陣。
  只有壹些特定物理問題,可以通過這個新公式,降低計算強度。
  但這個計算量,其實也沒有減小多少。
  當然了,這個新公式在中微子領域的應用,還是挺有價值的。
  只可惜,陳舟並不希望這樣的壹個新公式,只局限在壹個研究領域。
  陳舟希望,這個新公式,真的能夠“新”起來。
  陳舟現在需要做的就是,對這個新公式,進壹步進行深入的研究。
  使其具有普遍的實用價值,能夠在其它領域,進行擴展。
  月落日出。
  陳舟又壹次在書桌前,度過了壹整夜。
  揉了揉眼睛,陳舟感到有些疲倦。
  這種保持精神狀態的高強度研究,還是使他感覺到了壹絲疲憊。
  尤其是在研究過程中,再加上大量文獻的閱讀。
  著實令陳舟有些扛不住。
  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。
  但好在,爆肝研究的結果,還是令陳舟滿意的。
  他距離自己的目標,還差壹點。
  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。
  要說陳舟唯壹不開心的,就是他在翻閱文獻資料的時候,又發現了這個新公式的,壹些“新問題”。
  這個“新問題”,也將陳舟原本的期待感,給降低了不少。
  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。
  早在2014年,這個新公式,就已經被壹位荷蘭學者發現。
  而且,這個公式的雛形,最早甚至於可以追溯到1968年……
  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。
  他都是晚了不少的後來者。
  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?
  直到再三翻閱之後,陳舟確定了這壹悲慘的消息。
  此時,原本只有壹條路的陳舟,現在也有了兩個選擇。
  壹個是,放棄對新公式的深入研究,別管這個半路發現的公式。
  另壹個就是,別管這個新公式的發現權,將研究繼續深入下去。
  單純的壹個公式,也正如陳舟那強烈的感覺壹般,應用範圍有限。
  在無法適用於壹般情形時,它的價值,也就只有那些。
  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。
  但是這樣的話,就有點為這個公式的發現者,做嫁衣的感覺。
  因為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。
  這也是陳舟最不爽的地方。
  這兩個選擇,他壹個都不想選。
  他還記得自己剛發現這個新公式時,那滿臉的興奮勁。
  可惜,都木得了……
  在又壹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。
  稍微調整了壹下心態,便再次投入到了新公式的研究之中。
  畢竟,正沈浸於新公式研究的他,從心底裏,其實也不想放棄這個研究。
  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?
  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。
  在科學探索的過程中,“重復造輪子”的事情,從來就不新鮮。
  最知名的,好比牛頓和萊布尼茨,各自獨立發明了微積分。
  而計算機領域,也有圖靈和邱奇,先後提出通用計算機理論。
  陳舟覺得,這樣的事,以前有,以後也會有。
  而如他這般,多學科領域進行研究的人,更是容易碰到。
  他能夠做的,應該做的,就是保持壹顆學者的心態。
  從學術的角度,以最大的能力,做好自己的學術研究。
  就像那些在每個領域裏,做出傑出成就,推動學科發展的人壹樣。
  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,才是做研究的意義!
  也是抱著這樣的信念,陳舟保有了最佳的精神狀態,繼續著新公式的研究。
  也才有了這壹夜爆肝研究後,還差壹點的目標。
  ……
  起身走到窗前,陳舟呼吸了兩口新鮮空氣後,便去洗漱了壹番。
  隨即出門,去解決早餐。
  人是鐵,飯是鋼。
  偶爾爆肝研究,熬熬夜,陳舟倒是沒覺得什麽。
  可是從昨天晚上到現在,都沒進食,他還是有些受不了的。
  陳舟所奉行的,也是廢寢可以,忘食不可。
  在解決完早餐後,陳舟回到房間,開始短暫的睡壹會。
  他計劃休息個兩到三個小時,然後再起床,將剩余的研究做完。
  再拖著疲憊的身體去研究的話,陳舟擔心會適得其反。
  三個小時的時間,很快過去。
  陳舟也被設置的鬧鐘所吵醒。
  他揉了揉有些朦朧的眼睛,翻身下床。
  簡單的洗了把臉,陳舟便再次坐在了書桌前。
  在看了壹眼書桌上,還沒來得及整理的草稿紙後。
  陳舟突發奇想的,做起了眼保健操。
  壹套眼保健操結束,陳舟的精神狀態,也從剛睡醒的朦朧狀態,完全蘇醒了過來。
  打開電腦,陳舟壹邊翻閱著先前下載,和昨晚下載的文獻資料。
  壹邊開始投入到新公式的最後研究之中。
  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。
  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。
  也就是說,他的研究,在此刻,是走在所有人前面的。
  確認了這壹點後,陳舟的心情,也好了起來。
  只要陳舟將這個新公式的普遍價值,發揮出來。
  那麽,人們將記住的,絕不會單單只是壹個發現者。
  甚至於,更多領域的學者們,都將感謝陳舟。
  陳舟手中的筆,在壹張又壹張嶄新的A4草稿紙上,不斷留下壹個又壹個的數學符號。
  隨著壹個又壹個數學符號的出現,陳舟對於新公式的研究,也越來越深入。
  所謂的壹般情形,其實就是最普遍的適用性。
  而要做到最普遍的適用性,就要考慮到所有的情況。
  做為基礎數學的新公式,更是要考慮的足夠多才行。
  現在的陳舟,就十分清醒的認識到了這壹點。
  終於,在從壹個又壹個角度,驗證了自己的研究結果後。
  陳舟解決了新公式的壹般情形,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,可以僅使用特征值信息,計算出特征向量!
  陳舟更進壹步的,揭示了基礎數學新的事實!
  以後的新公式,將不僅僅局限於厄米矩陣。
  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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