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萧萧千禧梦 第三章 寻呼标准 (8)

(2022-06-11 09:49:10) 下一个

“先说为什么象炒勺吧。就冲你赏的这个四喜丸子,我也得说。”韩一迈尝了一口丸子,点了点头,“现在有一个伽马光子,能量是100亿电子伏,从宇宙深处的某个黑洞,比如距太阳系10亿光年远,发射出来,飞行10亿年,最终进入地球的大气层,之后会发生什么呢?”

“听着呢。继续说。”南李丽也吃了一小口四喜丸子。

“这个过程比较复杂。简单说,这个伽马光子会和大气分子碰撞,产生一些次级粒子,最有可能的,是这个伽马光子消失,变成一个正负电子对儿。一个电子,一个正电子,配一对儿。这在《易经》里,叫太极生两仪。前面还有一个过程,叫无极生太极,又叫道生一。这个伽马光子,就是一个太极。”

“真的吗?物理也讲这个?”佟琳半信半疑。

南李丽早就怒气冲冲了。“你到底懂不懂?懂就好好讲。别掺合那些道家,阴阳家杂七杂八的私货。就显得你什么都懂是吧?”

“好好。刚才开个玩笑嘛。”

“那你刚才说的,什么电子正电子配一对儿,不是真的吧?”佟琳道。

“这个是真的。一个100亿电子伏的伽马光子经过碰撞,最最可能的,是变成了一个正负电子对儿,以大约光速冲向地面。好了,现在不开玩笑了。要不你该记混了。”

“她已经开始记混了。”南李丽不满道,“你能不能正经一点。好好说。”

“好好。这一对儿正负电子,会继续跟大气分子碰撞,然后逐渐减速。减速的过程会产生轫致辐射,还有电离。这样就有大量的次级粒子产生。”

“什么叫轫致辐射?”南李丽道。

“就是这个正电子还有电子,在减速的过程中,发射了一系列的X光。”

“越说越复杂。”

“是啊。这些新发射出来的X光,能量仍然很高,与大气分子继续碰撞,还会产生很多正负电子对儿,但同时也可能被散射,从分子里打出一个电子来,稍稍损失一点能量。这种散射被称为康普顿散射。能量过低的X射线,会被分子完全吸收,同时也放出一个电子来,这个过程称为光电效应。顺便说一句,爱因斯坦就是因为解释了光电效应,获诺贝尔奖。”

“不是因为相对论吗?”佟琳道。

“没有。相对论当年没几个人懂,很多那个时代的大科学家反对给相对论颁奖。所以老爱的诺贝尔奖,是因为解释了光电效应。”

“我越听越糊涂。到底最后怎么样了?”南李丽皱眉道。

“事实上,人类不可能跟踪每一个次级粒子,毕竟太复杂了。但是我们可以用计算机进行模拟,看一看最终产物是什么。这种模拟有很多随机性,因为任何一个次级粒子,下一步会发生什么,有各种可能性。计算机随机地给出不同的概率,进行下一步的计算。这样的模拟过程,被称为‘蒙特-卡罗’模拟。”

“蒙特-卡罗?”南李丽仔细回想,“这个名字我好象也听说过。”

“这个词儿源于赌场。”韩一迈笑道,“欧洲的赌场几百年了,比如轮盘赌,需要计算各种各样的可能性,这样庄家制造赌局,虽然表面上有进有出,但实际上总能赢钱。久而久之,蒙特-卡罗算法,就成了计算各种随机概率的算法名称。”

“太棒了。”佟琳叹道,“欧洲人把什么都算的那么精准。”

“根据蒙特-卡罗的结果,一个100亿电子伏的伽马光子,进入大气层以后,大概要碰撞至少10次,才能到达地球表面。这中间有非常复杂的过程,就象我刚才说的,正负电子对儿,康普顿散射,轫致辐射,电离,光电效应,都可能发生。每碰撞一次,就产生一批能量低一点的次级粒子。这些次级粒子会继续碰撞,直到地面。所以,次级粒子数量,大致呈几何级数增长。比如这次的次级粒子有10个,下一次碰撞就大致有100个,第三次就有1万个,第四次呢,一亿个。以此类推。到了地面的时候,就变成了一场粒子雨,瞬间淅淅沥沥地全落下来,方圆一大片,几十平米都有可能。”

“很生动。”南李丽微笑道,“你很会讲。”

“谢谢。如果我们能跟踪这些从外太空进入大气层的伽马光子,就会发现,每一个伽马光子在大气层的路径,都近似为一个圆锥形,地表就是圆锥的底了。每碰撞一次,次级粒子就增加一些,最后一次碰撞产生的粒子雨,就覆盖了这个大圆锥的底部。”

这个描绘很形象。佟琳原本听得云山雾罩,此时却有一丝明晰的感觉。南李丽点了点头,她确实听懂了。

“现在回过头来看一下这些次级粒子,绝大部分都是带电的,而且有质量。刚才说了,因为动能很大,这些次级粒子基本上是以光速飞向地表,直到产生下一次碰撞。光在真空中传播的速度是每秒30万公里,在空气里要低于这个速度。这样,这些次级粒子的速度,很可能会比光在空气里传播的速度还要高。换句话说,这些粒子的速度更无限接近真空里的光速。”

“那又怎么样?”南李丽托着下巴问。

“如果一个带电粒子在空气中的速度,超过光在空气里的速度,这个带电粒子会自然地发射出一种紫色的可见光,称为切伦科夫光,或者叫切伦科夫辐射。如果我们从一开始就追踪这些不断产生的切伦科夫辐射,就会发现,这也是一个圆锥的形状。”

“啊。我好象真的明白了。”南李丽欣喜道,“所以望远镜里那些镜片就是来收集这些切伦科夫光的。因为这些辐射是可见光,所以要用镜子。”

“基本如此。”韩一迈点了点头,“如果一个圆锥切一刀,会出现什么形状?佟琳,你觉得呢?”

“看你怎么切了。”佟琳思忖着,“只要不是竖着切,应该是椭圆,或者圆吧?”

“对。这个望远镜做成了太阳灶的形状,所有的镜面都对准了同一个焦点平面。这样所有镜子收集到的切伦科夫光,会在这个平面瞬间成像。如果真是伽马光子,这个像应该是圆形或者椭圆形。”

“肯定是啊。还可能是别的形状吗?”南李丽道。

“事实是,出现圆形或者椭圆形的几率非常低。因为99%以上都是宇宙线,属于噪音。”

“什么是宇宙线?”佟琳好奇道,“总听说这个词,不知道是什么。”

“简单说,就是能量很高的带电粒子。90%的宇宙线是太阳风,也就是从太阳喷出来的等离子体,包括电子和质子,数量上各占一半。但是电子质量小,很容易漂移,所以一般讲太阳风,基本上说的是质子流。”

“那你刚才说的X射线,伽马射线,不也是宇宙线么?”

“不是。宇宙线,一般是指从外太空来的,高能带电粒子。X射线,伽马射线都是光子,光子不带电,所以不是宇宙线。”

“那还得从宇宙线里把伽马射线挑出来。”南李丽思忖道。

“对。宇宙线进入大气层,比如一个高能的质子,也会产生一大片粒子雨,但是这种切伦科夫光所呈的像是奇形怪状的,因为反应更复杂,有核子参与,所以粒子雨不是规则的圆或者椭圆。这样很容易区分。”

“还有一个问题。最后一个了。”南李丽道,“我真应该记在本子上,还好想起来了。”

“说。”韩一迈打了个哈欠,“你折磨我一中午了。苦日子终于到头了。”

“别那么不耐烦。”南李丽道。

“就是。我听得挺高兴的。”佟琳也道,“以前我不喜欢物理,现在明白了,那是因为老师不行,他们可能自己也不懂,讲不明白,那我怎么可能有兴趣呢?师傅,你讲得真的好。”

“是么。这让我倍感欣慰。”韩一迈躺在椅子背上,“快去给师傅倒一缸子白开水吧。说得渴了。”

佟琳应了一声,很快取来的暖水瓶,先给韩一迈倒了一缸子水,又把自己的缸子倒满。韩一迈道了谢,扭头对南李丽道:“好了,你的最后一个问题。”

“你知道,我爸一直是观测宇宙线的。你刚才说了,伽马射线,X射线都不是宇宙线。现在咱们观测这些天体,为什么不观测宇宙线呢?比如太阳有太阳风,距离地球多少万光年远的恒星,应该也有恒星风吧?观察这些宇宙线不也挺好的么?”

“这问题其实特别简单。我曾经问过我爸。他只说了一句,我就全明白了。”

“韩叔叔怎么说的?看来还是我的问题。我爸也说过,我没听明白。”

“我们观察X射线,或者伽马射线,是因为这些光子不拐弯,这样我们就能知道它们到底是从哪儿发出来的,对吧?如果拐弯了,那就再也不知道从哪儿来的了。可是宇宙深处,有很多的磁场,宇宙线带电,在磁场中受到洛伦兹力,会偏移,等到了地球,已经不知道拐了多少个弯了。所以进入地球大气层的宇宙线,实际上我们根本不知道是从哪儿来的。伽马射线,X射线却不一样,因为不带电,穿过宇宙中的磁场也不会偏移。”

“我想我应该是明白了。”南李丽道,“你确实是一个非常优秀的学者。把我这种笨人也能说明白。”

“没觉得自己多优秀,尽管你能这么夸我,我很爱听。”韩一迈笑道,“我能力一般。主要原因是,公主在天体物理方面也不是白丁一个,有广泛的科普知识。”

“你讲得也好。我这么外行,也听懂了不少。师傅,你不是学材料,还有工程物理的么,怎么懂这些?”

“家里有几本英文的天体物理名著,都是我爸在美国读博士的时候买的。我没事的时候,看了两遍,就当是看闲书呢。挺有意思的。”

“只有你这种人才会这么想。那些英文专业词汇,还有那些高等数学的公式,有几个明白的?”南李丽撇了撇嘴,“真是怪胎。”

“好了,你满载而归。不虚此行了。”

“还有一个问题。镜子。”

“镜子怎么啦?这算什么问题。”

“镜子为什么那么难做?国内很多厂子都做不了。我爸去了东北,上海还有深圳。几乎都做不了。”

“你爸就不该去。但凡是高精尖的科研仪器或者探测器,都挑战我们的工业母机,国内都做不了。这个问题咱们以前都讨论过了。你还问这种问题,看来我是对牛弹琴了。”

“我一直觉得你这话说得太绝对。”

“是你缺乏认识。这种特殊的光学镜子,现在中国生产不了。再过30年,或许可以。镜子这事,没什么好说的,只能进口。”

“这你就不懂了吧。”南李丽得意道,“我们自力更生,克服困难,在无锡找了一个厂子,终于造出来了。中国人民有志气,不崇洋媚外。”

“好好好。南政委,您看,您饭也吃好了,时间也差不多了。”韩一迈做了个送客的手势。

“你什么意思?”南李丽非常不满。佟琳也觉得韩一迈很奇怪。

韩一迈不想多说。

“你要是不同意,就说出来。”每次韩一迈有这种态度,南李丽就倍感屈辱。

“我本来今天心情挺好的,说了这么多也不觉得累。但您刚才这一番精神鸦片,让我七荤八素,立马虚脱了。”韩一迈道,“但冰冻三尺,非一日之寒。公主,其实也不能怪你,你是被熏陶得太久了。你还是走吧,走吧。”

“你怎么能这么说?”南李丽几乎气哭。

“哎呦,别哭别哭。”韩一迈慌忙道,“我最看不得女人哭,但也分是什么事儿。这事你哭也没用。哭了我也还是这么说。”

“你个土匪。”

“是是。我土匪。”韩一迈挠了挠头,“宣扬精神鸦片的这一票人,早就应该被赶出科学界,一个都不能留。这样国家未来的科技发展才有点希望。行行行,你别哭了。我也不说了。要不你赶紧回去吧。”

“师傅,你太过分了。”佟琳起身,轻轻抱住南李丽肩膀。

南李丽其实非常纠结。父亲到底是什么业务水平,她隐约地能猜到。但是韩一迈竟然毫不掩饰对她父亲这一类人的蔑视,这让她接受不了。她同时也明白,再说下去,只有不欢而散,因为韩一迈是诚实且恪守原则的。

“你小姑娘懂什么呀。”韩一迈解释道,“自力更生,用国产的镜子。你以为这种特殊的镜子是你们化妆用的那种?差了何止十万八千里。国外同行,同一类型的射电望远镜,看蟹状星云,只20分钟就看得清清楚楚。咱们这儿呢?盯着蟹状星云看了半年,毛也没看见。”

“那你也可以少说两句呀。”佟琳道,“姐姐,别理他。一谈到业务上的事,他就会凶人。就跟变了个人似的。”

“那就是镜子的问题了?”南李丽忽然问道。

“可能还有别的问题。但是镜子太糙,肯定是主要问题之一。”韩一迈思忖道,“别的我也说不上。但是任何一个大工程,不仅子系统要做好,整体上也有一个优化的问题。”

“那你不会好好说么?为这么点事跟我急。”南李丽说着,眼泪又止不住了。

韩一迈愣了一下,马上改变了态度。“公主,我刚才态度不好。向你道个歉。我现在有点儿明白了。你想帮你爸找原因,可能已经找到了。好了,别哭了。再哭你就不如佟琳小妹妹漂亮了。”

佟琳瞪了韩一迈一眼。韩一迈马上意识到自己说错了话。

“你们都漂亮。都一样漂亮。公主,光顾着说话了,饭也没吃好。这烧茄子挺好吃,要不,你全吃了吧。我都留给你。”

“我不吃!”南李丽哭笑不得,“都被你气饱了,我吃得下么。”

就在此时,电话铃响了。佟琳照例接了电话。“师傅,是罗工,找你的。”

韩一迈接过电话,话筒里传来罗鹰翔熟悉的声音。“不错哟,跟美丽的女徒弟共进午餐呢,是吧?”

“严格地说,是跟两位大美女共进午餐。”

“艳福不浅。还有谁?大美女。公主?”罗鹰翔本能地感觉,不应该是周瑶。

“看来你有特异功能。可以遥视。”

“好事儿啊。公主终于对你下手了。”

“别胡说。公主是为了学术问题来的。我这儿一直跟她探讨天体物理的有关难题。”

罗鹰翔哈哈大笑。“你们真特么异类。继续继续。建议你们研究一下太阳黑子对女性发情期的影响。”

“我靠。”韩一迈几乎爆了粗口,“你丫三句不离本行啊。”

罗鹰翔一阵浪笑。“好了不扯了。有个事要通知你一声。今天我接着阿步的电话了。”

“他还在香港吧?”

“对对。但他最近要回来,带着他的未婚妻一起来,可能是要见家长了。他们想今年夏天结婚。到时候少不了咱们要聚一聚。你肯定要带上周瑶了。也通知一下公主吧。正好她也在你这儿。”

“没问题。我这就告诉她。”

韩一迈没挂电话,转身告诉了南李丽。南李丽几乎马上忘掉了刚才的不愉快。“阿步结婚,你们送什么?”

韩一迈也不知道。他马上问了电话另一头的罗鹰翔。

“他们的新房肯定在深圳。送什么东西都不如送钱。刚成家他们需要钱。”

“好。我送钱。”韩一迈转身又对南李丽道,“公主,他们新房在深圳,送大件的东西不好带过去。我们俩都送钱。你就随意了。”

“让我想一想。反正还有时间。”

“迈子,还有一个事。”罗鹰翔压低了声音,“你看,寻呼技术咱们该有的都有了,我这些天一直琢磨着,看能不能申请几项专利。别白忙活一场啊。”

“这事我也正在想。咱们没办过,得回头坐下来好好合计一下。电话里就别说那么多了。”

“好。”罗鹰翔忽然想起佟琳就在韩一迈身边,目前知道的人越少越好,“那咱们见面说。这几天我找个时间,咱们好久没一起吃饭了。”

“那就这样了,回头再说?”

“等一下,让我跟南公主说句话。”罗鹰翔忽然想起了什么。

韩一迈把电话递给了南李丽。南李丽看了韩一迈一眼,接过了电话。“喂?”

“讨论物理问题?不容易呀,公主。这让我想起一句话:聚散苦匆匆。且共从容。”

“又乱改人家的诗词。”南李丽细品了一下这两句词,点了点头,却道,“不过今天真的有事。”

“哦。这样啊。那我多嘴了。”

“不过还是谢谢你,骡子。”

“那行。我也没别的事。你们俩忙去吧。”罗鹰翔嘿嘿一笑,挂了电话。

这家伙八成又把哪个名人的诗词改了。韩一迈摇摇头,也没追问。南李丽想了一下,觉得自己想问的都问了,默默地吃起饭来。

午饭过后,南李丽起身告辞,佟琳礼貌地送她到门口。韩一迈担心她找不到路,亲自送她出来,俩人慢慢地在马甸的大街上走着。

“刚才骡子的诗词我没听到。不过这让我也想起几句诗词。”韩一迈笑道,“也许不够贴切。但是可以应景来描绘了一下今天的事。”

“说说看。”南李丽也停下来,望着韩一迈。

“本是后山人,偶做前堂客。醉舞经阁半卷书,坐井说天阔。”

“大男子主义。”南李丽倒也不恼,“都到了今天快分手的时候了,还不忘挖苦我一番。”

“我说过的话,从来没有针对你的。但是你总是自觉站队。”

“那我也不能跟你站一队啊。”

“怎么不能?我总想着你跟我是一头儿的。”

“哼。你成心气我那么多次。你在我这儿缺乏诚信。”

“那这次呢?又无缘无故生气了?”

“我生气,你真的很在乎么?”南李丽反问道。

韩一迈想了想,点了点头。“还是在乎的。”

“那我就知足了。”南李丽笑了,“这首词,你只说了前面的几句。后面的几句我更喜欢,你还记得么?”

韩一迈摇了摇头。“从来就没背全。只记得前面这几句了。”

“欲游山河十万里,伴吾共蹉跎。”南李丽轻吟道,“酒杯空,灯花落。夜无眠,独高歌。阅遍天下人无数,知音有几个?”

意境竟然如此高雅壮阔,令人回味。韩一迈讶异地望着南李丽,心里不免泛起一丝涟漪。

南李丽嫣然一笑,转身走了。

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