第315章 高能物理 一
在孔采维奇的担保和疏通下,徐辰非常顺利地拿到了一个cms实验组的临时数据分析帐號。回到酒店的房间,徐辰打开笔记本电脑,连上了cern的內网。
然而,当他准备大展拳脚,初步熟悉一下工作环境时,迎面撞上的第一个boss,却不是什么高深的物理难题,而是cern那恐怖的歷史技术债——root框架。
这是一个由cern在1995年用c++开发的数据分析和面向对象框架。
在当今这个python横行、各类ai框架和诸如pandas等数据分析库层出不穷的时代,root简直就像是从白堊纪活到现在的活化石。它的语法晦涩,api设计相当反人类,配置环境更是能让无数刚进组的物理学博士生掉光头髮。
在物理学界甚至有一句自嘲的名言:“每个高能物理博士的掉发,有一半是因为標准模型,另一半就是因为安装root。
但是,整个cern几十pb的对撞数据,全都是基於root格式存储的,你不用也得用。
这种格式虽然古老,但在处理庞大的逐事件物理数据时,其输入输出的读取速度和內存管理效率至今仍傲视群雄。
看著满屏那透著一股浓浓上世纪90年代復古风的代码接口,徐辰忍不住揉了揉眉心,在心里疯狂吐槽。
据说曾经有一个国际古籍保护组织,为了防止珍贵的纸质古籍风化受损,花费巨资將它们全部扫描保存成了某种特定的电子文档格式。结果十几年过去了,纸质古籍虽然还在,但当年那种电子档的格式却被主流作业系统彻底淘汰了。现在的电脑根本打不开那些文件,电子档“死”得比纸质书还快。
到头来,到底谁才是需要被保护的那个?
外界的计算机技术发展得太快,框架一年一变;反而是cern这种守著一座“上古神山”死磕的机构,硬是靠著这套缝缝补补了快三十年的root框架,处理著全人类最庞大的数据流。
……
不过,吐槽归吐槽,这套老掉牙的系统对现在的徐辰来说,並没有构成太大的阻碍。
毕竟,他刚刚借著deepseek那篇论文的东风,將自己的信息学等级提升到了lv.2,对標的是国家级项目负责人的水平。所以此时的徐辰对底层代码的直觉和重构能力,已经达到了一个非常恐怖的层次。
他快速阅读了一遍官方文档的说明,不到两个小时,別人可能需要折腾一两周才能配好的root分析环境,被他乾脆利落地搭建完毕。
不仅如此,实在忍受不了那种古早代码风格的徐辰,甚至顺手运用现代计算机科学中的“內存池”和“异步i/o”理念,写了几个优雅的python接口脚本,把那些反人类的底层c++调用给完美封装了起来。
如果让cern的it主管看到这一幕,估计会惊掉下巴。
……
环境搞定了,屏幕上只剩下光標在终端里有节奏地闪烁。
接下来,该做点啥呢?
徐辰靠在椅背上,並没有急著去拉取数据,而是陷入了长久的沉思。
如果是以前的他,拿到数据后的第一反应,肯定是立刻调动自己lv.3的数学天赋,找几个最前沿的方程套进去跑一跑。
但经歷了“广义cntt”在哥德巴赫猜想上的撞墙后,徐辰的心態发生了某种微妙的蜕变。
在此之前,他的一路狂飆,其实都是建立在“有人铺路”的前提下的,不管是各位导师还是系统,或多或少给出了一些研究方向。
而他就像是一个拥有满级属性的“超级做题家”。只要有人把卷子发下来,哪怕这道题是全人类最难的压轴题,他也能靠著恐怖的天赋硬生生解出来。
但现在,他越来越接近现有人类科学的绝对边界了。
哥德巴赫猜想,没有人知道该如何解。
在lhc的数据里,更没有人知道如何寻找隱藏的信號。
物理学家们现在的处境,就像是拿著一张没有坐標的藏宝图,在太平洋里瞎捞。
他不能再只当一个只会解题的“做题家”,他必须学会自己去“出题”。
“我的数学天赋確实近乎无敌,知识面在自身勤奋的帮助下也足够得广。”徐辰在心中暗自剖析著,“但在科学哲学和方法论的层面上,我还缺乏那种洞穿一切的『智慧』。”
知识能帮你解开复杂的偏微分方程;但智慧,才能决定你该不该去解这个方程,甚至决定你该去哪里找这个方程。
……
想通了这一点,徐辰决定先退一步。
在动手敲下哪怕一行代码之前,他必须先彻底弄懂这个学科的“游戏规则”。
於是,他打开学术资料库,在接下来的十几个小时里,凭藉著恐怖的阅读速度和信息提取能力,將cms和atlas两大实验组过去十几年发表的顶级数据分析论文,从头到尾扫荡了一遍。
人们在寻找新粒子时,简单地说可以分为“探索式”和“验证式”两大流派。
所谓的“探索式”分析,主打一个“盲人摸象”与“让数据自己说话”。
这种思路通常发生在理论预言失效、或者物理学家完全不知道要找什么的时候。他们不依赖特定的理论模型,而是纯粹通过寻找“不符合常理的异常特徵”,来试图揪出隱藏在暗处的未知物理。
比如现代高能物理界著名的“缺失横向动量”分析法。
这也是目前物理学界用来寻找“暗物质”或超对称粒子(比如中性微子)最核心的手段。
这个概念的逻辑其实很简单粗暴。
可以想像一下:两辆重量完全相同、速度也完全相同的泥头车,在十字路口绝对迎头相撞。根据物理学的动量守恆定律,碰撞后炸开的零件和碎片,向四面八方飞散的总和,应该是均匀的,总动量必须相互抵消为零。
但如果你在清理现场时,发现绝大多数的碎片都诡异地往左边飞了,而右边空空如也。这就绝对不符合常理!
唯一合理的解释是:在碰撞的瞬间,有一些你肉眼根本看不见的“隱形碎片”,偷偷从右边溜走了,並带走了巨大的动量!
放在lhc里也是一样。
当两束质子在lhc的管道里迎头相撞前,它们在垂直於碰撞方向的总动量严格为零。那么碰撞发生后,无论炸出多少碎片,因为能量守恆,所有这些次级粒子在横向上的动量矢量和,也必须完美抵消,等於零。
如果物理学家在盘点某次碰撞事件时,把探测器捕捉到的所有光子、电子、繆子的横向动量全部加起来,发现竟然不等於零!帐面上莫名其妙少了一大笔“动量”!
这就意味著,绝对有一个你看不见的粒子——比如某种完全不与电磁力发生作用的暗物质,或者中微子之类的粒子,它穿透了厚达几米的探测器,悄无声息地把这笔动量给偷偷带走了!
一旦在海量数据中,这种“丟了动量”的事件在统计学上超出了正常误差,那就意味著诺贝尔奖在向你招手。
……
