第五百三十五章：NP=P猜想

    虽然很遗憾悟空号暗物质探测卫星上的技术没有运用到大型强粒子对撞机上，不过常进院士的话却给了徐川足够的提醒，让他想起了另外的一些东西。

    上辈子他在CERN那边做实验的时候，针对惰性中微子的发现和探测，找寻到的数据信息并不完整。

    当然，这个不完整指的并不是不足以验证惰性中微子和暗物质的存在。

    而是这些粒子的信息，依旧如同这辈子发现惰性中微子一样，有一小部分无法确定。

    如果说，前些年在欧洲原子能那边发现惰性中微子，只是找寻到了这颗粒子常规态物质的属性，剩余的暗物质属性一点都没有探测到的话；

    那么上辈子就是属于看到了一部分暗物质属性，能够判断出现它属于暗物质，但并不全面。

    只不过在当时，他和众多的物理学家们都因这个伟大的新大陆和新世纪所激动到不能自己，并没有太过留意这些细节。

    如今细细想来，这大概和CERN升级后的高亮度LH-LHC对撞机的探测器技术有关系。

    正如常进院士所说的一样，对撞机探测器对暗物质和暗能量的观测，主要以以搜寻暗物质在湮灭衰变时产生的能量、动量丢失信号为主。

    或许上辈子的CERN在升级和优化探测器的时候，走的路线正是这种。

    这才以至于那时候他在发现寻找暗物质的时候，仅仅只能确认一部分信息。

    因为从理论上来说暗物质湮没产生的带电粒子(主要为正负电子对，中性中微子、光子以及带电粒子等）。

    这些粒子产生的信号会覆盖整个电磁波段，且信号主要有两类。

    一为带电粒子在当地磁场的同步辐射，处于射电观测波段；

    而另一个则是高能电子与 CMB光子的逆康谱顿散射，散射后的光子一般处于 X射线波段。

    由于暗物质粒子、暗物质密度轮廓以及磁场环境等不确定性因素，暗物质

    的间接探测需要综合多波段的特征才有可能给出暗物质的进一步限制。

    所以通过搜寻暗物质在湮灭衰变时产生的能量、动量丢失信号为主的对撞机，理论上来说是没法看到暗物质的全貌的。

    而且暗物质不参与电磁相互作用，不参与强相互作用，或者说不带电荷和色荷。

    所以它的主要组分不可能是标准模型中的任何一种粒子，也不可能是恒星坍缩形成的黑洞，它是一种从未发现过的物质。

    而暗物质要求稳定、不带电、相互作用弱等性质，因此粒子物理标准模型中大部分的基本粒子都不可能构成暗物质。

    若有可能，在常规粒子中唯一的可能是中微子。

    不过由于中微子只能构成所谓热暗物质，与宇宙大尺度结构的观测不相符，因此常规中微子也被排除了。

    这样构成暗物质的粒子必然是超出标准模型的新粒子。

    而他发现的惰性中微子并不属于常规中微子形态，所以它是属于温暗物质中的一种。

    不过即便是惰性中微子不属于常规中微子，它依旧有一部分的物质属性在常规态范畴。

    利用这一点，从理论上来说，他能通过对高能对撞机的碰撞控制，强行将惰性中微子进行湮灭，形成两个其他粒子，从而对它的质量等各种信息进行观测。

    或许，他知道应该从哪方面来重构对撞机探测器了。

    想到这，徐川的眼神顿时就明亮了起来。

    他知道该怎么做了！

    对面，在徐川陷入沉思的时候，常进院士就端着茶杯小啜了起来。

    就对面徐川这个状态，很明显就能看出来是有了一些想法正思考，于是他也就没有去打扰，静静等待着，直到他回过神来。

    看着脸上带着兴奋神色的徐川，常进笑了笑，好奇问道：“徐院士这是有想法了？”

    徐川点了点头，笑着开口道：“的确有了一些理论上的想法，不过还需要完善，至于是否有用，可能还需要等待对撞机和探测器全都制备出来后才能知道。”

    对于未既定的科研理论，哪怕是有再大的把握，他也不会过于肯定的去说出来。

    就像是学术界很多人都认为他丢到arxiv上的论文可以当做正式的期刊论文来看一样，不管外界再怎么说，他也从来都不认为自己不会犯错，所发表出来的论文全都是正确的。

    尤其是到了他现在这个高度，越是关键性的研究，越是要谨言慎行。

    对面，听到徐川这么说，常进脸上带着一些感兴趣的神色，好奇的问道：“如果方便的话，能和我说说吗？”

    徐川笑了笑，道：“有什么不方便的，说起来，这份灵感还是常院士你给的。”

    微微顿了顿，他整理了一下思绪后接着道：“在之前惰性中微子的身上，很明显的出现了类似的特征。不过与理论上的暗物质来说，惰性中微子多了一部分常规态属性。”

    “因此，利用这部分特性，对其进行跟踪，而后判断暗物质在高能碰撞的条件下可以转变成两种其他粒子的性质，不断的实验，就可以一点一点摸清楚和反推出暗物质的‘暗’性质。”

    “不过从理论上来说，要在高能粒子的对撞过程中精准的判断出惰性中微子碰撞的数据，是一件很难事情，这可能需要万亿亿次甚至更多的碰撞，我们才能找到那一丝有用的线索”

    听完徐川的解释，常进思索了一下，旋即开口道：“按照这种思路来说，足够多的碰撞数据说不定能完整的搜索到暗物质粒子，至少是惰性中微子粒子的完整信息。”

    “这对于物理学界来说，绝对是一个开天辟地般的发现。”

    “只不过，要做到这点的话，你得先制造出惰性中微子，并想办法让它在对撞机中碰撞，还得排除掉其他粒子碰撞的影响。”

    “这难度，可不是一般的大啊。”

    作为暗物质粒子探测卫星首席科学家，他很容易理解这种新的方法。

    理论上来说的确可行，也能更全面的收集到数据，但难度也真不是一般的大。

    无论是想办法制造出惰性中微子，还是引导其在对撞机碰撞，还是排除掉其他粒子的干扰，都不是一件容易，甚至可以说是都是难如登天的事情。

    徐川笑着道：“如果能观测到惰性中微子完整的信息数据，付出再多，遇到的问题再困难，也都是值得的。”

    和常进常院士聊了一会关于各种粒子探测技术方面的东西后，徐川迫不及待的回到了办公室中。

    对于暗物质的探索，他已经有了一个大概的方向。

    而接下来的工作，就是从理论上尽可能的去进行完善了。

    希望在物理学会召开的高能物理大会前，他能顺利的解决这项工作。

    日子就这样一天天的过去。

    时间很快就来到了五月份的中下旬。

    这些天以来，徐川就没有再去星海研究院了。

    长达半个多月时间，他潜心在南大完善着有关于惰性中微子与暗物质的探测理论基础。

    “.借助量子场论，共动体积a中粒子数密度的改变率，1/ad/dt（n1a）=∫···∫∏j=1(dpj/(2π)δ+（pj-mj）)（(2π)δ（p1+p2-p3-p4）∑”

    “在共动体积中，粒子数密度不会随膨胀而稀释，而方程右边可以分成两部分，其中暗物质粒子产生湮灭过程的散射截面，1/ad/dt（n1a）=∫···∫∏j=1(dpj/(2π)δ+（pj-mj）)”

    “P为参与散射过程的各个粒子的四动量，|M|为散射振幅。”

    “第二部分为各个粒子能量的平衡态统计分布.”

    “即：暗物质丰度的变化率等于其产生截面与湮灭截面之差，截面的物理意义是反应发生的概率。”

    “.”

    一行行的算式在徐川手中不断的写下。

    对于暗物质的探索来说，玻尔兹曼输运方程是相当重要的一部分。

    它描述了暗物质粒子丰度Y随“质温比”x的演化规律，方程中的参数由具体的粒子物理模型决定。

    而如果想要从无数的对撞信息数据中，找到需要的数据，仅凭人力是完全不可能做到的。

    这个时候，数学工具的重要性，就体现的淋漓尽致了。

    只要最底层的计算公式能够做出来，那么数学完全就可以利用计算机和软件来建立起一个数学模型，利用数学模型来从万亿亿条信息中，去寻找那一条需要的数据。

    手中的签字笔落下最后一个符号，徐川放下笔，长舒了口气伸了个懒腰。

    耗费了半个多月的时间，他总算是将自己脑海中的想法完善了起来，并构成了一套逻辑自洽的理论，以及一套计算从繁多参数中，计算惰性中微子碰撞湮灭后的转变粒子的数学模型基础公式。

    剩下的，就是将这些理论转变成实际的设备，以及数学模型了。

    看着手中捏着的稿纸，徐川嘴角勾起了一个幅度。

    看来又得麻烦一下学姐了。

    紫金山脚下，距离川海材料研究所不远的川海网络科技有限公司大厦下，徐川找到了正在办公室中忙碌着自己工作的刘嘉欣。

    带着笑容，他敲了敲门。

    办公室中，正在研究着什么的学姐被敲门声惊醒过来，抬头看到他后明显的愣了一下，随即脸上飘起了一抹笑容。

    “你怎么来了。”

    徐川走上前，笑着道：“来看看伱啊。”

    听到这话，刘嘉欣耳垂顿时就泛红了一片，徐川没注意到，笑说了一句他的目光就落在了办公桌上。

    那上面，散乱的稿纸上有着密密麻麻的计算公式，良好的视力让他清晰的看到了上面的一些数学公式，看起来有些熟悉的样子。

    扫了一眼稿纸，他好奇的问道：“你这是在研究数学？”

    刘嘉欣点了点头，将一缕垂下的青丝挽到耳后，回道：“嗯，关于人工智能方面的一些数学难题，想试试能不能解决。”

    对于人工智能而言，底层的逻辑算法无疑是离不开数学的。

    虽说普林斯顿的计算机学科算不上最顶级的那一批，但数学领域却是其他学院拍马都追不上的。

    听到这话，徐川顿时就来了兴趣：“我看看？”

    刘嘉欣点了点头，整理了一下桌上的稿纸递了过来。

    徐川接过稿纸，翻阅了起来。

    “基于分解基的大整数因子分解算法。”

    稿纸上的标题入目，他就愣住了。

    这个标题？

    思索了一下，徐川猛的起头，目光落在了学姐脸上，忍不住咽了口唾沫问道：“你在研究NP=P猜想？”

    难怪他之前瞟一眼的时候，总感觉稿纸上的公式很是熟悉的样子。

    大正整数因子分解问题，正是七大千禧年难题NP=P猜想中一部分。

    老实说，他真没想到刘嘉欣在研究这方面的东西。

    因为对于数学界而言，与人工智能领域相关东西很多。

    无论是线性代数、微积分、还是概率论与统计学或离散数学，都影响着计算机最底层的逻辑算法。

    不过若要说最关键，影响最大的，肯定是NP=P猜想。

    它是七大千禧年难题中，唯一一个与计算机科学有关的难题，它的地位，在数学界和计算机科学中自然不用多说。

    当然，难度也不用多说。

    被徐川炽热的目光注视着，刘嘉欣有些不好意思的点了点头。

    在普林斯顿学习了几年的时间，她学到的并不只是计算机科学，还有很多的数学知识。只不过一直以来她都没怎么表现出来自己的数学能力过。

    尤其是在接手川海网络科技有限公司后，为了打造安全防护平台，更是很少有时间去研究数学。

    直到去年防护平台上线后，她才将时间和精力分了一部分到数学上。

    NP=P问题本就是她在普林斯顿读博时研究的数学方向之一，如今再度捡起来，最终的目的还是为了研究人工智能。

    (本章完)