第一百九十六章 解決‘噪音\’！混沌係統
從全能學霸到首席科學家 作者：首席設計師 投票推薦 加入書簽 留言反饋
“斯特林，將這十年的粒子運動軌跡都發給我。”
一個寬闊的研究室中，這裏擺滿了計算機，上百名研究人員正在進行著各自的研究。
坐在首位上的林曉朝著下麵一位研究員喊道。
這位研究員是給他配備的一位輔助人員，當然也不隻是這一位，而是一個九人的團隊，這九個人負責滿足林曉平時在項目研究中的需求，比如他安排的一些研究任務，同時也包括他的一些生活需求，比如需要買個東西，跑個腿什麽的。
當然，能夠當林曉的手下人員，他們都還是十分樂意的，畢竟，現在誰又不把林曉當作自己的偶像呢？尤其是這些研究員基本上都比較年輕。
很快，那位叫斯特林的研究員就回答道：“好！”
而後林曉將目光放在計算機上麵，很快，他收到了一個個文件，然後他再將這些文件導入了geant4蒙特卡洛模擬軟件中，上麵就浮現出了一個三維圖像，裏麵有一顆顆粒子。
按下旁邊的模擬按鈕，便可以看出這些粒子進行對撞後的樣子。
這些數據，都來自於自從lhc建造出來後，每一次對撞的數據。
這十年以來，總共數億次的對撞，帶來的數據也相當的豐富。
隻不過，林曉看著這些東西的時候，雖然它們顯得有些雜亂，粒子對撞之後的四分五裂更是讓這裏麵情況變得更加複雜，但是在他4.95%的大腦開發度之下，這些複雜，似乎變得並不複雜起來。
他能透過這些圖像，直接在腦海中建立出它們的對撞函數。
根據現有數據估計，這數億次的對撞，產生的w玻色子很少，估計隻有幾十萬乃至幾萬個。
再加上w玻色子很難被他們所觀測，所以產生的這麽點w玻色子，對於他們測量w玻色子的質量，更是帶來了許多阻礙。
“從前隻能根據w玻色子衰變的產物來推導w玻色子質量，這肯定是會導致較大不精準的，但是如果能夠直接篩查出w玻色子呢？”
林曉思考了起來。
w玻色子衰變的速度很快，產生之後的大約萬億分之一秒就能消失，這是導致他們難以觀測的主要原因，但是如果當他們真的能夠大範圍捕捉到w玻色子的軌跡和所在能區，那對於他們測量w玻色子的質量將有著極大的幫助。
或者應該說，決定性的幫助。
從w玻色子的產物來測量，造成誤差是不可避免的。
像其他的粒子為什麽就沒有這種問題，便是因為其他的粒子存在的時間更長一些，存在的時間長，哪怕是億分之一秒，也比w玻色子的萬億分之一秒長一萬倍，再加上這些粒子的速度是相當快，即使是億分之一秒也能夠飛出很長的軌跡，從而讓他們進行觀測。
“其實也不是不能找到。”
林曉看著屏幕上的各種軌跡線，眉頭微微挑了一下。
其中有許多十分之短的軌跡線，說不定其中就有一個是w玻色子的線條。
而除此之外，其中有更多的短軌跡，是來自於各種‘噪音’。
比如說各種電磁波的影響，這些無線電磁波的噪音，就會給他們的實驗數據中帶來許多‘噪音’，電磁波是有能量的，當無形的它們被粒子對撞機的各種傳感器所接收的時候，就會在電腦上顯示出這些看起來莫名其妙的軌跡以及能量波。
這也是為什麽lhc要建在地下的原因，不過即使建在了地下，麵對那些無影無形的電磁波依然會有些頭疼，而地球磁場的影響同樣是不可忽略。
除此之外，粒子對撞機的軌道內也可能有一些雜質粒子存在，比如空氣中的各種分子，當我們想要讓質子與反質子對撞的時候，它們說不定就可能撞到一個氮分子上，然後導致最終輸出的數據中產生一些難以解釋的東西，畢竟在地球上，是無法製造出完美真空環境的。
除此之外，周圍環境的溫度產生的熱輻射，這也是一種電磁波，同樣會影響到測量的精確性。
因而，有著這麽多影響實驗精確性的幹擾存在，所以才會有科學家提出要在月球上搭建粒子對撞機的想法，因為月球不像地球有著那麽多的電磁波，月球也沒有星球磁場可言，就連重力也沒有地球那麽大，再加上低溫和真空的環境，當然是搭建粒子對撞機最理想的地點。
隻不過，在月球上搭建粒子對撞機這種事情，顯然還不是他們現在能夠考慮的。
對於林曉來說，他現在的腦海中，想出了三步走方案。
第一步，想辦法處理各種‘噪音’。
第二步，建立w玻色子的軌跡函數、波函數，然後將它們輸入進軟件之中，讓軟件幫忙尋找能夠匹配的軌跡、能量波峰。
第三步，根據這些直接被找到的w玻色子的蹤跡，確定其質量！
想到這，林曉的目光便是一定。
可行！
那就先從各種無線電磁波開始。
而後他又喊道：“斯特林，幫我去查一查，附近所有信號塔的電磁波段。”
坐在對麵的斯特林問道：“你查這個幹嘛？”
“我要先把這些電磁波的噪音，盡量給解決掉。”
林曉回答道。
而聽到林曉的話，在場的人都感到有些驚訝。
解決噪音問題？
對於這個問題，他們當然也都思考過，並且過去也針對這件事情做過，比如從算法上還有數據處理上的各種優化，就差沒有給他們這裏裝上一個法拉第籠了，但是能夠做到的程度依然有限，畢竟這已經完全屬於混沌係統領域的問題了，想要將這個問題處理好，不能說很困難，隻能說非常之困難。
結果林曉現在居然說他要解決這個問題？
“你確定嗎？”
斯特林忍不住問道。
“確定。”林曉點了點頭，笑著說：“難道大家就不覺得，這些‘噪音’真的很煩人嗎？”
在場的人麵麵相覷，確實很煩人，但是那咋辦嘛？
他們又解決不了，那就隻能忍受一下這樣子咯。
像他們以前做出的那些實驗結果中，基本上都有著一個置信區間，就像是他們現在測量的那些結果一樣，都會有一個加減標準偏差的區間。
而這些無線電磁波，可就給這些區間提供了不少的範圍。
但是，想一下林曉的數學能力，他們可能沒有人有這個資格來否定他有這個能力。
那就隻能期待林曉可以做到了。
而如果林曉真的能做到，別說對他們這項研究帶來的幫助，甚至對於全世界粒子加速器的研究人員都有著巨大的幫助，因為這意味著他們都能夠對這些‘噪音’進行更好的處理，從而讓他們的研究擁有更加‘安靜’的環境。
於是，在不知不覺間，每個人心中都開始期待了起來。
然而，他們都沒有想到的是，林曉不僅想要解決的是無線電磁波，他還想要解決雜質粒子、環境熱輻射、甚至是地磁場的影響！
而這樣的事情，林曉並不打算告訴他們，等到之後，再讓他們好好驚喜驚喜吧。
……
時間很快過去。
林曉的住所中。
給他安排的住所和在巴黎高師的宿舍不同，是一套小別墅，風景很好，距離附近的城市也挺近的，開著車十幾分鍾就到了。
而此時的他，正在書房中伏案工作著。
他研究的，自然是處理無線電磁波的方案。
到現在，他已經有了一定的成果。
對於這種混沌係統來說，有一點可以明確，這些混沌對於真正宇宙的真理來說，它們並不混沌。
在這裏，就可以引入拉普拉斯妖的概念來理解，當然，得是進化版的拉普拉斯妖，它得懂量子力學和相對論。
隻要我們能夠知道這個混沌係統各個事物的情況，就可以利用各種理論確定出它們的未來情況。
當然，對於現在的情況來說，想要發展出這種現代版的拉普拉斯妖還是太早了。
而林曉處理的這個混沌係統，也有一點是可以確定的，那就是這些混沌事物，都是電磁波。
這一相同的本質，就可以讓他找到處理它們的方法。
“不過，困難還是存在啊。”
林曉微微皺著眉，看著自己寫下來的一個極為複雜的式子。
對於這種情況，他需要想個辦法來更好地處理它。
不過，就在這個時候，他的電話忽然響了起來。
看了一眼來電人，是他手下九位研究員中的一名女生，叫伊麗莎白·瑪西亞，英國人。
雖然英國脫歐了，倒是這並不影響英國人來到工作，這位伊麗莎白·瑪西亞本身也是從劍橋大學物理係畢業的，也算是名校畢業生。
林曉接通了電話，說道：“瑪西亞，有什麽事情嗎？”
“林！第一區的對撞軌道據牆壁半徑的距離測量出來了，我現在就發給你嗎？”
“行，發給我吧。”
林曉說道。
“好的！哦對了，美國費米實驗室的主任奈傑爾·洛克耶，還有好幾個老頭子，他們都過來了，說是想見見你，現在要我來接你去總部嗎？”
“老頭子？你這話可別讓他們知道了。”林曉不由失笑，隨後問道：“不過，他們費米實驗室的人，突然來見我幹嘛？”
“大概是來刺探軍情的吧。”
伊麗莎白·瑪西亞回答道。
林曉疑惑道：“刺探軍情？為什麽？”
“費米實驗室也正在進行著測量w玻色子質量的項目，和我們算是競爭對手。”
“這樣啊？”林曉心中了然，隨後便說道：“那你現在方便的話，就請來接我一下吧。”
“好的！我馬上就來！”
很快電話掛了，過了一會兒後，林曉就聽到門口的鈴聲響了起來，他收拾好東西，來到門口打開門，一個金發碧眼的英國姑娘便出現在眼前。
“林先生！”
林曉朝她笑了笑，“瑪西亞。”
“都說啦，你喊我伊麗莎白，不要喊我瑪西亞。”
“都一樣，都一樣。”
林曉笑了笑，說道：“好了，現在走吧。”
……
－－－－－－題外話－－－－－－
上午考科目四，回來的有些晚，發的晚了，抱歉。
7017k
一個寬闊的研究室中，這裏擺滿了計算機，上百名研究人員正在進行著各自的研究。
坐在首位上的林曉朝著下麵一位研究員喊道。
這位研究員是給他配備的一位輔助人員，當然也不隻是這一位，而是一個九人的團隊，這九個人負責滿足林曉平時在項目研究中的需求，比如他安排的一些研究任務，同時也包括他的一些生活需求，比如需要買個東西，跑個腿什麽的。
當然，能夠當林曉的手下人員，他們都還是十分樂意的，畢竟，現在誰又不把林曉當作自己的偶像呢？尤其是這些研究員基本上都比較年輕。
很快，那位叫斯特林的研究員就回答道：“好！”
而後林曉將目光放在計算機上麵，很快，他收到了一個個文件，然後他再將這些文件導入了geant4蒙特卡洛模擬軟件中，上麵就浮現出了一個三維圖像，裏麵有一顆顆粒子。
按下旁邊的模擬按鈕，便可以看出這些粒子進行對撞後的樣子。
這些數據，都來自於自從lhc建造出來後，每一次對撞的數據。
這十年以來，總共數億次的對撞，帶來的數據也相當的豐富。
隻不過，林曉看著這些東西的時候，雖然它們顯得有些雜亂，粒子對撞之後的四分五裂更是讓這裏麵情況變得更加複雜，但是在他4.95%的大腦開發度之下，這些複雜，似乎變得並不複雜起來。
他能透過這些圖像，直接在腦海中建立出它們的對撞函數。
根據現有數據估計，這數億次的對撞，產生的w玻色子很少，估計隻有幾十萬乃至幾萬個。
再加上w玻色子很難被他們所觀測，所以產生的這麽點w玻色子，對於他們測量w玻色子的質量，更是帶來了許多阻礙。
“從前隻能根據w玻色子衰變的產物來推導w玻色子質量，這肯定是會導致較大不精準的，但是如果能夠直接篩查出w玻色子呢？”
林曉思考了起來。
w玻色子衰變的速度很快，產生之後的大約萬億分之一秒就能消失，這是導致他們難以觀測的主要原因，但是如果當他們真的能夠大範圍捕捉到w玻色子的軌跡和所在能區，那對於他們測量w玻色子的質量將有著極大的幫助。
或者應該說，決定性的幫助。
從w玻色子的產物來測量，造成誤差是不可避免的。
像其他的粒子為什麽就沒有這種問題，便是因為其他的粒子存在的時間更長一些，存在的時間長，哪怕是億分之一秒，也比w玻色子的萬億分之一秒長一萬倍，再加上這些粒子的速度是相當快，即使是億分之一秒也能夠飛出很長的軌跡，從而讓他們進行觀測。
“其實也不是不能找到。”
林曉看著屏幕上的各種軌跡線，眉頭微微挑了一下。
其中有許多十分之短的軌跡線，說不定其中就有一個是w玻色子的線條。
而除此之外，其中有更多的短軌跡，是來自於各種‘噪音’。
比如說各種電磁波的影響，這些無線電磁波的噪音，就會給他們的實驗數據中帶來許多‘噪音’，電磁波是有能量的，當無形的它們被粒子對撞機的各種傳感器所接收的時候，就會在電腦上顯示出這些看起來莫名其妙的軌跡以及能量波。
這也是為什麽lhc要建在地下的原因，不過即使建在了地下，麵對那些無影無形的電磁波依然會有些頭疼，而地球磁場的影響同樣是不可忽略。
除此之外，粒子對撞機的軌道內也可能有一些雜質粒子存在，比如空氣中的各種分子，當我們想要讓質子與反質子對撞的時候，它們說不定就可能撞到一個氮分子上，然後導致最終輸出的數據中產生一些難以解釋的東西，畢竟在地球上，是無法製造出完美真空環境的。
除此之外，周圍環境的溫度產生的熱輻射，這也是一種電磁波，同樣會影響到測量的精確性。
因而，有著這麽多影響實驗精確性的幹擾存在，所以才會有科學家提出要在月球上搭建粒子對撞機的想法，因為月球不像地球有著那麽多的電磁波，月球也沒有星球磁場可言，就連重力也沒有地球那麽大，再加上低溫和真空的環境，當然是搭建粒子對撞機最理想的地點。
隻不過，在月球上搭建粒子對撞機這種事情，顯然還不是他們現在能夠考慮的。
對於林曉來說，他現在的腦海中，想出了三步走方案。
第一步，想辦法處理各種‘噪音’。
第二步，建立w玻色子的軌跡函數、波函數，然後將它們輸入進軟件之中，讓軟件幫忙尋找能夠匹配的軌跡、能量波峰。
第三步，根據這些直接被找到的w玻色子的蹤跡，確定其質量！
想到這，林曉的目光便是一定。
可行！
那就先從各種無線電磁波開始。
而後他又喊道：“斯特林，幫我去查一查，附近所有信號塔的電磁波段。”
坐在對麵的斯特林問道：“你查這個幹嘛？”
“我要先把這些電磁波的噪音，盡量給解決掉。”
林曉回答道。
而聽到林曉的話，在場的人都感到有些驚訝。
解決噪音問題？
對於這個問題，他們當然也都思考過，並且過去也針對這件事情做過，比如從算法上還有數據處理上的各種優化，就差沒有給他們這裏裝上一個法拉第籠了，但是能夠做到的程度依然有限，畢竟這已經完全屬於混沌係統領域的問題了，想要將這個問題處理好，不能說很困難，隻能說非常之困難。
結果林曉現在居然說他要解決這個問題？
“你確定嗎？”
斯特林忍不住問道。
“確定。”林曉點了點頭，笑著說：“難道大家就不覺得，這些‘噪音’真的很煩人嗎？”
在場的人麵麵相覷，確實很煩人，但是那咋辦嘛？
他們又解決不了，那就隻能忍受一下這樣子咯。
像他們以前做出的那些實驗結果中，基本上都有著一個置信區間，就像是他們現在測量的那些結果一樣，都會有一個加減標準偏差的區間。
而這些無線電磁波，可就給這些區間提供了不少的範圍。
但是，想一下林曉的數學能力，他們可能沒有人有這個資格來否定他有這個能力。
那就隻能期待林曉可以做到了。
而如果林曉真的能做到，別說對他們這項研究帶來的幫助，甚至對於全世界粒子加速器的研究人員都有著巨大的幫助，因為這意味著他們都能夠對這些‘噪音’進行更好的處理，從而讓他們的研究擁有更加‘安靜’的環境。
於是，在不知不覺間，每個人心中都開始期待了起來。
然而，他們都沒有想到的是，林曉不僅想要解決的是無線電磁波，他還想要解決雜質粒子、環境熱輻射、甚至是地磁場的影響！
而這樣的事情，林曉並不打算告訴他們，等到之後，再讓他們好好驚喜驚喜吧。
……
時間很快過去。
林曉的住所中。
給他安排的住所和在巴黎高師的宿舍不同，是一套小別墅，風景很好，距離附近的城市也挺近的，開著車十幾分鍾就到了。
而此時的他，正在書房中伏案工作著。
他研究的，自然是處理無線電磁波的方案。
到現在，他已經有了一定的成果。
對於這種混沌係統來說，有一點可以明確，這些混沌對於真正宇宙的真理來說，它們並不混沌。
在這裏，就可以引入拉普拉斯妖的概念來理解，當然，得是進化版的拉普拉斯妖，它得懂量子力學和相對論。
隻要我們能夠知道這個混沌係統各個事物的情況，就可以利用各種理論確定出它們的未來情況。
當然，對於現在的情況來說，想要發展出這種現代版的拉普拉斯妖還是太早了。
而林曉處理的這個混沌係統，也有一點是可以確定的，那就是這些混沌事物，都是電磁波。
這一相同的本質，就可以讓他找到處理它們的方法。
“不過，困難還是存在啊。”
林曉微微皺著眉，看著自己寫下來的一個極為複雜的式子。
對於這種情況，他需要想個辦法來更好地處理它。
不過，就在這個時候，他的電話忽然響了起來。
看了一眼來電人，是他手下九位研究員中的一名女生，叫伊麗莎白·瑪西亞，英國人。
雖然英國脫歐了，倒是這並不影響英國人來到工作，這位伊麗莎白·瑪西亞本身也是從劍橋大學物理係畢業的，也算是名校畢業生。
林曉接通了電話，說道：“瑪西亞，有什麽事情嗎？”
“林！第一區的對撞軌道據牆壁半徑的距離測量出來了，我現在就發給你嗎？”
“行，發給我吧。”
林曉說道。
“好的！哦對了，美國費米實驗室的主任奈傑爾·洛克耶，還有好幾個老頭子，他們都過來了，說是想見見你，現在要我來接你去總部嗎？”
“老頭子？你這話可別讓他們知道了。”林曉不由失笑，隨後問道：“不過，他們費米實驗室的人，突然來見我幹嘛？”
“大概是來刺探軍情的吧。”
伊麗莎白·瑪西亞回答道。
林曉疑惑道：“刺探軍情？為什麽？”
“費米實驗室也正在進行著測量w玻色子質量的項目，和我們算是競爭對手。”
“這樣啊？”林曉心中了然，隨後便說道：“那你現在方便的話，就請來接我一下吧。”
“好的！我馬上就來！”
很快電話掛了，過了一會兒後，林曉就聽到門口的鈴聲響了起來，他收拾好東西，來到門口打開門，一個金發碧眼的英國姑娘便出現在眼前。
“林先生！”
林曉朝她笑了笑，“瑪西亞。”
“都說啦，你喊我伊麗莎白，不要喊我瑪西亞。”
“都一樣，都一樣。”
林曉笑了笑，說道：“好了，現在走吧。”
……
－－－－－－題外話－－－－－－
上午考科目四，回來的有些晚，發的晚了，抱歉。
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