物理学家看《三体》电视剧是什么体验?
撰文 | 覃拈
“物理学家看《三体》电视剧,惊奇发现电视剧中的科学实验非常眼熟和亲切,原来电视剧里的粒子加速器是真的!”
《三体》的科学家杨冬正好是我的同行,我是北京谱仪国际合作组的前成员,做过粒子物理的实验研究。
电视剧第一集提到了杨冬在良湘加速器的粒子物理实验,剧中的粒子物理实验非常真实贴切,因为电视剧中的实验就是在现实世界的北京正负电子对撞机国家实验室取景的,可以看出电视剧非常用心,细节拉满,好评!
电视剧刚出来,我们粒子物理的一个微信群就已经有人发出截图,剧中涉及粒子物理实验的镜头让人感到眼熟,看着非常亲切。
良湘加速器 V.S. 北京正负电子对撞机
北京正负电子对撞机于1989年建成,2008年进行了升级改造,成为工作在粲物理能区的最好的加速器,硬生生把美国的CLEO-c搞得倒闭了。中国目前在粲物理领域处于世界领先的地位,研究粲物理的各国科学家几乎都聚集在中国。
北京正负电子对撞机的储存环是双环结构,即有两条储存环,一条环里面是高速运动的电子,另一条环里面是电子的反物质——正电子。
上图剧照中,汪淼面对的近处有一个蓝色金属壳里面有4个白色的东西,那是四极磁铁。四极磁铁可以用于聚焦电子,就像凸透镜可以汇聚光线,四极磁铁可以汇聚电子和正电子。
良湘加速器的配套探测器 V.S. 北京谱仪
在电视剧中,汪淼站在两个巨大的环形结构中间仰望,这不是加速器部件,而是探测器部件,而且是处于维护状态、拆开的探测器。
运行的时候,下图左边那个大东西要插入到右边那个洞里→_→。
不过,汪淼看到的良湘探测器,应该不是北京正负电子对撞机配套的北京谱仪探测器。我也不太确定,因为我本人也没有机会亲自看到维护状态的北京谱仪。我倒是觉得剧中的探测器像是欧洲核子中心的大型强子对撞机上的探测器,如下图所示。(小编:剧中探测器确实不是北京谱仪探测器)
电视剧中,杨冬手里拿着从良湘加速器上得到的粒子物理实验结果,她手里的报告是以假乱真的,那就是北京谱仪II的运行状态报告。
报告的下半部分是加速器里面正负电子的束流强度随时间变化的曲线,曲线变高是因为电子和正电子正在注入加速器,曲线变低是因为正负电子在对撞从而束流强度减小。
杨冬在粒子物理实验室值班 V.S. 北京谱仪值班室
从电视剧上看,杨冬在良湘加速器的实验室值班,电视剧画面上还有粒子对撞机上的粒子对撞实时重建模拟图,这也是真实存在的。
电视剧中的这些图表,显然都是来自北京谱仪的值班室。
电视剧中,杨冬通过传真机把良湘加速器的实验结果发给了她国外的导师科学家,外国科学家从传真机上看到了实验图表,而申玉菲居然提前知道了结果,后来外国科学家绝望自/杀。
根据小说,人类的粒子物理实验是被三体人“智子”干扰了,地球上的粒子物理实验都不能得出有规律的结果,导致很多物理学家对物理学感到绝望,从而自杀。
实际上,真正的粒子物理学家刘倩教授是三体电视剧的科学顾问之一(电视剧最后的致谢有刘倩老师的名字),据他透露,电视剧请他帮忙制作了这个衰变道的实验细节,要求这个实验结果必须很反常,要很干净没有太多本底,而且可以快速出结果。于是刘老师向剧组提供了(J/ψ→eμ)的衰变,这是一个违反轻子味守恒规律的稀有衰变,它的发生概率不可能这么高,也不可能有这么干净的结果,如果在现实世界观察到这样的实验结果,科学家真的会发疯。
不过不是发疯到想死,而是因为开心到要死——居然能观察到违背物理规律的新现象,大发现啊,可以发好文章了!
顺便说一句,J/ψ粒子由美国华裔科学家丁肇中在1974年发现,他也因此获得了诺贝尔物理学奖。
物理学家也看好三体电视剧
刚看了第一集,非常过瘾。电视剧的粒子物理实验毫无槽点,细节拉满,电视剧确实是经过认真打磨的。我看过几遍小说,能感受到剧情贴合原著,很多台词就是小说原文,电视剧中的科学家和科学实验也有真实感,诚意十足。
我们粒子物理微信群的小伙伴有很多人在追剧,可以说,三体电视剧实打实地吸引了物理学家的目光,获得了科学家小伙伴们的认可。
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