信號采集沒什麽技術難度,盛明安隻需要注意采集到的信號和預期信號的差距,尋找是否有超出預期的信號並記錄下來。
至於是否能解釋超出預期的信號是什麽,維斯教授並不強求他必須解答。
毫無疑問,日常工作枯燥無聊至極。
出於謹慎,維斯教授沒有帶盛明安參與核心課題的意思,實驗室的科研人員也很忙,意浪費時間解答盛明安的疑問,以至於他在研究所裏打雜七八天,仍在實驗室外圍走動。
不過盛明安理解研究所的防備,就算是美籍學生,估計也是相同待遇。
雖然參與不了核心課題,但連續幾天盯著閃光信號被記錄,盛明安已經能夠辨出預期信號、偽信號和超出預期信號的差別。
這天,盛明安吃過早餐後來到粒子探測器操作台前,看了眼顯示屏捕捉到的信號,將其記錄下來,計算信號捕捉次數,和預期信號對比多出五次。
多出來的五次信號是特殊信號,代表新的、未被現的某種粒子,可能是暗物質新的候選粒子,但也可能是毫意義的偽信號。
上一場信號采集結束,距離下一場信號采集估計得是十幾個小時之後,左右閑來無事,盛明安便觀察超出預期的五次信號。
超出預期信號在探測過程中被稱為意外事件,可以通過物理公式計算意外事件的能譜。
盛明安嚐試推測出意外事件的能譜,首先別從對粒子探測器的深入了解,比如探測器響應信號研究獲取探測效率和能量分辨率等重要信息,因為這些信息也可用於最終暗物質的析。
其次是粒子探測器的低能事例刻度,這裏需要運用到nest模型。
粒子探測器響應信號研究和低能事例刻度兩個步驟最繁雜,所以盛明安重點照顧,耗費幾個小時時間才終於完成,篩選出意外事件中的‘偽信號’,剩下一共十五次超出預期的信號。
他將這五次超預期信號歸納到一旁,全神貫注投入其中,計算出能譜,現超預期信號能譜或與太陽軸子的模型能譜相似,與太陽軸子信號吻合。
換句話說,粒子探測器觀測采集到的15次超預期信號很有可能就是太陽軸子!
盛明安感到困惑,等塞西爾一來就將他的現全盤告知,滿以為塞西爾重視,哪料他不在乎的說:“不用管這些偽信號。”
“?”
塞西爾:“研究所三年來的暗物質探測實驗一共觀測到這種偶然事件兩百七三次,超過九成的偶然事件是誤的‘偽信號’。”
“我計算過,30的意外事件和太陽軸子信號吻合,我們很可能探測到另一種假設粒子的存在。”
“不可能。”塞西爾斷然道:“你說的意外事件一開始是在三年前的某次原子撞擊實驗觀測中被記錄下來,我們最初的想法跟你現在的想法一樣,以為那是一種新粒子,但實際不是。”
“采集到的兩百七三次意外事件經過析後確定要麽是采集裝置帶來的誤差,要麽是可以模仿daa信號的渺子——我們建立了渺子模型,成功解釋偵測到的daa信號。”
“是嗎?”盛明安疑惑,隱約覺得他采集到的意外事件不全然都是‘偽信號’。
塞西爾肯定地說:“當然!”
盛明安搖頭:“如果你說的是事實,那這一次信號采集到的超預期信號被篩選下來的15次特殊信號,和太陽軸子信號吻合應該怎麽解釋?”
塞西爾:“也許隻是一次美麗的誤會。你要知道,造成信號誤差的數據因素太多了。光是探測裝置的技術限製……”他指向前麵的管狀裝置說:“就不是目前能夠被完美解決的。”
見盛明安還是不信,塞西爾說:“這樣吧,我等帶你去看前留下的記錄,都是針對觀測的意外事件的能源析結果記錄。看完你就明白了。”
前幾次的意外事件能源析記錄?
盛明安眼睛一亮,“我能看?”數據樣本多一點,通往正確結果的概率就大一點。
塞西爾:“都是不重要的數據。你等,我現在去調取樣本數據。”說完他就用自己的權限調取出樣本數據。
盛明安複製了一份,“多謝。”
塞西爾頭也不抬:“不用。在這研究所裏實習是很難得的機會,至少你摸到it沒有的粒子探測器,但實習時間太短,你能學到的東西太少。如果這些樣本數據能夠幫到你,對你、對我們都是件好事。”
畢竟樣本數據出自他們的研究所。
“說了,我們的實驗目的是觀測wi。”
盛明安笑了笑,領了這份情,拿著樣本數據回房間,解決晚餐後就開始篩選三年來觀測到的超預期信號。
房間裏的燈亮了一整晚,盛明安在紙上落下最後一筆,盯著得出來的數據喃喃自語:“在觀測到的信號基礎上,排除了各個誤差因素,最終與太陽軸子信號擬合的超預期信號數值是五多個,占總超預期信號將近17,但總體置信度不到5siga,不能斷定為太陽軸子。”
三年實驗下來的樣本數據中,除卻預期的wi信號吻合外,還多出一部分超出預期的信號。這一部分信號篩選掉誤差等‘偽信號’,剩下幾份‘特殊信號’。
經計算後,‘特殊信號’的能級和太陽軸子信號擬合。
因此合理揣測wi實驗觀測過程中產生的‘特殊信號’是太陽軸子,另一種暗物質候選粒子。
可惜置信度不到5siga。
所謂置信度即對一個概率樣本的某個總體參數的區間估計,該參數真實值有一定幾率落在這個區間估計裏。
而在物理世界中,5siga是一項發現成立公認的閾值。
‘特殊信號’和太陽軸子信號擬合的置信度超過5siga不一定證明該特殊粒子是太陽軸子,但是該現成立的概率變大。
置信度雖然不到5siga,但也接近了。
假如公布這個發現,一定有一批物理學者蜂擁而來。
盛明安一笑,也是不小的收獲。
他將數據和計算過程全部整理一遍,第二天便向維斯教授說了他的發現。維斯教授果然感興趣,看完他的報告和計算結果,表示他就這個發現向上麵申請繼續深入探索。
“你的現為研究暗物質的學者們提供一條新的路,我想他們會很高興。”維斯教授感歎:“你也比我想象中的更具有天賦。”
盛明安在研究所一周的現,遠勝其他工作了兩三年的科研人員。
報告中的異常信號早在三四年前出現,但所有人都將它們當成‘誤差’而扔到一旁,吝嗇於多給予幾精力深入研究。
在一旁的塞西爾滿心好奇和不解:“我們追查過這些信號,一開始還做了標記,計算過後都確認是‘誤差’,幾次下來都沒現異常。”
他接過維斯教授手中的報告一一翻看,當看到此前被他們定為‘偽信號’的數據被重新計算後列入‘特殊信號’,不由驚愕:“你怎麽現這些信號有問題?為什麽得出的結果和我們不一樣?”
“我重新計算了所有的超預期信號,剔除一些經典誤差值,排除一部分偽信號,現探測器存在一種因氚而產生的新的背景汙染源。這種背景汙染源和另外一種汙染源很相似,很容易被忽略,它的數據插入造成特殊信號形似偽信號,隻要將背景汙染源的數據重新計算就可以篩選出特殊信號。”
塞西爾恍然大悟:“原來如此。”
他驚訝於盛明安的敏銳,居然能夠察覺到那麽細微的數據,真是可怕。
塞西爾想了想,說道:“我想深入研究這種特殊信號,盛,你要不要來幫我?”
盛明安拒絕了,“我沒時間。”
課題即將結束,他準備回國。
塞西爾才想起盛明安參與課題的時間不過短短兩周,趕緊挽留:“你可以留下來繼續參與新的課題,隻要老板是課題起人就行。”
反正盛明安是維斯教授的學生,參加他的課題不就等同於他在it上課!
塞西爾看向維斯教授,後者表示所謂,他也對這個特殊信號感興趣。
盛明安有一點心動,畢竟有非常先進的大科學裝置和諾獎大佬帶領,也不愁科研資金,絕對是人人夢寐以求的大課題。
但——
一來他確實沒時間,石墨烯超導和超導新理論兩項研究將占據他接下來的精力。二來則是國籍不同,倘若參與大科學項目研究,以後想分割或回國,恐怕困難不小。
盡管塞西爾和維斯教授都希望盛明安能留下來,但他還是堅定的拒絕了。
維斯教授見狀倒也不強求,隻說:“你回去寫一份論文交給我就算課題結束,我錄入下學期成績。如果你改變主意,隨時可以來找我。”
盛明安道謝,卻不認為自己改變主意。
至於是否能解釋超出預期的信號是什麽,維斯教授並不強求他必須解答。
毫無疑問,日常工作枯燥無聊至極。
出於謹慎,維斯教授沒有帶盛明安參與核心課題的意思,實驗室的科研人員也很忙,意浪費時間解答盛明安的疑問,以至於他在研究所裏打雜七八天,仍在實驗室外圍走動。
不過盛明安理解研究所的防備,就算是美籍學生,估計也是相同待遇。
雖然參與不了核心課題,但連續幾天盯著閃光信號被記錄,盛明安已經能夠辨出預期信號、偽信號和超出預期信號的差別。
這天,盛明安吃過早餐後來到粒子探測器操作台前,看了眼顯示屏捕捉到的信號,將其記錄下來,計算信號捕捉次數,和預期信號對比多出五次。
多出來的五次信號是特殊信號,代表新的、未被現的某種粒子,可能是暗物質新的候選粒子,但也可能是毫意義的偽信號。
上一場信號采集結束,距離下一場信號采集估計得是十幾個小時之後,左右閑來無事,盛明安便觀察超出預期的五次信號。
超出預期信號在探測過程中被稱為意外事件,可以通過物理公式計算意外事件的能譜。
盛明安嚐試推測出意外事件的能譜,首先別從對粒子探測器的深入了解,比如探測器響應信號研究獲取探測效率和能量分辨率等重要信息,因為這些信息也可用於最終暗物質的析。
其次是粒子探測器的低能事例刻度,這裏需要運用到nest模型。
粒子探測器響應信號研究和低能事例刻度兩個步驟最繁雜,所以盛明安重點照顧,耗費幾個小時時間才終於完成,篩選出意外事件中的‘偽信號’,剩下一共十五次超出預期的信號。
他將這五次超預期信號歸納到一旁,全神貫注投入其中,計算出能譜,現超預期信號能譜或與太陽軸子的模型能譜相似,與太陽軸子信號吻合。
換句話說,粒子探測器觀測采集到的15次超預期信號很有可能就是太陽軸子!
盛明安感到困惑,等塞西爾一來就將他的現全盤告知,滿以為塞西爾重視,哪料他不在乎的說:“不用管這些偽信號。”
“?”
塞西爾:“研究所三年來的暗物質探測實驗一共觀測到這種偶然事件兩百七三次,超過九成的偶然事件是誤的‘偽信號’。”
“我計算過,30的意外事件和太陽軸子信號吻合,我們很可能探測到另一種假設粒子的存在。”
“不可能。”塞西爾斷然道:“你說的意外事件一開始是在三年前的某次原子撞擊實驗觀測中被記錄下來,我們最初的想法跟你現在的想法一樣,以為那是一種新粒子,但實際不是。”
“采集到的兩百七三次意外事件經過析後確定要麽是采集裝置帶來的誤差,要麽是可以模仿daa信號的渺子——我們建立了渺子模型,成功解釋偵測到的daa信號。”
“是嗎?”盛明安疑惑,隱約覺得他采集到的意外事件不全然都是‘偽信號’。
塞西爾肯定地說:“當然!”
盛明安搖頭:“如果你說的是事實,那這一次信號采集到的超預期信號被篩選下來的15次特殊信號,和太陽軸子信號吻合應該怎麽解釋?”
塞西爾:“也許隻是一次美麗的誤會。你要知道,造成信號誤差的數據因素太多了。光是探測裝置的技術限製……”他指向前麵的管狀裝置說:“就不是目前能夠被完美解決的。”
見盛明安還是不信,塞西爾說:“這樣吧,我等帶你去看前留下的記錄,都是針對觀測的意外事件的能源析結果記錄。看完你就明白了。”
前幾次的意外事件能源析記錄?
盛明安眼睛一亮,“我能看?”數據樣本多一點,通往正確結果的概率就大一點。
塞西爾:“都是不重要的數據。你等,我現在去調取樣本數據。”說完他就用自己的權限調取出樣本數據。
盛明安複製了一份,“多謝。”
塞西爾頭也不抬:“不用。在這研究所裏實習是很難得的機會,至少你摸到it沒有的粒子探測器,但實習時間太短,你能學到的東西太少。如果這些樣本數據能夠幫到你,對你、對我們都是件好事。”
畢竟樣本數據出自他們的研究所。
“說了,我們的實驗目的是觀測wi。”
盛明安笑了笑,領了這份情,拿著樣本數據回房間,解決晚餐後就開始篩選三年來觀測到的超預期信號。
房間裏的燈亮了一整晚,盛明安在紙上落下最後一筆,盯著得出來的數據喃喃自語:“在觀測到的信號基礎上,排除了各個誤差因素,最終與太陽軸子信號擬合的超預期信號數值是五多個,占總超預期信號將近17,但總體置信度不到5siga,不能斷定為太陽軸子。”
三年實驗下來的樣本數據中,除卻預期的wi信號吻合外,還多出一部分超出預期的信號。這一部分信號篩選掉誤差等‘偽信號’,剩下幾份‘特殊信號’。
經計算後,‘特殊信號’的能級和太陽軸子信號擬合。
因此合理揣測wi實驗觀測過程中產生的‘特殊信號’是太陽軸子,另一種暗物質候選粒子。
可惜置信度不到5siga。
所謂置信度即對一個概率樣本的某個總體參數的區間估計,該參數真實值有一定幾率落在這個區間估計裏。
而在物理世界中,5siga是一項發現成立公認的閾值。
‘特殊信號’和太陽軸子信號擬合的置信度超過5siga不一定證明該特殊粒子是太陽軸子,但是該現成立的概率變大。
置信度雖然不到5siga,但也接近了。
假如公布這個發現,一定有一批物理學者蜂擁而來。
盛明安一笑,也是不小的收獲。
他將數據和計算過程全部整理一遍,第二天便向維斯教授說了他的發現。維斯教授果然感興趣,看完他的報告和計算結果,表示他就這個發現向上麵申請繼續深入探索。
“你的現為研究暗物質的學者們提供一條新的路,我想他們會很高興。”維斯教授感歎:“你也比我想象中的更具有天賦。”
盛明安在研究所一周的現,遠勝其他工作了兩三年的科研人員。
報告中的異常信號早在三四年前出現,但所有人都將它們當成‘誤差’而扔到一旁,吝嗇於多給予幾精力深入研究。
在一旁的塞西爾滿心好奇和不解:“我們追查過這些信號,一開始還做了標記,計算過後都確認是‘誤差’,幾次下來都沒現異常。”
他接過維斯教授手中的報告一一翻看,當看到此前被他們定為‘偽信號’的數據被重新計算後列入‘特殊信號’,不由驚愕:“你怎麽現這些信號有問題?為什麽得出的結果和我們不一樣?”
“我重新計算了所有的超預期信號,剔除一些經典誤差值,排除一部分偽信號,現探測器存在一種因氚而產生的新的背景汙染源。這種背景汙染源和另外一種汙染源很相似,很容易被忽略,它的數據插入造成特殊信號形似偽信號,隻要將背景汙染源的數據重新計算就可以篩選出特殊信號。”
塞西爾恍然大悟:“原來如此。”
他驚訝於盛明安的敏銳,居然能夠察覺到那麽細微的數據,真是可怕。
塞西爾想了想,說道:“我想深入研究這種特殊信號,盛,你要不要來幫我?”
盛明安拒絕了,“我沒時間。”
課題即將結束,他準備回國。
塞西爾才想起盛明安參與課題的時間不過短短兩周,趕緊挽留:“你可以留下來繼續參與新的課題,隻要老板是課題起人就行。”
反正盛明安是維斯教授的學生,參加他的課題不就等同於他在it上課!
塞西爾看向維斯教授,後者表示所謂,他也對這個特殊信號感興趣。
盛明安有一點心動,畢竟有非常先進的大科學裝置和諾獎大佬帶領,也不愁科研資金,絕對是人人夢寐以求的大課題。
但——
一來他確實沒時間,石墨烯超導和超導新理論兩項研究將占據他接下來的精力。二來則是國籍不同,倘若參與大科學項目研究,以後想分割或回國,恐怕困難不小。
盡管塞西爾和維斯教授都希望盛明安能留下來,但他還是堅定的拒絕了。
維斯教授見狀倒也不強求,隻說:“你回去寫一份論文交給我就算課題結束,我錄入下學期成績。如果你改變主意,隨時可以來找我。”
盛明安道謝,卻不認為自己改變主意。