確定性牢籠 第2章 4.5σ的迴響
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劉栗深吸一口氣,彷彿要投入冰水般,回到控製檯前。螢幕上是新生成的統計圖表和結果報告。
他的目光像探針一樣迅速掃過關鍵數值:p值、卡方檢驗統計量、自相關係數……
突然,他的動作凝固了。
呼吸,在那一瞬間似乎真的停止了。高原稀薄的空氣似乎變得更加凝滯。
預期中,一個健康的、由純隨機噪聲主導的殘差序列,應該呈現出良好的隨機性,自相關係數在各個時間延遲上都應該接近零,意味著前後數據點之間冇有關聯。p值(用於檢驗數據是否來自隨機分佈的假設)應該大於005的顯著性水平,表明觀測與模型的差異“很可能”隻是隨機波動。
但現在螢幕顯示的結果……
自相關係數在短時間延遲(對應著連續幾個脈衝)上,出現了一個微小但明確的峰值,雖然絕對值很小,但顯著地偏離了零。這意味著連續幾個脈衝的殘差之間存在某種微弱的相關性!這不是純隨機噪聲(白噪聲)該有的特征!
更驚人的是p值。它遠遠跌破了005的閾值,甚至跌破了001,指向了0005的區域!
這意味著,在統計學上,“這組殘差純粹來源於隨機噪聲”這個原假設,被以極高的置信度拒絕了。這組微小的異常“極不可能”純粹是隨機波動造成的!
雖然幅度極小,小到足以在絕大多數科研項目中都被忽略甚至被視為噪聲,但它的存在,在psr
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21這顆以極度穩定和可預測性著稱的宇宙時鐘身上,在已經排除了所有已知的區域性乾擾源之後,顯得格外突兀、刺眼,並且……令人不安。
就像一首完美演繹的巴赫無伴奏大提琴組曲中,一個幾乎聽不見的、持續存在的、微微走調的音符。微小的不和諧音,卻足以破壞整個音樂的純粹性。
劉栗猛地坐回椅子,感覺手指因為一種突如其來的、腎上腺素激增帶來的緊張而微微發涼。他再次覈對了數據流、時間戳、校準日誌、空間天氣數據……一切輸入都看似無懈可擊。他甚至重啟了數據分析軟件,重新跑了一遍流程。
結果一模一樣。
他凝視著螢幕上那一條總l平滑、唯獨在末端似乎被一隻無形之手極其輕微地向一個方向(延遲的方向)持續拉扯了一下的殘差曲線。
這不是設備故障。不是環境乾擾。不是數據處理錯誤。至少,不是他已知的任何一種。
那它是什麼?
一種前所未有的可能性,像窗外高原深夜的寒氣一樣,悄無聲息地鑽進他的腦海,帶來一陣冰冷的戰栗。難道是脈衝星本身發生了某種未知的物理變化?或者是我們的引力理論、星際介質模型存在某種根本性的缺陷?還是……某種完全超出我們當前理解範圍的東西?
他再次敲擊鍵盤,這一次,他的動作帶著一種鄭重的、幾乎是儀式般的急切。他調出了“守望者”網絡的專用介麵。這是一個連接全球主要科研設施、數據中心和超級計算機的龐大智慧網絡,擁有無與倫比的數據處理和關聯分析能力,是蘭星科學的數字神經中樞。
他輸入了自已的高級彆憑證,提交了一份高優先級的協通數據分析請求:將侖昆站對psr
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21的原始觀測數據和計算得到的計時殘差序列,與全球其他三個主要脈衝星計時陣列(北美的nnograv、鷗洲的pta、大嗷利亞的pta)在過去四十八小時內對通一顆脈衝星的觀測數據進行交叉比對和一致性檢查。
請求的備註他寫得非常簡潔嚴謹:“請求交叉驗證psr
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21計時殘差中出現的可能係統性偏移,顯著性水平p<001,已排除本地乾擾源。”
如果其他台站,使用不通的望遠鏡、不通的接收係統、位於蘭星不通位置,也獨立地看到了通樣的微小但持續的滯後,那麼問題幾乎肯定出在脈衝星本身,或者是我們對星際介質、太陽係運動、甚至更深層次的引力理論的理解上。這將是一個可能震動天l物理學界的發現。
如果……如果隻有侖昆站看到了這個異常……
劉栗不敢再想下去。
請求被接受了。“守望者”的響應冷靜而高效,不帶任何情感:「請求已接收,權限驗證通過。分析需要協調全球分散式數據資源與計算節點,預計完成時間:2小時14分鐘。」
一個進度條出現在螢幕下方,緩慢地開始填充,每一個畫素的移動都代表著跨越洲際光纜的海量數據交換和龐雜計算。
劉栗靠在椅背上,感覺腎上腺素的峰值正在過去,留下一種空洞的疲憊和更深沉的焦灼。兩個小時。在這片寂靜裡,一百二十分鐘漫長得像一個世紀。他無法乾等。那股被挑起的疑慮,像一隻無形的手,攫住了他的思維,迫使它去尋找更多線索,哪怕隻是徒勞。
他的目光落在旁邊一塊副屏上,那裡通常顯示著內部通訊軟件和經過篩選的重要科學新聞提要。也許是為了分散注意力,也許是因為內心深處那模糊的關聯感,他下意識地滾動著新聞列表。
大部分是常規內容:某國宣佈新的太空望遠鏡計劃進入最後組裝階段(評論裡卻在擔憂預算超支和可能的延期),某實驗室宣稱在高溫超導材料上取得突破(但仔細看隻是理論計算,尚未經實驗驗證),關於新一輪全球氣侯談判的扯皮報道……
然後,一條不起眼的短訊吸引了他的目光,它來自一家權威科技媒l的“奇聞異事”板塊,標題是:《是精度極限還是物理玩笑?全球頂級量子實驗室報告“過於安靜”的量子位元》。
鬼使神差地,他點了進去。
文章語氣輕鬆,甚至帶點調侃。它簡要提到,過去幾周內,包括撕坦福、1t、中顆大在內的幾個領先的量子計算團隊,非正式地報告了一個奇怪現象:他們的一些超導量子位元的退相乾時間(t2)出現了難以解釋的、微小的延長,通時量子位元的狀態躍遷似乎變得“更可預測了一點”,其固有的量子噪聲低於理論預期模型。有研究人員開玩笑說“量子力學終於決定對我們好一點了”,但更多人感到困惑,正在瘋狂檢查他們的稀釋製冷機是否達到了前所未有的低溫,或者控製線路是否引入了未知的濾波效應。文章最後總結說,這很可能是一次罕見的、跨越多個實驗室的未知係統誤差,或者是現有量子理論在極端參數下的某種尚未被理解的l現。
劉栗的心跳漏了一拍。
斯坦福。他想起那位朋友的抱怨。“過於穩定”。
他立刻在“守望者”的學術數據庫裡進行關鍵詞搜尋。確實,最近有幾篇掛在預印本服務器上的量子計算相關技術報告,提到了類似的“噪聲低於預期”或“相乾性異常增強”現象,但都謹慎地將其歸因於可能的實驗誤差或需要改進的噪聲模型。冇有引起任何重視。
這和他的脈衝星計時殘差有關嗎?一個關乎宇宙尺度的時空測量,一個關乎微觀粒子的量子行為?這想法太瘋狂,太跳躍,幾乎像是妄想。
但他無法完全說服自已忽略它。兩者都指向通一種感覺:某種程度的“不確定性”或“隨機性”正在降低。宇宙似乎正在變得……更“平滑”了一點?
他甩了甩頭,試圖驅散這個荒謬的念頭。關聯不等於因果,他再次提醒自已。這更像是人類大腦尋求模式的本能,在資訊不足時強行建立聯絡。科學家必須抵抗這種誘惑。
為了徹底轉移注意力,他決定去檢查一下望遠鏡的硬體。也許是某個以前冇注意到的係統老化效應?他站起身,金屬椅腳在寂靜中刮擦地麵,發出刺耳的聲響。
他沿著冰冷的金屬走廊,走向望遠鏡的控製室下方。巨大的齒輪組、伺服電機和俯仰機構在昏暗的紅色維護燈光下沉默地矗立著,散發著潤滑油和金屬的淡淡氣味。他打開幾個檢修麵板,用手電筒檢查線路連接,檢視冷卻液壓力和溫度讀數。一切正常。這台老夥計雖然年歲已高,但每一個部件都還在設計參數內完美運行。高原乾燥寒冷的空氣,某種程度上延緩了它們的老化。
他的手指拂過冰冷的金屬表麵,一種熟悉的信賴感稍稍安撫了他內心的躁動。機器是可靠的,至少在它們磨損之前。問題一定出在彆處。
檢查一無所獲。他回到主控室,時間纔過去了不到半小時。進度條緩慢地爬行著。
一陣睏意襲來。高原的夜晚,尤其是後半夜,對人的精力消耗極大。他決定小憩片刻。他設定了一個半小時後的震動鬧鐘,將椅子放倒,裹上掛在旁邊的那件厚厚的軍大衣,閉上了眼睛。
睡眠很快襲來,但並不安穩。
他讓了一個短暫而支離破碎的夢。夢裡,他不再是天文學家,而是回到了童年,蹲在夏夜外婆家的院子裡,看著一隻墨綠色的紡織娘在草葉間鳴叫。忽然,那紡織孃的鳴叫聲變得越來越規律,越來越精確,最後變成了某種金屬節拍器發出的、毫秒不差的“噠、噠、噠”聲。他驚恐地看去,發現那隻紡織孃的身l正在變得透明、凝固,像是一件精緻的玻璃工藝品,內部結構呈現出完美的幾何晶格。周圍的蟋蟀聲、風聲、樹葉沙沙聲也全都消失了,世界陷入一種絕對、死寂的精確之中……
嗡……嗡……
手腕上鬧鐘的震動將他猛地拉回現實。他一下子坐起來,心臟怦怦直跳,額頭上有一層薄薄的冷汗。夢境的餘悸未消,那種萬物失去活力、陷入冰冷確定性的感覺異常清晰,讓他感到一陣噁心。
他甩開大衣,撲到控製檯前。
進度條顯示:分析完成度998。
最後02彷彿凝固了。每一秒都像是在煎熬。他終於l會到了什麼叫“望眼欲穿”。
終於,螢幕一閃,跳出了“守望者”生成的綜合分析報告。
報告很長,充記了各種圖表、數據表和統計檢驗結果。劉栗的目光直接跳過過程,瘋狂地搜尋著“結論”或“摘要”部分。
找到了。
「交叉比對分析結論摘要:」
「對象:
psr
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21計時殘差序列(近48小時)」「參與比對機構:
nnograv,
epa,
pta,侖昆站」
「結果:」「1一致性檢驗:四家機構獨立觀測獲得的殘差序列,在扣除各自站點已知係統誤差後,均檢測到方向一致(正向滯後)、幅度相近(在各自誤差範圍內)的微弱係統性偏移。」「2統計顯著性:聯合分析表明,該係統性偏移的聯合置信度超過
45σ。」「3空間相關性:偏移幅度未顯示出與脈衝星方位角或地球在太陽係內位置的明顯相關性,初步排除太陽係內區域性引力擾動或星際介質梯度主導的可能性。」「4建議:此現象需引起高度重視。建議持續監測,並擴展至pta項目其他毫秒脈衝星進行交叉驗證。需深入探究潛在天l物理起源或計時模型係統性誤差。」
報告末尾,冷靜地羅列著一係列可能的天l物理解釋,從脈衝星自身自轉突變後的恢複過程異常,到脈衝星風向變化,再到未被模型考慮的微弱引力透鏡效應,甚至提到了需要審視用於計算太陽係質心參考係的行星曆錶精度……
但是,冇有任何一條解釋能讓劉栗感到完全信服。尤其是,在剛剛那個噩夢和之前看到的量子實驗異常新聞的背景下。
四個位於全球不通地點的觀測站,獨立地看到了通一個現象!
問題不在他的設備,不在崑崙站,甚至很可能不在地球!
一股冰冷的戰栗,比高原寒風更刺骨,瞬間貫穿了他的全身。他的手微微顫抖起來,不是因為恐懼,而是因為一種麵對巨大未知時,人類本能產生的、混合著敬畏與驚駭的戰栗。
這不是一個小故障。這不是一個可以輕易歸因於已知物理的微小偏差。
這是一個信號。一個來自宇宙深處,微弱到極致,卻可能蘊含著石破天驚資訊的信號。
他再次凝視著螢幕上那最終合成的、來自全球數據的殘差曲線。那原本應該雜亂無章圍繞零點波動的曲線,此刻清晰地呈現出一種整l性的、平滑的、毋庸置疑的向上漂移趨勢。
就像……就像宇宙的時鐘,確實慢了那麼一點點。
或者,像某種東西,正在極其緩慢地、卻堅定不移地拖住著電磁波穿越時空的腳步。
那聲歎息,不再是他個人的幻覺。它被“守望者”的網絡放大,被全球的耳朵通時聽到,變成了一聲清晰可辨的、迴盪在宇宙法則深處的——
“雜音”
劉栗猛地站起身,也顧不上此刻是淩晨幾點,抓起內部通訊話筒,直接呼叫台長和首席科學家們的宿舍。線路接通中的嘟嘟聲,在死寂的觀測室裡顯得異常響亮。
他的大腦在飛速運轉。必須立刻組織會議!必須擴大監測範圍!必須聯絡pta項目的國際牽頭人!必須……必須搞清楚這到底是什麼!
他看向窗外。東方的地平線上,依然是一片濃重的墨黑,離黎明還有很長一段時間。
但劉栗感覺,人類認知的夜空,剛剛被一道微弱的、卻可能改寫一切的閃電,悄然劃破。
而他知道,這道閃電,或許隻是更宏大風暴來臨前,最初的一絲預兆。
他彷彿站在一座無形懸崖的邊緣,腳下熟悉的科學大地似乎正在變得鬆動。而他剛剛接收到的,是來自深淵之下的、第一聲幾乎聽不見的轟鳴。
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