Глава 460. Научная интуиция гения в юности •
В гостиной Сюй Чуань и старик Ян обсудили некоторые направления исследований сильно коррелированных электронных систем.
Надо сказать, что, хотя этому старику уже почти сто лет, его мышление все еще довольно ясное, и он может отсеивать и исключать многие направления, опираясь на знания в своей голове.
Для человека столетнего возраста это просто невероятно.
А для Сюй Чуаня, хотя это общение касалось лишь некоторых направлений исследований и теорий, оно все же могло сэкономить ему немало времени и указать на некоторые направления, так что польза была немалой.
Слушавший его разговор со стариком Яном Цю Чэнтун внезапно вмешался: "Хотя физика конденсированного состояния не входит в сферу моих исследований, почему бы тебе не рассматривать электронное поведение в сильно коррелированных электронных системах как электронную жидкость или электронное твердое тело?"
"Например, жидкость Латтинджера, жидкокристаллическое состояние, волны зарядовой плотности, вигнеровский кристалл и т.д., возможно, с этой точки зрения можно объяснить и достичь твоей цели?"
"Электронная жидкость?"
Внезапная реплика старика Цю заставила Сюй Чуаня с недоумением посмотреть на него.
И тогда этот известный математик продолжил объяснять: "Хотя моя основная область исследований - не физика, я знаю, что на основе идеи вращения топологического ядра была разработана единая математическая теория квантовых жидкостей. Включая топологический порядок, SPT/SET порядок, порядок нарушения симметрии и CFT-подобные бесщелевые фазы и так далее."
"Если ты сможешь объяснить топологический каркас и локальную квантовую симметрию квантовых жидкостей и показать, что все n-квантовые жидкости образуют -конденсированную полную высшую категорию, тип эквивалентности которой можно явно вычислить с помощью простой кослой 1-категории, возможно, ты сможешь сделать то, что тебе нужно?"
"Отталкиваться от области квантовых жидкостей?"
Эти слова заставили Сюй Чуаня замереть и задуматься.
Сильно коррелированные электронные системы возникают из-за взаимодействия электронов, без взаимодействия движение электронов не связано.
Проще говоря, сильное взаимодействие означает сильную корреляцию, слабое взаимодействие означает слабую корреляцию, "сильное" и "слабое" здесь относятся к относительной величине, а не к абсолютной, и зависят от конкуренции между различными энергиями внутри системы.
Одно и то же взаимодействие по-разному влияет на наполовину заполненную зону и полностью заполненную зону, или на электроны с большой массой (электроны плоской зоны) и электроны без массы (дираковские фермионы).
В физике конденсированного состояния поведение электронных систем обычно можно рассматривать как газ (газ свободных электронов).
Здесь "электрон" может быть квазичастицей, например, электроном проводимости в кристалле, или одночастичным возбуждением других взаимодействующих систем - то есть, изначально это жидкость, но все же с помощью простых приближений ее можно рассматривать как газ.
Ведь при очень слабом взаимодействии можно использовать приближение свободных электронов; при очень сильном взаимодействии образуется моттовский изолятор, степени свободы движения электронов замораживаются, остаются только степени свободы спина.
И в этом случае разложение с большой степенью свободы может дать эффективную спиновую модель.
Если посмотреть с этой стороны, то рассматривать заблокированное движение электронов в сильно коррелированных электронных системах как жидкость или твердое тело действительно возможно.
Просто, как идти по этому пути, он не мог понять сразу.
Ведь от идеи до исследования часто требуется довольно много времени.
С другой стороны, в гостиной старик Ян и старик Цю не мешали Сюй Чуаню, погруженному в свои мысли, каждый обдумывал другие направления и идеи.
Цель сегодняшнего обсуждения сильно коррелированных электронных систем - предоставить этому молодому ученому некоторые идеи и направления, и это они могли сделать.
Что касается более конкретных расчетов, то, вероятно, ему придется полагаться на себя.
И старик Ян, и старик Цю, в их возрасте, можно сказать, уже не имеют сил для выполнения расчетов таких сложных передовых задач.
Но с каждым годом старость наступает все быстрее.
Наука всегда молода, и эти старики, чье солнце уже заходит, больше не в силах продвигать новые знания. В гостиной Сюй Чуань размышлял полдня, прежде чем пришел в себя.
Увидев, что он зашевелился, старик Цю посмотрел на него и с любопытством спросил: "Ну как?"
Сюй Чуань подумал и сказал: "Идея есть, но смогу ли я ее реализовать, нужно будет еще исследовать. Большое спасибо вам двоим за ваши идеи и теории, я очень вам благодарен."
Старик Цю улыбнулся и сказал: "Какие пустяки, главное, чтобы тебе это помогло."
Слегка помолчав, он продолжил: "Конечно, я не очень хорошо разбираюсь в физике, тебе не обязательно зацикливаться на теории, которую я предложил, возможно, она ошибочна."
Это было своего рода предупреждением, чтобы Сюй Чуань не зацикливался на предложенном им направлении. Ведь он не был чистым физиком, и физика конденсированного состояния не входила в сферу его исследований.
Сюй Чуань с улыбкой кивнул и сказал: "Не волнуйтесь, я никогда не зацикливаюсь на одном пути, когда я чувствую, что этот путь не работает, скорее всего, я от него откажусь."
"Но сейчас я думаю, что стоит попробовать, по крайней мере, я думаю, что это возможно, я чувствую, что вижу конец."
Напротив, старик Ян, словно что-то вспомнив, внезапно сказал: "Это и есть научная интуиция гения в юности?"
Слегка помолчав, он продолжил: "Когда я раньше исследовал уравнение Янга-Миллса и пытался обобщить калибровочную инвариантность на некоммутативные группы, я перепробовал много способов, но много раз терпел неудачу."
"Из-за того, что U1-симметрия является коммутативной, а SU2-симметрия - некоммутативной, я долго не мог сдвинуться с места. Пока однажды я не решил добавить квадратичный член, и как только я это придумал, в моей голове невольно возникла мысль, что этот путь правильный."
"Позже это быстро подтвердилось, и я успешно вывел новую теорию поля."
Помолчав, он с сожалением продолжил: "Жаль только, что в дальнейших исследованиях у меня почти никогда не возникало такого необычайно ясного ощущения, как будто я могу увидеть правильный ответ, как только появится идея."
Сказав это, он посмотрел на Сюй Чуаня и спросил, скорее утверждая: "Раньше я никак не мог понять, почему ты смог добиться таких блестящих результатов в таком возрасте, но теперь, похоже, ты часто испытываешь такую интуицию при исследовании проблем?"
Услышав слова старика Яна, Сюй Чуань замер.
Такая интуиция, кажется, у него тоже была?
И не раз или два, раньше, когда он занимался математикой, будь то исследование гипотезы Ходжа или уравнений Навье-Стокса, в ключевые моменты он всегда мог полагаться на это чувство, чтобы определить, подходит ли дальнейший путь.
Конечно, говорить о том, что можно сразу увидеть правильный ответ, нереально.
Но действительно, это чувство помогало ему экономить немало времени.
Раньше он всегда думал, что это суждение, основанное на знаниях в его голове, но теперь, слушая старика Яна, кажется, что есть что-то еще?
Стоявший рядом старик Цю с улыбкой сказал: "Не слушай его бредни, какая еще научная интуиция, говорит так загадочно, как будто это мистика, это просто опытное чувство, основанное на знаниях."
"Эти физики в конце концов все скатываются к теологии, у этого старика уже давно была такая тенденция, ты, парень, не слушай его болтовню, а серьезно занимайся своими исследованиями, если бы на такие идеи можно было полагаться, то и свиньи бы на деревья лазили."
Услышав это, Сюй Чуань неловко кашлянул.
Кажется, он и сам занимался физикой.
Кхм-кхм, я говорил, что сегодня будет три главы, но я понял, что переоценил свои силы, сегодня потратил много времени на поиск и понимание материалов и статей, потом допишу ˋ(°▽、°)