金陵大學(xué),唐仲英樓。
韓至淵辦公室的窗戶半開(kāi)著,雨后桂花的甜香被風(fēng)卷了進(jìn)來(lái)。
混著西湖龍井氤氳的霧氣,以及從隔壁計(jì)算間隱約傳來(lái)的服務(wù)器低沉嗡鳴,在空氣中釀成獨(dú)屬于頂尖實(shí)驗(yàn)室的安寧氛圍。。
“先說(shuō)好消息?!?/p>
韓至淵剛從蘇黎世的學(xué)術(shù)會(huì)議回來(lái),時(shí)差還沒(méi)倒利索,心情卻相當(dāng)不錯(cuò)。
他下意識(shí)地推了推眼鏡,鏡片后的目光在林允寧那張年輕得過(guò)分的臉上停留了片刻,嘴角那絲笑意,怎么也藏不?。?/p>
“APS編輯部來(lái)信,文章接收,并且你的那張合成圖被選為了封面。圖做得干凈,物理圖像很清晰,編輯很喜歡?!?/p>
他拍了拍那沓還帶著打印機(jī)余溫的校樣(Proof),“你檢查一下,最后確認(rèn)一次內(nèi)容,沒(méi)有問(wèn)題的話,就可以回信讓他們發(fā)表了。”
他頓了頓,又看了一眼旁邊正襟危坐的孫婧和陳正平:
“孫老師的低溫實(shí)驗(yàn)和正平的數(shù)據(jù)復(fù)核,也都做得很好。這篇工作,對(duì)我們課題組意義很大。”
“韓教授太客氣了,”
孫婧拍了拍林允寧的肩膀,“全是這小家伙的功勞,我其實(shí)就是幫著開(kāi)了個(gè)門(mén)?!?/p>
陳正平雖然沒(méi)說(shuō)話,但那微微泛紅的耳根,還是暴露了他內(nèi)心的激動(dòng)——一篇PRB,即使是三作,對(duì)他的博士生涯,也是濃墨重彩的一筆。
林允寧只是平靜地點(diǎn)了點(diǎn)頭,沒(méi)有客套,他的視線,早已經(jīng)落在了辦公室那塊巨大的白板上。
躍躍欲試。
“下面說(shuō)說(shuō)新問(wèn)題?!?/p>
茶香還未散盡,韓至淵的語(yǔ)氣陡然一變,辦公室里輕松的氣氛瞬間凝固,轉(zhuǎn)為嚴(yán)肅的學(xué)術(shù)研討。
“到此為止,我們還只是看見(jiàn)了現(xiàn)象?!?/p>
他拿起一支白板筆,在筆帽上輕輕敲了兩下,發(fā)出清脆的“咔噠”聲,“但物理學(xué)的終點(diǎn),是理解規(guī)律?!?/p>
他走到白板前,寫(xiě)下兩個(gè)詞:【線寬】、【頻移】。
“之前的工作,我們把‘如何測(cè)得干凈’這個(gè)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,做到了極致。但我們對(duì)結(jié)果的解釋?zhuān)琅f沿用了前人文獻(xiàn)里的老路子——用三聲子散射模型解釋峰的展寬,用準(zhǔn)諧近似模型解釋晶格熱脹冷縮導(dǎo)致的頻移?!?/p>
他畫(huà)了兩條平行線,代表這兩套獨(dú)立的理論。
“各說(shuō)各話,物理圖像是割裂的。”
他轉(zhuǎn)過(guò)身,鏡片后的目光,如同一把鋒利的手術(shù)刀,直刺問(wèn)題的核心:
“林允寧,你昨晚給我發(fā)郵件,說(shuō)有了計(jì)算聲子自能和譜函數(shù),解釋線寬和頻移的統(tǒng)一理論框架,具體講講吧?!?/p>
“噗——咳咳咳!”
陳正平聽(tīng)到“統(tǒng)一理論框架”這幾個(gè)字,剛喝進(jìn)去的一口龍井瞬間嗆在喉嚨里,引發(fā)一陣驚天動(dòng)地的咳嗽。
他顧不上擦拭嘴角的水漬,滿臉通紅,難以置信地看著林允寧。
什么?
這才幾天?
他已經(jīng)有統(tǒng)一“線寬”和“頻移”的理論框架了?!
這怎么可能?
這段時(shí)間,陳正平也一直在思考統(tǒng)一線寬和頻移的問(wèn)題,但是越想越覺(jué)得計(jì)算量驚人,最后會(huì)變成一個(gè)難度很高的數(shù)學(xué)問(wèn)題。
就算能通過(guò)物理先驗(yàn)不斷優(yōu)化,整個(gè)框架也將相當(dāng)復(fù)雜。
這已經(jīng)是博士畢業(yè)課題級(jí)別的難度了。
林允寧這才來(lái)多久?
再說(shuō)。
他不是正在滬上參加全國(guó)物理競(jìng)賽的決賽嗎?
難道他在考場(chǎng)上,還有閑心思考這么復(fù)雜的相空間積分問(wèn)題?
孫婧趕緊遞過(guò)一張紙巾,想笑又不好意思,一張俏臉早憋得通紅。
林允寧倒沒(méi)注意到這些,他已經(jīng)開(kāi)啟了【深度專(zhuān)注】,眼中只剩下那塊巨大的白板。
他徑直走過(guò)去,拿起一支黑色馬克筆:
“韓老師,我覺(jué)得,我們從一開(kāi)始就看錯(cuò)了地方。”
他開(kāi)口,第一句話就讓在場(chǎng)的所有人愣了一下。
“只盯著譜線,將頻移和線寬當(dāng)成了兩個(gè)獨(dú)立的問(wèn)題分別解決,就想用兩把鑰匙去開(kāi)同一扇門(mén),太麻煩了?!?/p>
他沒(méi)有寫(xiě)任何公式,而是在白板中央,畫(huà)了一個(gè)山峰般的洛倫茲曲線,“它們根本不是兩件事,而是同一個(gè)物理量——聲子自能Σ(ω,T)——在實(shí)部和虛部上的不同體現(xiàn)?!?/p>
這個(gè)符號(hào)一出現(xiàn),陳正平的呼吸下意識(shí)地頓了一下。
林允寧沒(méi)有理會(huì),他用一種極其生動(dòng)的比喻,將這個(gè)凝聚態(tài)物理中的核心概念,翻譯成了大白話:
“我們測(cè)到的所有光譜,本質(zhì)上都是譜函數(shù)A(ω,T)在現(xiàn)實(shí)世界里的投影。
“而譜函數(shù),完全由一個(gè)更底層的物理量決定——格林函數(shù)G?(ω)。
“它的形式很簡(jiǎn)單,在單模和弱阻尼近似下——”
他寫(xiě)下一行簡(jiǎn)潔的表達(dá)式:
G?(ω)= 1 /[ω-ω?-Σ(ω,T)]。
他用筆尖,重重地點(diǎn)了點(diǎn)那個(gè)希臘字母“Σ”。
“這,就是那把總鑰匙。我們看到的峰位移動(dòng),是自能實(shí)部Re(Σ)的杰作;
“我們看到的峰展寬,是自能虛部Im(Σ)的貢獻(xiàn)。
“它們不是兩件事,而是同一個(gè)物理實(shí)體在頻域的兩種表現(xiàn)。”
……
“直接算Σ(ω,T)?”
陳正平忍不住插話,眼中閃爍著興奮與困惑。
從格林函數(shù)出發(fā),這是理論物理的“正道”。
但他立刻提出了最致命的問(wèn)題,“但這在數(shù)學(xué)上幾乎不可能!Σ的計(jì)算需要對(duì)整個(gè)布里淵區(qū)的聲子態(tài)進(jìn)行積分,計(jì)算量是天文數(shù)字?!?/p>
“而且,非諧項(xiàng)怎么辦?這不是死路一條嗎?”
“誰(shuí)說(shuō)要正向算了?”
林允寧搖頭,一雙桃花眼中閃爍著狡黠的精光,“我們反過(guò)來(lái),進(jìn)行反演!”
這個(gè)詞一出,陳正平的臉色瞬間變了:
“反演?林師弟,這太理想化了!
“這種反演,在數(shù)值問(wèn)題上是個(gè)典型的‘病態(tài)問(wèn)題’(ill-posed problem)!解不唯一,微小的實(shí)驗(yàn)噪聲,都可能導(dǎo)致解的劇烈振蕩,在數(shù)學(xué)上根本不穩(wěn)定!”
孫婧想了想,也從實(shí)驗(yàn)角度補(bǔ)充道:
“沒(méi)錯(cuò),數(shù)值計(jì)算我是外行,但我們的儀器響應(yīng)函數(shù)(IRF),本身就不是一個(gè)完美的δ函數(shù),反卷積過(guò)程會(huì)引入更大的誤差,你怎么保證結(jié)果的可靠性?”
面對(duì)兩位專(zhuān)業(yè)人士的聯(lián)合“圍剿”,林允寧點(diǎn)了點(diǎn)頭。
他早已料到兩人會(huì)有如此反應(yīng)。
“師兄師姐說(shuō)得都對(duì),單純的數(shù)學(xué)反演,是走不通的。
“但是——”
他看了一眼雙目微微含笑的韓至淵,終于放出了大招,“誰(shuí)說(shuō)我們手里只有這一張牌了?”
……