徐辰先是按照張樂陽給的書單,去圖書館借了幾本大部頭。
《固體物理學》、《磁性物理》、《拓撲絕緣體與拓撲超導體》……
看著這堆加起來比磚頭還厚的書,徐辰深吸了一口氣。
“來吧,物理學。”
……
接下來的三天,徐辰再次來到圖書館,開啟了“閉關模式”。
對於普通人來說,跨學科學習就象是翻越一座高山,隔行如隔山,每一個新概念都是一道坎。。
因為物理學的語言,本質上就是數學。
“譬如,張樂陽提到的所謂的‘非共線反鐵磁’,在數學上就是一種特殊的向量場分佈,其序參量不再是標量,而是一個張量。”
“而那個聽起來很高大上的‘貝里曲率’,本質上就是動量空間中的幾何相位,可以用微分幾何中的連絡和曲率來描述。”
原本張樂陽說需要“個把月”才能啃完的知識點,徐辰只用了大約5天時間,就基本全部吃透了。
這並非誇張。
物理學的難點,往往在於如何將抽象的數學推導與具體的物理圖象對映起來。很多物理直覺,其實是建立在對數學邏輯的深刻理解之上的。
比如那個經典的“四維空間”。
普通人很難想象四維空間是什麼樣子的,因為我們的大腦被三維世界限制住了。,四維空間不過就是 r4線性空間,它的性質和三維空間 r3在代數上沒有任何本質區別,計算起來毫無障礙。
只要理解了數學邏輯,物理圖象自然就會在腦海中浮現。
歷史上,這種“數學家跨界教物理學家做人”的案例彼彼皆是。
1954年,楊振寧和米爾斯為了解釋強相互作用,從物理上的對稱性出發,推匯出了著名的“楊-米爾斯方程”。當時,他們完全不知道這個方程在數學上意味著什麼,只是覺得它很美,很符合物理直覺。
直到十幾年後,當物理學家和數學家開始深入交流時,人們才震驚地發現:
物理學家苦苦追尋的“規範勢”,竟然精確地對映於數學家早在幾十年前就研究透徹的“纖維叢上的連絡”!
而那個描述粒子相互作用的“場強”,竟然就是幾何中的“曲率”!
楊振寧曾對此感到無比困惑,他問陳省身:“這既讓人震驚又讓人困惑,你們數學家憑空想像出了這些概念,居然和我們物理世界最底層的規律一模一樣?”
而陳省身的回答,成為了數學史上最霸氣的宣言之一:
“不,不,這些概念不是憑空想象的,它們是自然的和真實的。”
數學家不需要做實驗,不需要看星星,他們只需要在邏輯的虛空中構建結構,就能觸碰到宇宙最本質的真理。
……
然而,就在徐辰沉浸在知識的海洋中時,一個聲音打斷了他的思緒。
“那個……師兄,打擾一下。”
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