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晶体年里说凝聚态 精选

已有 5315 次阅读 2014-6-25 06:07 |个人分类:镜子大全|系统分类:科普集锦|关键词:晶体年,凝聚态| 凝聚态, 晶体年

晶体年里说凝聚态
作者: mirror (*)
日期: 06/24/2014 07:40:39


触发写这个帖子缘由是《凝聚态物理:寻找自然美学中的真谛》 。这个帖子不能说不好,但总是让人感到有些焦点模糊。跟帖中有说“材料物理”的,有说“电子是凝聚态物理研究的主体对象”,镜某以为,都是针对凝聚态物理这个说法来的。比起人家转基因的说法来,很是不明确。正因为这样的不明确,物理这个“正牌”的学科,在研究费上、在人材方面,才“输”给了那些搞生命科学的。

量子力学完成之后,物质结构的表述基本上就搞清楚了。也就是为了纪念一百年前的这个革命的完成,有关学会借用联合国这个舞台,搞了这个晶体年。那时,对这个领域的称呼是固体物理,焦点在原子上。当年不曾想到一百年后会有个以分子为主体的“软物质”的提法,所以把solid译成了固体,而不是硬体。如果现在可以更名的话,镜某以为用硬体物理软体物理的说法比较合适。当然前提是不要被LLM们想歪了。

固体物质不过是提供了一个舞台,舞台上的演员却只有一类——电子。诸多物质的性质(晶体的特性,比如磁性、导电性、介电性、弹性等)都是由电子的状态决定的。洛伦兹的自由电子模型是解释一些金属物性的一个模式。这个模型把固体内的电子看成是气体,并且取得了一些很了得的成果。对比这样的“气体”电子,才有了凝聚态电子的说法。因此,凝聚态是说物质的电子状态,并非是物质三态那样的“相态”。为了更进一步强调这样的事态,近来人们改用强相关态来代替凝聚态,镜某以为是一类变被动主动的做法。通过利用物质结构、通过人工的结构设计,去控制、改变电子间的相关,获得具有人们想要得到的功能的器件。这一方面,物理、化学已经走得很远了。在这个领域里,原理很简单,但如何能做出来比较有难度。所谓的生命科学正在模仿着物理、化学的模式来认识生命现象。与物理、化学领域的景象相反,这个领域里东西是天然的,但是理解这些东西的动作原理很是困难。因此这个领域里的炸药奖时常要贡献出来,给化学领域里的发明、发现。

有了这个大局的概念后,再看《凝聚态物理:寻找自然美学中的真谛》的帖子,或许能对凝聚态的理解有些帮助。

国人大学里几乎没有什么有传统的凝聚态专业。凝聚态专业是否合格,应该说有个硬性的指标:是否有液氦装置。没有的话就很不好意思了。北大、清华这个级别的大学装备液氦设备的年头大约没有几年(北京大学液氦回收车间技术人员招聘,题目都没能写对啊!)。可以提的大约只有科学院的北京凝聚态物理国家实验室简介了吧。对于该文中“在高温超导、拓扑绝缘体等诸多领域的研究,已经完全达到世界一流水平,一些研究工作甚至引领了基础科研的潮流”的说法,镜某不敢苟同。镜某以为,要达到世界一流水平,还要有很长的路要走。同样,也没有理由相信“未来中国物理研究的世界级学术明星们中,必然大部分来自凝聚态物理学”,因为毕竟凝聚态物理学在物理学领域里并不是个很大的舞台。显得人多的一个原因是因为很多是来自掌握了量子力学的化学界人士。比如发现铁基超导的细野秀雄就自称是化学家、材料学家,并不自认为是物理学家

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就“是”论事儿,就“事儿”论是,就“事儿”论“事儿”。


比如说磁学,物理人说这是凝聚态的领域。但是磁学人家自己有学会、有圈子,不大跟物理的人玩儿。
作者: mirror (*)
日期: 06/24/2014 08:48:16

粒子物理、等离子体、力学、统计学的,光学的、激光的,大约有很多科目。不大成熟的、还不能成气候的,依旧留在物理圈里, 不好分,就来个大名称:凝聚态了。

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就“是”论事儿,就“事儿”论是,就“事儿”论“事儿”。


比起粒子物理的“有理论指导”来说,凝聚态的可以说是没有什么理论指导可言。理论的解释都是滞后的。
作者: mirror (*)
日期: 06/24/2014 08:53:31

也就是说,很少有先有预见,后有实验的。超晶格算是“预见”吧,但是属于比较浅显的“预见”,也不是什么高等的理论型的预见。

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就“是”论事儿,就“事儿”论是,就“事儿”论“事儿”。





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