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凝聚态物理的追求 精选

已有 7339 次阅读 2014-11-12 12:16 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

      在上世纪80年代,当凝聚态物理学的专著出现在书店和图书馆时,敏感者就意识到:宏观上,这是固体、气体、液体概念的综合性归纳抽象;微观上,这是由可数原子分子系统向不可数系统的扩张。他们把这个认识带到了课堂,而有的激进者则认为:这是宏观的经典科学理论与微观的量子物理理论的纽带。如果专注于工程类物性,则可以归类为应用类学科(唯象类理论,phenomenon theory);如果专注于其一般性物性的理论建构,则可以归类为抽象类学科(哲学类理论, meta-philosophy theory)。而比较成熟的等离子体被作为一个范例,有人就提出了第三类物质的概念。

      那个时代,我国物理学界的激进分子的概念是:物理学有三大研究对象,理想物质(液、固、气),经典场,凝聚态。而凝聚态物理是最为底层的研究对象,是抽象理论到工程对象的桥梁。如果要进入这个领域,既要求有深厚的抽象物理理论基础,又要求有广泛而且深刻的工程(应用)物理基础(或经典物理基础)。他们认为,着手培养这方面的人才并系统性的开展这个领域的研究是当务之急。

      就象是响应这个呼唤似的,另一个声音,系统培养理论物理人才,开展理论物理研究是重中之重,也很吸引人。在这个声音下,一股学习规范场理论、李代数、辛数学等的热潮也起来了。在这段时间里,这类现代抽象类理论被其学习者以一知半解的水平强行的嫁接在经典学科的唯象理论上。在思想上是一个形式上的进步(形而上学意义上的进步),而在科学理论自身的本质上是一个实质性的退步(基础科学的本质是,以解释唯象性理论为目标)。

      由于这个致命的错误,应用类学科的唯象性理论家们以现实世界的物质之复杂性远远超出了目前理论所能描述的范畴为基本论据,以横扫千军的气魄把这类激进分子赶到了边上去。

      然而,应用类学科的唯象性理论家们所没有能意料到的是,当时急着要具体技术的、更为强大的、实权在手的工程专家们也以现实世界的物理现象决不是几个简单的理想物理现象的简单叠加为依据,以1+1远大于2的系统科学为武器,也把唯象性理论家们赶到了边上去。

      以此为开端,我国物理学界的激进分子在10年左右的时间里结束了其历史使命。而唯象性理论家们也步其后尘,在随后的20多年时间里基本被边缘化。在我国,工程专家一家独大的局面基本形成。而系统科学成为他们手中的王牌武器。(以研究输入输出间的量化关系为基础,他们认为一切问题都可以在获得实测系统脉冲响应的基础上得到解决。因为脉冲响应与输入的褶积就是输出。从而根本无需知道,也不可能知道,灰色或黑色系统理论上的理论脉冲响应。)以实测为基本研究方法的潮流得以形成。(实测是比试验低级的多的研究方法)。

      这不仅是我国各学科的当前基本现状,也是各类量化考核的“科学基础”。我很难想象,以实测为基本研究方法所能得到的最多也就是一个定性的结果,即便要上升为实验结果都不行,如何能被称为科学研究呢?最多也就是工程实验研究而已!

      我们可以看到的是:凝聚态物理的追求,在本质上就是建立工程科学的理论基础(揭示宏观的唯象性基础规律),在形式上是当代抽象理论的应用(对经典实验现象的理论解释)。

      科学发展的历史以自身的进程表明:在上个世纪把我国物理学界的激进分子扫地出门所带来的损失是巨大的。它不仅是造成工程专家一家独大而掌握科学研究决策权的现实,而且也把我国的科学研究降低到了以定性研究为主流的水平。

      无可否认的是,定性研究是实验研究的前期研究,是必要的,但是,它既不是实质意义上的实验研究,也不能上升为唯象性理论研究,而且更不能上升为哲学性理论研究。从而,科学界很难把这类定性研究看成为有价值的科学研究。

      由于近几年的诺奖是与凝聚态物理的研究范畴密切联系的,可以感觉到的是,凝聚态物理类研究被看重。但愿不要重复30年前的错误:在一知半解的理论把握水平下勉强的进行不知所以的工程类理论研究。

     

注:唯象类理论,phenomenon theory:以实验类基本定律为基础而推演出的理论及结论,是技术类学科的理论基础。

哲学类理论, meta-philosophy theory:寻求实验类基本定律的基础性公理系统,由假定的公理系统推演出与实验类基本定律等价(或一致)的结果。

站在实验类基本定律的立场上,唯象类理论和哲学类理论的发展方向是相反的。他们之间的争论结果就是各自不断的调整实验类基本定律的地位(或形式)。

 

 




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