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漫谈理论物理学家的本事(范洪义作)

已有 1695 次阅读 2022-10-21 10:38 |系统分类:观点评述

曾有不少学生问我,理论物理学家的本事体现在何处?对于此问,我总是让他们自己去看伟大物理学家的言谈录或回忆录。如今老了,去日苦多,觉得有义务说说自己的看法,与学生们交流。由于一般理论物理学家的本事只能逮到“兔子”,而大家的目标是“狮子”,所以就我的水平而言,我只能介绍一下逮“兔子”的体会,首先当然不能是守株待兔,而是要主动找机会 ,发挥想象力以提出问题。

举例来说,对于量子力学书中的一维无限深势阱大家都耳熟能详,但没人去想想当其一个边界移动起来会怎样,再深入一步,当二个边界以不同方式移动起来又怎样?此所谓从变中求不变的东西,是理论家所关心的,诚如伽利略在比萨斜塔上的自由落体实验是找出了不变的重力加速度,普朗克分析黑体辐射频谱是发现了不变量—-普朗克常数。题目选定后,理论家的本事就体现在如何选择系统的力学量上,既不能少,也不可多,多则误事。拿上例来说,由于无穷势阱二个活动边界运动速度不同,首先要将活动边界化为固定边界处理,其代价是哈密顿量就要变为含时间的,于是就必须引入空间压缩参量与平移参量,可谓运用之妙,存乎一心。可见,理论家喜欢研究这样的问题,即看似简单,但实际处理起来却觉得不那么简单,而且一个问题可以带出来一大堆问题来。优秀的理论家还能自觉地运用对称性、合适的坐标系化难为易,非一朝一夕之功也。

可惜的是,如今绝大多数学物理的都奔着实验室和公司去,优秀的理论家捉襟就肘了!而纯数学家们只热衷于抽象的东西,他们的思维与理论物理学家不在同一个路上。



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