凝聚态物理领域的著名人物

MIT

MIT的凝聚态理论组里面做高温超导的教授有Patrick Lee, 文小刚(Xiao-Gang Wen),和刚刚加盟的Todadri Senthil,前两位在本版介绍过无数次了,这里就不说了。Senthil Sachdev的PhD,他在Santa Barbara做Postdoc的时候跟Matthew Fisher (UCSB)合作的一系列关于Z2规范场论、电荷分数化和拓扑序的工作使他很快成名,他现在的研究重点是寻找各种强关联体系中的分数化和拓扑序。除这三位教授之外,MIT凝聚态组里还有两个postdoc从事高温超导的研究,Motrunich和Vishwanath,都是Senthil小组的,后者是MIT的Pappalardo Fellow。

Stanford

Stanford只有张守晟(Shou-Cheng Zhang)和Rob Laughlin从事高温超导的研究,前者的SO(5)模型名气很大,后者的任意子超导名气很大,但基本上已经被实验排除了。SO(5)倒是还在坚挺,因为张守晟会不断修改他的理论,以适应实验。Laughlin在三年前跟别人合作提出来所谓的DDW模型,去年又独自抛出了一个Gossamer超导体的概念,不过没有引起太多注意。Laughlin一直关注高温超导,也有不少想法,但写paper很少。

90年代超导实验的引用次数最多的文章可能是丁洪、Norman、Randeria发现赝能隙的那篇, 是发表在1996年的Nature上的,我去年查的时候这篇文章已经被引了600多次了。沈志勋(Stanford)的发现赝能隙的那篇,也就473次而已。

沈志勋在高温超导国际会议上获得了昂纳斯奖,以表彰他在用photoemission研究高温超导电性质方面的工作,其实丁洪也不差。可能是因为这个,据说俩人关系不睦,很可惜。

Princeton

一提起Princeton大家就会想到Anderson,不过我不想说他。我想说的是年轻的Shi vaji Sondhi,这个印度人和法国人Moessner合作在寻找Anderson提出的RVB和spin liquid方面做出了很值得重视的工作,最近三年里很多研究小组在各种Heisenberg模型上寻找spin liquid和分数化,其中Sondhi贡献很大。

单纯地通过看他们的paper来了解他们的工作,是不现实的,因为你目前并无研究经验,无法判断某篇paper是否重要以及对错。

paper多不代表牛,因为可能都是无价值的;paper被引用多也不代表牛,因为可能这篇paper是在一个错误的方向上的;曾经做出了不错的工作也不代表牛,因为他可能是在该项研究中处于次要地位,等他自己做了professor,反而表现不出强的独立科研能力。

Princeton的教授中,我个人认为理论的应该跟F. D. M. Haldane,他最近几年paper很少,他的研究高峰是在80年代。虽然他不够活跃了,但是他的open,insight和experience是数一数二的。Anderson已经80岁了,Sonhdi则能力欠缺,至今没有做出过特别值得一提的工作,估计以后也够戗。

实验的首推N. P. Ong,他在高温超导的输运性质测量方面基本上是世界第一,物理直觉极好,而且很喜欢中国学生。崔祺当然比他名声更大,但是他只做量子Hall效应,这个领域的基本问题已经搞清楚了,论前途远不能和高温超导相比。Ong是有可能在高温超导领域做出获得Nobel奖的工作的。

Boris Altshuler获得了去年的Olive Buckley奖,也是非常出色的, 但我没有认真的读过他的paper,所以无法判断.Altshuler最近几年仍然活跃,主要是无序体系方面。

你去跟他的话,有一个重要的题目可以做,就是二维体系的metal-insulator转变.1979年,Abrahams和Anderson等四人用标度理论,预言二维不可能存在MI转变,随后Altshuler就把这个结论推广到存在相互作用情况,这也是他的得意工作之一。但是1995年,几个苏联人发现了二维体系的metal态,与上述理论不符。

这是一个重要发现,随后人们提出了十几种理论机制去解释,但都不正确。Altshuler也提出了一个机制去解释。你去了可以做这个题目,呵呵。

如果有人做出了这个题目,那他就可以和发现这个现象的Kravochenko一起获得Buckley奖了,嗯。

UIUC

UIUC物理系做理论凝聚态的人很多,而且搭配合理。如果想做理论强关联,有刚刚获得Nobel prize的Leggett,还有Fradkin、Phillips、Stone,想做计算物理;也有Ceperley这样的计算物理大牛和Goldbart;想做统计物理和重整化群,则有Goldenfeld;如果你喜欢怀旧,可以去找Pines和Baym,他们会告诉你五十年前物理学里发生了什么事件。Fradkin一直从事高温超导和分数量子Hall效应的工作,Phillips最近几年在做二维的金属绝缘体转变和超导-金属-绝缘体转变,是活跃又有思想的人。相对来说,Stone就不太活跃了。去UIUC,可以有很多选择,而且UIUC有非常出色的实验学家,比如因确定了高温超导能隙对称
性而获得Buckley奖的van Harlingen,还有最近刚刚窜红的Yazdani,跟这些实验学家们接触可以获得很多有价值的信息。

如果是 UIUC 和 Princeton 呢?

这个不好比较了,Princeton似乎喜欢养老,UIUC则有不少正当年的活跃分子。Princeton的一个突出优点是高能物理特别强,如果对高能和凝聚态均有兴趣,Princeton显然强于UIUC。

单纯看凝聚态,UIUC是全美排名第一,不过有人多致胜的嫌疑,顶级人物不及Princeton。

Harvard

Harvard物理系的Bertrand Halperin和新近加入的Eugene Demler都研究高温超导,前者早在高温超导发现之前就凭借KT相变和FQHE获得很大的名气,他在高温超导领域里面做的唯一一个重要工作就是前面提到的反铁磁体的低能有效理论,其合作者里面有另一位Harvard教授David Nelson。Nelson最近已经不做高温超导了,但他对超导的贡献却非常大,在5月份的巴西国际超导大会上,他因为对超导涡旋动力学的巨大贡献获得了John Bardeen奖。Demler是张守晟的博士,和张合作研究过SO(5)理论,他现在是Harvard的Assisstant Prof.,为了获得终身职位还需要继续努力,所以这几年他一直疯狂地跟不同的人合作发paper,什么都研究,呵呵。

Chicago

Chicago理论凝聚态有几个很老的牛人,比如Kadanoff,Wiegmann,他们两个都处于半退休状态吧,已经没什么创造力了。女物理学家Levine最近活跃在高温超导前沿,写过几篇有一定影响力的文章,但是她的文章看不到比较原创的思想,多数是在已有模型基础上的适当改进。

Berkeley

Berkeley的李东海(Dung-Hai Lee)最近五年一直研究高温超导,他的研究覆盖的面很广,基本上每篇paper都很有想法,但特别受重视的文章还没有。

Santa Barbara

UCSB的教授中,Matthew P. A. Fisher现在是在研究高温超导机制,他以前在UIUC读PhD的时候,名义导师是Tony Leggett,但他一直跟Fradkin做研究。他在80年代末花了很多时间去研究从Mott绝缘体到超流或者超导的量子相变,2001年初Max-Planck的一个实验室在实验上成功地实现了从Mott绝缘体到超流体的量子相变,其理论依据之一就是Fisher等人的研究成果。他最近五年突然发飚,写了无穷多的文章,在电荷分数化、拓扑序、规范场理论以及相涨落、准粒子局域化方面都做了很多很有价值的尝试。他的长期合作者包Senthil、Leon Balents、Chetan Nayak。

另外,老一辈的Doug Scalapino也一直研究高温超导,他在高温超导配对对称性和超导态的准粒子输运性质方面都有很大的贡献,他和White在stripe的研究中也做了一些有意义的工作。他也做过一些RVB和规范场理论的研究。

UCLA

UCLA有三位教授一直从事高温超导的研究,Steven Kivelson、Chetan Nayak和Sudip Chakravarty,都名气颇大。Kevinson的相涨落机制是高温超导赝能隙的最重要的解释之一,他在stripe、分数化和一些唯象模型方面都做了很多研究,他去年和李东海合作对Mott绝缘体进行分类,算是一个有益的尝试。

Chakravarty和Halperin、Nelson在1989年做的关于反铁磁体低能有效理论即非线性
\sigma模型的工作是高温超导领域中最有名的工作之一;他和Anderson在十年前合作研究过由层间耦合形成高温超导的可能性,不过被随后的实验否定了;2000年他和Laughlin、Nayak以及Morr合作提出DDW模型,从那个时候到今天,Chakravarty一直在和他的学生研究DDW模型。Nayak很少独立做研究工作,他基本上都是和别人合作写paper,比如Frank Wilczek、Fisher、Chakravarty等等。

UPenn

UPenn物理系做理论强关联的只有Kane和Mele,他们以前做的还是不错的,但最近几年基本都在做偏应用和技术的领域,不再做基础研究了。

The Johns Hopkins

JHU只有南斯拉夫人Zlatko Tesanovic研究高温超导,他和他的博士后Franz合作,在高温超导体的涡旋电子能谱方面有很突出的贡献。这个人的工作我太熟悉了,有千言万语要说,不过时间有限就干脆不说了,呵呵。

Los Alamos National Lab

Alexander Balatsky早年研究反铁磁涨落机制,90年代中期研究高温超导体的杂质周围的电子态,他所做的一些预言被后来潘庶亨等人的STM实验所证实,是高温超导领域的重要进展。

Brookhaven Natinal Lab

Victor Emery跟Kivelson合作对高温超导贡献很大,老爷子去年7月因病去世了。

美国各大学里面做高温超导理论的太多了,名气很大的还有Cincinnati的Fu-Chun Zhang(张富春),他最著名当然就是和 T. Maurince Rice合作提出的t-J模型了。UIUC的老物理学家David Pines在反铁磁涨落方面做了很多研究。 Wisconsin-Madison的Chubukov是他的合作者之一,也是反铁磁涨落模型的坚定拥护者之一。Argonne国家实验室的 Mike Norman和Tata研究所的Randeria在对光电子谱实验结果进行分析方面都贡献非常大。Chigago大学的女物理学家 Catherine Levin在研究赝能隙的起因方面也写过几篇有一定影响力的文章。

在高温超导这个领域,华人的贡献是非常非常大的。photoemission最棒的三个小组是Stanford的沈志勋小组,Argone实验室和 Lawrence Berkeley的Johnson小组,前两个都有华人唱主角。输运性质最牛的是Princeton的Ong小组和Toronto的 Taillefer小组,前者又是华人领头。Neutron Scattering最牛的是Brookhaven、Oak

Ridge和MIT,第二个里面有戴鹏程,他和Mook是最主要的。做比热测量的有剑桥的梁维耀,做STM的有现在在Boston的潘庶亨。

李东海(Berkeley)以前做FQHE的时候是很出色的,表明他的场论功底很深,演绎能力很强。90年代之后他转向高温超导,经过一段时间的适应之后,很快在解释实验结果方面表现出很强的独立思考能力和洞察力。理论水平高,又能把抽象理论和现象学联系起来,李东海大有前途。

牛谦(UT Austin)早年跟随Thouless做二维凝聚态体系的拓扑性质研究,写过几篇有影响力的文章,可惜后来慢慢地转向那些更容易写文章更容易申请经费的领域,不再研究物理学的基本问题。不管他能力如何,这种逃避硬骨头的态度是很不可取的。

杨昆是MacDonald的学生,在Princeton做postdoc的时候一直从事FQHE的研究,很少做高温超导,偶尔和Sonhdi合写过一篇超导的文章,很烂。他还是做FQHE更有前途。刘冬子的工作我不熟悉,谢心澄(奥克拉合玛大学)的我只知道他十年前跟随Das Sarma读书的时候曾经写过一篇好文章,拿到职位后好像比较懈怠,他应该是属于那种跟着牛老板才能出好工作的人,前途不大。

从文小刚谈起

文小刚博士于1977年进入中国科大物理系。1981年,他以全国最好成绩通过CUSPEA(中美物理联合招生考试),到美国普林斯顿大学深造。他在 1987年获取物理学博士学位。经过博士后训练后,他于1991年被美国麻省理工学院聘为助理教授。1995年,文博士被提升为副教授。他曾荣获海外华人物理学协会1994年优秀青年科学家奖和1992至1997年的斯洛恩奖。文博士在他的主要研究方向——凝聚态物理理论已经居领先地位。 

文小刚: 1982年从科大物理系毕业后就到了普林斯顿大学。五年之后我拿到博士学位。然后我到加利弗尼亚州桑塔巴巴拉的理论物理研究所作博士后,与诺贝尔奖得主希来弗博士一起工作。1989年我成为普林斯顿的尖端科学研究所的专职研究员。1991年我到麻省理工学院任教一直到现在。我在科大的专业是低温物理。不过我一直对更普适的凝聚态物理有很大的兴趣并且作了大量的阅读。我到普林斯顿就是因为凝聚态物理的权威安德森教授在那儿。到普林斯顿之后,我很快发现有一批年轻的教授在高能物理的研究领域非常活跃。结果我的博士研究是高能物理领域的。我是在理论物理研究所做博士后时才转回凝聚态物理的。

文小刚:选择好的研究课题极其重要。这与人的直觉性的喜好最相关,其次是人的能力和技巧。对我来说,热门的,或是好的课题是那些有潜力开创新领域的课题。解决一个古老的问题只有能引入新创见时才有意义。否则你只是在为他人做嫁衣。但是常常矛盾的是:你只有做了,才知道有没有潜力。对于一个问题的潜力的直觉很不容易培养。与最优秀的科学家工作会很有帮助。我非常幸运,与很多出色的科学家共事过,极其有帮助。至于说哪一个领域更好,我想象任何一个领域都有其迷人之处,我们应该能发现足够多有趣的问题来研究。我个人的观点是文小刚他没有把这样一个关键点讲出来(看来他有所保留): 正是因为他作了几年的高能物理先,所以他熟悉拓扑量子场论这一套东西,他把这一套东西用到凝聚态理论中,获得了很大的成功,大家只要把他的十几篇PRL文章拿来看看,就能看出来.在他的文章中,最常用的Key Words是”Topology”(拓扑),这是场论的语言,以前很少用到凝聚态理论中来.他是第一个,所以很重要.其实其他几个成功者,如Stanford的张守成,等等,也走的是文小刚这条路.而其他坚持在高能物理中做的人,达到如此成功的人几乎没有.   在 CUSPEAR的人中,绝大部分是去美国学高能物理的,当年高能物理绝对是热门,可是直接在高能物理中成功的人很少,在物理类成功的大都转到凝聚态物理中来了. 几何语言的流行实际上与80年代物理学发展的背景有直接关系。70年代中期的规范场革命过后,粒子物理最重要的进展就是拓扑与场论的重新结合(说重新是因为狄拉克31年就这么干过一次),包括四维monopole解和instanton解的发现,反常的拓扑和微分几何分析等。而82年 Donaldson定理的提出和86年Jones多项式的建立为微分几何和拓扑学的研究带来新的动力,Witten所做的用量子场论的语言重新描述上述工作的努力最终促成了拓扑量子场论的成型。另外,由于分数统计的发现和其在解释分数量子霍尔效应中的成功,使凝聚态物理学家们认识到拓扑的重要性。同时,共形场论(尤其是二维共形场论)在80年代有飞速发展,其动力是超弦的世界页具有共形不变性,以及二维可解统计模型研究中对其的广泛使用。低维凝聚态物理的研究,也需要把共形场论收入其数学工具库。时势使然,80年代以后成长起来的理论物理学家,没有不精通拓扑和微分几何的,不管是做粒子的还是做凝聚态的。但是,这些东东大多是在玩数学game,很难是对的。唉!现在大家的想象力太缺乏了,真正的物理想不出来,只好搞一些吓人的数学来吓人了。 A.Einstein 的对几何的狂热信仰,对后世影响太大了,C.N.Yang由于碰巧搞出来了YANG-MILLS理论,而把这种信仰推到更加疯狂的状态。这为必是好事!为什么我们一定要相信几何的信仰呢?说不定,什么其他的信仰,比如代数的信仰才是大自然的偏好?现在,物理搞的太数学了,这太令人不满!一大堆数学家挤到物理里来,也不知道他们是不是真懂物理?历史上,没有一个搞数学的,会把物理搞好,大多不过乱说了一通。

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实验凝聚态物理大牛Douglas Osheroff

Douglas Osheroff 1996 Nobel Laureate in Physics for discovery of superfluidity in helium -3. Born: 1945, Aberdeen, WA, U.S.A. Education: Ph.D.’73, Cornell Doug得奖的原因是他们发现的 He-3 的超流动性,这也算是一个大名鼎鼎的发现了,至少我在初中的时候就知道了。Doug是我最早认识的 Stanford 的教授。虽然我是一个学物理的(听着口气怎么这么像”我真的是个送外卖的”),可是其实我知道自己还是很白痴的,甚至第一次收到 Doug 的信的时候我还不知道这是一个大人物。电子邮件里他说就在他 1996 年获得诺贝尔奖之后招了一个中国学生叫张蕊,看到这里吓得我差点把笔记本电脑给砸了。后来和 Doug 自嘲的说起这段事情,他倒是笑着说他就知道我不认识他,所以才特意写了他是诺贝尔奖来吓唬我。哦,对了,叫他 Doug 是很久以后才这么叫的,以前一直尊称 Professor Osheroff,因为我一直不确定这个 Doug 到底怎么发音,后来才知道是叫”大个”,感觉和大哥谐音,不过多少庆幸没有叫成”刀个”,否则要是被误解成了 dog 脸面上实在过不去。 Doug 最让我钦佩的一点是平易近人,是这三个诺贝尔奖得主里面最好打交道的教授。和他接触过的学生都有一个印象,无论给他发多么无聊多么没有意义的电子邮件,他都会在最短的时间里面回复。这一点我是深有体会。一般给牛人发信根本就不会理我的,特别是日本鬼子教授,比较友善一点的教授会回信,不过一般都是以我的一句”thanks”作为一轮通信的结束。但是和 Doug 通信就是无论我回信多么短,他总是要再回复批示一封,比如”you are welcome”或者”my pleasure”,搞得我实在不敢再回信,以免下次真的连查字典都不知道怎么表达感谢了。新和他接触的学生一开始都小心翼翼,毕竟人家是诺贝尔奖,可是打过几次交道以后都说Doug 怎么一点架子都没有。而且致使我特别愿意找 Doug 请教的主要原因是他对人很坦诚。美国教育的一个传统就是无论你多差,教授一般也不会说你差,而是说不错呀,继续努力呀,然后到期末不动声色的给你一个 C,让你叫爹叫娘也没办法。Doug 就不一样,直来直去,你不行他就告诉你。去年我觉得自己考 GRE 时间太紧了,想推迟一年毕业,顺便读个计算机的 B.S.,别的老师都对我说,嗯,不错的计划。我后来专门去找了 Doug 一次,他就直截了当的对我说,你读计算机有个 P 用(哦,当然不是这么骂的,而是用等价的英语骂法),然后列举了三大理由,说的我心服口服。 Doug是物理系人气最旺的教授,很多外系的学生也知道他的大名,更不用说系内的地位了。去年诺贝尔奖得主之一 Eric Cornell 是 Stanford 本科毕业生,来这里演讲的时候看到 Doug 提问,兴奋的跳起来大喊了一声大哥,全场都为之感动。从这个意义上相对而言,Steve 和 Bob 的名气就不如他了。去年暑假,学校有一个 Summer Research College (SRC) 的项目,就是本科学生可以找教授干活,然后物理系拉赞助给学生发工资,所以教授等于是白捡了便宜,交换条件是这些教授需要给每周一次的全物理系 SRC 学生的集会做一次讲座。Steve 因为应酬多多最后还是推掉了,Doug 就不一样了,在学生们的强烈要求下,Doug 的讲座变成了面向全校所有学生的活动了。那天 SRC 很多学生都来了,讲座题目是 Physics is fun,很精彩。Doug 是故弄玄虚,搞了很多有意思的实验,比如现场演示了超导体很多有趣的性质。印象最深的是一个相变实验。他用了一种相变非常显著的物质,关闭了全场所有的灯光,把这种物质投影在纯白色的墙壁上,然后放着雄壮的进行曲加热这种物质,当进行曲进行到最激烈的时候,那团灰色的、模糊的固体开始骚动,刹那间变成了蓝色的、清澈的一汪液体,音乐也随之急转而下,似有一泻千里的感觉,感觉 Doug 就像巫师一样。我当时就怀疑 Doug 控制了加热速度,否则音乐和相变不会这么合拍。事后我问了 Doug,他说他没有控制加热速度,而是事先计算了加热发生相变所需要的时间,我考,崇拜死了。 Doug 办公室里面还有很多有意思的东西,比如有一个密度比空气还小的晶体,平时要放在罐子里面,否则就飘到房顶上去了。另外还有一个相框,有很奇妙的折射,我第一次见到的时候Doug 让我解释,我明明知道这不就是偏振光嘛,结果发现偏振的英语不会说,只好眼睁睁的看着被他”嘲笑”说你明明光学学过的嘛,我还给你转了学分呢。 Doug 酷爱摄影,还开了摄影课,这也是他人气得以攀升的原因。像 Steve 和 Bob,只开一些比较高等的课,比如电动力学统计力学什么的,一般除了圈内人士不会有人能聆听到他们的教诲。Doug的摄影课则是人气很旺,吸引了很多刚刚进入 Stanford 本科的学生来进一步学习物理。因为学生进入 Stanford 本科的时候是不分专业的,所以各个系都使出浑身解数来吸引学生, Doug 作为 Undergraduate Director 自然义不容辞,不过这也更得益于他的摄影技术。他的摄影技术一流,而且更重要的是他精通电脑上的后期处理,Photoshop 6.0 发布的消息我就是最早从 Doug 嘴里听说的。物理系里面挂满了他的作品,风景照片比山水画还漂亮。他办公室里面的照片还特意用了好几个射灯来渲染效果,所以学生进了他的办公室往往会首先注意挂在墙上面的照片,他就会和学生讨论一会儿照片。有一次他和我讨论了一半忽然说”我好想我老婆呀”,然后说他夫人因为业务关系回老家台湾一个月,从来没有和她分开过这么长时间。我还见过好几次他给家里打电话,三句就有一个”darling”,说的我心里都痒痒的。 Doug 喜欢请学生吃饭,有时候还找个理由出来,比如圣诞节看我和他们实验组的几个国际学生不回家,就说,咱们一起去吃饭吧,他请客。前段时间国内的朋友听说我申请别的学校都说你怎么不老老实实在 Stanford 待着。其实很早 Doug 就对我直言说,美国的传统就是研究生要换一个环境,这样可以学到更多的东西。然后他还说,一般录取研究生新生的时候,本科转过学的学生是不会轻易拒掉的,这也是同样的道理。说实在的离开 Stanford 还真有 说实在的离开 Stanford 还真有点舍不得,最主要也是因为 Doug。他常常在我感到最困难的时候给我鼓励,有一次我跟他说自己在实验组里面一无是处,他就举了张蕊的例子,说当时她也来找他说用样的话,而且几乎要哭了,不过后来还是干的不错。然后他说,你还没哭嘛,好好去干,没问题的。

理论高温超导大牛Robert Laughlin

Robert Laughlin

1998 Nobel Laureate in Physics for discovery of a new form of quantum fluid with fractionally charged excitations.

Born: 1950, Visalia, CA, U.S.A. Education: Ph.D.’79 in physics from M.I.T.

Bob 也算是早有耳闻了,最早听说是因为钱江曾经找 Bob 做过学问,这段故事后来被 Fang 一写更是惟妙惟肖。我到 Stanford 才过了三个月就选了 Bob 的一门统计力学的课。这门统计力学是上面一个学期热力学(不是 Bob 教的)的后续课,当时在 Doug 的怂恿下跳过了这个热力学,因为 Doug 认为我在北大上过的热力学要难得多。结果证明不是这么一回事情,至少我看他们热力学习题的时候还是被吓怕了。于是决定选统计力学的时候我就做好了吃苦的准备。结果第一节课我就没去,原因是早上睡过头了,吓得我当时几乎是从床上滚下来给 Bob 发了一封信,写了无穷多个 sorry,结果过了两天还没有给我回信。接下来就是胆战心惊的跑去上第二堂课。一进教室就看见Bob 笑眯眯的坐在讲台上,看了我许久,差点把我脸都羞红了,然后他才慢条斯理的说小朋友,你叫什么名字呀。我怕怕~~~说,Laughlin 大人您收到我的电子邮件了么。他很轻蔑的看了我一眼说,我一天要收好几箩筐(several tons)电子邮件呢,哪里记得住,我无语。接着 Bob 就发了一张考卷,算是摸底考试,结果我发现除了第一道大题里面的第一问算熵变我还多少能画几笔,其余的一概不会。这就是我和 Bob 的初识。后来我听说,第一节课他根本没来上,而是 TA 过来和大家认识了一下就放了,想想真是亏大了,他肯定是知道有我这么一个大xxxx,逃了课还去自首。

正式上课以后我开始惊讶于 Bob 的教学风格。他上课从来不带书也不带笔记,每次总是在黑板上面信手涂画,推导各种各样怪异的公式。老师上课不带笔记最早是从我舅舅这里听说的。当年他在浙大物理系陈守川教授门下学习的时候,陈教授上课就从来不带笔记的推导公式,结果有一次出了错误,而且临近下课同学们都饿得不行了,陈教授就从口袋里面拿出一页笔记来把错误更正了。这个故事给我印象很深,所以我当时就认为 Bob 口袋里面一定是放着笔记的,只不过从来没有拿出来过。但是后来我否定了这个猜想,因为有一次他犯了一个错误查了十分钟一直到下课还没有明白,记得那次他是很沮丧的走出教室的,我却开始喜欢他的风格:凭空他就可以在黑板上推导出在几个世纪里面发展起来的经典理论。另外,Bob 还非常重视统计力学当中计算机的应用,有一次作业就是用 MonteCarlo 来算一些东西,不过他给我们的示范程序是用老古董 Fortran 写的,看懂的人没有几个,他就愤愤的坐在讲台上感叹说现在物理系的学生真是一年不如一年了,十年以前难以想象物理系的学生不会写程序……

Bob 知道获得诺贝尔奖的当天还是照常上课,不同的是教室里面多了闪光灯和摄像机,好像当时张蕊也在教室里,不过后来张蕊跟我说 Bob 曾经悄悄的对他们说他得奖纯粹是运气,他自己一点都不认为自己的成果很重要。话说回来,张蕊说起 Bob 当年给他们上的量子力学课还是咬牙切齿的(其实张蕊很淑女的,只不过相对于这个标准来说她当时的表情就和咬牙切齿没有什么区别了),Bob 上课毫无计划,上到哪里算哪里,有的时候高兴了就说半节课的历史,或者一个学生的提问就可以改变下个星期的课程计划。这一切慢慢的被我的亲身体验所证实。先是 Bob 完全否定了上面一个学期热力学用的一本课本,而自己推荐了一本课本,然后几乎所有的学生都必须花钱去买,结果发现他根本不按书讲,有的时候讲的东西翻遍了图书馆还是找不到,我怀疑是他最近的研究成果。他整整用了半个学期来叙述细致平衡(Detail balance)条件在统计力学当中的重要地位。有一次课上,有学生问了一个比较高深的问题,结果Bob 以为他问卡诺定理怎么推导的,就推导了半节课,全然不顾我们下面举手再解释。虽然佩服他能临场推出这个定理,课后我们几个学生说起 Bob 的听力还是快要喷饭了。期末考试一直到考前一个星期他才定下考什么内容。为了避免同学们考试成绩太难看,他在考前发了一个考试练习题附带详细解答,而考试练习题和正式考试的题目几乎是一样的,也就是说,只要理解了考试练习题,或者哪怕就是不懂依样画葫芦也能得很高的分数。结果大家都取得了好成绩。回想起来,我倒真的没学到什么东西。

Bob 上课这些可怕的风格是不怕巷子深的。张蕊是最早和我说的,后来还和朋友说起很多次。同一个学期我还选了一个物理实验课,常常凌晨两三点还在采集数据,而且每次都必须要有两个人以上以防止发生类似于 Fang 描述的钱江的那种惨剧。采集数据是很熬人的工作,于是我们几个就常常坐在走廊里面聊天打法时间,而聊天的主要对象也是 Bob。我说我实在不知道 Bob 上课在干什么,然后大家就纷纷附和。当他们听说我刚到美国不久,就不止一次的对我说,千万不要以为 Bob 上的课是典型的美国的物理课,有个学生用了四个循环的”never ever”来强调”千万不要”的程度,以免 Bob 的课使我对美国的物理教育产生误解。有一次说到兴头上,有个学生居然说,他要代表 Stanford 物理系要向我道歉,因为我说 Bob 的课实在太可怕了。上个学期和一个搞广义相对论的博士说起,我说 Bob should not teach,他想了一想,对我说 Bob should not be allowed to teach,他是五年以前上过 Bob 的课的,可见恨之入骨。不过在刘晓的眼里, Doug 和 Steve 都只是一般的物理学家,因为他们得奖的成果都是”技术”,而 Bob 才是真正搞物理的。刘晓认为,虽然 Bob 上课不怎么样,但是他才是 Stanford 最有思想的物理学家。我在 Stanford 听过不少讲座,一般讲座后的提问都是水平比较低的,演讲者一两句话就可以回答,但是有一次 Bob 提问就不同了,全场静默的听他和演讲者讨论,直到最后也没有争出名堂来,这大约是我第一次见到物理学家之间深邃的讨论。

Bob 的形象相当可爱。他体形非常丰满,以至于普通的皮带根本无法满足他的需求。校园里面我们常常可以看见一个气喘吁吁,穿着背带裤,满头银发的老头拿着大讲义夹赶路的情景。课堂上,有的时候他一高兴就一屁股坐在讲台上和我们滔滔不绝,我们常常在下面暗笑,因为明显的可以看到讲台变形了。Bob 的办公室里面有很大的沙发,这是一般教授的办公室里所没有的,Doug 办公室有特色的是他的风景照,Steve 则是一大一小两台电脑和椅背超过人头的老板椅。相对来说,初次见到 Bob 办公室的时候最让我羡慕。据他自己说,放沙发在办公室里面和他的体形有关。我从来没有见过他坐在沙发上的样子,不过我想沙发的劲度系数应该要比讲台小多了吧。

凝聚态领域的领军人物——补遗一二

我转载的那篇文章,《凝聚态领域的著名人物》已经过时,而且就我看来,作者的视角是有问题的。准确地说,我不相信,高温超导是理论界最为推崇的。虽然从智力挑战和价值衡量上讲,高温超导的理论是当今物理学界的两大潜热点之一(另一个,在我看来,是超冷原子)。我写这个补遗,只是为了不想让那篇文章产生不必要的误导。我没有查明,那篇文章出自于谁的手笔。不过,无论作者是否是有心或者无心的犯下一些错误,物理学这五年的发展,却极其深刻的印证了什么叫做日新月异。正如当年Ziman在其著名的经典教程《Principles of Theory of Solids》中的序言所说的那样,科学的发展是如此的快,以至于今天的发现就将成为明日科学界的语言,一周后成为研究生的课程内容,一年后就成为本科生所必需的知识。我没有必要再废话下去了。

Harvard

Sachdev是02年从Yale叛逃来到Harvard的,他著名的《Quantum Phase Transitions》是这一领域的开拓者,而且已经八年过去,居然还没有另一本关于这个领域的书籍,这也足见Sachdev这本书写得很好。我去Harvard的时候,Sachdev的办公室外贴满了关于这个领域的介绍,及其权威。诚然,24岁拿到Harvard博士学位的Sachdev在量子相变领域的贡献非常大。他在Phys. World和Rev. Mod. Phys.上都有评述文章。Harvard 的另一位最近刚拿到Buckley奖的Nelson也是值得注意的人物,他最近在做软物质的动力学。Demler已经把注意力慢慢转移到超冷原子方面,不过他确实最近文章发的很多,什么方向都在研究。Demler的研究已经引起了实验大牛们的注意,不过我感觉他现在还没有特别清晰的研究思路,以修正和类比为多。

Columbia

Altshuler已经从 Princeton叛逃来到Columbia了,而且最近拿了Buckley奖,原因不用多说,必然是金属-绝缘体转变的理论。不知道是不是他已经在二维的领域做出了什么比较新的内容来。现在他的创造力还没有过高峰。Luttinger也是生前也是Columbia的教授。

Chicago

Levin 是1987年Harvard的博士,是Chicago的代表人物,不过也过了事业的顶峰。她在十几年前的研究方向确实是高温超导,不过碍于我对这个领域完全不懂,我就不加评论了。最近五年,Levin的方向转到了BEC-BCS crossover,有几篇文章值得注意。她有一篇关于费米子的相图的文章引用率很高。Kadanoff已经退休,大胡子到是很可爱,按理说,Wilson能得Nobel奖的话,Kadanoff也应该得的,不知道是什么原因。

UIUC

Fradkin, Leggett, Stone和Phillips不多说了。Leggett最近写了一本关于量子液体的书,我强烈推荐,尤其是关心最新的理论进展的同志,Leggett的地位我想不用再废话了。好像UIUC成立了凝聚态理论研究所。最近Goldbart创造了解释橡胶材料的理论,他是研究所的主任。Goldenfeld在重整化理论有极其重要的工作,主要是做相变和动力学的理论。他的理论已经被写进文小刚的量子多体理论教科书里。他自己也写过一本相变的书,评价颇好。

Cornell

不写Cornell简直是犯罪,但是Cornell还是以实验居多。Mermin已经退休,但是他的工作还是极其重要,不得不提Wagner-Mermin 定理是强关联系统中极其重要的一部分,是说,相变不可能发生在一维和二维系统中。他还在拓扑无序中有重要贡献。他在拓扑无序领域有一篇Rev. Mod. Phys.的引用率极高。Sethna做的方向是多参数非线性最优化理论,这一模型可以从无序材料的结构中抽象出来。Arias 是比较新进的代表,现在第一性原理计算电子结构已经不是太主流的研究,但是他的计算课题不是电子结构,而是更复杂的凝聚态系统,例如复杂的拓扑。在他那里可能有些过时,他挺喜欢中国学生的,可能是因为他很注重与计算,而中国学生都比较实用。Brouwer好像是做介观量子输运的,我不太了解。

Texas at Austin

MacDonald最近拿了Buckley奖,得奖的理由是低维强关联多体理论。具体到他这里,就是量子Hall效应。其实他还做很多东西,比如金属自旋电子学(??),冷原子系统和纳米颗粒。看起来几乎没有太大关系的几个领域,呵呵。

Yale

Yale 的凝聚态本来也不是一流的,Girvin的工作却不得不提,此人据说拿学生做实验,是理论和实验都巨牛的人物。现在凝聚态的工作已经不单单是通常对于固体和液体这个范畴,Girvin做的领域就是和量子信息结合的比较紧。他相当活跃,活跃得不像样,无论是学术还是生活上。

UPenn

Lubensky 那本著名的书比较偏向软物质,他的研究集中在液晶。现在软物质还有很大的潜力。Lubensky的另一个重要贡献是在复杂系统中的发现了部分有序相。去 UPenn那里会有很多选择,无论是复杂系统动力学还是结构都有很杰出的教授。除了液晶,聚合物和生物物理的研究UPenn也很强。Kamien也是代表人物。

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