学霸的模拟器系统 第121节
他拿起笔,在白板上写下了三个字母:
CPA。
“相干势近似?”
陈正平的眼睛瞬间亮了,但随即又黯淡下去,“这个我知道,是处理无序合金电子结构的经典方法。但……但它太复杂了,而且我从没见过有人把它用到石墨烯这种蜂窝晶格里。”
“那就从我们这里开始。”
林允宁淡淡地说道。
他拿起笔,没有丝毫的犹豫,开始在白板上书写。
从单点格林函数的定义,到Dyson方程的展开,再到T矩阵的引入……
一行行简洁的公式,从他的笔下流淌而出。
整个推导过程,如同行云流水,充满了物理直觉与数学的严谨之美。
CPA理论的核心,是通过一个自洽方程,去寻找一个等效的、均匀的“相干势”,来替代原来那个无序混乱的真实晶格。
追踪每一个杂质原子,计算量太大,不现实。
但CPA的方法,不用去描述那个混乱的真实晶格,而是虚构一个周期性的‘等效晶格’。
电子在这个等效晶格里运动,感受到的平均散射效应,必须和它在真实混乱晶格里感受到的一模一样。
这就是CPA的精髓——用一个自洽的‘假象’,去复刻‘真实’。
而林允宁,此刻正在做的,就是将这个思想,完美地移植到蜂窝晶格的紧束缚模型中。
陈正平站在一旁,已经彻底看呆了。
他本以为林允宁会从微扰论入手,却没想到他一上来就构建了一个全新的格林函数!
他明白了!
自己之前所有的尝试,都陷在了一个误区里——试图用微扰论去处理一个非微扰的问题。
而林允宁给出的CPA方法,从根本上,就跳出了这个框架。
这个物理思想,用在这里,简直绝妙!
只是,陈正平实在想不明白,这个高中生,是怎么在短短十几分钟之内,不仅迅速找到了正确的方向,更做出了如此复杂的数学推导。
这种物理直觉和数学能力,匪夷所思!
他甚至有种感觉——就算是韩老师亲至,也不可能做得更好了。
当林允宁写下最后那个关于自能的自洽方程时,陈正平感觉自己心跳已经开始加速。
“我……我明白了……”
他看着白板上那闭环的推导,激动得声音都在发颤,“用这个方程,我们就能计算出在不同缺陷浓度下,系统的态密度和电导率!我们就能……我们就能定量地解释乌萨尔他们课题组的实验结果了!”
他看着林允宁,眼中是难以言表的感激与震撼。
这个几乎让他博士生涯陷入绝境的难题,就这么被几行公式,轻描淡写地解决了。
就在陈正平准备立刻冲向计算集群,将这个新理论付诸实践时,韩至渊的视频电话,终于打了进来。
屏幕上,韩至渊的脸色有些凝重,但眼神依旧镇定。
“正平,邮件我看到了。不要慌,这是正常现象。”
他的第一句话,就让陈正平那颗悬着的心,落下了一半。
“任何一个有突破性的理论,在诞生之初,都会受到最苛刻的质疑。这是它通往经典的必经之路。
“我已经有了些想法,但还是想听听你的意见,我们该怎么去回应?”
这句话,考校之意十分明显。
“我本来没什么头绪,但是允宁认为,我们没必要自我怀疑,而是应该给出一个修正后的广义结论,将缺陷和杂质包含进去……”
陈正平倒是十分老实,原原本本地将自己最开始的超原胞方法和林允宁后来的CPA的思路讲述了一遍。
韩至渊静静地听着,一言不发,但脸上的表情却不自觉地从凝重变为了欣喜。
尽管他极力压抑,但赞许之情还是溢于言表。
林允宁的想法,与他不谋而合,但考虑到对方只是个高中生,而且满打满算,也只是断断续续接受过不到三个月的正规科研训练,这种天生的物理直觉,简直恐怖。
韩至渊不由得想起,当初在“新概念”咖啡厅初见林允宁时,对方虽然思维敏锐,但讨论起问题来,却是个彻头彻尾的门外汉。
而如今,他居然已经成长到了能够独当一面的程度了,甚至还能对陈正平这样优秀的博士生给出指导。
身为导师和学术道路的启蒙者,韩至渊对林允宁的成长极为欣喜,同时也对他的未来充满了期待。
这个少年,高中还没毕业,就已经能将科研做到这种程度。
如果他能一直从事科研,未来的成就将会何等惊人?
等陈正平说完,韩至渊克制着自己的情感,微微颔首:
“允宁,你的物理直觉很准确,CPA确实是解决这个问题的最佳武器。”
他顿了顿,话锋一转,“但仅仅用它来写一篇回应(Rebuttal),咱们的格局就太小了。”
韩至渊的目光变得深邃而长远。
“我觉得乌萨尔提出的质疑很好,对我们来说是一个机遇。一个将我们的工作,从一个‘有趣的发现’,推向一个‘完备的理论框架’的机遇。
“我们不仅要回应他们的质疑,我们还要感谢他们。因为他们指出了我们理论中最薄弱的一环,也为我们指明了下一步的方向。”
他看着屏幕里的两个年轻人,一字一顿地说道:
“还记得上个月报告日上,我们和潘老的讨论么?
“我们要绘制一张包含无序效应的、完整的‘拓扑相图’。系统性地研究不同浓度、不同类型的缺陷,对量子反常霍尔效应的影响。我们要把这项工作,做成这个领域的‘标准’。”
“现在,有了CPA这个理论框架,再加上正平和允宁之前积累的并行计算经验,这项庞大的工程,在理论上是完全可行的。”
他看向陈正平,下达了指令:
“正平,你先将这个新的修正完善,然后起草一封邮件,礼貌地感谢对方提出的问题,并告诉他们我们正在进行更深入的研究,结果将在近期公布。
“然后,你和允宁合作,立刻开始相图的计算。你负责写算法,允宁负责和顾念真一起,将并行计算框架搭起来,我会为你们申请计算集群的优先权。”
最后,韩至渊缓缓起身,整了整西装外套。
属于最年轻长江学者的强大自信,终于展露无遗:
“我们不仅要狠狠回击外面的质疑,还要为整个领域定下一个完整的理论框架!
“告诉他们,石墨烯的拓扑物理学,究竟该怎么描述!”
……
第101章 你的选择是什么(求收藏求追读求月票)
视频通话结束,屏幕暗了下去。
陈正平还沉浸在韩至渊那番话带来的震撼与激动中。
他紧紧攥着拳头,感觉浑身充满了干劲儿。
一场几乎让他博士生涯蒙上污点的危机,转眼间,竟成了一次向整个领域宣告新标准的机遇。
这大起大落,好像是一场梦。
他看向身旁的林允宁。
只见这位真正的“破壁人”,此刻却一如既往地平静,正在慢悠悠地将白板擦拭干净。
“林师弟,我……”
陈正平张了张嘴,想要感谢林允宁,但想到的所有词语,都感觉那么虚伪。
最终,他只说了一句:
“我先去写邮件,然后立刻开始搭CPA的计算框架。”
“好。”
林允宁点了点头,没有在实验室多做停留,而是背起那个塞满了大部头教材的单肩包,一头扎进了金陵大学图书馆。
石墨烯的危机,对他而言,更像是一个高强度的解谜游戏。
如今理论框架已经有了,剩下的都是细节的实现,以陈正平的能力足以完成。
而他自己,则需要继续面对未完成的“雅努斯计划”。
横亘在面前的那堵高墙,他才刚刚找到攀爬的绳索。
……
金陵大学图书馆,三楼的期刊阅览区。
这里不像楼下自习室那般人满为患,高大的书架间弥漫着旧纸张和灰尘混合的独特气味。
阳光透过积了灰的玻璃高窗,在空气中拉出一条条清晰的光路,光路里,细小的尘埃正做着无规则的布朗运动。
林允宁的座位靠窗,桌上摊着一本Guyon的《流体物理学》和几张写满了推导的草稿纸,以及从宿舍带来的大号保温杯。
里面泡的速溶咖啡,早已凉透。
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