对称性与稳定性

by zonkel on 12月 6, 2007

对称性和稳定性都是非常古老的问题了,它们在物理学中都具有极其重要的地位。先说对称性,对称及对称破缺是在当代物理中占有核心地位,特别是在和试验结果吻合的最好的场论中,对称性及对称破缺所起的作用更是无可替代,而稳定性更是不用说,只有当一个状态稳定的时候,它才能存在在我们生活中。长久以来,我们可以说,把对称性发挥到了极致,凭借它,我们一步步建立了标准模型,但是对稳定性的研究,就不像对称新那样,我们现在很多时候对稳定性,特别是非线性稳定性还不能做出肯定判断,最为可靠的判断非线性稳定性的方法——拉格朗日-迪利克莱方法基本上对判断非线性稳定性没有太大的帮助,但是根据拉格朗日-迪利克莱方法,我们发展了一套利用守恒量来判断稳定性的方法——能量-卡斯米尔函数法,但是由于卡斯米尔函数比较难找,后来又发展出来了能量-动量方法,它也是基于守恒量。我们又注意到有对称性,我们可以构造出与之相关的守恒量(这是诺瑟的工作,她将结构化的思想带入物理),这样我们就自然的想到有没有方法将对称性与守恒量联系起来,利用对称性来判断稳定性。

物理学中的“疑邻窃斧”

by zonkel on 10月 19, 2006

昨天听了张殿林老师的报告“物理学中的‘疑邻窃斧’”,觉得他讲的问题颇有意思。“疑邻窃斧”这个典故我想就不用我说了,张老师的这个报告主要是谈物理学中一些由于先入为主而引起的一些错误,特别是实验物理学中,我们常常为了得到与理论相一致或者与预想相一致的结论,而采取不严谨的数据处理方法,忽略实验数据本身的一些与理论不一致或者与预想不一致得部分。

我这里不想对“疑邻窃斧”这一现象进行分析,我想说的他报告中提到的一个例子可能是我们非常感兴趣的问题。这个例子是关于量子Hall效应的,解释超导体的Hall角和Hall电导出现了先后两个理论——Skew Scattering的方法和Berry Phase的方法,我们用Berry Phase解释超导体的Hall角和Hall电导得到了一些非常好的结果,实验物理学家希望来验证这些结果,作了一些实验,其中最著名的是Princeton的Ong的实验(发表在《Science》上),其结果说明了用Berry Phase解释超导体的Hall角和Hall电导的有效性,但是在这篇文章的实验数据处理上存在一些漏洞,得出的结论可能存在一些问题,当然作为学理论的人,听到这个消息是非常高兴的,我们又有饭碗了!