2016年诺贝尔奖获得者J. M. Kosterlitz教授访问南京大学物理学院

发布人:wangylphy发布时间:2017-06-11 21:03:44
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        五月的南京,微风习习,初夏的鼓楼,树荫深深,一派欣欣向荣。25日, 2016年诺贝尔物理学奖得主J. M. Kosterlitz教授来到南京大学鼓楼校区,对物理学院进行了访问。



        上午九点半,物理学院李建新院长在物理楼向Kosterlitz教授介绍了物理学院的历史沿革和发展现状。教授对百年物理的传承表现出了极大的兴趣,当他听到物理学院现在有800多位本科生在读时,惊叹地说道:It’s  amazing! 紧接着,李建新院长、吴小山副院长、王伯根副院长和鞠艳副书记分别就当前国内外物理学习的状况和近十年间学生对于物理学科的兴趣转移。大家普遍认为作为物理学领域的工作者,应该积极地创造更多更好的条件,来让投身其中的人得到更多的鼓励和更好的帮助。



        会谈在热烈的氛围中结束,Kosterlitz教授移步到了科技馆二楼报告厅,开始题为“Topological Order and Defects, and Phase Transitions in Two Dimensions”的学术报告。



        这是一场别开生面的学术报告,在报告的一开始,Kosterlitz教授首先讲述了他同Thouless,Haldane两位先生关于2016年诺贝尔物理学奖奖金分配的趣事。

        对于Thouless教授,他怀着一份与众不同的特殊情感。Kosterlitz教授回忆说,在自己高中的时代,他就发现了自己在数学和物理上与众不同的天赋,带着这种天赋进入到剑桥大学后,他觉得自己不需要再学习物理知识了。他认为凭借自己当时所具有的能力,能够重新构建物理知识,所以就热衷于自己的爱好——爬山,并且疯狂地四处爬山攀岩,结果却差点因此挂科。在做博士后期间,他开始跟所在研究院的每一位教授交流,询问他们有没有什么物理问题要解决。当时的研究院中,有一位脾气非常差的教授,别人每次向这位教授讨教的时候,总是得到“So stupid”的评价,使人敬而远之。而Kosterlitz在跟他讨论的时候,却不畏不惧,当自己听不懂的时候,就问他“对不起,我没听懂,你能不能从第一问题开始讲起?”而这位教授也耐心地从头讲起,在长久地交流中,Kosterlitz同他建立起了深厚的友谊,并且一起开始了在凝聚态物理道路上的研究。这位教授就是Thouless,同Kosterlitz教授一起提出了著名的KT相变,并且成为了2016年诺贝尔物理学奖的其中一位获奖者。

        在追求科学的道路上,首先是要有一份执着的精神,其次是要有志同道合的伙伴,最后就一定会得到自己想要的快乐!



        回到正题,Kosterlitz首先介绍了1972年之前物理学家关于相变的研究和观点。他说,在过去电脑不发达的时代,查资料只能依靠图书馆的书籍,计算也非常困难。为了了解当时的科研成果,必须要时刻保持交流,与他人沟通。



        随后教授提到了相变理论在1972年之后的发展,重点提到了布拉格用硅进行试验揭示晶格理论的贡献和朗道关于序参量和对称性破缺的连续相变理论的贡献。紧接着,Kosterlitz教授说明了自己为什么要研究二维材料,主要因为两点:第一好算,第二非平庸。同时分析了一维、二维和三维弹性材料形变的能量变化和尺寸之间的关系,表述了他们各自的长程序特性。教授指出,正是基于朗道平均场理论,当时的主流观点认为,一维二维体系中因为长程序的缺失而不会存在相变。于是教授就正式开始介绍了石破天惊的“KT相变”。



        Kosterlitz教授举出了两个例子,二维固液相变和二维超流体系,来阐述自己的KT相变,说明二维体系存在相变。然后教授介绍了vortex和antivortex的概念,同时指出了它们与能量和温度的关系,说明了KT相变的本质是自旋涡旋对的产生、耦合与湮灭。随后教授从1972年的一篇文章开始,重点讲述了超流体的存在和如何得到超流体。最后教授介绍了如何得到二维固体和二维固体的融化特性。在这一部分中,Kosterlitz教授用丰富的实验数据和详实的理论分析,充分展示了拓扑学在物理研究中的魅力和不可思议的特性。



        在讲座结束的时候,Kosterlitz感慨地勉励大家:You should do what you love, because the things you love can make you happy!

经久不息的掌声中,讲座顺利地结束了。Kosterlitz教授随后也与在场的同学展开了热烈地讨论和交流,气氛热烈,充满激情。



        25号下午三点,Kosterlitz教授不辞辛劳,来到了固体微结构物理国家实验室,与等候在那里的学生们开展了一场亲切而又高大上的学术座谈会。此次座谈会由吴小山副院长主持,国家“千人计划”入选者、东南大学凌新生教授也参与其中,同Kosterlitz教授一起,与在场的近30名同学进行了热烈地交流。



        交流甫一开始,同学们就具体的科研学术问题、怎么培养日常的学习能力问题如何保持物理研究的热情等方面,与两位教授进行了充分细致地交流和讨论。



        座谈会持续了两个小时,直到下午五点,考虑到Kosterlitz教授已经有所劳累,同学们才不舍地离去。Kosterlitz教授的此次访问获得了圆满地成功!


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