摘要:
彼得·希格斯(Peter 如果你在校园里遇到一群学物理的研究生,问他们所学专业是什么?其中十有八九你会得到同一个答案—— 凝聚态物理学。是的,凝聚态物理学作为现代物理研究中最大的分支,据保守估计,世界上有八成以上的物理学家都来自此研究领域,作为科学家们助手的研究生,也一样有如此庞大的队伍。 究竟什么是凝聚态?我们熟知传统物理将物体分为三态:气态、液态和固态。其中气态中分子间距比较大(约为分子直径的10到100倍),以致于它们之间的电磁相互作用力非常微弱,比如理想气体中分子间就不存在相互作用。然而液态和固态就不同了,它们的分子间距很小,有的甚至是紧密排列在一起的,这导致分子/原子之间是紧紧抱团在一起,把它们分开需要付出一定的能量——这就是凝聚的力量!实际上凝聚态不仅仅包括液态和固态,也包括介于两者之间的状态,如液晶、玻璃、溶胶等状态,对于分子间距较小的稠密气体也属于凝聚态的范畴。毫无疑问,人类生活世界里绝大部分物质都属于凝聚态。如果说物理研究的是“万物之理”,那么凝聚态的研究对象就是“九千物之理”了。研究对象如此包罗万象,研究的科学问题也意味着纷繁复杂,研究队伍也就随之庞大起来。因此,做物理研究的绝大部分都是做凝聚态物理的,这话一点儿也不假。