作者Mittelmeer (地中海)
看板Physics
标题[闲聊] 回忆蓝道 [4]:蓝道与学生们的互动
时间Fri Dec 6 08:39:32 2013
https://dl.dropboxusercontent.com/u/22540096/reminiscences_of_landau.pdf
蓝道与学生们的互动(Landau's intereations with his students)
与蓝道交游的基础在物理的兴趣。他每天通常都先去所上一楼的实验团队看看;他迅速的
走过每一间实验室,听取最新的进度,但如果有人需要他的理论协助,他会停下来逗留一
会儿讨论:蓝道相信实验学家当下面对的问题优先顺序比理论学家的还高。每当实验学家
有求於他,即使只是一些简单的小计算,他也会牺牲其他事情的时间来做。因此,他与实
验家的合作造就了很多蓝道的优秀作品。他的成名代表作–超流体的理论–就是他与实验
学家Kapitsa 密切合作的结果。(Kapitsa 从实验上发现了Helium-4 的超流态)
蓝道最密切的同事们也是保持一样跟实验学家的合作关系。当我成为蓝道的研究生後,我
开始跟所上液态氦组的Vasili P. Peshkov 和E. L. Andronikashvili 接触,因为他们有
了些有趣的超流体实验结果。他们需要理论解释他们在实验上看到一些阻滞现象
(viscosity),但理论上应该要是「无阻滞(viscosity-free)」的超流体。我用蓝道理论做的
一些初步计算给出了一些定量的解释,但我花了一点时间才说服蓝道相信我的计算是对的
。最後的结果显示,量子液体(quantum liquid)中的动力学系数(kinetic coefficients)
与温度的关系证明与气体动力论中得出的不同。
为了节省思考,蓝道常常用一些基础的原理来挡掉那些不符合这个框架的理论;但任何有
新意的结果常常使他陷入沉思当中。在这个情况下,蓝道会用他自己的方法解决问题,最
後证实这些新结果是对或错。就是在这样的来来回回思考当中,蓝道开始对量子液体中基
础激发的动力学方程式感兴趣(kinetic equation for elementary excitations in
quantum fluids),之後我们一起发现了这个方程式的正确解(exact solution),然後这
个结果开启了我们研究氦超流体的阻滞现象的大门。
这种合作对蓝道来说还蛮常见的。通常学生会挑个问题来解,做点初步的计算;之後通常
是在最困难的步骤,学生会求助於蓝道,希望他强大的技巧可以帮上忙。有时候这点帮忙
只是一些小步骤,但是蓝道仍会做严谨、全面的计算。
对於上段所述的这种贡献,蓝道不见得会让合作者把自己的名字放上文章的作者列表。他
通常是非常慷慨的把自己的结果给出去;只有当他觉得他的结果很重要,而且评量自己的
贡献很大时,他才会同意把自己放上共同作者。
蓝道从不替他的门生们决定该做什麽。常见的情况是,一个学生试着解决一个问题而徒劳
无功,跑去找蓝道寻求协助,但蓝道会这样回覆:「这是你的课题,为何我要帮你做?」
经过蓝道这样直率的拒绝後,学生就知道蓝道在这问题上是不可能帮忙了;如果幸运的话
,有时候灵光一闪,问题就此迎刃而解。蓝道从不替学生或博士後们建构问题或是帮他们
找论文题目;他认为这是他们自己分内的事。所以,蓝道其实是训练他们独立,把他们当
做未来科学的领导者在教。
我应该再提另一个例子,这是典型的蓝道合作风格。在1950 年代早期,量子电动力学有
了跳跃式的进展,因为费曼(Richard P. Feynma)发明了费曼图,很多无限大项可因此消
除;蓝道对於这个新技巧并不娴熟。当时我跟Alexei A. Abrikosov 有密切的接触(後来
我们一起发表了很多合作文章)。当时所内还没有太多的理论学家,可能是因为这样,或
是因为我们爱读文章的习惯,我们应该是当时在莫斯科的人里面第一批熟习微扰的相对论
理论,看懂费曼研究的人。可能是我们当时是群天不怕地不怕的初生之犊,我们狂妄的想
试着找出量子电动力学的正确解。我们知道要用理论中规范不变性(Gauge invariance)来
解决问题。我们开始做些计算,像往常一般的跟蓝道讨论,但是当我们在推导电子的质量
和电荷的最终方程式时,我们发觉我们的想法行不通,因为一项非常小的效应。这时候就
是蓝道出场的时候了。他建议我们选出并且把最重要的费曼图(就是最重要的微扰项)加总
;之後的事就是我和Abrikosov 都很熟习的技巧了。最後我们做出了一系列关於量子电动
力学家格林函数的渐进行为(asymtopic behaviors of Green’s function in quantim
electrodynamics)。这些文章中用的方後来在统计物理以及其他物理领域都被广泛的使用
。
1956 年我亲眼见证到蓝道在费米液体的量子理论(quantum Fermi-liquid theory)上的创
意。当时很多氦三(Helium-3)的液态实验数据已经取得,不过实验结果跟理想费米气体的
行为预测并不吻合。有一天蓝道在我办公室出现,开始迅速在黑板上写下一些守恒律,从
动力学方程式开始。他的计算显示,动量守恒律并不会自然的遵守。短短一天後,他得到
了解:理想气体的物理图像并不正确,必须从一开始就引入费米子的相互作用。这故事仅
是蓝道众多优雅理论如何创建的其中一章。因为我们(蓝道的学生和同事们)都一起见证了
这个理论的创建,也参与讨论,我们都觉得自己像蓝道的信徒一般。我和Abrikosov 之後
则接着应用Landau Theory 去研究费米液体的一些具体性质。
我们很有理由相信蓝道应该是背後做了很多苦工来建构他的Landau Theory,但是那时
LandauTheory 是在我们众目睽睽之下当场创建的。蓝道的确常常用他艺术般的即兴创意
得到他的理论成果;他也常常与那些来计算问问题的人分享他立即,而且富创意的计算结
果。
蓝道工作的特点是具有清楚的逻辑而且简明:他的课程内容和写的文章都经过他全面的思
考。众所皆知的一点是,蓝道从不自己写文章;他的同事们–通常是Lifshitz–最常是他
信任可担当此任务的人。我很有幸曾经跟蓝道一起合写两篇文章:一篇是关於
two-component neutrinos,另一篇是关於combinted parity conversation。蓝道会在我
写作的每一个阶段参与讨论并且思考,所以只有最好、最佳的版本才会是最後文章的定版
。在这样运作之下,他一方面精进自己的写作造诣,一方面可以找到需要进一步解释的点
;这是蓝道一贯的工作方式。所有例子显示,他与他学生互动的风格从来不是那种「大师
」型的:会自己有一堆想法灌输给学生,然後叫学生把他的想法拿去进一步演绎。
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2F:推 amozartea:这才是真正的大师... 12/06 15:01
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4F:推 ToMoveJizz:兰道不是很凶悍吗? 12/07 15:36
5F:→ yw1002:蓝道的Fermi liquid和Boltzmann eq整合堪称经典阿y 12/08 13:08
6F:→ yw1002:当然关於Boltzmann eq也有人开始用广相来改写 12/08 13:08
7F:→ yw1002:两个operator要是可交换性就有exact differential 12/08 13:10
8F:→ yw1002:就是conservative vector field.....Jordan curve 12/08 13:10
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