第11章 点(2/2)
将方法从一维Hubbard模型推广到更复杂的、他真正关心的二维强关联模型(如Hubbard-Holste模型,或更复杂的阻挫磁体模型),遇到了前所未有的挑战。系统维度升高,相互作用形式更复杂,导致复空间中的临界点数量急剧增加,寻找和分类这些临界点本身就成了一个高维优化难题。而构造高维的稳定流形(硫柱),并进行数值积分,其计算复杂度和稳定性要求更是呈指数级增长。
他尝试编写新的、更高效、更稳定的算法来处理这些问题。这涉及到高维非线性方程组的数值求解、复杂流形上的数值积分、以及可能的多硫柱贡献的叠加。每一步都充满陷阱。程序常常运行数天甚至一周,最终却因为数值不稳定、收敛到错误的临界点、或积分误差累积过大而失败。巨大的计算资源消耗也让他倍感压力,他不得不更加谨慎地提交作业,反复测试小规模系统,但小系统的结果往往无法提供足够的信息。
“这简直是在用高射炮打蚊子,还常常打不中。”张海峰对着又一次崩溃的程序输出,苦笑着对李叶抱怨。他眼下的黑眼圈越来越重,胡子拉碴,但眼中却燃烧着一种近乎偏执的火焰。他知道这条路极其艰难,成功率未知,但他已经投入了太多,而且那简化模型上的成功,像毒药一样吸引着他,让他无法放弃。中期考核?他几乎无暇去想。他所有的精力,都投入到让那套脆弱而复杂的代码,能在稍微“真实”一点的模型上运行起来。他的报告,很可能只能展示那个一维模型上的原理验证,以及二维推广中遇到的重重困难。这算成果吗?他不知道。他只能埋头,继续在代码和公式的迷宫中,朝着那或许存在的光亮,一点一点地掘进。
王哲的压力则显得更为“实在”和具体。随着测量数据的积累,他论文的初稿也逐渐丰满。然而,在准备中期考核报告的过程中,在反复审视和梳理数据时,一些之前被忽略或被认为是“噪声”的细节,开始引起他的注意,甚至让他感到不安。
在那些看似稳定的、类似量子化平台的霍尔电阻信号附近,某些样品的测量曲线,在极低温下(低于100毫开尔文),出现了微弱的、但重复出现的“抖动”或“台阶”,这些结构非常细小,信噪比也不高,但它们似乎呈现出某种规律性,并非完全随机。此外,当他对不同样品、不同测量轮次的数据进行更精细的比对时,发现“平台”的宽度和精确的电阻值,存在微小但可能系统性的差异。
这些细节,在最初发现“平台”的兴奋中被忽略了,或者归因于测量噪声、接触电阻等非本征效应。但现在,随着数据量的增加和分析的深入,王哲开始怀疑,这些“异常”是否可能暗示了更复杂的物理?比如,是否存在多个边缘态通道的竞争?或者,拓扑保护是否并非完美,受到了残余无序或微弱相互作用的扰动?甚至,有没有可能,他观测到的现象,根本就不是拓扑手性边缘态,而是其他机制导致的类似平台效应?
这种怀疑一旦产生,便如野草般滋长。王哲开始重新检查所有的原始数据,分析每一个异常点。他与导师和组里的师兄师姐反复讨论,但大家意见不一。有人认为这是不可避免的噪声,无需过度解读;有人则认为值得深入探究,或许能揭示新的物理。但无论如何,这都意味着,他原本以为逐渐清晰的物理图像,又蒙上了一层薄雾。在中期考核报告上,他应该如何呈现这些数据?是强调主要的、支持拓扑边缘态的“平台”信号,淡化那些异常?还是诚实地展示所有细节,包括不确定性和其他可能性?前者可能让报告更“漂亮”,但不够严谨;后者更诚实,但可能让评委觉得工作不成熟,结论模糊。
王哲陷入了两难。他渴望做出干净、漂亮、结论明确的工作,但实验物理的复杂性,往往不允许如此。他必须在数据的“完美”与“真实”之间做出抉择,而这抉择,也关乎他对自己研究诚实度的要求。
周明的压力,则以一种近乎自我燃烧的方式,内化成了更深的沉默和更孤僻的行动。唐世渊教授对他的“降温”要求,像一道无形的墙,将他与他内心真正渴望探索的领域隔开。他机械地完成着导师布置的“扎实”工作——用更系统的场论方法重新梳理相互作用对拓扑绝缘体边缘态的影响。这项工作在技术上并不困难,甚至有些枯燥,但周明以其一贯的严谨和高效,迅速地推进着。然而,这种推进缺乏热情,更像是一种应付。
在完成这些“规定动作”之余,他内心的火焰并未熄灭,反而在压抑中烧得更旺。他更加隐秘、也更加疯狂地投入到关于“非阿贝尔任意子衍生”的构想中。他不再满足于泛泛的概念推演,开始尝试构造具体的、微观的格点模型。他设想在拓扑绝缘体的边缘,引入特定的周期性调制(如周期性势场或超流库珀对隧道),并结合电子-电子相互作用,试图“设计”出满足非阿贝尔统计的准粒子激发模式。
这无疑是一个野心勃勃、也极其困难的理论构想。它需要深厚的拓扑能带理论、相互作用的场论处理、以及非阿贝尔统计数学结构的功底。周明几乎是凭借一己之力,在浩如烟海的文献和艰深的数学中摸索。他常常在宿舍熄灯后,还打着手电筒,在笔记本上涂画着复杂的模型哈密顿量和可能的低能有效理论。他的睡眠时间越来越少,眼窝深陷,但眼神中时常闪烁着一种近乎狂热的专注。
然而,这种闭门造车式的探索,缺乏与同行的交流,也缺乏导师的指导(唐教授明确不鼓励他现阶段深入此方向),其风险是巨大的。他很容易陷入自己构建的理论迷宫中,在数学形式上纠缠不清,却忽略了物理实现的合理性和可检验性。他提出的模型往往过于复杂,包含大量可调参数,且难以与任何可能的实验体系或现有的数值模拟对接。更重要的是,他内心的焦虑和急于证明自己的渴望,让他的思考变得有些急躁和跳跃,推导中有时会出现逻辑上的gap(缺口),但他自己往往意识不到,或者选择性地忽略。
李叶曾有一次无意中看到周明摊在桌上的草稿纸,上面画着复杂的辫子图和一些他看不懂的代数式。他好奇地问了一句:“周明,你这是又在研究辫子群和任意子?”
周明像被惊动的刺猬,立刻将草稿纸翻过去,语气生硬地说:“没什么,随便画画。”随即转移了话题。
李叶没有再追问,但心里那种不安的感觉更加强烈。他能感觉到周明在一条危险的路上越走越远,那条路可能通向惊人的发现,但也可能通向无意义的数学游戏,或者更糟,是因缺乏反馈和引导而误入歧途。但他能做什么?劝他?周明不会听。告诉唐教授?那无异于背叛。他只能默默看着,希望周明自己能在某个时刻意识到问题,或者,运气足够好,真的能闯出一条路。
中期考核的日期一天天临近。317宿舍的空气里,弥漫着一种混合了焦虑、疲惫、专注和某种悲壮的紧张气氛。每个人都像上了弦的发条,在自己的轨道上高速旋转,试图在闸门落下之前,拿出足够分量的成果,证明自己过去一年多的努力没有白费,证明自己有能力在这条充满荆棘的道路上继续走下去。
宿舍里,深夜的灯光亮得越来越晚。讨论的声音少了,每个人都沉浸在自己的世界里,与公式、数据、代码搏斗。偶尔的交流,也大多简短而务实,围绕着具体的技术问题。那曾经轻松嬉闹的氛围,似乎被沉重的压力稀释了。
梧桐叶在秋风中飘落,铺满了通往物理学院的小径。金黄的叶子,在阳光下闪闪发光,但行走其上的人们,大多步履匆匆,眉头微锁,无暇欣赏。中期考核,这个重要的节点,不仅是对研究成果的检验,似乎也成为了每个人内心状态的一次集中显影。裂隙在压力下是否会被掩盖,还是会被撑大?微光能否汇聚成足以通过考核的火焰?每个人都在用自己的方式,寻找答案。
(第十一卷第十一章完)