学霸的征途是星辰大海 第179章 来吧，物理学

徐辰先是按照张乐阳给的书单，去图书馆借了几本大部头。

《固体物理学》丶《磁性物理》丶《拓扑绝缘体与拓扑超导体》……

看着这堆加起来比砖头还厚的书，徐辰深吸了一口气。

「来吧，物理学。」

……

接下来的三天，徐辰再次来到图书馆，开启了「闭关模式」。

对于普通人来说，跨学科学习就像是翻越一座高山，隔行如隔山，每一个新概念都是一道坎。

但对于数学等级已经达到LV.3的徐辰来说，这座山，其实并没有那麽陡峭。

因为物理学的语言，本质上就是数学。

「譬如，张乐阳提到的所谓的『非共线反铁磁』，在数学上就是一种特殊的矢量场分布，其序参量不再是标量，而是一个张量。」

「而那个听起来很高大上的『贝里曲率』，本质上就是动量空间中的几何相位，可以用微分几何中的联络和曲率来描述。」

原本张乐阳说需要「个把月」才能啃完的知识点，徐辰只用了大约5天时间，就基本全部吃透了。

这并非夸张。

物理学的难点，往往在于如何将抽象的数学推导与具体的物理图像对应起来。很多物理直觉，其实是建立在对数学逻辑的深刻理解之上的。

比如那个经典的「四维空间」。

普通人很难想像四维空间是什麽样子的，因为我们的大脑被三维世界限制住了。但对于数学家来说，四维空间不过就是R^4线性空间，它的性质和三维空间R^3在代数上没有任何本质区别，计算起来毫无障碍。

只要理解了数学逻辑，物理图像自然就会在脑海中浮现。

历史上，这种「数学家跨界教物理学家做人」的案例比比皆是。

1954年，杨振宁和米尔斯为了解释强相互作用，从物理上的对称性出发，推导出了着名的「杨-米尔斯方程」。当时，他们完全不知道这个方程在数学上意味着什麽，只是觉得它很美，很符合物理直觉。

直到十几年后，当物理学家和数学家开始深入交流时，人们才震惊地发现：

物理学家苦苦追寻的「规范势」，竟然精确地对应于数学家早在几十年前就研究透彻的「纤维丛上的联络」！

而那个描述粒子相互作用的「场强」，竟然就是几何中的「曲率」！

杨振宁曾对此感到无比困惑，他问陈省身：「这既让人震惊又让人困惑，你们数学家凭空想像出了这些概念，居然和我们物理世界最底层的规律一模一样？」

而陈省身的回答，成为了数学史上最霸气的宣言之一：

「不，不，这些概念不是凭空想像的，它们是自然的和真实的。」

数学家不需要做实验，不需要看星星，他们只需要在逻辑的虚空中构建结构，就能触碰到宇宙最本质的真理。

……

然而，就在徐辰沉浸在知识的海洋中时，一个声音打断了他的思绪。

「那个……师兄，打扰一下。」

一个略显犹豫的声音在耳边响起。

徐辰抬起头，看到一个穿着格子衬衫丶戴着黑框眼镜的男生正站在桌边，手里拿着几张草稿纸，神情有些局促。

「嗯？有什麽事吗？」徐辰放下手中的笔。

男生看了一眼徐辰手边那本厚厚的《拓扑绝缘体与拓扑超导体》，眼中闪过一丝敬畏。这本书可是凝聚态物理领域的「天书」，一般只有博士生或者专门搞这个方向的研究生才会去啃。而眼前这位「师兄」看起来气定神闲，草稿纸上写满了复杂的公式，显然是位深藏不露的高手。

「是这样的，师兄。」男生有些不好意思地挠了挠头，「我是物理学院大三的，有个关于『布洛赫定理』在强磁场下推广的问题，我想了半天也没想明白。我看您在看这麽深的书，能不能……帮我指点一下？」

徐辰愣了一下。

大三？叫我师兄？

他下意识地摸了摸自己的脸。我有那麽老吗？我明明才大一啊。

不过转念一想，在学术圈，达者为师。既然人家诚心求教，自己也不好拒绝。

「拿来看看吧。」徐辰接过男生的草稿纸。

上面写着一个关于磁平移算符对易关系的问题。

徐辰扫了一眼，立刻就明白了症结所在。

「你这里卡住了，是因为你还在用普通的平移算符思考。」徐辰拿起笔，在纸上画了一个闭合路径，「在磁场下，平移操作不再是对易的。你绕着一个闭合回路走一圈，虽然回到了原点，但波函数会多出一个相位因子。这个相位因子，就是磁通量。」

「你看，如果你把这个算符写成指数形式……」

徐辰一边说，一边在纸上飞快地推导了几行公式。

()(′)=exp(/?Φ)(′)()

「这就是着名的磁平移群代数。有了这个相位因子，你再把哈密顿量代进去，就能得到霍夫斯塔特蝴蝶能谱了。」

随着徐辰的讲解，男生的眼睛越瞪越大。

困扰了他一整晚的难题，在这个「师兄」笔下，竟然像切豆腐一样迎刃而解！而且对方用的数学工具极其娴熟，甚至比他们的任课老师讲得还要透彻！

「太……太厉害了！」男生由衷地赞叹道，「师兄，您是哪个组的博士啊？讲得太清楚了！我以前怎麽没在学院里见过您？」

「博士？」徐辰笑了笑，把草稿纸递还给他，「我不是博士，我是大一的。」

「大……大一？！」

男生的下巴差点掉在地上。他难以置信地看着徐辰那张年轻得过分的脸，又看了看桌上那堆深奥的专业书。

「大一就能看懂《拓扑绝缘体》？还能秒解磁平移群？」

男生感觉自己的世界观受到了冲击。他自己也是物理学院的尖子生，当年也是竞赛保送进来的，但在大一的时候，还在跟《力学》和《微积分》死磕呢，哪看得懂这些天书？

「你是咱们物院这届强基班的？」男生试探着问道，「这届强基班这麽变态吗？」

徐辰摇了摇头，一边收拾书本一边随口说道：「不，我是数院的。」

「数……数院？！」

男生的声音陡然拔高了八度，引得周围几个正在自习的同学纷纷侧目。

他瞪大了眼睛，像看外星人一样看着徐辰。

数院的人？大一？跑来看物理系的博士教材？还顺手帮物理系大三学长解题？

这特麽是什麽操作？

突然，男生像是想起了什麽，猛地盯着徐辰看了几秒，然后惊呼出声：

「等等！大一……数院……数学这麽好……」

「你……你是徐辰？！」

「那个证明了哥德巴赫猜想的徐辰？！」

徐辰无奈地点了点头：「是我。纠正一下，不是完整证明。」

「卧槽！」男生忍不住爆了句粗口，随即意识到这是图书馆，赶紧捂住嘴巴，但眼中的震惊之色丝毫未减。

「原来是徐神！怪不得！怪不得！」男生激动得语无伦次，「我就说嘛，谁能把数学用得这麽出神入化！原来是本尊！」

「徐神，您怎麽看起物理书来了？难道是要跨界打击我们物理学院吗？」

「随便看看，帮朋友查点资料。」徐辰笑了笑，没有多解释。

「随便看看……这就是神的境界吗？」

送走了这位满脸崇拜的「学弟」，徐辰重新将注意力回到了书本上。

……