李政道讲座(2)——文小刚(772校友)浅释弦-网凝聚,探索光与电子的可能来源

[文小刚:1977年进入中国科学技术大学物理系学习,1981年以全国最好成绩通过CUSPEA考试,赴美国普林斯顿大学深造,1987年获物理学博士学位,随后到加利弗尼亚州桑塔巴巴拉的理论物理研究所做博士后研究,与诺贝尔奖得主施里弗(R.Schrieffer)一起工作。现为麻省理工学院教授。]

怎样获得对大千世界的深刻认识?这是一个非常有意思的问题。所有的物质都是由100多种元素中的一种或几种组成,这些元素又由原子核和电子组成……细分下去,整个世界的成分就是十几种基本粒子。人们通过对基本粒子的研究来认识世界。这是一种基本的认识自然的科学方法。然而,还有没有别的途径来了解和认识这个客观世界呢?

与把物质细分再研究其基本结构的方法不同,凝聚态物理学家常用“某种态的集体激发”来研究粒子。而光子和电子是否起源于一种未知的态的集体激发呢?文小刚与其合作者提出了一种新的理论:弦-网凝聚(string-net condensation)会产生物质的一种新形态,在弦-网凝聚态中集体激发的行为类似于真空中的光子和电子,这意味着光子和电子(以及其他基本粒子)可能来源于真空中的弦-网凝聚。弦-网凝聚的图像也告诉人们怎样在凝聚态系统中制造人造光子、电子和夸克等。