生命的亮色,往往是在那一个个清冷的早晨,片刻之间仿佛看透了重重的困境,得到了真理的短暂照耀。
看过好莱坞鬼才昆汀.塔伦蒂诺的电影《被解救的姜戈》的朋友,可能都思考过这样一个问题,除了表面上暴力美学和废奴主题之外,这部电影到底想要表达什么意思?
同样内涵的故事,可以从1850年代的美国南部转述到1915年的德国哥廷根,就是在这个高斯、黎曼、克莱恩、希尔伯特、马克斯玻恩等等科学的圣贤们工作和生活的地方。一个杰出但是被其所处的时代压迫着的人,也在挣扎着摆脱身上的枷锁追求自由,或者说,追求着追求自由的感觉,她就是埃米.诺特。
下面我们进入正题,讲讲诺特定理,这条定理告诉我们:在物理系统中,连续对称性总是对应着守恒量。
其实诺特定理在18,19世纪的经典力学中很容易解释。对于作用量,其中为广义坐标,为广义动量。欧拉—拉格朗日方程告诉我们,如果系统的拉式量中不显式地含有某一个广义坐标qk,也就是说系统对于广义坐标变换q'k → qk + δqk 具有连续对称性。
现代凝聚态物理学量子多体理论有几个核心的支柱。
其中关于相变与临界现象的支柱就是朗道—金兹伯格–威尔逊理论框架(Landau-Ginzburg-Wilson (LGW) paradigm),其基本的想法是物理系统的相都由对应的序参量来刻画,而系统发生相变的过程就是由序参量写成的作用量,在重整化群的流动中(renomalization group flow)到达不同的不动点(fixed point)的过程。
所有这些想法和实践,都是合作者和笔者反复追问的结果,在计算的过程中大家也都付出了艰辛的努力。