走进不科学 第1588节

“……收到。”
作为专门为这些科研圈老前辈提供医疗保健的专家，医疗小组的成员们自然也知道这些小老头儿的脾气。
别看他们平时乐乐呵呵的，一遇到学术上的事儿就会变得特犟，怎么劝都劝不动。
反倒是那些政治圈内退下来的老干部会更加配合医疗团队，这大抵就是头部文科生和理科生的区别吧……
挂断通讯设备后。
周光召院士整个人身子微微靠后，双手将徐云的论文拿到了面前又看了几眼，抬头望向了徐云：
“徐云同学，你这个标题是认真的？”
看着周光召略带审视的目光，徐云的心中忽然冒出了一股有些复杂的情绪。
副本中徐云和周光召不说是割头换命的交情吧，至少可以说是朝夕共处的革命战友，合力完成过不少艰巨的任务，但现实中的周老爷子却与自己素未谋面，直白点说语气甚至带着些许质疑。
副本中的战友，现实中的陌生人。
所谓错位时空，大抵就是这么种感觉吧……
不过这缕情绪在徐云心中只是稍纵即逝，很快他便调整好了状态：
“周院士您好，很荣幸您能参加我的毕业答辩，关于您的一些想法我也大致可以理解——毕竟这个标题涉及到的层次或许比较高，不像是一位硕士能够接触到的范畴。”
“但另一方面，从我个人角度而言，这次硕士答辩也是一个不容有失的重要人生节点，我没有任何理由去毁掉这次答辩。”
“因此说句可能有点托大的话，对于这篇论文的内容质量……我还是比较有信心的。”
徐云说话时整个人的姿态放的很低，但表情上并没有太过拘束，语气委婉但态度坚决的回答了周光召的问题。
毕竟正如他所说。
他所写的这篇论文可不是整活标题党，更不是模棱两可的擦两下边，而是明确的阐述了高温超导的完整机理。
“……”
周光召闻言沉默了一会儿，转头与薛其坤对视了一眼，对徐云说道：
“既然如此……徐云同学，你可以开始答辩了。”
徐云见状点了点头，从讲台侧面走到了讲台中央，目光飞快的一扫现场，开口道：
“各位评审老师，大家好，我是今天的答辩人徐云，24岁，是研究生，学号为114514……”
“今天我的答辩内容是《有关高温超导现象机理的探讨》，一个凝聚态领域中非常有热度与争议的话题。”
说着徐云顿了顿，一按遥控笔，投影仪上很快投放出了徐云论文的画面：
“高温超导一般是指超导临界温度在40k以上的超导体，是相对于汞和铅等低温超导……也就是临界温度10k左右而言的概念。”
“至于应用上则通常特指ybacuo和hgbacacuo等铜氧化物陶瓷超导体，其超导临界温度在100 k左右，比概念要更高一些。”
“超导现象最早由昂内斯在1911年发现，接着在超导发现44年之后的1957年，bardeen、cooper和schrieffer三位科学家提出了著名的bcs理论，圆满的解释了hg和pb一类超导体中的超导现象——他们也因此于1972年获得诺贝尔物理学奖。”
“bcs理论可以很好地解释低温超导体的一些性质，如能隙、迈斯纳效应、同位素效应，然而，高温超导体中发现了许多有违bcs理论的现象，如赝能隙、线性电阻、电荷自旋分离、强超导位相涨落等等……”
“这表明高温超导体中存在强关联的电子系统，难以用微扰论或平均场来处理。”
“因此我在论文里摒除了bcs理论的框架，采用了另一个思路来解释高温超导。”
第834章 好久不见，小牛（大结局）
“另一个思路……”
听到徐云说出的这番话。
台下的周光召、薛其坤等人脸色并没有多少变化，只是浮现出了些许的若有所思。
正如徐云所说。
就像提及小牛必然要提到万有引力一样，在涉及到超导概念的时候，就必然要提到bcs理论。
在原本历史中。
自从1911年昂内斯首次发现了超导现象之后，人们一直认为除了电阻为零之外，超导材料与普通材料具有相同的特性。
然而1933年关于超导体具有完全抗磁性的发现打破了这一观念，超导体的完全抗磁性也被称之为迈斯纳效应。
到了1935年的时候。
伦敦兄弟发展出伦敦方程，将通过超导体的电流与其内部和周围的电磁场联系起来，从而构建了一个关于超导体电磁特性的唯象理论。
这一理论预言了电磁穿透深度的存在，并于1939年被实验证实。
接着1950年的时候物理学家又发现，具有较低原子量的汞同位素，在转变为超导体时的温度会略高一些。
这表明关于超导性的理论必须考虑到晶体中的自由电子会受到晶格振动的影响，这个现象被称为超导的“同位素效应”。
又双叒叕过了三年。
通过对超导体导热性的分析，物理学家认识到，超导体中自由电子的能量分布并不均匀，而是具有能隙。
然而，所有这些理论都只是用来说明观察到的实验现象之间的相互关系，并没有从物理学基本定律出发对这些现象作出解释。
在昂内斯发现超导现象之后近50年的时间里，理论物理学家一直没有发展出超导的基本理论。
直到……
1957年。
在这一年，美国物理学家巴丁、库珀和施里弗三人提出了赫赫有名的bcs理论。
当时施里弗和巴丁、库珀发现，超导体中的电子会结合成库珀对，所有电子库珀对的运动是相互关联的，并由于声子－电子相互作用而形成一个整体。
于是他们开始思考如何同时描述所有库珀对的行为，而不是单独描述每一个库珀对。
这些电子对不受其他电子和晶格的影响，这使得它们可以不受阻碍地运动。
最终在这一年初，巴丁与他的学生库珀和施里弗将这些因素组合起来，以《超导的微观理论》为题发表了一篇简短的论文。
在同年12月的文章《超导理论》中他们证明了超导相变是二级相变，他们的理论可以解释同位素效应和迈斯纳效应，以及为什么超导态只能发生在绝对零度附近：
在大量的热扰动下，脆弱的库珀对会断裂。
此外，他们还给出了关于比热和电磁穿透深度的理论计算。
于是乎。
超导的bcs理论就构建起来了。
bcs理论的建立，是物理学史上第一次从微观角度全面综合地解释了超导现象，在理论和实验上是无可挑剔的。
1972年，巴丁、库珀与施里弗三人因为提出bcs理论获得了诺贝尔物理学奖。
但就像牛顿力学配套经典物理、但在微观领域却有些乏力一样，bcs理论很快也遇到了一个瓶颈：
这个理论能够完美的解释低温超导，但在涉及到高温超导之后却存在很多无法解释的情况。
因此物理学界也提出过很多候选机理，目前比较有热度的分别是rvb（共振价键）理论、t－j模型和自旋涨落模型。
这些理论各有优点和缺点，都有待实验证据检验。
“rvb理论认为铜氧高温超导体中的电子在铜氧面上形成了共振价键，为强烈的量子纠缠，而非库珀对，这种价键可以跨越不同的铜氧面从而导致超导性。”
随后徐云将ppt翻到了下一页，对现有的几种理论进行起了锐评：
“rvb理论能够解释高温超导的一些强关联效应，如赝能隙和反铁磁序，但它的弊端在于没有给出具体的电子配对机制和对称性，也没有给出可测量的预言。”
“更早一些的t－j模型认为电子在铜氧面上通过交换自旋为1／2的激子形成库珀对，可以解释高温超导的d波对称性和电荷自旋分离，但同样没有给出具体的配对机制。”
“旋涨落模型则认为电子通过交换自旋涨落而形成库珀对，在这个框架里，自旋涨落是一种由反铁磁序和电荷密度波耦合而产生的准粒子。”
“自旋涨落模型也能够解释高温超导体中的d波对称性和强关联效应，但遗憾的是，它依然没有给出具体的配对机制。”
“徐云同学。”
在徐云说完这番话后，薛其坤院士举手打断了他：
“听你这说法……你这次采用的思路，似乎并不是主流中的一种？”
“没错。”
徐云点了点头，肯定了薛其坤的判断：
“我这次用于描述机理的理论此前并未有人提出过，我将它称之为……陈－徐磁矢势正则理论。”
这一次。
包括一直没有出声的杨老在内，台下的人顿时齐齐一愣。
陈－徐磁矢势正则理论。
简简单单的几个字，包含的信息量似乎有点大啊……
譬如磁矢势。
相对于电流电荷，磁矢势这个物理量的知名度可能要低一点儿。
实际上它是一个旋性矢量，和磁场有关：
已知在稳定磁场中矢量b的散度为零，根据重要失量恒等式任何矢量场的旋度的散度恒为零，因此b可表示为b＝▽xa，矢量场a成为矢量磁位，因此得到电流分布的a，对a做微分运算就可以得到b。
对▽x▽xa＝μj化简可得▽^2a＝－μj，即矢量泊松方程，在直角坐标系下等价为三个标量泊松方程。
非常简单，也非常好理解。
这玩意儿和高温超导之前也存在一定关系，因为在电磁场中运动的电子总是伴随着带一个相位，这个相位其实就是磁矢势。
“……”
随后坐在薛其坤身边的王老想了想，对徐云问道：
“小徐，你继续吧，详细解释一下你的这个理论。”
徐云见状再次点了点头，这次没有再用ppt了，而是拿起粉笔在一旁的黑板上写起了板书：
“某种意义上来说，超导就像击鼓传花，电子就像小朋友，小朋友坐在自己的位置上没动，所以不会互相碰撞产生电阻，而他们手上传的花就是那个无质量的相位。”
“因此从这个思路切入，可以在紧束缚模型下写出一个规范不变的哈密顿量，也就是uhuf＝－∑（ij）tijcifeiaijcj＋h其中aij＝θi－θj。”
“电子向左和向右跳，会附带一个正负的相位，这就是超导电流的主要来源，如果计算局域电子数ni＝cifci随时间的变化，也就是海森堡方程，以及连续性方程anat＋ajax＝0，很容易得到流算符……”