第二百八十一章 在普林斯頓的日子(19)
對於君信的這個問題,台下的所有人都聽的非常的仔細,這確實是一個讓人很著迷的問題,不僅僅是這個發現具有傳奇性,更多的也是現在做出這個發現的人親自講解做出這個發現的思路,這對這群目前還是一片空白的學生來說,是一件非常難得的機遇,這就相當於你和發現者一起在做出這個發現。
君信滿意的點了點頭,不過並沒有對卡特的這番話做點評,而是接著說道:「准晶體的發現,來源於一個數學系的學生走錯了教室,來到了一個化學教授的課堂里,並被提問了相關概念,並且最後運用了他的所學發現了基礎中的漏洞,這或許是一個很有意思的故事。或許下一個走錯課堂的人就是你,但是我衷心的希望你能和我一樣有所發現,而這門課程就是為了給你們的做出發現打下基礎的,相信我,我知道我在說什麼。」
聽到君信的問題后,台下的許多學生舉起了手來。准晶體的發現堪稱是化學界的一個不可思www.hetubook.com.com議的傳說。這個實驗重複出來非常的簡單,但是結果又是如此的顛覆人心,所以,在君信之後,湧現了一大批的研究人員,之後的關於准晶體的研究成果也是越來越多。人們在尋找准晶體這種物質的時候,總是會下意識地尋找著發現這種物質結構的人,也就相對的,總能夠聯繫到講台上的那個侃侃而談的人。
「在前面的課程中,我們集中討論了數學在物理學和化學上的應用問題,那麼有誰看過本人在去年發表在《Nature》上的那一篇關於准晶體的文章?」隨著時間的臨近,這門直到學期中途才開設的課程,到了現在已經快要臨近了末尾,君信卻彷彿沒有意識到一樣,依舊按照自己的既定節奏往下上著課。
「綜上所述,從彭羅斯的三維理論中,我們可以看出晶體的點陣結構和拼圖的單元之間存在數學上的聯繫,但是彭羅斯拼圖結構卻是沒有晶體結構那樣的緊密聯繫和*圖*書,更多的卻是一種長程有序但不具備對稱性的特性。」
台下傳來一陣的輕笑聲,君信也是微笑著繼續說道:「准晶體的發現,其實完全是數學的思維在起作用,從數學的角度來講,因為彭羅斯拼圖的存在問題,那麼從數學家的角度來講,二維的彭羅斯拼圖延宕到三維,這在理論上是完全可以的。這就與現行的晶體學理論產生了相關聯,所以這個問題的切入口是在數學上,這完全沒有問題。」
現在才是君信舉出的第一個完整的例子。別人可不知道君信的理論課全部是照抄後世的普林斯頓公共課程的理論課上的東西,還以為這些東西都是君信一個人編輯的呢。所以他們認為這些理論也是君信創造出來的,如今的例子恰好又是對這些理論的一個巨大的補充和說明,
「那麼,如何去驗證彭羅斯拼圖的三維推廣與晶體結構對應在一起呢,這就需要一點小小的技巧了。」在鋪墊完成之後,君信開始介紹起自己在https://m•hetubook.com.com思考這個問題的時候的思路,以及彭羅斯拼圖的三維推廣的簡單計算。
「先生,我認為在准晶體的發現上,數學的作用至關重要。據您在《Nature》上的論文記載,您是先在數學上推斷出了准晶體在數學上存在的事實,然後才根據這個推斷設計了相應的實驗,最後在實驗室中完成了證明,從而發現了准晶體物質存在的證據。」
君信講解的非常的詳細,但是已經發表的東西很多卻是一帶而過,因為這是大家都知道的事情。沒有必要花費太多的時間。另外就是前面的課程中,君信更多的是提到了理論上的東西,卻很少舉出實際性的例子來說明這些理論,最多的則是做出一些類比來,增加趣味性罷了。
而最讓人們津津樂道的卻是,准晶體的這種物質的發現,卻是完全的由兩個化學界之外的人所發現,一個是一個專業的數學家,一個卻是連自然科學都算不上的中國古文學專業的文學家。這讓准晶體https://www.hetubook.com.com的被發現,成為了一種傳奇,在業內的傳播速度也相應的越來越快,越來越深遠。
「我在思考這個問題的時候,做的第一件事就是延宕了三維的彭羅斯結構,起碼從理論上證明了我的想法是沒有問題的。那麼接下來的實驗驗證就需要一點點的運氣了。」台下又是一陣輕笑聲。事實上在瑟斯頓教授通知君信這些教學將會被錄下作為教學的資料,君信就改變了一點嚴肅的課堂氛圍,起碼變得稍微活潑了一點。
這個課堂裏面的人不算是數學系的學生,但是想要進入這個課堂卻必須要有著高人一點的數學根基,這也是君信的要求,因為裏面任何一個問題的討論,都要涉及到數學的運算。沒有數學根基的人,完全跟不上課程的節奏和進度。
「卡特,你來說一下在准晶體發現這個問題上,數學起到了什麼樣的作用?」隨意地在點名冊上找了一個人名,君信抬起頭來問道,事實上是這個名字讓他想起了那個隕落的籃球巨星文斯卡特罷了。
https://www.hetubook.com.com「從這種邏輯來分析,准晶體這種物質,事實上代表了數學分析延宕到其他相關學科上,起到的作用依舊是不可估量的。我有理由相信,沒有數學或許在某個偶然的情況下,人們或許能夠偶然發現准晶體,但是不會像您這樣如此高效、準確的發現它。因此,准晶體的發現過程中,數學起到的不僅僅是分析方面的作用,還起到了關鍵性的引導作用。」
「但是晶體的結構卻告訴我們,晶體是一種長程有序且具備了對稱性結構的空間規律性結構物質,這之間的理論衝突,讓我對晶體結構的定義產生了巨大的懷疑。」君信總結道,「你們不必不相信,因為說到底,我是一個數學家,而不是化學家,天然的相信數學是我的特點,這也就有了後來驗證實驗的由來,因為化學定義是錯誤的,這也在去年的國際晶體學大會上得到了驗證,目前的晶體學定義已經在那次會議之後做了修改,詳細的東西在你們現在的課本裏面應該有說明,我就不在細述了,還有什麼問題嗎?」