第1588节(2/3)
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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
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
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