張燕自然不知道,自己才一句話功夫,就被人貼了個新標籤。
她轉過身來,往實驗臺那邊一擺頭。
“行了,別愣著了,過來吧。”
李東跟了過去。
張燕一邊收拾,一邊跟他說。
“東神,你那份資料看完了吧?”
“看完了。”
“前期瓶頸那一段是不是看了?”
“看了完了。”
“前期瓶頸那一段是不是看了?”
“看了。”
“那你也知道,咱們專案組目前真正能動的部分有限,更多的是要把“反演’這一頭先搭起來。”李東點了點頭。
這一點他昨晚……不,今天清晨剛好徹底搞清楚。
按照吳開課題組現在的技術路線。
化學合成那一塊,已經在做單鐵原子的組裝體了,鋮那一邊的tb(pca-br)s配合物,蘇老師已經在排合成線了。
au(111)單晶基底已經定了俄鉛冶那家。
超高真空腔區已經開了。
鎖相放大器和x射線斬波系統,在蘇老師他們手底下走“介面對線”。
光束線那一頭,等陸明遠教授從京城回來再說。
所以現在卡在中間這一攤的,全是軟的……
反演演算法、配位場張量、譜擬合、相位標定。
這一攤要不動,前面那一攤樣品做出來了也沒意義。
後面陸明遠的光束線調的再好,也只能拿到一組沒人能看懂的隧穿譜。
“所以你的活兒。”
“今天上午,去跑一下數學那邊。”
李東微微一愣。
“現在嗎?”
“嗯。”
張燕點了點頭。
“咱們組裡數學這一塊,本來就是讓你來挑大樑的。”
“現在一開工,你的壓力可不小喲。”
“合城那邊,列旺教授現在做的就是數學反演這一塊。”
“咱們這邊再不下場,等他們做出來,咱們就只剩下“參考別人結論’的份兒了。”
張燕繼續說。
“所以今天上午,你別管別的。”
“先去隔壁那間小辦公室。”
“那間屋子隔音比較好,外頭吵不到。”
“你先把那兩個數學瓶頸,自己再過一遍。”
“先按現在公認的“反演’這條路推。”
“別管你心裡那個“方向不對’。”
張燕看了他一眼,眼神很認真。
“我知道你昨天心裡有想法。”
“但你想法沒成型之前,咱們這邊的進度不能停。”
“哪怕你的想法是對的,你也得先證實“反演’這條路真的不通……”
“否則你自己都說服不了你自己。”
“明白嗎?”
李東看了她一下。
心裡那一句“原來你不光直覺好,思路也清”差點從嘴裡溜出來。
他點了點頭。
“行。”
“我去過一遍。”
“爭取就是儘快跑出來,不卡在前面那一兩步。”
張燕點了點頭。
“嗯,前面那一兩步,你能跑多遠跑多遠。”
“現在國內國外這麼多組,全都卡在那。”
“你能往前挪半步,咱們組就比別人快半步。”
李東“嗯”了一聲,就朝著辦公室走去。
來到房間後,李東也有自己的計劃。
他要做的可不只是跑一下數學那麼簡單。
他還要順手驗一件事。
他清晨想的那一套物理切口,必須要有資料支撐。
不是說他物理那一頭腦補得再漂亮,就一定是對的。
他得拿數學這邊能跑出多遠來做參照。
萬一數學方向真的只是小卡一下,後面一路暢通呢?
那他這一晚上的物理切口,就成了無用功了。
他不能拿一個直覺去推翻整個組的工程進度。
所以他得先去把數學這邊推到盡頭。
李東把包放在桌上,也不開電腦。
他先把草稿紙和筆拿了出來。
李東是搞純數的。
反問題,嚴格的說他不算專業。
可是這些天,鄂偉南院士給的那一份書單,他已經啃下了一大半。
hadaard的良態性條件、tikhonov正則化、譜截斷、方法…這些名字加上對應的核心定理,全都紮紮實實地掛在他記憶宮殿的【應用數學/反演】那一格。再加上他理解東西的速度,本來就在常人之上。
因此他也有信心不比一般走應用數學的學者差。
他坐下來,開始推導。
第一步:測量運算元k:t→s的形式定義,t是配位場張量空間,s是隧穿譜空間。
第二步:核函式展開,把k拆成本徵函式序列。
第三步:上吉洪諾夫正則化,調整引數α。
第四步:把k的奇異值譜分佈,對應到t的低秩近似。
第五步……
他一步一步地推。
每一步,他都對照著昨晚已經搭好的那一套物理引數,看數學這一頭能不能合上。
基本上前面五六步,都沒有出大問題。
tikhonov那一段他卡了不到十分鐘,就用一個加權範數把它處理掉了。
基函式的選擇那一段,他換了一組whittaker型的區域性基底,規避了一部分相位混淆。直到第七步。
李東看著自己寫出來那一行,皺起了眉頭。
【在(l2(r,du),〈&183;,&183;〉_k)上對相位運算元做譜分解,要求三組基底的過渡矩陣收斂於一個無相位歧義的西變換……】
“是這樣嗎?”
“不對呀。”
這一段,本來是要把不同基底的展開“硬合”在一起。
按列正常思路,是用一個隱性約束量去反卡這個過渡矩陣的上界。
可是李東推到這裡,就是過不去。
他換了三種正則化,結果一種比一種糟糕。
他試著把鄂偉南院士點出來的那一根“隱性約束”硬塞進去。
卡得住,又卡不死。
第三峰從糊裡頭能拎出來一點點邊,但拎到一半,又掉回去了。
李東盯著那一行字,嘆了一口氣。
“……果然啊。”
“全國十幾個組,全都卡在這。”
就在他第三次放下筆的時候,背後突然冒出一個聲音。
“卡住了?”
李東猛地回過頭。
吳開教授不知什麼時候已經站在了他的身後。
李東趕緊站起來。
“吳老師。”
“您來了。”
吳開擺擺手,走過來在他對面那張椅子上坐下。
“我剛從化院開完會過來。”
他看了一眼李東桌上的草稿紙。
看見最上頭那一張推到一半的過渡矩陣譜分解。
吳開點了點頭。
這一塊,他也是看得懂的。
不是因為他數學多好。
是因為這一塊,全圈兒的人都卡在這兒。
卡得太多了,他不熟也熟了。
吳開笑了笑。
“李東,你別急啊。”
“這個東西,已經卡好幾年了。”
“國內國外大家都卡在你這一步呢。”
“你今天上午就推到這兒,已經比絕大多數人快了。”
“再說,你也別給自己壓力。”
他溫和地看著李東。
“我也沒想過你一來就能解決問題啥的。”
“咱們組的進度計劃,是按“數學這一塊磨一兩年’排的。”
“前面那一堆樣品和針尖,咱們可以先把後續的銜接做了。”
“等你這邊反推回來,咱們再把它接上,也是可以的。”
吳開這話說得是真心的。
他怕李東受挫。
李東畢競還年輕。
基礎數學那一頭,他跑得是真的太快了。
這種年少成名的孩子,最怕的就是在另一個領域裡被一面牆撞得頭破血流。
吳開過來的不光是問候。
他是來給李東託個底的。
李東點了點頭。
他聽出了吳開的好意。
心裡挺感激。
他正要開口說“老師我會好好磨的”。
結果話還沒出口,他想起來一件事。
他剛才推到第七步卡住的時候,沒再繼續往第七步那一堵牆上撞………
他用了另一種“繞”的方法,從純數那一邊借了一招過來,把第七步先放到一邊,跳到了第八步。第八步往下,他一口氣推了好幾頁。
也不知道這樣行不行,畢竟大家都沒用純數的方法來,萬一在這裡不行呢?
所以他問道。
“老師,這後頭那一段我用的自己的方法,您給看一下這樣行不行。”
李東說完,就低頭去翻草稿紙最
然而聽到這話的吳開整個人就在旁邊僵住了。
啥意思啊?你推過去了?
吳開數學不算精通。
他這輩子混的是化學合成。
但數學這一頭,因為這個專案卡了好幾年,他這一兩年也開始“陪著讀”。
反演這裡頭,每一步在哪兒、為什麼會卡、卡在哪個具體的點上…
他門兒清。
剛才李東桌面上那一張過渡矩陣譜分解。
他一進門就看出來卡在哪了。
可是李東剛才嘴裡冒出來的那一段……
“後頭那一段”?
哪一段“後頭”?
這一步根本就沒“後頭”啊。
所有人都是卡死在這一步。
吳開開口道。
“等一下。”
“李東,你剛才說的,是什麼意思?”
李東抬起頭。
“啊?”
“哦。”
他指了指自己手裡翻到一半的那幾張紙。
“就是這一步過去以後,會遇到什麼樣的一個問題。”
“我本來是想,您給看一下我這邊推得對不對。”
李東說得理所當然。
吳開整個人愣了一下。
“這一步過去以後?”
他有點不太確定。
李東沒聽出他語氣裡的反應。
他的注意力還在自己那幾頁推導上。
“嗯。”
“您看這一段……這裡我用的是區域性whittaker模型那一邊的過渡函子,把三組基底的相位差先凍在一個固定的代數結構裡……”
吳開聽到“區域性whittaker模型”五個字,他整個人都是懵的。
這是什麼??
他從應用數學那一頭聽過基函式、算符、反演,可從來沒聽過區域性whittaker模型啊。這不是反演裡的語言。
這是……
朗蘭茲綱領的語言。
吳開的手不自覺地往李東那堆草稿紙抬去。
“你這裡………”
“不止一張紙啊?”
他這一抬手,才發現李東桌面上那一遝草稿紙,最上頭那一張底下,還有厚厚一摞。
吳開下意識地把最上面那一張過渡矩陣譜分解抽走,露出底下第二張。
他低頭一看。
第二張上頭,密密麻麻的全是符號。
最頂上那一行,他認得……
【設過渡矩陣u_ij之間的相位歧義為中∈r/2z,由偶極宇稱選擇定則有sgn(_dipole)∈{+1,-1}固定】
吳開看到“偶極宇稱選擇定則”這八個字的時候,眉毛挑了一下。
這一路是物理那一邊的玩法。
可下頭緊接著又是一行……
【在gls的區域性基變換函子下,將三組基底的相位差歸約為一個有限維代數表示的同構類,由l因子的區域性根數決定】
這一行α),把中的可能取值死死卡在一組離散的值上。
最後一步………
他把f_n(α)的零點和宇稱選擇定則給的sgn合起來,得到一個乾乾淨淨的結論:
【中=0】
吳開盯著那一行【o=0】。
看了三秒。
看了五秒。
他自己都沒意識到,他端保溫杯的那隻手,已經把杯子裡的水灑到了袖口上。
第三張。
第四張。
每一張推到後面,李東開始展開第三配位殼層那一套。
奇怪的是,李東這邊推第三殼層,沒有再用任何一種正則化。
他用的是另一組語言。
吳開看不太懂………
但他認得最關鍵的那幾個名詞。
“wkb”。
“勢壘衰減”。
“伽莫夫因子”。
吳開“嗖”地一下抬起頭,盯著李東。
他的喉結動了一下,吸了一口氣。
“李東。”
“你……”
吳開下意識想問……
你這是把後面的反演也做了嗎?
可這一句又咽回去了,因為他感覺這不是反演。
所以他換了一句最接近他直覺的話。
“你把這一步……推過去了?”
李東抬起頭。
他眨了眨眼,明顯沒明白吳開問的是哪一步。
“什麼推過去了?”
“沒有啊。”
李東很認真地搖頭。
吳開:……
吳開把手裡那一張草稿紙往桌上一摁,指著第二張【=0】那一行。
“那這是啥?”
李東低頭瞄了一眼。
“哦,這個啊。”
“我剛才在第七步這兒,把基函式相位歧義拆掉了。”
“再後頭第八步、第九步,是接著第三配位殼層那一段往下推的。”
“再後面,就過不下去了。”
吳開盯著李東那一張坦然的臉,足足愣了三秒。
他終於反應過來了。
李東剛才嘴裡說的那一句“過不下去”
不是他、不、不是國內外都卡死的那一堵牆!
李東說的“過不下去”
是這一整攤反演問題作為一個整體,過不下去!
而眼前這一面所有人頭破血流的牆,他……
吳開乾脆把【中=0】那一行拍出來,直接指著最上面那一張推導。
“這一步……”
“你看一下,就這一步啊!”
“你推過去了嗎?”
李東低頭看了一眼。
他抬起頭,對著吳開說了一句。
“嗯。”
“這一步不是很難。”
吳開:???
吳開心裡立刻就開始吐槽了。
不是很難?
不是很難,全國十幾個組會卡在這一步整整三年?
李東壓根沒意識到吳開心裡那一陣翻江倒海。
他指了指自己那一行【o=0】
“這裡我是用ls的區域性基變換函子做的。”
“就是把三組基底,先看成同一個全域性自守表示在不同區域性位置上的whittaker模型。”“再用l因子的區域性根數把過渡矩陣的相位差鎖死在有限維代數表示裡。”
“最後用偶極宇稱選擇定則給的實符號收尾。”
“基本上不算太繞。”
李東說得很自然。
吳開聽得整個人都僵了。
頭一句“l”,他還能跟。
第四個字開始,“區域性基變換函子”……他直接斷片了。
純數那一頭,朗蘭茲綱領、自守表示、whittaker模型………
這些東西離他十萬八千里。
吳開無語了好半天。
最後他憋出一句。
“李東。”
“你說人話。”
李東:……
李東這才算是反應過來。
原來這一面牆,全國十幾個組卡在這兒。
不是卡在“反演”這一整塊出不來。
而是卡在“反演”裡頭具體的一步。
就是基函式相位差那一步。
他剛才一直以為,大家是卡在反演這一攤的總瓶頸上。
所以吳開教授剛才說“卡好幾年了”,他下意識地是把“幾年”往整個反演那個大問題上想。結果不是。
大家的幾年,是卡在他半小時繞過去的那一步上。
李東也不能笑話人家。
他自己很清楚。
他能半小時繞過去,是因為他手裡的工具,本來就不是從反演裡借的。
他手裡的工具,是朗蘭茲綱領。
對一個搞應數的學者來說,他根本不會想到要從gl的區域性基變換函子那一頭,往一個譜反演問題裡頭鑽。
這是兩套語言。
這是兩個圈子。
如果不是李東這個本來就是給朗蘭茲綱領“夯地基”的人,又恰好進了這個專案組。
這兩條路永遠都不會裝上。
因為有一個搞純數的學者會跑來這裡高應用數學。
所以這一步在外人看來是天塹。
對他來說,是順手。
李東想通了這一點。
他抬起頭,看著吳開。
深吸了一口氣。
“吳老師。”
他認認真真地說。
“這一步,其實不是真正的問題。”
吳開還在震驚李東的進度,下意識的問道。
“你說什麼?”
李東語氣平靜。
“咱們專案,乃至全世界這十幾個組,真正卡的&183;……”
“不是這一步。”
“用數學反演這條路,本身就走不通。”
屋子裡靜了下來。
換做是十分鐘以前,李東在他面前講這一句話一
吳開頂多禮貌地笑一笑,表示尊重,然後心裡默默給這小子記一筆“還得磨”。
畢竟,那是一句沒有任何依據的話。
可現在不一樣了。
現在李東已經把全球十幾個課題組卡了三年的那一步,在一個上午裡推了過去。
不光推過去,還順手在後頭推了好幾頁。
李東這一句“反演這條路本身就走不通”。
就不是一個少年人憑直覺甩出來的話了。
這是一個已經站在牆頂上的人,回過頭來,對底下還在撞牆的人說的話。
吳開讓自己先冷靜下來,然後才開口問道。
“那你跟我說說。”
“為什麼你覺得不行?”
李東也沒繞。
他組織了一下語言說道。
“老師。”
“反演這一塊,本質是一個病態運算元的逆問題。”
“病在什麼地方?”
“病在它的核是不完整的,從隧穿譜反推回配位場張量的過程裡,輸入端任何一個噪聲,都會被那個運算元的小奇異值放大幾個數量級。”
“我們現在的所有數學工具。”
“吉洪諾夫、譜截斷、本質都是在壓那個奇異值譜。”
“壓的方法不一樣,但是壓的邏輯是一樣的……”
“我們硬塞一個先驗進去,告訴運算元:解應該長什麼樣。”
吳開點了點頭。
這一段,是他這一兩年陪著讀應數最熟的一段。
李東接著說。
“問題在於,所有的先驗,都是數學先驗。”
“什麼叫數學先驗?”
“就是,我希望解是光滑的、我希望解是稀疏的、我希望解的範數最小。”
“這些希望,跟單原子上那個鐵原子周圍的電子雲長什麼樣,沒有任何物理上的關係。”
“我們用一個數學的偏好,去壓一個物理的解。”
“兩邊的邏輯根本對不上。”
“所以第三配位殼層的那一根峰,永遠糊。”
吳開微微皺起了眉。
李東又說。
“還有就是………”
“反演問題本身,是把過程的結果倒過來推過程。”
“你想清楚沒有,這機器測的是什麼?”
“測的是一個x射線激發、電子躍遷、空軌道伸出、隧穿到針尖這樣一個完整的物理過程產生的電流。”“它本來就是過程的結果。”
“我們卻在反過來,從結果倒推過程。”
“那中間任何一段過程的物理細節,都會被壓成一個有效運算元,然後我們再去硬解這個運算元。”“這不就等於我們把一段活生生的物理,先殺成一組冷冰的算符。”
“再去問這組算符背後那段物理長什麼樣?”
“這中間天然有一道牆。”
“牆不是物理給的,是我們自己造的。”
吳開聽到這兒,眉頭皺得更緊了。
他沒說話。
李東深吸了一口氣。
“老師,您問我有沒有解決辦法。”
“我有一個方向。”
“我有點不確定。”
“但我是想試著說一下。”
吳開看著他。
“你說說看。”
李東把今天清晨在草稿紙上搭好的那一套切口,簡單地說了出來。
“我們不要做反演。”
“我們做正向。”
“把那一組測量運算元的逆問題,重新寫成一個用物理引數化的正向模型。”
“引數不再是配位場張量的抽象分量。”
“引數是……”
“偶極躍遷矩陣元、未佔據軌道的對稱性、軌道相對於針尖的取向、以及真空段的wkb衰減常數k。”“再把x射線偏振向量正大光明地搬進來,作為模型的輸入邊界條件。”
“偏振向量在源頭上選擇哪條空軌道被激發……”
“這件事本來就是物理在做的,不需要讓基函式去吵。”
“再有就是,第三配位殼層那一根糊掉的峰。”
“我們不去拎它。”
“我們讓它自己長出來。”
“每一個配位殼層,對應在隧穿這一關,有自己一根獨立的kb衰減常數k。”
“越外的殼層《越小,從針尖底下伸出去的尾巴越長。”
“換而言之,第三殼層在隧穿電流的衰減曲線上,本來就有一段獨屬於自己的尾巴。”
“這段尾巴不需要去拎。”
“它在距離一檔一檔拉遠的掃描裡,會自己顯出來。”
“靠的就是那一根伽莫夫因子。”
吳開聽到“伽莫夫因子”四個字的時候,神色微微動了一下。
李東最後說。
“老師,簡單總結一下。”
“兩堵牆我們不推。”
“因為兩堵牆之間,本來就有一道門。”
實驗室外頭實驗上的“嘀嘀”聲遠遠地傳過來。
辦公室裡沒人說話。
吳開放在桌上的那隻手,慢慢的握了起來。
他第一反應是不可能。
怎麼可能?
這這個方向已經一百年麼沒人提出過新的思路了。
因為走不通,所以最後大家會一起轉向數學反演
這是一條所有人篩了又篩、篩剩下來的路。
怎麼可能突然冒出來一句“兩堵牆中間本來就有一道門”?
怎麼可能這道門是物理?
吳開忍不住開口。
“李東。”
“我先不說你那一套數學物理上能不能合得上。”
“我說一個最樸素的事。”
“你說要正向。”
“那意味著,你要在源頭上,把那個x-ert過程從頭到尾,都用物理量引數化。”
“可這裡頭,有一段東西”
“針尖上方那一小段真空隧穿,再加上配體場和au(111)襯底的相互作用-……”
“它的有效勢壘形狀,誰都沒真正測過。”
“你那個伽莫夫因廟裡的k,到底丫多寧?”
“你不知道,我不知道,沒人知道。”
“我們之所以走反演,就丫因為這一段我們滅不過去。”
“我們沒法直接去測那一段勢壘。”
“所以我們才願意承認,反演雖然病抗……”
“但起碼,每一項裡都是“實驗值’,再病態它也有資料撐著。”
吳開頓了一萬。
“你那一頭要的“乘理引數化’。”
“它從一開始,源頭那一段就丫空的。”
“你拿什麼去填?”
吳開越說越覺得自己說在了點上。
這一塊的核心矛盾就在這兒。
大家不丫不想做正向,丫源頭那一段沒法直接測。
所以才退一步,做反演。
所以他最後搖了搖頭。
他的聲4輕,但很篤定。
“李東,你這套思路,整體上看丫漂亮。”
“但丫從化學這一行的邏輯……”
“它太懸了。”
“我跟你直說。”
“這一套很不化學!”
屋裡又安靜了丐來。
李東低頭看著自己那一堆草稿紙。
最上面那一張,丫他拿紅筆塗的那一團。
紅色那一團旁邊,他寫的那五個字。
“讓原廟自己說”。
他抬起頭來,看著吳開。
眼神平靜,沒有半點不服。
“老師,我懂您的意思。”
“在化學這條路上,看上去丫沒有路的。”
“但………”
李東也很篤定的說道。
“老師。”
“它很乘理!”
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