freegale网友的BCS倒空间大阵
G-L理论是唯象理论,而BCS理论则是唯观理论,不是一个层次的东西.一个唯象
理论再成功,也不会被认为是对一个物理问题的最终解决.G-L理论可以很好的
描述超导现象,却无法回答超导形成的背后原因.只有BCS理论从微观层次上回
答了超导现象的物理机制,这就是电子之间可以通过电子-声子作用而相互吸引,
从而形成cooper对,导致正常态的费米球失稳,而塌缩到一个高度有序的状态-
超导态.所以BCS理论的出现才被认为是对常规超导问题的最终解决,所以该理
论得到了诺贝尔物理学奖.把G-L理论和BCS理论看成是平行的理论是不通的.
众所周知,对常规超导研究最关键的突破是cooper对的概念的出现.而cooper对
是电子在倒空间(k-空间),而非实空间的配对.没有倒空间,费米面的概念,理解
常规超导是不可能的.元江舍弃这些概念不用,而独独钟情于波函数的实空间分
部,实在是本末倒置,或曰"抓了芝麻,丢了西瓜"
有人说当前高温超导的难解是因为没有朗道,费曼这样的物理学大师,这实在是
对物理学史的无知.须知,朗道,费曼都研究过常规超导问题,但朗道只是停留
在唯象的水平上,而费曼一无所获,而且他清楚地知道他搞不了这个问题,很快
就退出了.现在我们知道,高温超导比常规超导远为困难和复杂.常规超导的实
验清晰明了,其母体正常态是简单金属,而BCS理论也只是Hartree-Fock近似,本
质上是一个单体问题.而高温超导是一个多体问题,其理论解释自然复杂得多.
其实验结果也是杂乱无章,高温超导的母体正常态的性质本身已极为复杂而怪异,
所以有正常态不正常的说法.所以朗道也好,费曼也好,牛则牛矣,但既然常规
超导都搞不定,就没有理由说生在今天就能解觉高温超导的问题.
BCS理论的两大基石:
电子配对,电声作用,这两点导致一个费米面上的能隙 (Gap)。
这两点可在一切导电金属中找到。
为什么那些好的导电体,如铜,不能进入超导态?
这是一个普遍的现象。
由此,如果我讲BCS理论不充分,是否成立?
我们再看在已经找到的超导体,有所谓gapless超导现象,这又怎么用
BCS理论解释? 由此,如果我讲BCS理论不必要,是否成立?
如果两点都成立,那么BCS理论既不充分也不必要,那这理论是否能
独步天下?
走过超导之路(5)--青史从头论
送交者: 元江 于 2004-12-23, 08:40:03:
走过超导之路(5)--青史从头论
元江
还是在文革期间,我在工厂做工人。那时一周六天工作制,每晚还得政治学习二
小时,只有周五周六晚上得空。周五晚上是组织生活,周六么是家庭生活,组织
在家庭之前。我们最怕的是开大会,当时有个军代表,中年,原是个营级,白天
打牌睡觉,晚上等革委会主任讲完了话,笑嘻嘻地端着茶缸子上台,旁边自有人
给送上热水壶,一包烟望桌子上一丢,开讲。这个军代表并没有多少文化,讲不
出什么名堂,把一些道听途说的闲事翻来复去,可以讲上近两个小时,我们总是
盼他讲一句"现在来总结一下。。。",这句话出来就意味着讲话要结束了。
我当时很自然地就假设,我如果坐在台上,不会像他一样讨人厌。
嘻嘻,我这超导帖子系列看来也象这个军代表的讲话了,网友热情日渐低落,那
么我也学军代表来一句,"现在来总结一下。。。"给网友们振作一下精神。
我把金茨伯格-朗道的两大成果介绍得差不多了,现在可以总结一下了。
都说金茨伯格-朗道理论是唯象理论,其实啊,朗道理论是唯象理论,而金茨伯格
-朗道理论是半唯象理论。半唯象理论不是连唯象理论都不够资格的意思,它是半
微观理论的意思。为什么说半微观呢?金茨伯格-朗道理论的"序参量"也就是那
个ψ,是含空间坐标的,已经不是朗道理论的那个大个儿Ψ了。其实,说它是
半微观都是瞎摆乎,这主要是ψ的出身不好,所以那些以正宗微观自居的理论就
要排挤它,把ψ说成是"半微观",也就是"可以教育好的子女"。在对阿氏和
德.让的介绍中,我们已经看到,ψ就是一个在微观尺度上的东西,要说尺度的
话,象BCS理论里随便找来一个长度都可以比ψ的空间尺度大,最多也就和ψ一
样小。我做过的超晶格计算中有单个薄层小到30埃,大概才15个原子的大小的,
ψ照样在里边待的好好的,还不微观么?。不过,就是叫个半微观,半唯象也没
有关系。只要能解决问题就行。杀猪杀屁股,各有各的杀法,为什么一定要捆翻
呢?对吧,酸猪?:-)
我们来盘点阿氏的成功之处:有一个明确的数学解,确立κ作为超导分类标准(做
生物的同学可以想象男女分类标准的重要性),预言磁涡旋点阵(实验证实),结合
磁通量子化可以提供理论参数e*是两个电子电荷值,所以是超导电子配对的一个
证据。不成功之处是不能描述有边界有形状的超导体的磁行为,因为假设了无限
空间(无限大导体)。对於空间问题后文还要提及。
我们再盘点德.让与圣.简姆斯的成功之处:有一个明确的数学解,这个解包括
在不同位置的不同的波形、以及随波形位置而变化的能谱。从这些解中选出的一
个解意味着这个解有最小能量、有最佳波形并在最佳位置。有能量,波形,位置
的变化,使德.让与圣.简姆斯对半无限导体预言了表面效应(当厚度很大时的情
况),对薄膜预言了尺寸效应(size effect,Size does matter:-)),给出成核中
心
(nucleation center)的意义。不足之处在於不能在导体厚度很大时过渡到老阿的解,
即不能描写大块超导体中心处的解
送交者: 元江 于 2004-12-23, 08:40:03:
走过超导之路(5)--青史从头论
元江
还是在文革期间,我在工厂做工人。那时一周六天工作制,每晚还得政治学习二
小时,只有周五周六晚上得空。周五晚上是组织生活,周六么是家庭生活,组织
在家庭之前。我们最怕的是开大会,当时有个军代表,中年,原是个营级,白天
打牌睡觉,晚上等革委会主任讲完了话,笑嘻嘻地端着茶缸子上台,旁边自有人
给送上热水壶,一包烟望桌子上一丢,开讲。这个军代表并没有多少文化,讲不
出什么名堂,把一些道听途说的闲事翻来复去,可以讲上近两个小时,我们总是
盼他讲一句"现在来总结一下。。。",这句话出来就意味着讲话要结束了。
我当时很自然地就假设,我如果坐在台上,不会像他一样讨人厌。
嘻嘻,我这超导帖子系列看来也象这个军代表的讲话了,网友热情日渐低落,那
么我也学军代表来一句,"现在来总结一下。。。"给网友们振作一下精神。
我把金茨伯格-朗道的两大成果介绍得差不多了,现在可以总结一下了。
都说金茨伯格-朗道理论是唯象理论,其实啊,朗道理论是唯象理论,而金茨伯格
-朗道理论是半唯象理论。半唯象理论不是连唯象理论都不够资格的意思,它是半
微观理论的意思。为什么说半微观呢?金茨伯格-朗道理论的"序参量"也就是那
个ψ,是含空间坐标的,已经不是朗道理论的那个大个儿Ψ了。其实,说它是
半微观都是瞎摆乎,这主要是ψ的出身不好,所以那些以正宗微观自居的理论就
要排挤它,把ψ说成是"半微观",也就是"可以教育好的子女"。在对阿氏和
德.让的介绍中,我们已经看到,ψ就是一个在微观尺度上的东西,要说尺度的
话,象BCS理论里随便找来一个长度都可以比ψ的空间尺度大,最多也就和ψ一
样小。我做过的超晶格计算中有单个薄层小到30埃,大概才15个原子的大小的,
ψ照样在里边待的好好的,还不微观么?。不过,就是叫个半微观,半唯象也没
有关系。只要能解决问题就行。杀猪杀屁股,各有各的杀法,为什么一定要捆翻
呢?对吧,酸猪?:-)
我们来盘点阿氏的成功之处:有一个明确的数学解,确立κ作为超导分类标准(做
生物的同学可以想象男女分类标准的重要性),预言磁涡旋点阵(实验证实),结合
磁通量子化可以提供理论参数e*是两个电子电荷值,所以是超导电子配对的一个
证据。不成功之处是不能描述有边界有形状的超导体的磁行为,因为假设了无限
空间(无限大导体)。对於空间问题后文还要提及。
我们再盘点德.让与圣.简姆斯的成功之处:有一个明确的数学解,这个解包括
在不同位置的不同的波形、以及随波形位置而变化的能谱。从这些解中选出的一
个解意味着这个解有最小能量、有最佳波形并在最佳位置。有能量,波形,位置
的变化,使德.让与圣.简姆斯对半无限导体预言了表面效应(当厚度很大时的情
况),对薄膜预言了尺寸效应(size effect,Size does matter:-)),给出成核中
心
(nucleation center)的意义。不足之处在於不能在导体厚度很大时过渡到老阿的解,
即不能描写大块超导体中心处的解
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