加载中…

加载中...

个人资料
朗道集结号
朗道集结号 新浪个人认证
  • 博客等级:
  • 博客积分:0
  • 博客访问:53,641
  • 关注人气:113
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
相关博文
推荐博文
谁看过这篇博文
加载中…
正文 字体大小:

朗道“势垒”:理论物理最低标准

(2016-11-09 11:04:58)
标签:

杂谈

摘要:基于朗道-栗弗席兹《理论物理学教程》,朗道发明了著名的“朗道势垒”(Landau’s barrier),即一套全面测试学生对理论物理学知识掌握程度的方法。“势垒”由九种测试组成,头两种测试学生的数学能力,包括如何计算微积分,相当于入门测验;其他七种涵盖了《理论物理学教程》几乎全部内容,诸如理论力学、热力学与统计物理学、相对论与场论、非相对论量子力学、量子场论与粒子物理学、连续介质的电动力学、流体力学与弹性理论等。在如此森严的壁垒面前,大部分学生要么无功而返,要么半途而废。直到朗道去世,总共仅有43人成功地穿越了“势垒”而成为他的学生。郝柏林院士是中国人里唯一通过该项考试的杰出者。

      在哈尔科夫工作期间,24岁的朗道为希望追随他工作的研究生们制定了“理论物理最低标准”,即后来有人称为朗道“势垒”的一套考试.按照以后规范化了的要求,“最低标准”由一门数学和八门理论物理面试组成.后八门是理论力学、经典场论包括狭义和广义相对论、统计物理、非相对论量子力学、连续介质电动力学、物理动理学、连续介质流体力学和弹性力学、量子场论.考试中注重解决具体问题的能力,而不是抽象的理论框架.朗道有一次对年轻学生说,有准备的人应能在三个月里通过“最低标准”,如果需做准备也应能在一年内完成.朗道的许多自立门户的学生,也曾先后按“最低标准”取录学生.其实,对于有志于理论物理研究的俄国学生,“最低标准”谈不上是个“势垒”,他们通常在大学本科就开始闯关.

  最初朗道自己主持每次考试,后来由他的教授级的助手们分担大部课程,但第一门数学和最后一门量子场论总是由朗道本人出面.朗道备有一个笔记本,他亲自记录下最终通过考试的人名和年份.从1933年到1961年底,总共有43个名字记录在案.据不完全统计,这43人中至少有18人后来成为苏联或加盟共和国科学院院士或通讯院士,有一位获得诺贝尔物理学奖.名单中唯一的非苏联公民是1935年在哈尔科夫通过考试的匈牙利人Lszló Tisza,他比朗道大一岁,1941年移居美国,在麻省理工学院执教到退休,现仍健在.还有少数人在通过“势垒”之后,精疲力尽、心力交瘁,从此销声匿迹.  笔者1959年6月从哈尔科夫国立大学物理数学系的理论物理专业毕业.当时该校的理论物理教研室由I.栗弗席兹(Ilya M. Lifshitz)主持.他是同朗道一起撰写《理论物理学教程》的E.栗弗席兹的弟弟.由于独立奋斗,他在1960/1970年就当选为苏联科学院通讯院士和院士,而其兄在1966/1979年当选.我在1958年初在栗弗席兹那里通过了“最低标准”中的理论力学.后来由于提出把大学四、五年级并在一起修完的“跃进”计划,未再继续考“最低标准”.毕业回国不久,我就卷入了高分子半导体“大会战”,根本忘记了国家科委要我同另外150位归国同学在国内实习两年,再到苏联读研究生的任务.1961年秋,150人中的15人被通知到外语学院报到.  1961年10月27日我到达莫斯科大学物理系,提出要做朗道的研究生.系秘书查了课表,三天后在大课教室外面,等候朗道课间休息.我对朗道说明来意后,他说:“您知道,我不接收没有通过理论物理最低标准的学生”,(俄语习惯对生疏者称“您”).我说,知道,我会通过.他又说,“我担心您会落入极其困难的境地”.我说,“那我就尝试从那种境地里闯出来”,用的是俄语中最坚决的表达方式.朗道说,“好吧,那您就试试吧”,并给了电话号码,要我准备好就打电话定考试时间.我又问,可以参加您的讨论班吗?他说,每星期四上午11点,任何人都可以自由参加.我知道有几位中国同学曾经试考过最低标准,但没有人真正通过.于是稍事准备后就打电话到朗道家里.考试定在11月11日上午,在物理问题研究所理论室朗道自己的房间里.他让我坐在办公桌前,拿一张白纸写了个不定积分,就到走廊中去同别人谈话.过一会儿,他进来从后面看了一下,看到已经走上正路,就说,够了,够了,又写了另一个问题.记得有一道题是要简化一个比较复杂的矢量分析表达式.由于我的数学知识基本上源于自学,解题实践不足,于是采取了最有把握的办法,把矢量关系全部用单位对称和反称张量写出来,再按爱因斯坦规则缩并指标.朗道看到以后,大笑了几声,告诉我怎样走捷径.  我事先从苏联同学处听说,同朗道考试,要看谁先说“再见”.如果一道题做不上来,你就得说“再见”,以后还有机会再试一两次.如果朗道主动说“再见”,那是个好征兆.我做了5道题后,朗道拿出三张打字纸,并且说“矢量运算您稍慢一些,不过会习惯的.再见”.那三张纸上印着接受其他各门考试的人名和他们的电话,还开列了研读《教程》准备考试时可以略而不读的章节.那时,10卷《教程》还没有出齐,《物理动理学》(现《教程》第10卷)用的是古列维奇的专著.  1962年朗道受伤之后,讨论班停了约两个月,从3月22日起继续,不过朗道的座位始终空着.6月7日我考过连续介质电动力学.这时朗道不可能在短期内恢复已成定局,量子场论改由阿布里科索夫(注:阿布里科索夫2003年获诺贝尔物理学奖)主考.原准备在7月间考掉这最后一门,但由于阿氏休假,推迟到9月20日才考完.以后就随阿氏从事研究.

  未能由朗道本人把名字写进通过“最低标准”的名单,是一件憾事.因此,我从来不说自己是朗道的学生.然而,趁年轻精力充沛,集中10来个月研读《理论物理学教程》和通过“最低标准”,确实终生受益.


本文节选自郝柏林院士《朗道百年》物理·37卷(2008年)第9期



“朗道十诫”石板


朗道十诫”石板

      1958年苏联原子能研究所为庆贺朗道50岁寿辰,送给他的刻有朗道在物理学上最重要的10项科学成果的大理石板,这10项成果是:

1. 量子力学中的密度矩阵和统计物理学(1927年)      

2. 自由电子抗磁性的理论(1930年)                  

3. 二级相变的研究(1936-1937年)                 

4. 铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935年)  

5. 超导体的混合态理论(1934年)                   

6. 原子核的几率理论(1937年)

7. 氦Ⅱ超流性的量子理论(1940-1941年)

8. 基本粒子的电荷约束理论(1954年)

9. 费米液体的量子理论(1956年)

10. 弱相互作用的CP不变性(1957年)


0

阅读 评论 收藏 转载 喜欢 打印举报/Report
  • 评论加载中,请稍候...
发评论

    发评论

    以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。

      

    新浪BLOG意见反馈留言板 电话:4000520066 提示音后按1键(按当地市话标准计费) 欢迎批评指正

    新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 会员注册 | 产品答疑

    新浪公司 版权所有