许铭盯著那两条线,脑子飞速运转。
“可是……”他下意识地说,“自旋-轨道耦合之后的对称群是什么肯定比原来的点群小,但小多少怎么確定”
“用李代数。”
“自旋-轨道耦合项可以看作是so李代数中某个生成元的函数。它的核,也就是跟它对易的子代数就是你想要的对称群对应的李代数。这个子代数的结构,可以用嘉当分解求出来。”
他顿了顿,又说:“具体到你的情况,td点群对应的对称代数,加上自旋-轨道耦合之后,通常会降到某个阿贝尔子群,可能是c2v或者d2d。你需要先算出这个子群,然后再做对称化。”
许铭愣在那里。
李代数。
嘉当分解。
这些东西他在群论教材里看过,但从没想过能用到化学问题上。
他盯著手机上的照片,脑子里的碎片开始慢慢拼起来。
td点群……
自旋-轨道耦合……
c2v子群……
如果自旋-轨道耦合的方向是某个特定的晶轴,那剩下的对称性確实是……
“我明白了!”
他眼睛亮了起来,声音都高了:“你是说,自旋-轨道耦合相当於一个『对称性破缺』项,它把原来的点群g破缺到一个子群h。我应该先確定这个h,然后在h的不可约表示下做块对角化,而不是在g的不可约表示下做”
肖宿点点头。
许铭盯著手机上的照片,看了很久,然后长长地呼出一口气。
喃喃道:“我想了三个月,方向就完全想反了”
肖宿没说话,目光又回到那个湍流演示装置上。
许铭站在旁边,心里翻江倒海。
三个月。
他卡在这个问题上三个月了,熬了多少个夜,算了多少遍,甚至为这事还专门把wigner和weyl的群论原著翻出来啃了一遍。
结果不是技术细节的问题,是框架层面的方向问题。
他一直以为自旋-轨道耦合是“微扰”,应该加在对称化之后的哈密顿量上。
但肖宿告诉他,自旋-轨道耦合是“对称性破缺”,应该先確定它破缺到什么程度,再在那个破缺后的对称性下做处理。
这是两种完全不同的物理图像。
前者把自旋-轨道耦合当成一个小修正,后者把它当成一个改变体系基本对称性的因素。
而正確的,显然是后者。
“谢谢你,肖宿。”许铭认真地说,“真的,谢谢你。这个思路,比我之前想的深多了。”
肖宿转过头看他,表情平静:“不客气,你接送我们,应该的。”
许铭愣了一下,然后笑了。
这孩子,还挺讲礼数的。
……
从航空航天博物馆出来,已经是傍晚了。
华盛顿的冬天黑得早,五点多钟天色就暗下来了。
街道两旁的灯柱亮起暖黄色的光,行人的影子被拉得很长。
许铭开车送他们回酒店,路上车里很安静。
顾清尘和陆佳木在后座小声聊著什么,肖宿靠在窗边,看著外面的夜景发呆。
等红灯的时候,许铭从后视镜里看了肖宿一眼。
少年的侧脸被路灯的光映得忽明忽暗,看不出在想什么。