乐文小说网 > 我的系统能刷数学经验 > 第229章 实验验证

第229章 实验验证


徐辰的理论推导虽然完美,但在物理实验室里,大家看他的眼神依然充满了怀疑。

“拓扑霍尔效应?贝里曲率?”

一位博士生推了推眼镜,语气中带着一丝怀疑,“徐辰同学,你的数学确实很漂亮。但是,把一个看似杂质引起的信号,强行解释成这么高大上的拓扑效应,是不是有点……为了发文章而编故事的嫌疑?”

“是啊。”另一位博士生也小声嘀咕,“这听起来太玄乎了。我们搞实验的,讲究的是实证。万一那真的就是一坨顽固的铁粉呢?”

这种质疑很正常。

在物理学史上,把仪器故障当成新发现的乌龙事件数不胜数。比如著名的“超光速中微子”事件,最后查出来竟然是一根光纤没插紧。

大家都被“狼来了”给吓怕了。

徐辰并没有生气,他理解这种谨慎。

“想要铁证?没问题。”

徐辰走到白板前,擦掉了那些复杂的积分公式,只留下了一个简单的晶体结构图。

“区分‘杂质’和‘拓扑’,在数学上有一个最简单、也最致命的判据——对称性。”

徐辰提出了自己设计的实验方案。

“Mn₃Sn的空间群拥有  C3旋转对称轴。这意味着,如果你绕着这个轴旋转样品,每转120度,晶体的物理性质必须完全复原。”

“就像一个正三角形,转120度后,它还是那个正三角形。”

“所以,我的指令很简单。”

徐辰看向张乐阳,语气不容置疑:

“把样品装进旋转探头。绕着[001]轴(c轴)旋转。每转10度测一个点,我们要看它随角度变化的完整图谱。”

“如果信号是乱的,或者是不变的,那我认输,这就是杂质。”

“但如果信号呈现出完美的、周期性的六重或三重对称变化……”

徐辰嘴角勾起一抹冷笑。

“那就证明,没有哪坨铁粉能这么懂几何学,转得这么标准。”

……

张乐阳深吸了一口气。

“行!那就测!”

实验室里,气氛紧张到了极点。

张乐阳亲自操作,小心翼翼地将微纳器件装进了带有旋转功能的低温恒温器。

降温,加磁场。

“开始旋转。”

随着步进电机的轻微嗡嗡声,样品开始在磁场中缓缓转动。

所有人都屏住了呼吸,死死地盯着屏幕上那个代表霍尔电压的光点。

“0度……信号为正,峰值巨大。”张乐阳报着数,声音有些发紧。

“10度……下降了。”

“20度……还在降。”

“30度……”

光点在屏幕上缓缓移动,拖出一条长长的尾迹。

“快到60度了!”旁边的师弟忍不住喊了一声。

如果是杂质,信号可能根本不会变,或者只是随机波动。

但如果是拓扑效应,根据对称性,60度应该是一个关键的节点——信号应该过零,甚至反转!

“50度……55度……”

张乐阳的手心全是汗,他感觉自己的心跳都快跟不上电机的转速了。

“60度!”

屏幕上的光点猛地一跳,穿过了零点线,直接扎进了负值区域!

“反转了!反转了!”

实验室里响起一阵压抑的惊呼。

……

但这还不够。

真正的考验在后面。

“继续转!”徐辰的声音依旧冷静。

“90度……负向峰值。”

“100度……开始回升。”

“110度……”

所有人的目光都聚焦在那个即将到来的120度。

那是C3对称性的灵魂所在。

如果真的是晶格效应,那么在120度时,信号必须完美复现0度时的状态——也就是再次过零,反转回正!

“115度……”

“118度……”

“120度!”

张乐阳的手停住了。他感觉自己的心跳声大得像是在擂鼓。

“这是见证奇迹的时刻。”

徐辰的声音平静得有些突兀,在这死寂的实验室里显得格外清晰。

张乐阳颤抖着按下了测量键,进度条缓慢地爬行。

10%……30%……50%……

每一个数据点的跳动,都像是在众人的心弦上重重拨了一下。

终于,进度条走完。

一条新的红色曲线,在屏幕上缓缓绘制出来。

它从零点出发,向上攀升,越过峰值,然后回落。

“复现了!完美复现!”

张乐阳激动得差点把鼠标扔出去。

随着角度的继续增加,那条曲线在屏幕上画出了一个完美的、如同正弦波一样的周期性图案。

……

“别急,还有240度。”徐辰依然神色淡然,仿佛这一切都在他的预料之中。

张乐阳咽了口唾沫,感觉喉咙发干。他继续转动旋转杆。

150度……180度……210度……

曲线再次经历了一轮疯狂的变形、反转、扭曲。

终于,240度。

测量开始。

这一次,没有人说话。只有电脑风扇的嗡嗡声,和众人急促的呼吸声。

屏幕上,一条蓝色的曲线跳了出来,毫不犹豫地扑向了那两条已经重合的红黑线。

啪!

三线合一!

完美的重合!

就像是有人拿着尺规作图画出来的一样标准!

而在中间的那些角度,信号则呈现出严格的  cos(3θ)周期性变化规律。

……

每隔60度,信号就反转一次;每隔120度,信号就完美复现一次!

当转完一整圈360度时,屏幕上出现了一朵完美的“六瓣花”。

那是教科书级别的六重对称性!

“卧槽……”

刚才那个质疑的博士生,眼镜都快掉下来了。

“这……这怎么可能?这么完美的对称性?”

“这绝对不是杂质!”张乐阳激动得跳了起来,指着屏幕大喊,“杂质不可能这么听话!杂质不可能懂群论!”

“这是晶格!这是内禀的拓扑性质!”

实验室里瞬间沸腾了。

所有的质疑,在这一刻,都被那条完美的曲线击得粉碎。

徐辰站在人群后,看着那朵“六瓣花”,脸上露出了满意的笑容。

“看,这就是张量的不变性。”

“数学,诚不欺我。”

……

“成了!真的成了!”

短暂的死寂后,张乐阳爆发出一声狂吼,激动得差点把旋转杆给拔出来。他一把抱住徐辰,用力拍打着徐辰的后背,语无伦次:

“徐神!你神了!这真的是内禀的!这不是杂质!这是拓扑!这是完美的C3对称性啊!”

整个实验室瞬间沸腾了。

大家互相拥抱,欢呼,仿佛刚刚赢得了一场世界杯决赛。

徐辰被张乐阳勒得有点喘不过气,但他看着屏幕上那完美的周期性变化,嘴角也勾起了一抹笑意。

他指着那三条合一的曲线,轻声说道:

“看,这就叫张量的不变性。”

“物理学或许会骗人,但对称性永远不会。”

……

随着这个关键实验的成功,困扰了课题组半个月的乌云彻底消散。

这不再是一个“洗不掉杂质”的失败实验,而是一个“发现全新拓扑量子效应”的重大突破。

“巨大的室温拓扑霍尔效应。”

“零磁场下的贝里曲率场。”

这些关键词,每一个都足以让这篇论文登上《Nature》的正刊。

张乐阳看着徐辰,眼神中满是崇拜:“服了……我是真服了。徐神,你这脑子到底是怎么长的?你怎么就敢肯定它一定会重合?”

徐辰淡淡说道:“因为在群论的绝对统治下,电子没有自由意志。”

……


  (https://www.lewenwx.cc/5521/5521474/39492801.html)


1秒记住乐文小说网:www.lewenwx.cc。手机版阅读网址:m.lewenwx.cc