时间晶体引发的争论


2012年,美国麻省理工学院的维尔切克(Wilczek)教授写了两篇论文, 提出可能会存在一种的物质形态,时间晶体。所谓时间晶体,是与空间晶体相对应的,在时间上自发的周期性变化的物态。这种物态应该是系统的基态,非常稳定。 读到他的预印本论文后,我们非常兴奋,很快就提出了一个在实验室中可以实现的时间晶体模型,并把时间晶体的概念进一步的推广到时空晶体。幸运的是,我们的论文与维尔切克的论文最后一起在同一期的PRL上发表了,编辑还把我们的论文中有关时间晶体的示意图选为当期的封面。能与诺贝尔物理奖获得者维尔切克教授就同一个问题在同一期PRL上发表论文,我们感到非常的荣幸。

学术上,一个新的概念提出后,引发的往往是质疑和争论,而不是鲜花与掌声。时间晶体就是一个最新的例子。很快,时间晶体就引起了巨大的争议。法国的布鲁诺(Bruno)教授写了两篇质疑论文发表在PRL上,分别质疑维尔切克我们的论文。后来他还专门写了一篇论文,提出了一个定律来否定时间晶体的存在性。我们的答复很遗憾没有发表在PRL上,只得贴上arxiv供大家参考。

虽然有很大的质疑,我的合作者,加州大学伯克利分校的张翔教授李统藏博士他们还是申请到了足够的经费来验证理论方案,他们扎扎实实的开始做实验了。维尔切克也发表了新的论文来支持时间晶体。实际上,大家对时间晶体的定义本身还没有完全达成一致。虽然时间晶体这个概念很吸引人,可是巨大的争议也让很多人对此望而却步。

学术界对此似乎沉寂了一段时间。可就在这个十月,一下子又出现了四篇论文来讨论时间晶体。其中一篇论文仔细的讨论了概念的定义问题,并由此反对时间晶体的存在性。另外一篇论文讨论了时间晶体自发对称性破缺,提出了一个现实的模型支持了时间晶体可能存在。

这 些后继的讨论文章我都读了,作者大都是学界的大牛。我们的工作能够成为这个巨大争议话题的一部分起源,我很荣幸,也很兴奋。学习思考与之相关的理论,思考 这个争议性的概念,让我学习了更多的丰富和鲜活的物理。我的研究兴趣也越来越多的偏向于量子物理的基本概念,比如说薛定谔猫态。有时候我也怕,总研究这些 争议性的题目,会走偏了。所以我给自己定下规定,不做太多概念的纠缠,研究真实的物理系统,促进在真实物理系统中看到这些新奇的量子物理现象。