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蓝翔图书 > 学神系统:爆肝高考全科满分 > 第193章 课堂上的惊艳解答!教授刮目相看!

第193章 课堂上的惊艳解答!教授刮目相看!(2/4)

    “金丝眼镜兄”嘴角撇了撇,心想:“哼,不过是背了点定义而已,谁不会?”

    秦风仿佛没有看到他的表情,继续说道:“而本题的关键在于引入了‘局域化的负能量密度场’。这个场的存在,必然会与bEc发生相互作用,从而修正原有的哈密顿量。”

    “如何修正?我认为,可以从系统的拉格朗日密度入手。我们构建包含bEc场 Ψ\\psiΨ 和负能量密度场 ?\\phi? 的总拉格朗日密度 Ltotal=LbEc(Ψ)+Lfield(?)+Lint(Ψ,?)\\mathcal{L}_{total} = \\mathcal{L}_{bEc}(\\psi) + \\mathcal{L}_{field}(\\phi) + \\mathcal{L}_{int}(\\psi, \\phi)Ltotal=LbEc(Ψ)+Lfield(?)+Lint(Ψ,?)。其中,Lint\\mathcal{L}_{int}Lint 就是描述两者相互作用的项。”

    秦风顿了顿,目光扫过台下,看到不少人已经露出了迷茫的表情。

    他微微一笑,继续道:“这个相互作用项的具体形式,取决于负能量密度场的性质。但通常,我们可以假设它与bEc的密度 iΨi2|\\psi|^2iΨi2 成正比,或者与bEc的流密度有关。例如,可以取一个简单的形式,如 Lint=giΨi2?\\mathcal{L}_{int} = g |\\psi|^2 \\phiLint=giΨi2?,其中 ggg 是耦合常数。”

    “通过对总拉格朗日密度进行变分,得到场方程,然后进行正则量子化,我们就可以得到修正后的哈密顿量 h^′=h^bEc+h^int\\hat{h}' = \\hat{h}_{bEc} + \\hat{h}_{int}h^′=h^bEc+h^int。将这个修正后的哈密顿量代入薛定谔方程,即可得到该系统的修正薛定谔方程。”

    秦风的语速不快,但每一个字都清晰无比,逻辑链条层层递进,严谨得如同教科书一般。

    教室里,渐渐安静下来。

    那些原本等着看笑话的学生,脸上的嘲讽之色慢慢褪去,取而代之的是一丝困惑,和一丝……难以置信。

    “他……他好像不是在胡说八道?”

    “拉格朗日密度?正则量子化?这些不是研究生课程才会接触到的东西吗?”

    “金丝眼镜兄”脸上的不屑早已消失,取而代之的是一片凝重。他发现,秦风所说的每一个步骤,虽然他无法完全理解其深层含义,但从逻辑上听起来,似乎……并没有什么明显的漏洞!

    颜柯利教授原本微微靠在讲台边缘,带着一丝审视的目光,此刻也不知不觉地直起了身子。他那双深邃的眼睛里,闪过一抹异样的光芒。

    这个新生,似乎真的有点东西!他所提出的思路,虽然只是一个框架,但方向是正确的,而且切入点非常专业,远不是普通本科生能想到的。

    “那么,第二问,预测此bEc的稳定性条件。”秦风没有停顿,继续流畅地说道,仿佛这些复杂的物理概念在他口中,就如同家常便饭一般简单。

    “bEc本身是一种亚稳态,对外界扰动非常敏感。引入具有负能量密度的场,直觉上就可能导致系统向更低的能量态跃迁,甚至发生塌缩,从而破坏凝聚态的稳定性。”

    “要预测其稳定性条件,我们可以从分析系统的能量入手。在得到修正后的哈密顿量 h^′\\hat{h}'h^′ 之后,我们需要考察其本征谱。如果系统的基态能量存在下界,并且在微小扰动下能够恢复到平衡态,那么系统就是稳定的。”

    “具体的分析方法,可以考虑线性稳定性分析。即在平衡解的基础上引入微小扰动,然后考察扰动随时间的演化。如果扰动随时间衰减,则系统稳定;如果扰动随时间指数增长,则系统不稳定。”

    “数学上,这通常涉及到求解一个复杂的本征值问题。我们可以尝试用bogoliubov变换等方法,将哈密顿量对角化,得到元激发的色散关系 w(k)\\omega(k)w(k)。如果对于某些波矢 kkk,元激发的能量 ?w(k)\\hbar\\omega(k)?w(k) 变为虚数,或者出现能量为负的模式,那么就意味着系统存在不稳定性,例如动力学不稳定性或能量不稳定性。”

    秦风侃侃而谈,条理清晰,逻辑严密。他甚至提到了bogoliubov变换这种处理bEc集体激发的专业方法,这让台下真正懂行的一些高年级旁听生(如果有的话)或者颜柯利教授本人,都感到有些不可思议。

    “嘶……”教室里响起一片倒吸凉气的声音。

    “bogoliubov变换?那是什么鬼?听起来就好高级的样子!”

    “我感觉我的脑子已经变成一团浆糊
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