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 ω(k)\omega(k)ω(k)。如果对于某些波矢 kkk,元激发的能量 ?ω(k)\hbar\omega(k)?ω(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。
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“Bogoliubov变换?那是什么鬼?听起来就好高级的样子!”<
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