d*********o
发帖数: 6388 | 1 http://spe.hnu.edu.cn/info/1080/2202.htm
近期，一个困扰科学家半个多世纪的物理学难题被两位本科生破解了。湖南大学物理
与微电子科学学院应用物理专业2013级本科生连丁坤和胡樑栋于毕业前在扩张的狄拉克
量子化方案内，攻克了曲面上粒子运动的量子化难题。相关成果发表于《物理学年鉴》。
“本科生完全有可能做出惊人的科学成果。他们没有那么多条条框框的限制，反而
胆子更大、想法更多。”论文通讯作者、湖南大学物理学教授刘全慧说。
难题于“胡乱计算”中被攻破
研究微观情况下受约束的粒子运动，就要用到量子力学。如何把量子力学建立在弯
曲曲面上，一直是量子力学中的难题。
半个多世纪以来，人们相信，粒子被限制在弯曲曲面时，量子力学性质的理论描述
将受制于算符次序的含糊性。这使得理论研究者只好求助于采取完全不同于狄拉克量子
化规则的其他理论框架。
“但由于狄拉克量子化方法是最基本的量子手段，学者们争论了很多年，莫衷一是
。”刘全慧告诉记者。
他和学生一起，深耕十余年，致力于在狄拉克量子化框架内，摸索出一条不具争议
、没有含混性的道路，实现弯曲曲面粒子运动的量子化。而这条小路最终被连丁坤和胡
樑栋找到。
出乎意料的是，最后的成功竟源于二人的“胡乱猜想和计算”。连丁坤告诉记者，
他负责实现弯曲曲面上粒子运动的量子化，胡樑栋研究粒子在弯曲曲面上运动的统一形
式。
量子化问题犹如“癌症晚期”，他们用尽能想到的所有办法都无法解决。刘全慧曾
在一篇博文中写道：“曲面上的量子力学本身就是一个‘邪恶’体系，正常手段根本对
付不了。”最初安排这个课题时，他并没有寄希望于两个本科生会有所突破，只是让年
轻气盛的他们“练练身手，玩得越多越杂越好”。
连丁坤仔细分析了粒子在曲面上运动的表现，进行大胆的猜想、计算，并与胡樑栋
和刘全慧密切讨论。正是无数的尝试、碰撞和积累让他有了灵感，从曲面方程出发，最
终实现量子化
取得突破源于付出更多
这一发现已是连丁坤和胡樑栋二人在本科期间完成的第二个重大成果。2016年11月
，两人和刘全慧发现了向心力公式具有普适性。该成果被认为“改写了传统的向心力定
律”。
有人评论他们是“天才”，但熟悉他们的人都知道，所谓“天才”，只是比同龄人
多了几分辛苦、少了几分娱乐。
2016年1月，刘全慧给大三学生讲完《热力学与统计物理》最后一节课。走到教学
楼外时，连丁坤追赶了出来，说道：“刘老师，寒假我不回家了。您能不能在研究生办
公室帮我找个座位，我就在那里学习？”后来胡樑栋也加入进来，刘全慧欣然答应，并
决定“不让他们在春节闲着”。
2月15日，大年初八，长沙的街头寒风瑟瑟。当人们还在享受新年的欢愉时，在湖
南大学知心楼二楼的一间教室里，两三个学生坐在讲台下，一沓公式草稿纸“横七竖八
”地铺满了课桌，刘全慧则在黑板前推导着公式。
他们没有想到，两个月后，一个改变传统物理学定律的成果即将诞生。整个春节以
及开学后的一个月，师徒三人都“泡”在一起，高强度联合“作战”，成果渐渐“浮出
水面”。此外，为研究需要，连丁坤和胡樑栋还到数学院蹭课，自修《微分几何》，最
终用微分几何和哈密顿力学的语言，完成了论文。
培养人才从“娃娃”抓起
美国纽约市立大学物理学教授大卫·施梅尔策在接受《中国科学报》记者采访时对
连丁坤和胡樑栋的最新成果表示赞赏：“他们解决了一个长期以来存在的问题……证明
了利用一些约束条件，用狄拉克括号代替泊松括号……结果诱导出了几何势场，而且依
赖于弯曲曲面的曲率。”
荷兰乌得勒支大学理论物理研究所教授卡迈恩·奥尔蒂斯也在采访中表示，通过一
个高明的理论方案，他们证明狄拉克量子化能准确无误地给出粒子在弯曲曲面的量子力
学性质。更为重要的是，他们的研究给出了存在量子几何势能的基础性依据。除了基础
性之外，这项工作在纳米技术方面也有很重要的应用价值。
如今，连丁坤和胡樑栋已经从湖南大学毕业，正在朝着更高的科研平台努力。他们
的科研历程让刘全慧颇有感触：“英气有时比经验更重要。”也正因此，培养杰出人才
，要从“娃娃”抓起。
时间回到2016年那个冬日的午后，经历了长时间的推演，师徒三人从教室里走出来
，天空湛蓝。他们“摆拍”了一张合影留作纪念，照片上连丁坤和胡樑栋目光坚定，刘
全慧会心一笑。 |
n********g
发帖数: 6504 | 2 为科学的每一丁点进步点赞
》。
【在 d*********o 的大作中提到】
: http://spe.hnu.edu.cn/info/1080/2202.htm
: 近期，一个困扰科学家半个多世纪的物理学难题被两位本科生破解了。湖南大学物理
: 与微电子科学学院应用物理专业2013级本科生连丁坤和胡樑栋于毕业前在扩张的狄拉克
: 量子化方案内，攻克了曲面上粒子运动的量子化难题。相关成果发表于《物理学年鉴》。
: “本科生完全有可能做出惊人的科学成果。他们没有那么多条条框框的限制，反而
: 胆子更大、想法更多。”论文通讯作者、湖南大学物理学教授刘全慧说。
: 难题于“胡乱计算”中被攻破
: 研究微观情况下受约束的粒子运动，就要用到量子力学。如何把量子力学建立在弯
: 曲曲面上，一直是量子力学中的难题。
: 半个多世纪以来，人们相信，粒子被限制在弯曲曲面时，量子力学性质的理论描述
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o*********e
发帖数: 3093 | 3 湖南大学能完爆麻省理工的“唐爽-崔瑟豪斯理论”不？ |
p******g
发帖数: 8316 | |
Y***i
发帖数: 1932 | |
m*****u
发帖数: 15526 | |
g******a
发帖数: 778 | |
n********g
发帖数: 6504 | 8 正在修X光机
【在 g******a 的大作中提到】
: 弃婴死哪去了？赶快来科普一下，这个成果到底有多牛？
:
: ：http://spe.hnu.edu.cn/info/1080/2202.htm
: ：
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g******a
发帖数: 778 | 9 更有可能是正在维基上临时抱佛脚
：正在修X光机
： |
l******t
发帖数: 55733 | 10 正在验算，稍安勿躁
【在 g******a 的大作中提到】
: 弃婴死哪去了？赶快来科普一下，这个成果到底有多牛？
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: ：http://spe.hnu.edu.cn/info/1080/2202.htm
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c****h
发帖数: 4968 | 11 早说过了，无论是科研还是搞实业，将来的中流砥柱大多是你班上那些千年老二、优秀
却不拔尖的学生。 |
m***a
发帖数: 13878 | 12 wikipedia上查不到，弃婴急死了
【在 g******a 的大作中提到】
: 弃婴死哪去了？赶快来科普一下，这个成果到底有多牛？
:
: ：http://spe.hnu.edu.cn/info/1080/2202.htm
: ：
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r****d
发帖数: 1557 | 13 尼玛，屁大青蛙才子们，奥数奥物金牌们情和以堪啊。
不过这也正说明中国人的脑子都不差，如果只是为科学而不是升官发财不用去屁大青娃 |
p******g
发帖数: 8316 | 14 早些年，湖南大学很强，招的是湖北黄冈中学的牛人，理科很好。
我发现这里的ID，啥都看不上，也真不知道他们都哪儿考出来的，都是常委的子弟？
【在 r****d 的大作中提到】
: 尼玛，屁大青蛙才子们，奥数奥物金牌们情和以堪啊。
: 不过这也正说明中国人的脑子都不差，如果只是为科学而不是升官发财不用去屁大青娃
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n********g
发帖数: 6504 | 15 树叶有砖工，我也上微机不怕丢脸。弃婴还是牛逼的。
【在 g******a 的大作中提到】
: 更有可能是正在维基上临时抱佛脚
:
: ：正在修X光机
: ：
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p******g
发帖数: 8316 | 16 国内那几个大企业，都招过湖南大学的毕业生，可见一斑 |
x****6
发帖数: 4339 | 17 开玩笑？！偶们弗兰大学号称千年学府，可不是盖的。
【在 p******g 的大作中提到】
: 早些年，湖南大学很强，招的是湖北黄冈中学的牛人，理科很好。
: 我发现这里的ID，啥都看不上，也真不知道他们都哪儿考出来的，都是常委的子弟？
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x****6
发帖数: 4339 | 18 查了一下，物理学年鉴，虽然古老，但是分有点低。跟PR系列的子刊一个水平。 |
d********f
发帖数: 43471 | 19 https://arxiv.org/pdf/1707.08165.pdf
你自己读罢
【在 l******t 的大作中提到】
: 正在验算，稍安勿躁
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r****d
发帖数: 1557 | 20 两个本科生，还要怎样
: 查了一下，物理学年鉴，虽然古老，但是分有点低。跟PR系列的子刊一个水平。
【在 x****6 的大作中提到】
: 查了一下，物理学年鉴，虽然古老，但是分有点低。跟PR系列的子刊一个水平。
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n**s
发帖数: 2230 | 21 只能说现在的人太浮躁。
清华的才子们都在忙着转IT，忙着出国。哪有功夫搞这不得名不得利的物理
【在 r****d 的大作中提到】
: 尼玛，屁大青蛙才子们，奥数奥物金牌们情和以堪啊。
: 不过这也正说明中国人的脑子都不差，如果只是为科学而不是升官发财不用去屁大青娃
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r****d
发帖数: 1557 | 22 其实屁大数学系还是有为数学献身的人。物理系的就一帮只想出人头地的了。
: 只能说现在的人太浮躁。
: 清华的才子们都在忙着转IT，忙着出国。哪有功夫搞这不得名不得利的物理
【在 n**s 的大作中提到】
: 只能说现在的人太浮躁。
: 清华的才子们都在忙着转IT，忙着出国。哪有功夫搞这不得名不得利的物理
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n********g
发帖数: 6504 | 23 屁大年轻的不知道，53及以上陷身精神很赞。
【在 r****d 的大作中提到】
: 其实屁大数学系还是有为数学献身的人。物理系的就一帮只想出人头地的了。
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: 只能说现在的人太浮躁。
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: 清华的才子们都在忙着转IT，忙着出国。哪有功夫搞这不得名不得利的物理
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r****d
发帖数: 1557 | 24 就老张吧，呵呵。。。。。。
: 屁大年轻的不知道，53及以上陷身精神很赞。
【在 n********g 的大作中提到】
: 屁大年轻的不知道，53及以上陷身精神很赞。
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m*****9
发帖数: 2194 | |
g******a
发帖数: 778 | 26 远远不够eb1a，还得攒引用，国际媒体报道
，要是得了炸药奖另说
：届可以来美国了吧
：加急EB1A 一个月绿卡 |
l********e
发帖数: 3986 | 27 能否科普一下‘一丁点’？
【在 n********g 的大作中提到】
: 为科学的每一丁点进步点赞
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: 》。
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b***y
发帖数: 14281 | 28 粗看了一下，谈不上重大发现，算是解了一道有一定难道的题。对本科生来说是比较牛
了。
https://arxiv.org/abs/1703.06388 |
