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凝聚是物理现象吗?

毫无疑问,凝聚态物理是物理。但是“凝聚态物理是不是真正的物理”这个答案,取决于你对“真正的物理”的定义。如果你觉得真正的物理必须是针对普适性的理论的研究,那么凝聚态物理可能会被开除掉“真正的物理”行列,毕竟因为凝聚态物理的研究对象已经被限定在了“凝聚态”,尤其主要是固体中,因此它的理论注定不可能像电动力学、量子力学、统计力学那样存在广义的普适性。从这个角度看,高能物理,尤其是做高能粒子现象学的,可能也不能被视为“真正的物理”,因为粒子物理虽然基本,但是它也不是类似于四大力学那样的普适性的框架理论。粒子物理相比于凝聚态物理,可能唯一更物理的地方就是它是更加基本的还原论。


“真正的物理”从二十世纪量子场论发展开始到现在,已经很多年没有什么革命性的进展了。这里原因很多。


第一个原因是,要发展基本的物理理论,首先得看到更多以前看不到的实验现象。量子力学、电动力学无一不是在人们发现了新的实验现象,打开了未知世界的一扇巨大的门之后发展起来的。然而现在自然界留给我们身边触手可及的大门已经不多了,新的大门太过于沉重,我们的实验破不了局面,因此无法给我们带来新的普适性的理论革命。


第二个原因,量子引力的问题已经困扰了世界很多年。量子力学和广义相对论到底应该以什么样的方式被整合在一起,现在没有定论。最大的候选理论,弦论,现在已经更多地被视为一套数学工具。现在不谈量子引力的实验现象无法观测到,即使在纯理论上,我们也很难在当前的局面下做出巨大的革新式进步。如果不能把量子引力解决,物理学的新的基本范式,也就是所谓的“真正的物理”是不会出现的,因为这个范式很可能就是量子引力的答案。


现在凝聚态是物理学最火热的研究领域,我想最重要的原因就是在凝聚态领域我们可以非常方便地进行实验。这样理论就不会变成空中楼阁。我不觉得凝聚态吸引大部分物理学研究者的原因是大家都对固体里面的现象那么痴迷。如果存在对诸如量子引力这样更基本的范式的很容易做的大规模实验,我相信大家的兴趣都会转向这里。这也是当年发生物理学革命的量子力学时代和量子场论时代所发生的事。

匿名回答于2021-06-27 07:11:58


胶体凝聚看具体是什么情况而定,既有物理变化也有化学变化——明胶、琼脂水溶液由低黏度胶体自由凝聚成弹性坚固胶体是电荷变化,属于物理变化。

甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等等单体由低黏度胶体自由凝聚成胶体一直到坚硬固体是自交联,生成了PMMA和PS高聚物,它们属于化学变化。这要取决于你的胶体是何种材料,请参考。

匿名回答于2021-06-27 23:53:26


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