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作者yarnball (毛線球)
看板Physics
標題Re: [閒聊] 做理論物理的是不是要很聰明阿
時間Mon Jul 13 06:35:31 2015
我說一下我的主觀看法好 不過我自認滿魯的 我的看法對於那些期望自己能跟Witten或文小剛之流並肩的人不怎麼重要 因此當作廢文看看就好 也不必太認真 我覺得現在想做理論物理 的確要很聰明 但有時候僅有聰明卻未必足夠 我記得以前在台大的時候上過高涌泉教授開的量子力學 在這門課裡 高涌泉常常強調的是: 如果不是因為實驗事實的使然 無論再怎樣聰明的腦袋 都不可能會想出量子力學這門學問 我就先用高涌泉教授的這個概念 當作當作開場白 前面已經有很多在學術界打拼 比我更厲害的先進 分享了現在理論物理 想要在國外學界生存 需要哪些技能以及多少努力 特別是如果有去關注都是哪些人拿到faculty position 那麼更會深有體會 為什麼這麼辛苦的原因其實很簡單 因為美國在科研上的資源分配上是很務實的 於是研究主流就跟funding有很大的關係 而funding怎麼分配 就跟一個領域有多少前景有很大的關聯 很多年輕對理論物理有嚮往的學生 在申請學校 或者是挑選領域挑選老闆的時候 有時候可能低估了這是多麼殘酷的事實 以及 這個事實對自己將來會有的影響 因為很多時候 年輕並懷有理論物理情懷的學生 經常對於自己深有信心 何況他們過去的成長過程 幾乎都是比身旁的人更厲害 我想要談的 就是理論物理人普遍具有的這種樂觀信心 以及這種優於旁人的厲害 一方面 的確曾經成就了很多偉大的理論 但同時 我覺得也恰好多少因為如此... 最傳統的純理論物理 伴隨著實驗技術或社會資源的極限 而慢慢的開始被玩小...甚至可能慢慢不知何去何從 前面有人再推文中提到 物理人被過去的物理學家 像是費曼或朗道給"洗腦" 其實我覺得 如果現在的物理人 是真正的崇拜這些過去理論物理學家的工作與風格 那麼理論物理其實還有前途 畢竟 無論是費曼 或者是藍道 甚至是較不知名(卻可能同樣偉大)的安德森 哪一個在做理論物理的時候 不是以實際現象本身作為出發考量呢? 但現在卻有"某些"理論物理學家 經常不是以物理現象本身當作指引 而是以數學漂不漂亮 概念酷不酷炫 或可能方法夠不夠場論 當作自己要或不要做某些問題的判斷標準 但是這種判斷標準 卻又跟美國本身是怎樣決定科研資源的標準很不一樣 而就像上面所言 不少做純理論物理的人的價值觀 卻又相當固化與一致 於是最後造就的結果 就是傳統的純理論物理開始自成一圈 競爭越來越激烈 機會卻沒有比較多 (或者是開始拼命唬爛實驗一定可以證實某個理論猜想) 於是反而過去被一般人認為是相對分支的幾個領域 慢慢開始興起 做的人越來越多 現在的美國 理論soft matter或者neuroscience的機會 就比傳統的理論物理要來的多很多 我說這些話 當然可以被看做是因為我很魯 我也沒甚麼好辯解 但話又說回來 現在這年頭 先不談對台灣人而言 做理論要申請到最top的學校到底多難 就算管你強如甚麼MIT Berkeley, Caltech...等超級名校的純理論物理研究生 也不見得就真的會一帆風順 大體上 多數學校對於純理論物理研究生的方針都很簡單 那就是放你自生或自滅 因為現在檯面上厲害或有名的大師 也都是這樣走上來的 於是 很多名校 因為優秀的學生太多了 而這些優秀學生想做的物理往往又很像 最後學生之間就會互搶老闆 而能不能搶的到老闆 有時候跟你自己(覺得)厲不厲害沒甚麼太大關係 而是跟老闆剛好有沒有錢或有沒有位置 比較有關係 很多公立甚至私立學校的理論物理研究生 可能當了三四年TA都不一定能找到自己本來最想跟的老闆 於是 要嘛你就必須得改變自己本來的偏好 或者 冒著七八年畢業沒幾篇PAPER 最後可能找不到博後的風險 對於真的想要去美國走理論物理的路的年輕學生 這一點一定要自己去調適或做好心理準備 做個總結: 我覺得現在想做理論物理 一定程度的聰明當然是必要的 但另一方面 可能的話 也不要就真的被這種聰明給束縛 有時候反而可能會讓自己能夠欣賞與能夠做的物理越來越窄 影響越來越小 費曼說過一句話 他相信任何事情 只要花時間去認識與研究 最後都一定會有當初沒有發現的樂趣 我覺得無論做哪樣的科學 這句話都很值得放在心上 何況 當年Bardeen只是要研究實際的超導體問題 怎麼會知道原來這背後藏有自發對稱破缺這個普適性的概念 甚至跟質量的起源有關? 仔細回顧理論物理歷史的話 不少現在看來偉大的成就 當初的突破點都是從本來沒有甚麼人在意的方向開始 當然 也不需要非得要對別的領域有重大影響 才叫做好的工作 像P.Anderson的成就儘管較不為一般人所知 但就算過了幾十年甚至百年 依然會有人會去搞懂他的工作 搞懂之後便感嘆他的偉大 我主觀的覺得 這類的物理學家才是真正的值得敬佩與嚮往 -- 物理學習常被認為是殘酷而嚴苛的登高過程，主要的獎勵就在於可以優越地睥睨那些還在 下面爬的人。我認為，這種文化最糟的一面是，它會選出那些惡劣而有小孩子氣的人，也 會讓女性不想靠近。 D.Griffiths -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 104.156.228.123 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1436740537.A.7B5.html ※ 編輯: yarnball (104.156.228.123), 07/13/2015 06:37:07 ※ 編輯: yarnball (104.156.228.123), 07/13/2015 06:48:13
推 Landau: 推這篇，深有同感 07/13 07:33
→ Landau: 另外可以請教簽名檔出自哪裡嗎？ 07/13 07:34
來自David Griffiths的文章 張明哲教授所翻譯 http://phy.ntnu.edu.tw/~changmc/Article/griffiths.pdf
推 leo80042: 同感+1 07/13 08:04
※ 編輯: yarnball (104.156.228.165), 07/13/2015 08:34:43
→ noonee: 怎麼感覺這篇主要不是講做理論需不需要聰明 而是在婊某個 07/13 09:03
→ noonee: 呼之欲出的領域啊 XD 07/13 09:03
→ caseypie: 其實從一些領域期刊IF的消長多少可以看出這類趨勢 07/13 09:07
推 zealeliot: 推 有了不同的想法 07/13 09:17
推 jameskey: 推簽名檔!!! 07/13 09:40
推 peter308: yarnball大很強啊!!! 推這篇 07/13 10:09
推 jameskey: yarnball大現在在哪做研究阿 07/13 10:47
推 jjsakurai: 推簽名檔 超認同 07/13 11:14
推 Landau: 簽名檔中肯的讓我想哭 07/13 12:00
推 jameskey: 可以用你的簽名檔嗎 07/13 12:17
請自便
推 basel: 07/13 12:18
推 chunfo: 或許標準模型的成功開了一個惡例吧 07/13 13:49
推 a29788685: 07/13 16:39
推 DDMO: 其實整篇文都很有趣 反而是那簽名檔比較讓人不明所以 07/13 16:44
→ DDMO: 我指的是Griffiths的文章 07/13 16:46
→ DDMO: 任何領域成功者都可能因為領先其他人而心高氣傲 但這些人也 07/13 16:47
→ DDMO: 不見得會不受女人歡迎吧..... 07/13 16:47
→ wohtp: 關於TA這檔子事，不是「當了三四年TA還跟不到想要的老闆」 07/13 20:13
→ wohtp: 而是「跟到想要的老闆還是一直TA到畢業」 07/13 20:14
→ wohtp: 錢少到全組五六個老闆十幾個研究生只有一個RA的位置，所以 07/13 20:16
→ wohtp: 坦白講現在「老闆有沒有錢」根本不成問題，因為大家都一樣 07/13 20:17
→ wohtp: 養不起研究生RA啦 07/13 20:17
其實這要看系所 每個學校的安排跟情況有點不太一樣 有些學校是 找不到老闆可以一直當TA撐著 有些學校是 做理論的大概要一直當TA 但同時也意味TA就可以直接找老闆拿題目 這有微妙的差別 前者的情況是 你找不到老闆給你問題與跟你討論 只好一直靠TA撐著 後者就像你說的 找的到老闆願意給題目跟你好好討論 但還是要一直當TA 老闆有沒有錢還是個問題 這也是我想強調的: 大環境的一般論是一回事 但競爭卻又是一回事 就算大部分的理論研究生 現在都得當TA 一當就經常是要每個禮拜花個十幾個小時 還是有少數的人 很幸運或很厲害的進入了厲害的純理論物理的組當RA 老闆願意給個好問題 並給點指導與討論 最後起點就是比別人有優勢 發的論文就機率也可能更多 我也不是說真的一定會有差這麼多 或哪樣比較好 這還是要看個人 只是想強調大環境如此 我的主觀感覺 並誇飾點來說的話 大概就是 多數學校其實也不算很在意想那些做理論的學生 到底找不找的到老闆給問題 能不能做自己覺得有趣的題目 能不能好好把全心投在研究上 而傾向把做理論的研究生當免洗TA用 你會幹的怎樣 就看自己造化 畢竟 當每周都要花十幾個小時來當TA 很難期待這對正常人做研究不會受到影響吧? 只是美國對於這些被影響的人的態度 似乎是很簡單 那就是如果覺得有受到影響 那你就別做理論物理吧 畢竟 還是有一些人是這樣一路走上來 脫穎而出的 但話說回來 因為類似這種制度 浪費好多本來厲害又有雄心的學生的時間 恐怕是更多
→ caseypie: 理論組很少可以收十幾個研究生吧，這指導效果真的行嗎 07/13 23:13
→ caseypie: 之前聽說UIUC的Tony收八九個，一半做TA，沒人找的到老闆 07/13 23:14
→ caseypie: 就算是他的PhD學生，寄email也往往一兩個月才回信 07/13 23:14
※ 編輯: yarnball (104.156.228.148), 07/13/2015 23:35:40 ※ 編輯: yarnball (104.156.228.148), 07/13/2015 23:37:10 ※ 編輯: yarnball (104.156.228.148), 07/13/2015 23:44:24 ※ 編輯: yarnball (104.156.228.148), 07/14/2015 00:05:57
→ wohtp: 我說的是五六個老闆十幾個學生，一個老闆哪有可能收那麼多 07/14 01:50
→ wohtp: 個，連做實驗的都辦不到啦 XD 07/14 01:50
推 jhihshihyou: 07/14 01:57
→ recorriendo: 高涌泉講的話怪怪的 量子力學的理論 就是Hilbert spa 07/14 03:38
→ recorriendo: ce啊 Hilbert就會了 想出這理論是早就有 重要的是跟 07/14 03:39
→ recorriendo: 物質現象的對應 07/14 03:40
→ caseypie: 照這樣講，那廣義相對論不就變成黎曼想出來的.... 07/14 04:00
推 DDMO: 我覺得Dirac根本就數學家,他弄那一套是拿現成東西湊出來的 07/14 04:26
推 DDMO: 如果他做的被認為是物理,那就算沒實驗基礎只把理論整合起來 07/14 04:30
→ DDMO: 也是可以算做物理了.這樣跟高所說的話就稍有出入 07/14 04:32
→ wohtp: 我覺得Dirac還好啦。如果不是K-G equation的負能量跟負機率 07/14 05:11
→ wohtp: 解不見容於物理，可是實驗又說我們應該搞個relativistic QM 07/14 05:12
→ wohtp: 出來，哪個頭腦沒壞掉的人會去想要硬把K-G equation因式分 07/14 05:13
→ wohtp: 解？ 07/14 05:13
→ wohtp: 另外，Hilbert space跟上面的operator什麼的，是量子力學的 07/14 05:15
→ wohtp: 「語言」，不是量子力學的「理論」 07/14 05:15
→ wohtp: Canonical commutation relation和對測量的定義才是QM的理 07/14 05:16
→ wohtp: 論基本。 07/14 05:17
推 Landau: Hilbert應該不會量子力學吧 07/14 09:37
推 f34150: 如果量子力學理論=Hibert space 你是把其他公設擺哪？ 07/14 10:04
推 sunev: Hilbert space也可以用來描述古典物理喔 07/14 18:28
推 abac1230: 我覺得Dirac是物理學家 (認真 07/14 19:22
→ wohtp: Dirac做東西常常只求數學好看也是事實 ( ′-`)y-～ 07/14 23:03
→ wohtp: 不過他做的東西的確都是物理，至少都是數學家會搖頭說「這 07/14 23:04
→ wohtp: 根本不是數學」的程度。 07/14 23:04
→ recorriendo: 量子力學的理論就是spectral theory 本來數學上就是 07/15 01:00
→ recorriendo: Hilbert等人就弄出來的 所謂"其他公設"指涉的是跟現 07/15 01:01
→ recorriendo: 象界的對應 不是理論本身 eg. Hamiltonian作用在Hilb 07/15 01:02
→ recorriendo: ert space上得到的spectrum對應到能量 這個是個詮釋 07/15 01:03
→ recorriendo: 上的公設 不是Hamiltonian的"理論" 07/15 01:03
→ wohtp: 打個比方啦，你跟我一樣都會寫中文，然後我的小說是用中文 07/15 01:53
→ wohtp: 寫的，所以你對我的小說早就了然於胸了嗎？ 07/15 01:54
→ wohtp: 語言跟理論是兩回事。 07/15 01:54
→ wohtp: 如果像你說的，spectral theory才是QM的根本，那這世界上的 07/15 02:06
→ wohtp: 物理都是數學家做的 07/15 02:07
→ wohtp: 我們看作，或者本人自居是物理學家的人物，不過是拿你所謂 07/15 02:08
→ wohtp: 「基礎理論」去詮釋現象的角色。 07/15 02:08
推 leo80042: A theory without interpretation is math, not physics 07/15 02:10
→ leo80042: or plain algebra ^^^^ 07/15 02:12
→ recorriendo: 我只是不同意"沒有實驗支持 在怎麼聰明的人都想不到" 07/15 06:32
→ recorriendo: 理論都有了 被拿來套用到物理只是早晚的事 07/15 06:33
→ recorriendo: 事實上 目前的數學理論 不管再冷僻 都有被拿來當"新 07/15 06:34
→ recorriendo: 物理" 只是沒有被大眾接受 所謂沒有實驗支持 解釋的 07/15 06:36
→ recorriendo: 是這個"被大眾接受"和"不被大眾接受"的差別 但那不 07/15 06:36
→ recorriendo: 代表沒有人想得到把XYZ理論用到物理上~ 07/15 06:37
事實上 你提到的"現在很多數學理論 不管在冷僻 都有被拿來當物理" 反而正好表達出高所想要強調的意思 他的意思大概是這樣的: 像量子力學這樣的學問 一個人就算再聰明 也不會腦袋壞掉 想到為什麼要把本來古典力學可交換的物理量 改成不可對換 因為這種推論 完完全全的違反常識 一點都也不make sense 不符合邏輯 那怕一個人再聰明 都不會想到要從任何的first principle去這麼做 只有當實驗現象異常的難以用過去理論理解後 才會逼迫物理學家想出新的路徑 而這需要的才華 跟多數數學家那種純邏輯推演式的"聰明" 完全的不同 就類似前面w先進提到的 如果不是有物理的要求使然 也大概很難會有任何動機去想出幹嘛要把KG equation做因式分解 高希望大家欣賞這個例子 並這個例子來勉勵物理系的學生: 數學家的聰明程度是遠遠超過一般物理學家的 但(真正的)物理學家 雖然沒這麼聰明 卻還是有只有物理學家獨特的才能 而我拿這點當開場白 只是想要舉出一個例子來說明 "一般意義"的聰明 在物理上還是有其限制 (雖然也許我沒有說得很明白) 就算是整個發展過程更形的上廣義相對論 如果沒有愛因斯坦對等校原理的洞察 光會微分幾何也無法知道那跟重力理論有任何關連 當然 這也不是絕對從美學從數學出發 就一定不好 最好的例子當然像是Yang-Mills理論 但話又說回來 Yang-Mills理論提出的時候 根本沒人相信這跟真實自然有甚麼關聯 現在被認為非常成功的標準模型 從Yang-Mills 自發對稱破缺 希格斯機制 電弱理論 到漸近自由與整個QCD的建立 其實整條路在很長時間都不是主流 回顧QCD的發展過程 整個量子場論甚至曾被認為是過時的 那時候 有很多其他看起來很promising的理論紅極一時 但到了現在卻根本沒有人在意 我並不是在說 哪一種物理學家比較好或不好 我很尊敬P.Anderson J.Bardeen 我同時也很佩服Witten 而文小剛在spin liquid上的貢獻也是貨真價實 只是主觀的覺得 理論物理學或許需要各種不同價值觀 風格 與不同的新想法 有時候 大家都在做類似的東西 跟著風潮來決定喜好 也不見得是好事 最後 就讓時間與實驗來決定誰才是正確的 但現在傳統的純理論物理學 出於各種原因 給我的感覺卻是慢慢的越來越少人 願意與有勇氣嘗試新闢一條新的道路
→ recorriendo: 當然這篇本文要講的就是反對這種現象 我只是指出原PO 07/15 06:46
→ recorriendo: 引用高的話跟他下面論述的東西其實不太一樣 當然也有 07/15 06:48
→ recorriendo: 可能是原PO轉述用字根高原本表達得不一樣 07/15 06:49
※ 編輯: yarnball (104.156.228.183), 07/15/2015 09:50:39 ※ 編輯: yarnball (104.156.228.183), 07/15/2015 09:53:27 ※ 編輯: yarnball (104.156.228.183), 07/15/2015 09:59:37 ※ 編輯: yarnball (104.156.228.183), 07/15/2015 10:00:42 ※ 編輯: yarnball (104.156.228.183), 07/15/2015 10:06:17
→ noonee: 原po的回應讓我想到一個或許很蠢的問題 07/15 12:08
→ noonee: 為什麼微觀尺度不可對易的物理量到巨觀卻可以對易了? 07/15 12:08
推 fnbest: 數學家的聰明程度遠遠超過物理學家? 是誰有這個結論? 07/15 13:58
推 fnbest: 你能說籃球員的運動能力遠遠超過足球員嗎? 07/15 14:12
→ yarnball: 高涌泉說的 我覺得這實在不是甚麼要認真討論的重點 07/15 14:34
→ yarnball: 理論物理的複雜度跟嚴謹度 跟純數是完全沒法比的 07/15 14:35
→ yarnball: 你把聰明那個形容詞 當作是用來強調數學跟物理在思維方 07/15 14:37
→ yarnball: 式某些時候存在著極大的差異 這個有時候經常被忽略的事 07/15 14:38
→ yarnball: 情 認真探究沒甚麼意思 我個人曾經學過一些純數 我倒是 07/15 14:39
→ yarnball: 很認同 數學的結構之精妙 數學家思維之巧秒與嚴謹 平均 07/15 14:40
→ yarnball: 而言超過理論物理學 07/15 14:40
推 fnbest: 照你的說法 就把"聰明"換成"平均數學能力"會比較好 07/15 14:47
我覺得他只是用具體例子實際說明所謂"聰明"這個詞彙有時候可以有更廣泛的定義 到頭來跟你用足球員跟籃球員的舉例沒甚麼多大不同 高甚至還說 "只要"給數學家正確的公設 他們就可以玩出物理學家想像不到的結果 或許有點誇張 但事實上也不是沒有歷史例子 當Hilbert知道了廣義相對論的精神 他就很快地追上愛因斯坦 幾乎在同個時間用不同的方法得到了場方程式 Wigner知道了量子力學背後的基本原則 就直接從Poincare group的群表示論 得到了自旋的存在性 ※ 編輯: yarnball (104.156.228.88), 07/15/2015 15:08:44
推 fnbest: Wigner雖然對數學也有貢獻 但他可是個實實在在的物理學家 07/15 15:53
→ fnbest: 從近代科學看來 數學家要獨立對物理做出貢獻的例子不多 07/15 15:56
→ fnbest: 常見的情況是物理學家把已發展的數學定理引入描述物理系統 07/15 15:59
→ fnbest: 另外 Wigner曾當過Hilbert的助理 說他也是數學家應不為過 07/15 16:02
推 fnbest: 我不敢說Wigner的數學能力比Hilbert好 但Wigner將數學引入 07/15 16:12
→ fnbest: 描述物理系統的能力 Hilbert 絕對無法望其項背 那誰聰明呢 07/15 16:14
推 fnbest: 如果數學家真的這麼厲害 那讓他們來解決量子力學的爭議阿 07/15 16:33
推 fnbest: 那 Bohr 和 Einstein 就不用爭論啦 07/15 16:38
→ yarnball: 我只舉Wigner當例子不太好www 其實那個工作最早是由Weyl 07/15 17:14
→ yarnball: 跟Wigner開始的 而Weyl百分之百是個數學家 我也不是特別 07/15 17:15
→ yarnball: 學習物理史的 很難說明到底Weyl還是Wigner誰在這工作的 07/15 17:16
→ yarnball: 貢獻多一些 只是Weyl的在這方面的工作開始的比較早 07/15 17:18
→ wohtp: 樓上noonee問的問題：[x,p] ~ h-bar 07/15 19:31
→ wohtp: 所以能不能對易就看h-bar算大還是小 07/15 19:31
→ noonee: 所以換句話說就只是因為對易造成的差距相對物理量本身 07/15 23:16
→ noonee: 太小所以看不到 純粹是因為量測誤差無法到那個精確度？ 07/15 23:17
推 psion: Weyl對物理的貢獻恐怕比絕大多數理論物理學家都大 07/17 11:06