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June 4, 2014

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批判性地读paper

作者: physixfan

要用批判性的眼光去读paper,即使是引用上千的经典paper和大牛写的paper。这学期两门课的final paper让我对这件事有了更深的体会。

第一门课的final paper是关于重整化群在湍流上的应用的,我当时在网上搜到了一篇 Yakhot & Orszag 1986,引用2000+,在物理领域尤其是湍流方向肯定算是经典paper了。这篇文章做出的结果非常令人激动人心:它不仅可以重现湍流领域最重要的理论成果Kolmogorov Law E(k)=Cε^(2/3)k^(-5/3),还可以计算出这个比例系数C!在这之前C从来都是只能实验或者模拟来得到的,所以能直接从理论出发推导出它的值绝对是个厉害的成果,再加上这篇paper里还计算出来了许多湍流模型里的各种系数,而且全都和实验数据差不多吻合,所以一开始有人甚至都说湍流问题被他们用重整化群给解决了。

花了几天时间去读这篇paper,却有几个地方让我越读越觉得诡异。其中最让我不能理解的是这样一件事:这篇paper为了重现Kolmogorov Law的指数-5/3,需要让一个参数ϵ的值等于4,但是在这篇文章的一个核心的地方却把ϵ给当做小量展开了只保留到一阶...居然可以这样搞?!抱着这些疑问去找我老板,他对我说的第一句话就是:“You need to read this paper critically!” 的确有好些问题是我没有理解到位然后被老板解惑了,不过这个把一个等于4的参数当小量展开的事情,老板也因为是太久以前读的这篇paper了所以没有办法解答。后来从他给我推荐的几篇其他相关paper来看,这个所谓的小量展开的确是被后来的很多人批评诟病的事情,我的看法没错。其实这篇文章还有更根本的物理图像上的问题,我自己水平有限因此没有看出来,在老板的讲解下才恍然大悟。原来所谓的这么多引用的经典paper也有值得讨论和商榷的地方啊!

第二门课的final paper我读的是文小刚老师的弦网凝聚的paper。弦网凝聚的思想真的是个漂亮的想法,理论本身十分优雅,从它出发可以解释topological order,而且甚至可以同时emerge出费米子和规范波色子。文小刚老师在他的课本和博客上写道真实的电子和光子也可能就是从弦网凝聚中emerge出来的,第一次读到的时候对我的震撼感不亚于第一次见到路径积分理论。不过后来有一个问题始终困扰着我,如果说弦网凝聚材料就是光子的传播介质,那它和以太有什么区别呢,要怎么推出洛伦兹对称性和狭义相对论相协调?这几天问了上课的老师:"Is there any difference between string-net condensation and the ancient concept aether?" "No, no difference..." "Well, then how can we get Lorentz invariance from it??" "Ah, that's the problem. He didn't make it yet, that's why he didn't talk about it in his papers." "So, it's not a complete theory yet?" "Right, he offers a possibility, and he did actually achieved a lot, like emerging fermions from it, but there're still a lot to do." 原来洛伦兹对称性确实是个尚待解决的问题啊,看来我一开始想的没错。

这两门课的final paper着实让我体会不小。原来经典paper和大牛的paper也是有一些值得商榷的地方或者没有完善的地方的,而这些地方也正是我们这些晚辈可以做研究的入口吧。作为一个PhD,始终都要保持一个批判性思考的头脑。(话说我也更加理解为啥经常有些学术大佬互相觉得对方做的东西是garbage了,真正完美的理论实在是少之又少啊...)



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  1. 我想这种现象在物理化学界里是否比较常见呢,毕竟没有数学那么的严谨

  2. 现在觉得很多的确是这样,现在的工作都太复杂,细节太多,真要去扣其实很多arbitary的

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