我在 NYU Courant 數學研究所做博士後時做過一件相當了不起的工作,是一個36年的 Open Problem(中文怎麼稱呼)。論文發表在Physical Review A 。文章發表後,美國陸軍研究所主任曾來函索取複印件。我以後一直想做些後續工作,但談何容易。最近又有些想法,但又碰到問題,而且問題還沒法講清楚來請大家幫助。先介紹一些比較吸引眼球的結果。
一維系統有 N 個粒子,在長度為2π 的盒子裡,
S(k) = exp(ikx1) + exp(ikx2) + … + exp(ikxN)
這 S(k) 英文叫 Collective Modes,中文叫集體振動模式。現在假定N=4。我們,具體說,就是我,發現,假如S(1) = 0
S(3) = S(5) = S(2n+1) = … = 0
四個粒子,相角可自由選取,所以還有三個自由度,但是我們只施加了一個限制條件就可以使 S(2n+1) = 0。這個比較容易,這兒諸位高手很快就能證明。下面就神奇了。N = 6
S(k) = exp(ikx1) + exp(ikx2) + … + exp(ikx6)
假如我們限制 S(1) = S(2) = 0,按理說5個自由度只限制了2個,但我們會發現
S(1) = S(2) = S(4) = S(5) = … = S(3k-2) = S(3k-1) = … = 0
對一般的 N,不論奇偶,我們在論文中都證明了類似結果。建議大家不要嘗試。
如果到這兒為止,大家覺得還算有趣,請告訴我。如果已經覺得無聊,無趣,我就此打住。