我在 NYU Courant 数学研究所做博士后时做过一件相当了不起的工作,是一个36年的 Open Problem(中文怎么称呼)。论文发表在Physical Review A 。文章发表后,美国陆军研究所主任曾来函索取复印件。我以后一直想做些后续工作,但谈何容易。最近又有些想法,但又碰到问题,而且问题还没法讲清楚来请大家帮助。先介绍一些比较吸引眼球的结果。
一维系统有 N 个粒子,在长度为2π 的盒子里,
S(k) = exp(ikx1) + exp(ikx2) + … + exp(ikxN)
这 S(k) 英文叫 Collective Modes,中文叫集体振动模式。现在假定N=4。我们,具体说,就是我,发现,假如S(1) = 0
S(3) = S(5) = S(2n+1) = … = 0
四个粒子,相角可自由选取,所以还有三个自由度,但是我们只施加了一个限制条件就可以使 S(2n+1) = 0。这个比较容易,这儿诸位高手很快就能证明。下面就神奇了。N = 6
S(k) = exp(ikx1) + exp(ikx2) + … + exp(ikx6)
假如我们限制 S(1) = S(2) = 0,按理说5个自由度只限制了2个,但我们会发现
S(1) = S(2) = S(4) = S(5) = … = S(3k-2) = S(3k-1) = … = 0
对一般的 N,不论奇偶,我们在论文中都证明了类似结果。建议大家不要尝试。
如果到这儿为止,大家觉得还算有趣,请告诉我。如果已经觉得无聊,无趣,我就此打住。