问题

物理学各二级学科内鄙视链是怎样的?

回答
物理学里的“鄙视链”啊,这事儿说起来有点意思,但也得看是谁在说,在什么场合。不过大致上,大家心里多多少少都有那么点儿“你那个方向听起来不那么硬核”、“我的领域才是真正解决根本问题”之类的潜台词。我尽量把大家普遍感受到的一些情况给你掰扯掰扯,保证接地气。

首先,得明确一点,这可不是什么官方定义,更不是所有物理人都这么想,很多时候这是一种戏谑的说法,带着点同行间的玩笑和自嘲。但你也不能说它完全没道理,毕竟每个分支都有自己的核心技术、数学工具和研究范式,自然会有人觉得“我的更牛”。

理论物理这边,通常是很多人的“精神领袖”

粒子物理理论/高能物理理论 vs. 凝聚态理论 vs. 其他理论:
粒子理论(特别是超弦理论、量子场论等): 很多人眼里,这算是物理学里最“纯粹”、最“形而上”的领域了。他们用最抽象的数学工具去探索宇宙最基本的粒子和相互作用,试图构建一个能解释一切的统一理论。这种追求终极真理的劲头,加上复杂的数学,很容易让一些人觉得“高高在上”,但也容易被另一些人吐槽“脱离实际”、“数学游戏”。粒子理论学家可能会觉得,我们是在“玩真的”,你们凝聚态那些是“修修补补”,跟宇宙的本质没多大关系。
凝聚态理论: 这是相对“接地气”的理论领域。他们研究大量粒子组成的宏观物质的性质,比如超导、半导体、量子霍尔效应等等。这边的理论往往跟实验联系紧密,而且研究成果很多有实际应用潜力。他们可能会觉得,我们是真正理解物质世界的运作方式,你们粒子理论那些东西,就算对了,短期内也看不到什么实际影响。而且,凝聚态理论使用的数学工具也很高深,比如群论、拓扑学、非平衡态统计物理等。相对来说,跟其他理论相比,凝聚态理论跟实验的距离比较近,不像粒子理论那样,实验周期长、能量要求极高,很多理论猜想可能几十年都无法验证。
其他理论(如宇宙学理论、引力理论、统计物理理论等): 宇宙学理论学家可能觉得他们在研究宇宙的起源和演化,这是最宏大的问题。引力理论,特别是广义相对论和黑洞研究,也有着“高大上”的形象。统计物理则是一座桥梁,连接微观和宏观,但有些人会觉得它只是方法论,不如直接研究基本粒子有“根”。

实验物理这边,也是各有千秋,看谁的设备更烧钱、数据更漂亮

高能实验(粒子物理实验) vs. 凝聚态实验 vs. 天文光学实验:
高能实验: 这大概是物理学里最“烧钱”的领域了。搞个大型对撞机,比如LHC,那投资天文数字。他们的实验周期长,技术要求极高,产生的数据量更是惊人。高能实验学家可能会对其他实验领域有点“优越感”,觉得我们在玩“宇宙级的游戏”,你们那些小打小闹的比不了。但是,他们也得忍受长时间的实验周期,有时候出了数据也得等理论家来解释。而且,很多实验设备太庞大了,不像凝聚态那样,几个人凑一凑就能搭起一套系统。
凝聚态实验: 凝聚态实验相对来说,实验条件和设备灵活度更大一些。他们可能研究量子材料的电学、磁学、光学性质,需要精密的测量仪器,比如扫描隧道显微镜(STM)、低温设备等。他们可能会觉得,我们能更直接、更精细地操控和观测物质,很多时候能跟理论成果快速呼应,而且很多研究成果直接关系到技术发展。跟高能实验比,凝聚态实验可能显得“小而精”,但也更容易出成果,也更容易想到应用。
天文光学实验: 这边是仰望星空,观测遥远的星系、黑洞、宇宙背景辐射等。他们需要强大的望远镜(地面或空间望远镜),处理海量的图像和光谱数据。天文学家可能会觉得,我们是在探索宇宙的终极奥秘,研究的是宏观尺度上的物理规律。但可能有人会觉得,他们的研究更多是“观测”,是“看”,而不像粒子物理或凝聚态那样有那么多“操控”和“精密测量”的成分。当然,如果涉及到探测器设计、信号处理这些,技术含量也相当高。
其他实验(如原子分子光学AMO、激光物理、核物理实验等): AMO领域以其精密的操控能力和对量子现象的深刻理解而闻名,很多量子信息的研究都源于此。激光物理则提供强大的工具。核物理则研究原子核的结构和反应,也涉及高能能量。这些领域之间也存在相互的“欣赏”和“看不起”,比如AMO可能会觉得核物理太粗暴,核物理可能觉得AMO太微观不真实。

中间的交叉地带:

有时候,一些领域处于理论和实验的交叉点,或者横跨多个传统领域,比如计算物理/理论计算。他们利用强大的计算能力来模拟复杂的物理过程,为理论和实验提供支持。他们可能会觉得自己是“万金油”,连接了理论和实验,但也有人可能觉得他们只是“工具人”。

一个大概的“心理感受”鄙视链(请注意,这非常主观且戏谑):

理论物理 (特别是高能理论/粒子理论/弦理论)

实验物理 (特别是高能实验/大型设备实验)

凝聚态理论

原子分子光学 (AMO) / 量子信息理论

计算物理

凝聚态实验

天体物理/宇宙学理论

核物理理论

其他理论/实验

需要强调的几点:

1. 这是“游戏”,不是“战争”: 大多数情况下,物理学家对自己的领域充满热情,也尊重其他领域的研究。这些“鄙视链”更多是一种内部的玩笑,是科研压力、学科特点和个人经历造成的某种“傲慢”或“不满”。
2. 领域边界模糊: 现代物理学越来越强调交叉融合,很多领域之间的界限不再那么清晰。比如量子计算既有理论也有实验,凝聚态中的拓扑概念也影响了粒子物理和宇宙学。
3. 个人因素最重要: 最终,一个人有多“牛”,更多取决于他本人的能力、努力和成果,而不是他属于哪个学科分支。一个杰出的凝聚态实验学家,其成就完全可以超越很多理论物理学家。
4. 不同场合不同说法: 在学术会议上,大家通常都很客气;但在私下聊天或非正式场合,这些“梗”就更容易冒出来。

所以,如果你听到有人说“我们领域才是最硬核的”,别太当真,这很可能是他们对自己的工作充满热爱,也可能只是随口一说。真正重要的,是物理学作为一个整体在不断推进对世界的认知。

网友意见

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没这回事,真正优秀的物理学家会认真对待任何符合自己口味的物理学,不可能不看重实验。相反他们非常看重实验,因为只有实验才能检验理论预测的正确与否,NIma和丘成桐(当然他是数学家)够强了,不是也在大力推进中国的CEPC项目吗?

另外也不存在什么做弦论的看不起做凝聚态的,做凝聚态理论的看不起做实验的。这些鄙视链可能存在,但一定是在低端物理学家中的。我估计一般都是那些自己领域没什么成就感的人,拿整天鄙视其他学科刷成就感。换言之,物理学的各个领域内在都有相通的地方,高能物理和凝聚态物理很多概念都可以互相用,做高能的鄙视凝聚态理论的估计一定是高能搞得也不怎么样吧。张首晟和文小刚貌似也都是开始做高能,后成凝聚态宗师的。

Dyson在Bird and Frog里说的很好了,物理学的发展既需要鸟类科学家,能够通晓很多方面的内容,这做一点那做一点,思维开阔。也需要深入钻研某一个领域很深入的蛤类物理学家。二者只是研究风格有区别,无所谓谁优谁劣。 前者在于广度,后者在于深度。

最后,在有效理论深入人心的今天,不同的物理二级学科就是建立在不同能标上的规律。在wilson p.w anderson 等人的努力下,鄙视链会更脆弱吧。

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