库珀能加入超导研究团队,纯属一场机缘巧合。1950年代初,超导理论是物理学界的热门难题。
美国伊利诺伊大学的巴丁教授,正带着团队埋头攻坚。
当时团队里的派恩斯博士,和巴丁一起研究电子与声子的相互作用,为后续研究打了基础。
1955年,派恩斯收到普林斯顿大学的邀约,选择离开。
这一下,巴丁急了,他急需一位精通场论的研究者接手相关工作。经杨振宁推荐,巴丁找到了库珀。
那会儿库珀主攻核子理论,量子场论和多体作用问题是他的专长,但固体物理领域,他完全是个门外汉。
如此看来,让一个不懂超导的人来破解超导之谜,巴丁的这个决定,在当时怕是很难被理解。
可库珀还真接下了这个挑战。1955年9月,他来到伊利诺伊大学。
一边跟着巴丁自学超导物理,一边给物理系的同事讲解量子场论的计算方法。
本来想,一个跨界学者要熟悉全新领域,怎么也得花个三五年吧?但后来发现,库珀只用了一年就搞出了大动静。
这个被命名为“库珀对”的概念,成了BCS理论的核心支柱之一。
库珀的突破让团队看到了希望。巴丁心里很清楚,超导理论这块肥肉,不止他们盯着。
天才物理学家费曼也在钻研这个问题,稍有耽搁,成果可能就旁落他人。
毫无疑问,一场与时间的赛跑就此展开。
巴丁、库珀,再加上26岁的博士生施里弗,三人组成了攻坚小组。
那段时间,他们比以往任何时候都要勤勉。复杂的计算一遍又一遍推演,数据一遍又一遍核对。
这一年多的攻坚,库珀的贡献不可替代。
他带来的量子场论视角,为解决多体作用问题提供了关键思路。而此时的库珀,才27岁。
库珀转场的速度很快。1957年离开后,他先去了俄亥俄州立大学当助理教授,1958年又转到布朗大学,没多久就晋升为讲座教授,直到2024年逝世。
很多人搞不清,放着到手的学术荣誉不追,为什么要突然跨界?其实答案很简单,库珀的初心从来不是固体物理。
他中学时最爱的是生物学,只是觉得年轻时学物理,能培养对复杂自然现象的洞察力,才选择了物理专业。
如此看来,离开超导领域,更像是他回归初心的选择。
1973年,库珀在布朗大学创立了“大脑和神经系统研究所”,一头扎进了人工神经网络和人工智能领域。
他也成了这个领域的先驱者之一。
他的研究,为后来的深度学习奠定了基础,推动了认知科学与人工智能的交叉融合。
1972年,BCS三人因为超导理论获得诺贝尔物理学奖。
这时候,有人想起了当初离开的派恩斯。
派恩斯的专长也是电子与声子的多体作用计算,要是他没离开,或许也能站上诺奖的领奖台。
但学术选择没有如果,普林斯顿的教职邀约,在当时对任何学者来说都是难以抗拒的诱惑。
库珀后来半开玩笑地说,要是当初知道爱因斯坦、玻尔这些顶尖物理学家都没解开超导之谜,他说不定就拒绝巴丁的邀请了。
这种“无知者无畏”,反而成了他突破的关键。
没有过往研究的思维定式,他才能用全新的视角切入问题。
让人好奇的是,库珀和另一位凝聚态物理泰斗安德森,两人都是美国人,都住在美东海岸,寿命也都很长,却几乎没有学术交集。
安德森比库珀大7岁,提出的“多则生异”观点,核心就是库珀后期专注的复杂系统。
本来想,两人应该会有不少交流,后来发现,可能是因为库珀早早离开了凝聚态领域,而安德森当时正专注于无序系统的局域化理论,学术焦点错开了。
库珀的一生,用两年时间在超导领域留下传奇,又用数十年在AI领域开拓新局。
他的经历告诉我们,科学研究从来没有固定的路径。
所谓的“局外人视角”,未必是劣势。有时候,打破学科边界的束缚,忠于自己的学术初心,反而能走出一条不一样的道路。
在如今科研越来越细分的时代,库珀的故事更值得我们思考。
不要被单一的研究领域困住,多接触不同学科的知识,保持开放的心态,或许才能更快地突破瓶颈。毕竟,科学的进步,从来都是在不断跨界与融合中实现的。
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