332章 请教

普林斯顿数学系排名世界第一，其他高校应该没什么意见。

普林斯顿物理系实力很强，世界范围内排名前七。

哈佛、斯坦福、普林斯顿、MIT、剑桥、牛津、加州理工这几所大学的物理系各有特色和拳头项目，他们在物理学排名榜单上的积分比较接近，谁想当物理界的老大，其余六家总有人不服。

普林斯顿物理系集中资源主攻凝聚态物理、宇宙学、高能物理这几个方向，前来拜访的哈克曼是普大物理系凝聚态物理领域的教授。

哈克曼这样子，不会是来砸场子的吧……沈奇不露声色，以不变应万变。

谁知哈克曼开口便道：“沈，我们物理系需要你。”

“嗯哼？”沈奇淡淡一笑，友军？

哈克曼：“你发表在PRL上的这篇论文，基于同伦群的拓扑处理，重新定义连续介质和晶体中的缺陷，对我们来说有重要的参考价值。”

“嗯哼。”沈奇豁然开朗，果然是友军。

“我并不关心纯粹的数学问题，但是沈，你在物理学上也有较深研究，你的存在对我们来说十分宝贵。”哈克曼说到。

哈克曼这话说的让沈奇听起来挺舒服，他展现出友好的态度：“说吧，哈克曼教授，需要我做什么？”

哈克曼看见沈奇桌面上有一本最新的PRL，他翻动PRL到《基于球面稳定同伦群的缺陷拓扑学研究》这部分，问到：“这个亚当斯谱上的同调群是怎么计算出来的？”

“我在论文中不写了吗？”沈奇反问。

“计算结果非常漂亮，但你的计算过程……怎么说呢，较为复杂。是这样的，我手头正好有个项目，需要引用你这篇论文中的理论依据，主要是数学处理方面的依据，所以我还是问清楚为妙。”哈克曼说到。

沈奇终于明白了哈克曼的来意，这老哥看不懂就来请教，这种求真务实的学术态度值得肯定。要知道并非每一位拥有诸多荣誉和头衔的物理学家，都跟爱德华-威腾一样精通数学。

“哈克曼教授，是这样的，我解释一下，在凝聚态物理学的物质结构研究中，我采用这种数学处理手段，导出短的Zp上同调群的短正合序列……”沈奇耐心讲解他的计算方法。

“OK，非常棒。”哈克曼懂了，他跟沈奇握手：“谢谢，有空来物理系我的办公室喝咖啡。另外我想提个建议，今后你写物理论文，是不是可以适当附一些实验数据或计算机模拟数据，这样方便更多的物理学者理解你的理论。如果每个人都跟我一样跑来你的办公室询问，而你又如此热心，那么你将会跟我们的总统先生一样忙碌。”

沈奇点点头：“我接受你的建议，哈克曼教授，顺便问一句，你说你会在你的课题项目，那么方便透露你的项目主要是研究什么的吗？”

“当然，你有权知道，受到石墨烯的启发，我的项目主要是研究石墨相碳化氮量子点的电子结构和光学特性，利用传统的凝聚态物理手段分析材料中的各种微观结构，已有些吃力。而你提出的基于球面稳定同伦群的缺陷拓扑学处理方法，对我太有帮助了，再次感谢你，沈教授。”哈克曼对沈奇表示感谢，收获颇丰的离去。

哈克曼教授的建议有一定道理，我的这篇论文数学属性太强，在大多数人心目中，我还是个数学家……沈奇打开电脑上的ADF软件，强化一下自己的物理和化学属性。

ADF是一款计算机模拟分析软件，沈奇安装有好几个月了，偶尔玩玩，他的大多数工作依靠脑补。

纯脑补的研究成果，人家哈克曼教授跑过来投诉了，看不懂。

于是沈奇操作ADF，他需要改变一些工作方式，至少在现阶段的物理研究上应该如此。

ADF广泛应用在材料化学、固体物理、催化、电池、光谱等领域，它能模拟化学反应、构建微观结构、计算各种数据，功能挺齐全。

大多数在实验室中进行的真实操作，ADF可以模拟出来，这样能够节省大量实验成本。

“石墨相碳化氮，g-C3N4，这是种新型合成材料，常温常压下呈粉末状，无毒。”

沈奇查了查资料，对石墨相碳化氮有了大致了解，他也没见过实物，但他已在做出改变，至少他尝试去了解实物。

在污染越来越严重的今天，能源和环境是各国面临的两大难题，太阳能这种清洁能源受到各国广泛关注。

光催化被认为是一种有望将低密度太阳能转化为高密度化学能的技术，然而传统的半导体光催化剂诸如TiO2，由于其本身存在较大的内部结构缺陷导致光吸收效率较低。

所以寻找一种能在可见光下具有较强活性的新型光催化剂势在必行，于是石墨相碳化氮g-C3N4被科学家们合成出来。

g-C3N4比TiO2更优质，但这种新的合成材料本身也有缺陷，还是无法满足科学家们的野心。

科学家们岂肯善罢甘休，他们通过在g-C3N4中掺杂金属或非金属原子，强行改变g-C3N4的微观结构及光学、电学等物理性质，以达成高效转化太阳能的目标，最终解决污染，造福人类。

隔壁物理系的哈克曼教授团队，正在从事这份造福人类、拯救地球母亲的伟大事业。

哈克曼教授的困惑是，到底哪种元素以怎样的方式掺入g-C3N4的哪个部位，才能达成最优效果？

这又回到了凝聚态物理的基础理论研究，凝聚态物质微观结构分析和缺陷定义这套理论是否可以优化？

沈奇在《基于球面稳定同伦群的缺陷拓扑学研究》一文中提出了一种理论上可行的优化方案，这让哈克曼教授看到希望。

当初沈奇起草这篇论文时，也没关注石墨相碳化氮之类的新材料，他做的是宏观的理论研究，不会太在意具体的物质应用。

现在沈奇对具体物质起了好奇心，数学、物理、化学此刻在他的心中深度融合、纵横交错。8)