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  • 我的失败的理论物理生涯

转高能实验尘埃落定,我的理论物理生涯到此终结,将来既没有资格也没有意愿继续接触理论物理。故在此开贴,以悼念我那美丽却脆弱的理想。

我打算不时在本帖内更新我学习理论物理的时间线和心路历程。当然由于我是理论失败者,没能在这个圈子里存活下来,这些经历只作为茶余饭后之闲聊,切不可复制。

劝进还是劝退?我不忍见他人受苦,欲劝退,然劝退无用;劝进则无需多言,展示知识,众人便趋之若鹜。这就是理论物理的魅力,可是这份天真是否值得珍惜?写完本帖,我会给出我的回答。

    我在高中学物竞,也因为物竞才能来到科大。通过物竞接触到的物理,对于高中时代的我来说过于迷人了,那时就有了学理论物理的想法。和大多数被理论物理吸引的人一样,当时的我分不清“想学”和“想研究”的区别,认为若是有生之年能一窥宇宙的究竟便了无遗憾。后来的事实证明,科研无论表面看上去多么高雅,实际做起来都是依托答辩,“对知识感到好奇”与“做科研”是相对独立的两件事。

    大一由于对自己不够自信,上学期没有多选任何课,下学期也只是提前选了一门电动力学。或许这个时候就已经在铺垫失败,想在科带理论物理存活下来,这个进度已经落后了,而且当时的电动还约等于数理方程,对于后续理论学习几乎没有帮助。

    大二上学期学了量子力学,当时被按部就班学习的思维毒害,认为要按量子力学-高量-量子场论的顺序,于是学习进度停滞不前。qft并不需要多少qm,这两个科技可以同时在大二上学期点出来(从历史来看,qm和qft也是并行发展的)。另一个失败的地方是对你科理论物理教学抱有期待,以为能从课上学到应有的知识。后来才发现四大力学及之后的课实在令人失望。大二下学期才发现高量毫无意义,物院热统也几乎无意义。大二下自学qft,可惜是自己读weinberg,进度过于缓慢且细节过多,到选专业的时候vol 1还差一点没看完。这个进度放在理论物理已经可以说是寄了,当时如果悬崖勒马,如果选专业的时候去了原分,或许现在也是乱杀六大的人上人吧。

      说到前两年的知识进度,我和朋友们分析之后认为,量子场论、广义相对论、固体物理,三者分别对应高能、宇宙学、凝聚态理论的基本语言,在大二末选专业的时候至少点亮其一。如果到大三连基本语言都不懂,那必然入门不了科研,大三寒假也就没有资本去套磁暑研。理论物理没有暑研(没有connection)就可以宣判死刑了。有些人在学知识的时候喜欢计较细节追求逻辑,但我建议考虑一下自己有没有这个资格,能不能承担没有及时赶上前沿topics的代价。代价就是你把peskin倒背如流,不如能和教授聊几句潮流研究方向。

      不要相信什么兴趣什么热情什么数理基础,学术界只认connection。你有一个研究广义相对论的父亲吗?你会薛定谔方程吗?

      https://tech.sina.com.cn/d/i/2019-09-06/doc-iicezzrq3856147.shtml

      先讲个笑话:19级申请内卷三幻神,理论物理、天文、AI。其中天文和AI分别以顶尖条件和逆天论文数量可申到专业不错整体冷门的学校,理论物理则是申不到。合理怀疑科带早就预见了理论末路,提前把钱投给amo实现大火,理论物理似就似了吧。科又赢()

      这里我想先说说自己学量子场论的经历,下一篇再写大三。我最早是在某做高能唯象的教授组里,教授让我先学量子场论,并且扔给我一本peskin(噔噔咚)。peskin这本书的特点是,如果你会量子场论,他可以教你许多神秘的技术细节,让你从“看得懂基本语言”变成“可以上手科研”;如果你不会量子场论,那么看完peskin该不会还是不会。那时大二的我自然是看不懂,遂放弃。

      随即我开始看Weinberg的三卷qft之一。以我现在的视角来评价,Weinberg并不适合初学者。Weinberg的书极为详尽,细节拉满,逻辑严密,可谓百科全书。尤其是一上来强调对称性的核心地位,以洛伦兹群的不可约表示定义单粒子态,令人叹为观止。然而成也萧何败也萧何,Weinberg过于详细,不断地处理理论的漏洞,导致初学者无法快速抵达前沿,同时正则量子化语言略显笨拙,尤其是不便于推广至非阿贝尔规范场(以及Weinberg使用的符号非常神秘,带来巨大的不便)。

      大三我才接触到我认知中最适合qft速成的书,srednicki。这本书以路径积分起手,表面上是按spin-0、spin-1/2,spin-1的顺序,实则是第一章以标量场讲清楚通用理论框架,随即第二章引入spinor与费米子路径积分,第三章再加上规范场,快速构成一套yang-mills理论。这本书我从头看到尾只用了一个半月,零qft基础且懂得不抠细节者预计三个月内即可完工。完成srednicki后可以秒接大黄书前7章然后弦论(虽然申不到),可以去做参数bound做anomaly(虽然申不到),就此转去看peskin开始唯象/格点也会容易很多(有活路)。我在申HK转高能实验的时候,很庆幸自己有srednicki给的qft基础,可以轻松读懂实验人在做什么、怎么做的。

      哦对,现在王一教授在b站有他讲Weinberg的视频,结合了他作为科研工作者的理解,比自己硬读书要好接受得多,但我仍然不认为适合初学者,理由同上。但可以作为学完一遍srednicki之后加深理解使用。

      qft有趣是有趣,沉迷其中则容易走上不归路啊。建议学物理的人,不要在意那么多细节,问就是物理直觉。

      srednicki确实比较友好,不过即便是最友好的量子场论书也还是挺劝退的()
      现在b站上有了王一的量子场论视频,用srednicki和weinberg的都有,我觉得这个算是真的比较适合入门,可惜以前不知道

        Cauch 如果有人带着读,qft上手难度将会大大降低()

          感觉新书会有一些速成起来舒服的,Mathew Schwartz的书和Sidney Coleman的讲义都对新手非常友好。当然QFT细节多也是没办法的,他真的就是细节多.....

          非平衡态统计物理算不算理论物理🤧

          楼主,自己玩音乐和靠音乐吃饭是很不一样的。这是很浅显的道理,我们每个人很小的时候就明白这个区别。
          但是对于科大人,在唯科研的校园氛围的熏陶下,是不是就会容易产生某种误解:即大家都要以科研为职业?其实,喜欢且能够以科研为固定职业的人,在科大也是少数。
          楼主,你可以说,把理论物理研究作为职业的目标失败了,但是你还是可以业余时间看书学习呀,还是可以和同样感兴趣的人交流讨论。而且,如果楼主能够坚持下去,说不定哪天楼主就有新发现。当年爱因斯坦不是以专利局技术员身份连发5篇论文的吗?今天,实验科学没法再靠个人完成,但是理论仍然是一支笔一个脑袋就可以做的,只是作为副业的话可能在获取资料和同行交流上存在一些困难。
          理论学科的资源少,位置少,对于想进入其中的人来说,就是机会少。楼主把炮火瞄准科大的理论物理教育,乃至学术界的connection规则,认为这些因素与自己的申请失利有关,讲的并没有错。但是,从整个科研界人力市场的供给和需求来看,理论学科人才供大于求,是造成申请难度大的宏观因素。
          而这个宏观因素落到楼主你个人头上,就是全聚德。你无疑为此感到失落,转向实验,可是对于整个科研界乃至整个社会来说,你的碰壁与转向又意味着什么?
          另一方面,我们也可以问:科大的理论物理教学能不能不要那么拉垮?科研能不能不靠connection?我们要站在楼主的角度,当然是希望教学认真,申请公平。但是站在其他角度会怎么样?
          我有一个同学,人非常聪明、善良,大一被选进华班,但是由于精神疾病困扰,休学两年了。我常常想,如果给他创造一个安心的、轻松的环境,并安排适合他的老师来教育他,使他的智能潜力得到充分的发挥,他必定大有作为。可是我没办法创造这样的环境,也没办法为他引来这样的老师。谁能成为他的伯乐呢?
          更进一步,天下的千里马,如何能够匹配他们的伯乐?(我现在考上了中科大,比我所有小学、初中同学都牛逼多了,我父母是不是可以从小学、初中就给我安排异于常人的教育呢?)
          我们每个人都有朴素的美好愿望:人尽其才。但现实中肉体凡胎,人要吃吃喝喝,教育、沟通都需要成本。美好愿望不能实现,并不是偶然啊!

          楼主在这里开贴,讲述自己的经历,对于后来人很有参考意义。从这个角度讲,我们一起“悼念”楼主的理想吧!
          我与楼主的经历不能说很类似,但是也有不少共鸣的地方。我想这些问题在科大应该是系统性地存在的,而且大概是每一届都存在着。我们能找到系统性地改善这种状况的办法吗?
          或者至少先做某种普查?官方及学生会做的事,总觉得还远远不够!

            lixian
            很有共鸣。基础学科尤其是做基础理论的学习者,如果以科研作为唯一理想,绝大多数人都是注定失败的。这是供求关系的系统性问题。理论物理的情况又是其中最严重的,因为“世界上只需要100个人做理论就可以了”,学习理论的人的其他出口也很少。

            所以为了把大多数人快速宣判失败,必须快速筛选,才催生了种种乱象。人的天分确实有差别,但是能考进科大的同学,假使他们有好的老师来因材施教,循序渐进的培养,继续激发学生兴趣,而不是毁灭兴趣,我不敢说每个人都能做出名垂青史的科研成果,但每个人都至少可以成为一名普通的基础学科科研工作者。

            只是我们并不需要那么多基础学科研究者,所以我们没有动力去把教材写得更好,没有必要把培养计划做得更科学,没有必要为学生消除信息差。而且这些障碍的存在,本身就更有利于快速高效筛选出所谓“天赋异禀”的学生,快速的让大多数人失败,它们本身构成了漏斗的一部分。至于有没有真的“天才”被漏掉了,“主不在乎”,在那些正在理论物理前沿的研究者看来,他们不在乎学生是怎么学到的知识,只在乎学生能否走到我面前来让我看见,能否让我相信你有足够的水平,意愿,和潜力。在美国读过书,家里有人是教授,本身就是你水平,意愿和潜力的最好证明。和这些东西比起来,你的成绩,你对于理论学科教材的倒背如流完全不值一提。

            类似的情况出现在任何“供过于求”的场景里面,不仅限于理论物理。
            理论物理学科失败的必然性,除此之外,还有其他原因。它们导致理论物理,比其他基础学科(比如基础数学)还要更容易失败一点。

              lixian 你先别急,我这帖子还没写完呢()

              我的结论其实也是不如当作业余爱好,这样既有饭吃又能学到有趣的理论(不会像科研那样坐牢)。至于安得广厦千万间,大庇天下寒士俱欢颜?我不是能撼动社会的人,比起那样的豪言壮语我更想多恰点钱过好一生。

                Cauch 理论物理学科失败的必然性,除此之外,还有其他原因。它们导致理论物理,比其他基础学科(比如基础数学)还要更容易失败一点。

                还有什么原因呢?

                  Cauch 大陆的话,从学生付费读博、每月给一两千补贴打发要饭的,就能看出他们到底需不需要人才了🤣

                  lixian 但喜欢与喜欢之间也有区别。我见过搞基数的很多人,能把数学视为他们生活的一部分,每天能快乐地花大把时间学数学,津津有味地看着厚厚的书。但我不能,虽然我在数学学习中能显著的感受到快乐,也有着极强的专注力,但数学学习显然不如打游戏,不如躺在床上刷手机。过去的寒假我在家里极度无聊,但我依然选择浑浑噩噩,最终在一个月后我才因为过于无聊选择用学习消磨时间。所以,我无法将数学当作一个爱好,只能把他当作一个有趣的工作。我这种喜欢,是无法支撑我把科研当作副业的。而把科研真正当作生活一部分,在众多从业者中又占多少呢?

                  Delta 抱歉,舞台还给楼主。
                  (钱当然要恰啦。大道既隐,天下为家。大庇天下寒士俱欢颜,杜甫提出的问题,今天也没有解决。楼主能写这个文章,说明楼主已经解决了自己的一些问题。所以我最后提的是,在科大范围内,情况能否改善?)