学霸的模拟器系统 第123节

　　“允宁，做得真漂亮！作为物理学的同行，我必须得夸夸你，这个想法天马行空，又逻辑自洽，让人赏心悦目！”

　　紧跟着，他话锋一转，“但是，作为你的导师，我必须告诉你，这个理论虽然好看，但它更像一个精巧的‘数学游戏’，而不是物理。”

　　林允宁脸上的笑容，微微一僵。

　　“你只是用一个更精巧的数学模型，‘事后解释’了我们已经观测到的结果。”

　　韩至渊的目光锐利如刀，直刺问题的核心，“严格来讲，这有‘过拟合’的嫌疑。任何人只要引入足够多的可调参数，都能画出一条看起来很完美的曲线。”

　　“我没有引入任何可调参数！”

　　林允宁下意识地反驳，“所有的散射参数都是从第一性原理计算的。”

　　“我知道。”

　　韩至渊点了点头，语气缓和了一些，但态度依旧坚决，“但你无法否认，你的理论是在看到了实验结果之后，才被‘构造’出来的。不论它再优美，也必须经过验证。”

　　这次，林允宁没有反驳。

　　韩至渊靠在椅背上，看着眼前这个自己最欣赏的学生，缓缓说道：

　　“你如果想将这个工作作为一个猜想发表，我是不会有异议的，而且《物理评论快报》的编辑们一定会非常喜欢这个创造力十足，又极其优雅的数学模型的。

　　“但是，仅仅是发一篇文章，提出一个猜想，对于这么优秀的工作，实在有点可惜。

　　“如果你能设计出一个全新的实验，验证你的理论，用它来预测一个旧理论无法解释的新现象。那么你的理论，将会是颠覆性的，对物理学的意义，远非一篇论文、一个猜想可比。

　　“我知道这相当困难，也知道你现在很忙，既要准备国家集训队的考试，又要帮着正平他们完成课题，所以我将这个问题的选择权交给你。

　　“前者，能让你再收获一篇顶刊，轻松实现你的计划，进入国外的顶尖大学；

　　“后者，有可能耗费你大量精力却一无所获。但一旦走通，你的名字，将有机会进入固体物理的教科书，和那些你耳熟能详的名字印在一起。”

　　“允宁，你的选择是什么？”

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第102章 里希特教授的造访（求收藏求追读求月票）

　　林允宁甚至不知道自己是怎么走出韩至渊办公室的。

　　他只记得，当韩至渊问出“你的选择是什么”时，自己几乎没有犹豫，就选择了那条更难走的路。

　　现在，十二月初金陵的冷风吹在脸上，让他那因为缺觉和过度思考而发热的大脑冷静了下来。

　　他的目标，从重生回来那一刻起就无比清晰：

　　拿金牌，发文章，用无可争议的学术能力，敲开美国顶尖大学的大门，拿到全额奖学金。

　　现在，一篇新的《物理评论快报》几乎唾手可得。

　　只要将那个优美的理论模型整理发表，他的申请材料上将再添一个重量级的砝码，计划几乎板上钉钉。

　　可是，真的很不甘心啊！

　　林允宁站在唐仲英楼门口的台阶上，看着校园里裹着厚厚冬衣来来往往的学生。

　　第一次感到自己不再只是一个重生的旁观者。

　　而物理学，也不再仅仅是一块充满功利的敲门砖。

　　而是他在这个世界的新羁绊。

　　在发现界面声子热整流这个全新物理现象时，在亲手构建优美的理论模型时，那种创造的快感，已经令他沉迷其中。

　　无法自拔。

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　　上午，是国家集训队第五轮实验考试。

　　今天的题目是“基于锁相放大技术的微弱信号测量”。

　　林允宁坐在最后一排的角落，看着实验台上的仪器，脑子里想的却是另一件事：

　　如何才能“看到”那个仅存在于理论中的、微米尺度的“声子热点”？

　　所有他熟悉的实验技术——拉曼光谱、X射线衍射、电学输运测量——都像广角镜头，只能探测到宏观的平均化信号。

　　在一个微观尺度下，去直接观测一群声子的非平衡分布？

　　这感觉就像，在一整个蜂巢剧烈振动时，试图只测量其中某一只蜜蜂翅膀的温度。

　　这怎么可能？

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　　很快，监考老师顾伟宣布考试开始。

　　集训队员们，立刻开始了忙碌。

　　许嘉诚深吸一口气，迅速浏览了一遍发下来的实验要求。

　　核心任务不复杂，但当他打开示波器，看到屏幕上那条被噪声彻底淹没的信号线时，眉头立刻拧成了一个疙瘩。

　　信号太弱了。

　　屏幕上，代表信号幅值的数字乱跳，相位读数更是在0到360度之间毫无规律地漂移。

　　他尝试着调整积分时间常数，想让信号稳定下来，但结果只是让数字跳动的频率变慢了一些，那毫无规律的起伏却丝毫没有减弱。

　　他身旁的周衍眉头紧锁，正在用纸笔飞快地计算着什么。

　　而另一边，卫骁，也罕见地停下了手中的操作，盯着仪器，陷入了长久的沉默。

　　整个考场的气氛有些压抑。

　　监考席上，担任这次实验监考老师的顾伟，正与西蜀省一位带队老师低声交流。

　　“顾老师，这次是不是有点太狠了？白教授这次是下了死手啊。”

　　那位老师看着学生们普遍束手无策的样子，有些不忍。

　　顾伟推了推眼镜，压低声音道：

　　“不狠不行。到了IPhO的赛场上，你永远不知道会遇到什么稀奇古怪的设备。白教授这是在提前给他们打预防针。”

　　他顿了顿，目光扫过那些不断跳动的屏幕，道出了“陷阱”的核心：

　　“光学斩波器的电机，我们故意没做屏蔽，它的转速有微小的抖动，参考信号的相位自然就稳不住。”

　　“调制频率也刻意设在了50赫兹附近，正好跟电网工频串扰，而且落在了光电探测器1/f噪声的‘角频率’之内，低频噪声被放大了好几个数量级。”

　　“最麻烦的是，探测器在信号强区有轻微的非线性，会把幅度的噪声（AM）耦合到相位（PM）上去。

　　“这几招组合拳下来，想得到稳定读数，比登天还难。”

　　就在整个实验室都陷入一片焦灼之时，林允宁终于从深思中回过神来。

　　他没有像其他人那样急于调整参数，而是静静地观察了足足一分钟。

　　屏幕上，信号的疯狂跳动在他眼中逐渐分解为几个可能的独立成分：

　　来自电网的50Hz工频干扰、来自电机抖动的低频相位噪声、以及来自探测器本身的1/f噪声……

　　问题，大概就出在这几处。

　　他接下来的操作，却让所有人大跌眼镜。

　　他直接断开了信号源的输入线。

　　“林神仙在干嘛？又有什么骚操作了？”

　　许嘉诚眼角的余光瞥见这一幕，心里一惊。

　　只见林允宁拿起笔，在草稿纸上画了一个简单的坐标系，横轴是频率，纵轴是噪声功率。

　　然后，他开始缓慢地转动光学斩波器的频率控制旋钮，眼睛则一眨不眨地盯着锁相放大器上的噪声读数。

　　他在测量纯粹的噪声。

　　随着频率从几十赫兹缓慢扫到几千赫兹，他手中的笔也在草稿纸上移动，一个个数据点被迅速记录下来，很快，一张噪声功率谱的草图便跃然纸上。

　　图上，50赫兹附近，一个巨大的隆起异常显眼。

　　而当频率超过1000赫兹后，整个谱线变得平坦。

　　“原来在这儿。”

　　林允宁自语一句，没有任何犹豫，直接将斩波器的调制频率，从默认的50赫兹调到了2375赫兹——那片被他画出来的“静区”。

　　效果立竿见影。

　　他重新接上信号线，屏幕上原本疯狂起伏的信号幅值，立刻稳定了一半以上。

　　第一步，绘制噪声地图，避开雷区。

　　但这还没完。信号幅值虽然稳定了，但相位依旧在漂移。

　　林允宁打开了锁相放大器的正交（X/Y）输出模式，并将数据通过GPIB接口导入到自己的笔记本电脑上。

　　屏幕上，那个代表信号矢量位置的光点，绕着一个中心点，毫无规律地乱窜。

　　他没有去碰任何硬件，而是在控制电脑上调出了默认的简易锁相软件。

　　屏幕上，那个疯狂摆动的光点，像是被一只无形的手瞬间按住，经过几次微小的挣扎后，被“钉”在了坐标系的第一象限。