Jan Zaanen,荷兰莱顿大学著名理论学家、荷兰科学最高奖家斯宾诺莎奖获得者,是凝聚态物理和规范引力对偶领域有重要影响力的学者。2024年1月不幸病逝。这部得到了Jan Zaanen极力赞成和支持的《全息对偶中的凝聚态物理》中译本的出版,既是对Jan Zaanen的深切缅怀,也是对他学术贡献的崇高致敬!
2012年,正值引力的全息应用尤其是在凝聚态物理中的应用研究蓬勃发展的黄金时期,作为全息凝聚态物理领域的领军人物之一,Jan Zaanen接受了剑桥大学出版社的邀请开始撰写这部著作。彼时,他与Koenraad Schalm共同担任我们的博士后合作导师。在Jan Zaanen 宏大的物理构想与Koenraad Schalm精准而清晰的框架诠释下,经过三年的努力,这部凝聚了Jan Zaanen和所有合作者的智慧的著作Holographic Duality in Condensed Matter Physics 终于于2015年在剑桥大学出版社问世。2018年,我回国开始在中国科学院大学工作后,在科学出版社的热情邀约下,我与三位学生,即赖腾洲、潘文彬和吴昕蒙,共同开启了这部著作的中文翻译工作,希望能让更多的中国科研人员和学生受益于Jan Zaanen的深刻洞见,这也得到了Jan Zaanen极力的赞成和支持。翻译工作是一项艰巨而复杂的任务,需要精准地传达原文的思想,同时又要使其适应不同文化背景下的读者,经过数年的精心打磨与反复校对,这部著作的中文版《全息对偶中的凝聚态物理》终于在2025年与读者见面。
全息对偶中的凝聚态物理
(荷) 杨·扎宁(Jan Zaanen) 等著
孙雅文 等译
北京: 科学出版社, 2025. 3
ISBN 978-7-03-081672-6
责任编辑:陈艳峰 崔慧娴
强关联量子物质与量子引力是现代基础物理中仍然未能完整描述的两个重要基本领域,而引力的全息性质与量子纠缠将这两个领域紧密地关联在一起。经典引力计算能够揭示强耦合量子多体体系的物理特性。本书在系统回顾凝聚态物理已取得的成就与面临的挑战后,深入介绍了全息框架下强耦合量子多体体系的丰富性质,包括全息热态、流体力学、全息超导、奇异金属等现象的理论描述。最终,我们到达一个关键问题:全息量子物质究竟是什么?书中指出,高度纠缠的全息量子物质与凝聚态物理中的奇异金属等体系呈现出惊人的相似性,这一发现为凝聚态物理带来了怎样的新视角与启示?Jan Zaanen及其合作者凭借深刻的物理直觉和鲜明的物理图像,为这一问题提供了引人注目的见解。
本书的核心内容围绕着由引力的全息性质所得到的全息量子物质的物理展开。引力的全息原理将经典引力与低一维的强耦合量子场论联系起来,为强耦合量子物质的描述开辟了全新的视角。尽管近年来全息凝聚态领域的发展步伐有所放缓,新的理论突破不再如往昔般频繁涌现,但量子引力与强耦合量子多体体系依然是基础物理学中最具挑战性的前沿领域,是我们远未能完全描述的领域。而书中所描绘的全息量子物质与凝聚态中强关联电子体系的惊人相似性,仍然对量子引力和强耦合量子多体体系两个领域有着极其重要的物理启示。
Jan Zaanen我的影响是深远而多方面的,尤其是他对我的研究风格产生了极为重要的塑造作用。他对物理图像的宏大格局有着深邃的洞察力,能够从纷繁复杂的物理现象中提炼出最本质的规律。他的物理直觉敏锐而精准,总能在第一时间捕捉到问题的关键所在。他具有公认的对物理问题的品味和激情,始终关注那些最具挑战性、最能触及物理本质的物理问题。而他那种乐观向上的精神,更是激励着我们。Jan Zaanen不仅是一位极具影响力的物理学家,更是一位期望通过自己的研究深刻影响世界的学者。遗憾的是,2024年1月,Jan Zaanen离开了我们。他的离世是物理学界的巨大损失,但他的学术遗产却永远留在了我们心中。这部著作,作为他众多成就中的一部分,成为了他留给世界的重要物理遗产之一。在2015年这本书出版之后,全息量子物质领域又经历了许多新的发展,如输运极限、SYK模型等物理。这些新的研究成果为领域注入了新的活力,也为我们的研究提供了新的方向。然而,这些新的内容已经无法再加入到这本书的第二版中,这成了Jan Zaanen生前的一大遗憾。但无论如何,这本书中所蕴含的物理指导性思想,那些关于全息量子物质的深刻洞见,其价值依然无可替代。
作为这本书的作者之一,在翻译的过程中,我仍然无数次被Jan Zaanen的物理直觉、宏大图像与格局所震撼。他的文字虽艰深晦涩,却蕴含着深邃的物理思想。整个翻译工作在ChatGPT问世之前便已完成,我们未借助任何人工智能翻译工具,所有文字皆由我们逐字逐句人工翻译而成。这是一项极为艰巨的任务,要求我们对原书内容有着深刻的理解与精准的把握。在此,我要特别感谢这三位曾经的学生——如今已成长为讲师、博士后及即将博士毕业的同学们——他们的倾情奉献为翻译工作提供了坚实的支持。在翻译过程中,我们进行了多轮的校正,力求让中文版能够精准地传达原书的思想。同时,我们也要感谢在翻译过程中帮忙阅读校对的华文翰、吉轩廷、刘博豪、鞠欣祥、王元泰、熊浦岑、张龙、赵杨等老师和同学,尤其感谢刘焱与Koenraad Schalm教授在整个翻译过程中给予的支持和帮助。他们的细心与耐心,为这本书的翻译质量提供了有力的保障。
这部著作的翻译出版,既是对Jan Zaanen的深切缅怀,也是对他学术贡献的崇高致敬。我们希望通过这部中文版翻译,能够让更多的中国科研人员和学生关注了解到全息量子物质这一重要领域的物理和引力的全息性质对强耦合量子体系的启发,并感受到Jan Zaanen的物理思想的独特魅力。相信这部著作将会在未来的科研道路上,继续为我们的研究提供重要的指导和启示,让我们在探索未知的物理奥秘的旅程中,能够走得更远更坚定。
孙雅文
中国科学院大学
2025年3月
本文摘编自《全息对偶中的凝聚态物理》 [ (荷) 杨·扎宁(Jan Zaanen) 等著; 孙雅文等译. 北京: 科学出版社, 2025. 3]一书“译者序”,标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-081672-6
责任编辑:陈艳峰 崔慧娴
(本文编辑:刘四旦)
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