以前我研究光子的量子隧穿现象时,觉得电磁波导中的电磁波,当波导横截面尺寸变化时,从传播模式到隐失模式(evanescent mode)的变化,很有点“相变”的意思,于是在思考可否推广相变理论来描述它。可惜凝聚态物理、相变什么的我基本是外行,又有没有时间把这个基础补一下,对此只能停留在idea阶段。将来如果必要肯定会补些基础的,所以过去为了钻研自旋电子学,临时打了一点基础,感觉还颇有成效。
后来查资料发现,我的这个想法并非胡思乱想。例如,对于电磁波在全内反射中的evanescent场的相变描述,过去不同国家都有人先后发表过这方面的论文(但是显然他们是各自独立研究发表的,彼此不知道对方的工作,他们使用的术语、物理方法和假设都不同),只是好像没有后继跟进,不知是不是没有得到公认。相变的那些特征、概念和数学描述(包括临界现象、关联、标度,对称破缺,有序无序什么的),在这里都能找到对应,如同“数学上的同构”。问题在于,电磁场(光子场)或者包含相互作用在内的元激发,它们不属于凝聚态物质,要想用相变理论来描述,只能说是“广义相变”或者“类相变”。也许相变理论的确可以推广,推广以后,整个相变理论或许可以用量子态空间中的结构相变来统一描述。