回忆导师张首晟:那棵消失的树( 十 )

回忆导师张首晟:那棵消失的树

张首晟教授2011年6月参加北京高温超导论坛期间留影

首晟的第三次科研的转变来得非常快,短短几年就从高温超导的强关联体系全面转到了对自旋轨道强耦合体系的研究,开启了拓扑物理的新篇章。在过去十几年,首晟一直引领了这个领域的发展,他的拓扑绝缘体理论工作也让他获得了无数重要的科学奖项。如今拓扑的概念已经与凝聚态物理和材料深深地绑在了一起,首晟培养的许许多多优秀学子都站在了这个领域的最前沿,继续探索着拓扑世界的无限可能。首晟在拓扑物理方面的成就有着许多朋友、同事以及同行的评说。作为他这次科研转变早期的见证者,在这里我想分享在这次转变过程中的一些独特经历,感受和认知。

2000 年的那个暑假,我跟随首晟访问了清华大学杨振宁先生的高等研究中心。那时候,首晟在中心的学术报告和我的研究都是关于SO(5)高温超导理论。可是就是在清华这段时间,首晟跟我聊了他的关于SO(5)对称性的一个新想法:传统的二维量子霍尔效应,如果在中心有Dirac 磁单极子的Haldane 球面上考虑,满足的是SO(3)对称性;如果推广到四维空间的量子霍尔效应,在中心有非阿贝尔的杨—磁单极子的五维空间球面上考虑,满足的是SO(5)对称性。我不知道他这个天才的想法是不是跟来到杨振宁先生的中心想到杨—磁单极子有关。回美国后,我就去加州大学圣巴巴拉分校的理论物理中心呆了半年,等到我回到斯坦福的时候,首晟已经基本上将这个问题研究清楚,我帮忙补充了数学的推导和模型边界态的分类后,首晟就以相对论可以从一个非相对论量子模型边界态演化出来的角度写了文章。这篇文章还让首晟登上了纽约时报科学栏目的专题报道。

推荐阅读