九月 062014
 


国际结晶学联合会第二十届大会在蒙特利尔市中心举行,地点位于麦吉尔大学以南一两公里处,该大学的医学院俯瞰着市中心的体育场:


蒙特利尔市中心就坐落在圣劳伦斯河上,在那里的高楼大厦中有国会宫…


…其南部入口通向一个小公园…


……离威灵顿街几个街区(对不起,作为亲英人士,我不得不提一下)。


由于不擅长估算,我不知道有多少人参加了会议,但有足够的人填满了一个非常大的礼堂,并在最后(第七)天保持了八场平行的会议——IUCr估计超过2200.


像许多与会者一样,我对活动进行了精心挑选,但我确实有一个启示。假设你去参加一个关于一个广阔的多学科领域的会议,全体会议的重点是最新热门话题(更多关于那个下面和下一篇文章中),在不同的子字段上大约有无数个平行的微符号。你会去哪里对正在发生的事情有一个大致的印象?


当然是为了海报会议。


海报和展品被放在一个多功能的大房间里,这个房间藏在构成会议空间的多层建筑群下面。对于一个习惯于数学会议的人来说,在这些会议上,展品主要是兜售专著和教科书的出版商,国际数学与计算机联合会的展品似乎主要由软件和硬件组成。几乎就像一场(喘息)贸易展览。据我所知(但我没有在展览上看到),展出了一本书(结晶学小词典,很快就卖光了)。展品周围有数百张海报。


海报展示者是一群奇怪的人。我父亲更喜欢展示海报而不是演讲:他不相信人们真的听了演讲(!)。有了海报,你可以与路人进行一对一的对话——正如教育心理学家会告诉你的那样,这是一种更可靠的方式,可以向远处的许多人传递信息。海报的另一个特点是,审查委员会不那么挑剔:你可以冒险,谈论奇怪的话题,而不会被扔出门外。结果是,一些海报谈论了一些不可能成为微型会场的时髦或有趣的东西。考虑到有多少研究生在这么大的一次会议上展示海报,你只需沿着海报的过道走,就能对主要研究中心的情况有一个印象。


回到会谈,特别是全体会议和主旨演讲,Quasiccrystals是最热门的。Dan Schechtman谈到准晶体——晶体学的范式转变“范式转换”是指托马斯·库恩的科学进步模型正常科学是在统治范式下进行的,每隔一段时间,范式的不足就会显现出来,并且会转向一种新的更充分的范式。经历范式转换可能会让人不快:想想塞麦尔维斯他建议在手术前洗手以消除感染,并被解雇,受到同事的骚扰,被送往精神病院,在那里他被警卫殴打致死。谢赫特曼的对手更加文明,他经受住了这场风暴(似乎持续了大约十年),最终获得了诺贝尔奖。


Schechtman提到了科学家成功实现范式转变所需的四件事。

  • 一个人必须精通透射电子显微镜(TEM)。Schechtman专注于一项使他的发现成为可能的特殊技能。要想在TEM上取得好成绩需要很多年的时间,很少有人能成功。一般来说,这可能是真的:社会学家和心理学家越来越多地认为,要完成一项伟大的事业,需要一种高超的技能:一个伟大的想法本身往往是不够的。
  • 人需要坚韧。Schechtman讲述了一个学生的故事,他之前看到了准周期衍射图案,认识到了它的重要性,但(可能是考虑到Semmelweis的命运)什么也没说。Schechtman说,一个奇怪的观察结果可能是一个人工制品(很可能是),但你永远不会知道你是否不去追求它。(另一方面,有一个顽强而有韧性的例子阿加西——这位发现冰河时代的人,后来表现出了极大的坚韧和韧性,成为最后一位抵抗进化的伟大战士。)
  • 相信自己。谢赫特曼实际上有一位执政官,莱纳斯·鲍林,他深信准晶是具有非常大单位的经典晶体。但谢赫特曼坚持了下来。有两种方式来看待这个问题。一是这是对有抱负的作家的基本建议:除非你能在墙上贴上拒绝信,否则你知道你不是一个真正的作家(《蝇王》,为戈尔丁赢得了诺贝尔奖,得到了20次拒绝,弗兰克·赫伯特的也是如此沙丘,同时哈利·波特与魔法石仅获得16枚时间的皱纹被拒绝26次《飘》得到38)。

Schechtman没有提到两件事:认可和沟通。

  • 当我还是加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究生时,保罗·埃尔德(Paul Erdös)(数学史上的一位伟大怪人)拜访了我们,并告诉了我们以下的故事(我还没有核实这是否属实)。在玛丽·居里研究放射性之前,实验室的工作人员观察到,如果你把沥青铀矿和未显影的胶片放在一起,胶片就会起雾。作为回应,实验室工作人员在他们的书中制定了一条规则:沥青铀矿和未冲洗的胶片不应一起存放。亨利·贝克雷尔(Henri Becquerel)后来观察到了同样的现象,并且更加关注这一现象,他告诉他的同事们(居里夫妇)这件事。从亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)偶然观察到青霉对细菌的化学战,到查尔斯·古德伊尔(Charles Goodyear)将橡胶扔到炉子上,一些最伟大的发现都是由关注这件事的人做出的。
  • 十九世纪中叶,物理学家们知道他们需要一个三维空间的代数。事实上,威廉·汉密尔顿知道他们需要一个多维空间的代数(而汉密尔顿的四元数并不合适)。赫尔曼·格拉斯曼发展了这样一种代数,但由于具有哲学倾向,他在汉密尔顿和其他物理学家无法破译的书籍中传达了自己的发现。几十年后,威拉德·吉布斯独立开发了一个类似的代数——我们现在称之为向量代数吉布斯更擅长营销:他在针对观众的小文章中发表了自己的发现。

就目前而言接待因此,遵循是的,首相第集,部长级广播当一个政治家要宣布一些常规性的事情时,开场音乐应该是斯特拉文斯基,政治家应该穿上现代西装,背景应该是抽象艺术。当一个政客要宣布一些真正革命性的事情的时候,开场乐应该是巴赫,政治家应该穿着深色西装,背景应该是橡木镶板、皮革卷和十八世纪的肖像画。


谢赫特曼只是最著名的非周期性演讲人。Marjorie Senechal就21世纪的数学晶体学首先说,未来研究的主要领域包括折叠和弯曲、衍射和成像、超空间、对称性、自组装和自组织,以及绘制非周期景观。然后,她从两个角度关注非周期结构。从最终结构的角度来看,她说在某些条件下德劳奈集合必须是周期性的,并询问是否有一组(好的)条件使Delaunay集合具有离散衍射图案。然后,从结构形成的角度来看,她观察到原子少于2000个左右的二十面体壳层结构比立方八面体结构更稳定,并询问了从二十面体到立方八面体形的转变是如何发生的。最后,她提到了国防高级研究计划局(DARPA),该机构经常发布“挑战”问题。2007年,DARPA为数学家发布了23个挑战性问题(出于某种原因,DARPA删除了这些问题,但田纳西大学的Vasilios Alexiades教授将列表存档)第11项挑战是:

  • 最佳纳米结构。通过纳米尺度的自组装过程,通过遵循简单的局部规则,开发构建最佳全局对称结构的新数学。

Senechal说,她问DARPA的某个人这些术语的含义,并被告知DARPA没有为这些术语指定具体的含义。因此,这项挑战有点无止境。


官方上,这一重大事件是埃瓦尔德奖,该奖项授予阿洛伊西奥·詹纳和特德·詹森,表彰他们开发准晶的“超空间模型”,这也导致了我下一篇(粗鲁的)帖子…