2021年5月14日中午的物理学系lunch seminar迎来了一位重量级嘉宾，年逾八旬仍辛勤耕耘在科研一线的孙鑫院士，他将和同事们谈谈“绝热近似”。 绝热近似”是量子力学中的一个词语：对于慢变体系，认为它的量子态总处于同一个瞬时本征态上，略去了不同本征态之间的色散，由此得到的结果，只是定性上合理，定量上不准确。它对于理解多种量子效应起到了关键作用。 孙鑫先生的报告从这一词语切入，首先为大家介绍了一种改进“绝热近似”的方法。分子动力学中，解含时Schrodinger方程，很难。常用的方程是作“绝热近似”，可将含时Schrodinger方程简化为瞬时的本征方程，问题将大为简化。量子力学中，“绝热”的定义是“无色散”；热力学的“绝热”是“无热传输”。因此，在量子力学中，只有“绝热近似”，没有严格的“绝热过程”，提到“绝热”，必是近似。 要提高准确度，必须超越“绝热近似”，求出“色散”，这就是non-adiabatic理论。“量子化学”已发展出多种方法。常用的是用“计算数学”求出Schrodinger方程的数值解。数值解很实用，但是，如果想发掘出深层次的物理效应，例如量子态的相干性，就需要解析解。实际上，有一套现成的数学方法可直接用来得到解析解。这就是“纤维丛”（fiber bundle）。 所谓“纤维丛”？以仙人掌为例，它的叶片上有很多节点，每个节点上长出一撮细毛刺，像是一丛纤维。每个节点位置代表一个时刻的 用数学中的“纤维丛”，求出物理中的“色散”，得到化学中“分子态演变”，上述推导过程使数理化三个学科完美贯通，殊途同归，淋漓尽致地展现了科学之“美”。 接下来，孙鑫院士以Berry不顾争议，大胆尝试以近似方程求解含时Schrodinger方程，从而发现Berry phase这一事件为例，得出感悟：科学发现会有“歪打正着”的时候，但贵在敢“打”，敢于尝试、敢于挑战，才有可能“打”到科学硕果。 孙鑫院士的分享反响热烈，大家纷纷感佩于孙先生敏锐的思维和对科学研究的执着追求。