— Не тот шаг.
— Подход с математической инверсией... это тупик.
В комнате воцарилась тишина.
Если бы Ли Дун сказал это десять минут назад —.
У Кая в худшем случае вежливо улыбнулся бы из уважения, про себя отметив: «этому пареньку еще учиться и учиться».
В конце концов, за этими словами не стояло ничего, кроме голословного утверждения.
Но теперь всё изменилось.
Теперь Ли Дун преодолел преграду, о которую уже три года спотыкались больше десятка исследовательских групп по всему миру, причем справился с этим всего за одно утро.
Мало того что он продвинулся дальше, он еще и мимоходом исписал несколько страниц дальнейшими выкладками.
Поэтому, когда Ли Дун заявил: «Инверсионный подход — это тупик».
это уже не было опрометчивой репликой юнца, полагающегося лишь на интуицию.
Так говорил человек, который уже поднялся на стену и смотрит сверху вниз на тех, кто всё еще бьется лбом о преграду.
У Кая заставил себя успокоиться, прежде чем заговорить.
— Тогда объясни.
— Почему ты считаешь, что это не сработает?
Ли Дун не стал ходить вокруг да около.
Собравшись с мыслями, он начал объяснять.
— Профессор.
— Сама инверсия по сути своей это обратную задачу для некорректно поставленного оператора.
— В чем же ее некорректность?
— Его ядро неполно. Когда мы пытаемся восстановить спектр туннелирования обратно до тензора лигандного поля, любой шум во входных данных многократно усиливается из-за малых сингулярных чисел оператора.
— Все математические инструменты, что у нас есть сейчас...
— регуляризация Гихманова, спектральное усечение, метод Бэкуса — Гилберта... по сути своей они просто подавляют этот спектр сингулярных чисел.
— Методы подавления различаются, но глубинная логика остается прежней...
— Мы искусственно внедряем туда априорное предположение, чтобы подсказать оператору, как «должно» выглядеть решение.
У Кая кивнул.
Эта тема стала ему до боли знакома за последние два года руководства студентами-прикладниками.
Ли Дун продолжил.
— Проблема в том, что все эти допущения — *математические* априорные предположения.
— Что я имею в виду под математическими предположениями?
— Это значит: «я хочу, чтобы решение было гладким», «я хочу, чтобы решение было разреженным», «я хочу, чтобы решение имело минимальную норму».
— Все эти «хотелки» не имеют никакой физической связи с тем, как на самом деле выглядит электронное облако вокруг этого отдельного атома железа.
— Мы пытаемся загнать физическое решение в рамки математических предпочтений.
— Логика с обеих сторон принципиально несовместима.
— Именно поэтому пик третьей координационной сферы вечно получается размытым.
Брови У Кая слегка сошлись на переносице.
— добавил Ли Дун.
— И еще кое-что...
— Сама задача обращения сводится к тому, чтобы по результату процесса попытаться восстановить сам процесс.
— Вы задумывались над тем, что на самом деле измеряет эта машина?
— Она измеряет ток, порожденный целостным физическим процессом: рентгеновским возбуждением, электронным переходом, протяженностью свободных орбиталей и туннелированием к острию зонда.
— По своей сути это уже готовый *результат* процесса.
— И тем не менее мы заходим с другого конца, пытаясь по результату воссоздать процесс.
— Из-за этого физические детали любого промежуточного этапа сжимаются в единый действенный оператор, который мы потом пытаемся взломать грубой силой.
— Разве это не то же самое, что взять живую, дышащую физику и искрошить ее на набор холодных, безжизненных операторов?
— А затем вопрошать эти операторы, как выглядела первоначальная физика?
— Посреди всего этого выросла непреодолимая стена.
— Стена, возведенная не законами физики, а нами самими.
Услышав это, У Кая нахмурился еще сильнее.
Он ничего не ответил.
Ли Дун глубоко вздохнул.
— Профессор, вы спросили, есть ли у меня решение.
— У меня есть направление.
— Я пока не до конца в нем уверен.
— Но я хотел бы попытаться его объяснить.
У Кая посмотрел на него.
— Продолжай.
Ли Дун вкратце обрисовал новый подход, набросанный им на черновике еще сегодняшним утром.
— Мы не занимаемся обращением.
— Мы строим прямую модель.
— Мы переписываем обратную задачу для этого набора измерительных операторов в прямую модель, параметризованную через физические величины.
— Параметрами больше не служат абстрактные компоненты тензора лигандового поля.
— Параметры — это...
— Матричный элемент дипольного перехода, симметрия свободных орбиталей, ориентация орбиталей относительно острия зонда и константа затухания ВКБ каппа для вакуумного зазора.
— Затем мы открыто вводим вектор поляризации рентгеновского излучения в качестве входного граничного условия для модели.
— Вектор поляризации прямо на источнике определяет, какая именно свободная орбиталь будет возбуждена...
— Это то, что физика и так делает сама; нам вовсе не обязательно заставлять базисные функции грызть друг друга.
— А что до того размытого пика третьей координационной сферы...
— Мы не пытаемся выделить его отдельно.
— Мы позволяем ему проявиться самому.
— Каждая координационная сфера имеет собственную независимую константу затухания ВКБ, κ, соответствующую её туннельному барьеру.
— Чем дальше расположена сфера, тем меньше её κ и тем длиннее хвост, тянущийся из-под острия зонда.
— Иными словами, третья сфера уже обладает своим особым хвостом на кривой затухания туннельного тока.
— Нам не нужно вычленять этот хвост.
— Он покажет себя сам по мере того, как шаг за шагом увеличивается расстояние сканирования.
— Всё держится на факторе Гамова.
Услышав два слова — «фактор Гамова», У Кая слегка изменился в лице.
— заключил Ли Дун.
— Профессор, если подвести краткий итог.
— Мы не давим на обе стены.
— Потому что между ними всегда была дверь.
Из лаборатории донесся глухой писк рабочего оборудования.
В кабинете воцарилась тишина.
Рука У Кая, лежавшая на столе, медленно сжалась в кулак.
Первой его реакцией было неверие. «Невозможно».
«Как такое вообще возможно?»
«В этой области уже целую вечность никто не предлагал ничего нового».
«Поскольку остальные пути завели в тупик, в конце концов все сошлись на математической инверсии».
«Это был единственный путь, оставшийся после того, как все остальные варианты отсеивали раз за разом».
«Как кто-то может вдруг заявиться и сказать: „Между этими двумя стенами всегда была дверь“?»
«Как эта дверь может быть физикой?»
У Кая не удержался от реплики.
— Ли Дун.
— Давай даже не будем заикаться о том, выдержит ли критика твоя математическая физика.
— Я подниму вопрос куда более основный.
— Ты ведь говоришь о прямом моделировании.
— А это значит, что весь процесс Х-ЭРТ от начала и до конца нужно параметризовать через физические величины — прямо от самого источника.
— Но там есть один момент...
— Тот короткий отрезок вакуумного туннелирования над кончиком зонда вместе со взаимодействием между лигандным полем и подложкой Au(111)...
— Форму действенного потенциального барьера на этом участке ещё никто и никогда не измерял.
— Чему равен этот κ в твоем факторе Гамова?
— Вы не знаете, я не знаю, никто не знает.
— Мы прибегаем к методу обратной задачи как раз потому, что этот участок обойти невозможно.
— Мы не можем напрямую измерить этот потенциальный барьер.
— Именно поэтому мы готовы признать: пусть метод обратной задачи некорректен...
—...но по крайней мере каждое слагаемое в нём — это «экспериментальное значение». Каким бы некорректным он ни был, его всё равно подкрепляют данные.
У Кая на мгновение умолк.
— Твоя «физическая параметризация»...
—...она изначально пуста, прямо в самом источнике.
— Чем ты собираешься её заполнить?
Чем дольше У Кая говорил, тем сильнее чувствовал, что попал в самую точку.
В этом и заключался главный конфликт всей проблемы.
Дело было вовсе не в нежелании строить прямую модель — просто источник невозможно измерить напрямую.
Именно поэтому они отступили назад и довольствовались обратной задачей.
В конце концов он покачал головой.
Его голос звучал тихо, но твёрдо.
— Ли Дун, твой подход прекрасен по своей общей структуре.
— Но с точки зрения логики химии...
— Он слишком умозрительный.
— Скажу прямо.
— Весь этот подход... это просто не химия!
В комнате снова воцарилась тишина.
Ли Дун опустил взгляд на стопку черновиков.
На самом верху лежала страница с разделом, который он яростно зачеркнул красными чернилами.
Рядом с этой красной помаркой красовалось всего пять слов.
«Пусть атомы говорят за себя».
Он поднял голову и посмотрел на У Кая.
Его взгляд был спокоен, без малейшего намёка на вызов.
— Профессор, я понимаю, о чём вы.
— На пути химии, похоже, и впрямь нет выхода.
— Но...
— сказал Ли Дун с не меньшей уверенностью.
— Профессор.
— Это и есть физика!

Комментарии

Загрузка...