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往事如烟:千禧年的圣诞假期

二十世纪的最后一个圣诞节越来越近,来实验室上班的人也越来越少。

帕斯卡因为妻子生病,已经好几天没来了。到了12月23号这天,连克洛德也不来上班了。我虽然还天天去办公室,但几乎不怎么工作,大部分时间都在网上闲逛。前几天,也就是20号,在庆祝澳门回归祖国的庆典上,江泽民在讲话时引用了唐朝诗人王维的两句诗“遥知兄弟登高处,遍插茱萸少一人”。虽然圣诞节或者元旦,并不是我们中国人的传统节日,但我觉得王维诗的前面两句正好反映了我这个时候的心情:独在异乡为异客,每逢佳节倍思亲。第二天,我也不去办公室了。这个千禧年的圣诞节不仅要自己一个人在孤苦伶仃中度过,而且程序中还不知道有多少问题需要解决。我决定利用这个假期,把帕斯卡给我的那几篇文献好好看看,希望能从中得到启示。

看书的过程中,我想起刚来时跟帕斯卡讨论工作的情形。他说,你要是觉得一下子写一个这样的程序有困难,可以先模拟一个立方元胞中含有固定氮/硅原子数的体系,然后再模拟氮化硅在表面的沉积过程。当时我想,这两者在难度上没有什么区别,要是我能模拟立方元胞中的体系,沉积过程对我来说不是什么难事。所以,一开始我就模拟的是氮化硅的沉积过程。现在看来,还必须走他说的这一步。为什么呢?第一,不知道自己程序中相互作用的计算方法是否正确,即使自己确信没问题也缺乏让别人信服的证据。第二,在基体表面上沉积形成的氮化硅薄膜,上面暴露在真空中,下面挨着基体,所以肯定有很明显的表面效应,而立方元胞则不存在这个问题。在立方元胞的基础上,计算一、两个参数,通过和文献数值相比,如果一致的话,就可以说明相互作用势的计算是正确的。然后,将相同的计算方法移植到薄膜沉积上,这样才能让人相信你的计算方法。

我看了一会儿书,关了灯准备休息,突然发现月光透过窗户照得房间里很亮,这才想起网上看到的消息:今夜的月亮是过去69年来最圆最亮的一次。因为月相正好逢“望”的时候,月亮运行到轨道的近地点,而且这次的近地点是所有月球轨道中离地球最近的。既然是69年难得一见的圆月,我可不能错过啊。下午去超市的时候刚买了一瓶红酒,于是我打开给自己倒了满满的一杯。我搬了一把椅子,端着酒杯到凉台上坐下。奥尔良的冬季天阴多雨,平时连月亮的影子都难看到。今夜的月亮却出奇地好,看上去很圆很亮。月是故乡明,可我现在看到的却是异国他乡的月亮,又逢千禧年的佳节,我怎么能不思念万里之外的亲爱的妻子和儿子呢!

圣诞节的前一天,我起床后发现时间已经不早了,赶紧去超市采购了一些过节的东西。路过银行的时候,我顺便刷了一下卡,发现第二个月的工资已经到了,还多了100多快钱,感觉有些意外。之前在德国的时候,每个月收到洪堡基金会的奖学金都是固定不变的。如果涨钱的话,也是先提前来信告诉你一下。现在刚到法国,第二个月就和第一个月的工资不一样了。唉,管他呢,每月都涨才好呢。

放假了没什么事可干,就把Vashishta等人写的那篇综述文章找出来看。在看到高压下氧化硅(SiO2)结构的那一段时,我发现有值得进一步探讨的地方。通常情况下,无定型氧化硅是由SiO4四面体单元以角共享方式形成的一种网络结构。Vashishta等人通过分子动力学模拟发现,高压(40GPa)下氧化硅中形成了一种新的网状结构,即有角共享和边成键的SiO6八面体结构。综述文章没有给出进一步的说明,但从文中给出的图来看,有两个问题值得弄清楚。一是,文章仅提到高压实验中观察到了无定型氧化硅结构的改变,但是否在实验中检测到了这种八面体的SiO6结构?二是,从电子结构来看,硅最外层有四个电子,通过共享电子对可形成四个共价键。可是在SiO6八面体中,一个硅原子形成了6个共价键。从量子化学方面看,有没有这种可能?不过,既然是美国名校大牛教授发表的文章,可能有人家的道理。氧化硅是人类最早认识和利用的材料之一,可现在仍然能有新的发现,更何况那些人们不常使用的材料呢?不管我们认识自然界的方法和手段有多么高明,它总是慢慢地向人们展示它的真是面目的,而不是一下子就让你看到底。

1999年的圣诞节,我觉得我永远都不会忘记,相信许多法国人也不会忘记。许多“预言家”信誓旦旦地说“地球将在1999年毁灭”,可是地球依然转得好好的,一点儿也没有将要毁灭的迹象。老天爷上午哗哗地下了一上午的大雨,下午却少见地阳光灿烂。我则在心里盘算着是否在新千年来临之际去一次巴黎。没想到晚上却风云突变。

我是在睡梦中被窗外怒吼的狂风惊醒的。躺在床上听外面的风声,就像千百头猛兽同时发出的低沉而持续的吼声,又好像是千万列火车同时在大地上飞驰,身子底下的床似乎也在随之摇晃。狂风扑打在窗户外面的塑料卷帘上发出一阵又一阵轰隆隆、哗啦啦的声音。想象中,似乎就像熊瞎子在拍打深山老林中一座孤零零的木房子的木门似的,一阵紧似一阵,偶尔有短暂的安静,那是熊瞎子累了在休息,歇完了,接着打门,非得把门砸开不可。

我躺在床上根本没法睡觉,就索性起来查看了一下各处的窗户,结果发现客厅有个窗户的卷帘被狂风吹坏了。平时为了透光,我故意把一个卷帘不放到底,留下20-30公分的空隙。但是这次,狂风从这个小小的空隙中扑进来,却找不到出口,巨大的力量就在卷帘上部撕开了一个口子钻出去了。我看了一下,不知道该怎么修理,况且外面正是月黑风高,想等到天亮再说。可是等了几分钟再看时,发现裂口越来越大,到天亮时恐怕整个卷帘都保不住了。再加上现在是圣诞假期,能不能找到修理的还很难说。不行,我不能眼看着它被狂风肆意蹂躏。于是就穿好衣服,从北面的凉台走出去,因为狂风是从南面吹过来的,北面风力不大。我准备转到南面去修那个坏掉的卷帘。可是,我一走上凉台,立刻就打消了修卷帘的想法。外面的情形就跟美国灾难片“龙卷风”中的差不多,阴暗的天空中发出清冷的暗青色的寒光,黑乎乎的树林中传出呜呜的怪叫声,从大西洋刮来的狂风把早已落在地上的枯叶吹得满天飞舞。站在北面的凉台上还感觉不到风的力量,我刚转到西边拐角,狂风夹杂着砂砾就扑面而来,我几乎站立不稳。要知道,我的公寓在六层,周围全是树林,白天又下了半天的大雨,能把砂砾从地面吹到这么高的地方需要多大的力量啊!

第二天早上,风停了。我先到凉台上查看了一下被风刮坏的卷帘,发现卷帘做得很科学。一根根叶片横着滑动,甚至取出来,塑料的韧性也不错,把一根根叶片硬塞进去,也不会折断,所以没费功夫就弄好了,比想象的要容易得多。我到楼下给妻子打了个电话,然后到外面看了看,再一次感受了大自然的力量。在我住的公寓周围,有10多株直径30多公分的大树被风刮倒了,还有一些长得又细又高的树被拦腰折断。虽然是圣诞假期,工人们已经开始工作,把横倒在马路上的大树锯断,然后转移到路边。看到的全是从容工作的人,没有人站在旁边指手画脚,这一切进行得自然而且有序。如果一个民族总能不断地领略到自然界的巨大威力,那她应该是一个不易被征服的民族。可惜,法兰西民族周围都是些久经大自然考验的民族,所以显现不出他们的不同来。想一想我们中国,自三皇五帝一来,大多数时间处于一个统一的状态,人们可以从自然环境“恶劣”的地方很方便地迁移到一个较为安逸的地方。偏远的海边和沙漠,都是流放罪犯的地方,整个民族变得越来越没有血性,越来越没有战斗力。所以,到了十九世纪一遇上这些整天在大风大浪里滚爬的人,就立刻被打得落花流水。

过了两天,又来了一场大风,也是晚上来的,跟前天那场威力差不多。由于我之前刚经历了一次,所以感觉上没有那次恐怖。据电视上说,在前天夜里的大风中,法国有三十多人丧生。巴黎香榭丽舍大街大街本来已经打扮得漂漂亮亮的,准备迎接新千年的来临,没想到一夜狂风许多人的辛苦被吹的无影无踪,而且大街两旁的树木也倒了不少。奥尔良大学有几个年轻的中国留学生,计划在千禧年之夜去巴黎。我本来对此就有些犹豫,现在彻底打消了去巴黎露宿的念头。在奥尔良大学教书的洪敦品老师,把我们接到他家里玩了一天。大家在一起做饭、包饺子、玩游戏,临走时还给我装了一袋子过期的“欧洲时报”。他的两个小孩也不认生,跟我们大家又打又玩,很高兴。

1999年的最后一天,天空依然阴沉。奥尔良市里也有庆祝活动,但高潮要等到晚上十二点。我不知道那么晚是否还有公交车回来,所以也不准备去凑热闹。看了看表,还有两个小时,我们中国就要进入二十一世纪了。我想,在这样一个特殊的时刻应该给亲爱的人一个惊喜,问一声“新年好”。等到下午五点钟,我拨通了家里的电话。铃声响了两下,没人接。我想他们可能已经睡了。果然,妻子说刚睡了一会儿。我们的谈话虽然和以前没有不同,但两人的心情都难以平静。她的声音有些哽咽,我也是心中虽有千言万语却不知道用什么话语表达我对他们的思念之情。放下电话回到宿舍,坐在桌前呆呆地看妻子和儿子的照片,过了很长时间,我的思绪还停留在刚才和妻子通话的那一刻。

千禧年之夜,我虽然不去巴黎了,但也不能在昏睡中度过。于是,把从敦品那儿拿来的报纸摊在桌子上,随手翻看,任时间静静地流逝。不知不觉中,远处传来了沉沉的烟花炮竹声。一看表,可不?新的千年,2000年已经悄然来临了。我推开窗户走到外面的凉台上。虽然是阴天,但并不像白天那么阴郁。路旁的灯光不很明亮,却让夜晚显得温柔。由于大学已经放假,校园里很安静,只能听到从远处传来的低沉的炮声,以及烟花爆燃发出的炫目的闪光。卢瓦河那边飘来一股浓浓的硝烟,乌云下面偶尔也出现闪光,应该是奥尔良市政府举行庆祝活动燃放的烟花,可惜太远了,看不清楚。渐渐低,炮竹声越来越响,其中还掺杂着人们的喊叫声、汽车的喇叭声、以及教堂的钟声,应该是许多人在游行庆祝新千年的到来。鞭炮声也好,人群的喧闹声也好,对我来说好像都发生在遥远得不可企及的地方。此刻,我的心中只有我心爱的妻子和儿子。

2000年的第一天,我走到凉台上,深深地呼吸了一口新千年的空气。天空中依然笼罩着厚厚的阴云,新世纪的阳光还不知何时才能看到。总结过去,才能规划未来。我仔细地回想了一下到法国这两个月的工作,觉得还算满意。收获主要有一下几个方面:

(1) 熟悉了分子动力学方法,知道了怎样对牛顿运动方程微分,以及通过势能函数计算原子间相互作用力。

(2) 会利用赝原子理论(Ghost atom theory)计算原子和一个表面的相互作用。

(3) 明白了埃瓦德加和计算库伦相互作用的远离,以及怎样编程计算。

(4) 掌握了加快计算的一些技巧,如Link-Cell-List方法等。

当然了,还有一些问题不知道怎么去解决。比如,计算三体作用时怎样把受力分解成rij和rik的两个单变量函数,以便分别计算。还有,我现在还没有涉及到并行计算,对这种算法还一窍不通。不管怎样,工作总在有条不紊地前进着。我想,上班后先写一个模拟体相氮化硅的程序,计算一下结构参数,跟人家已经发表的结果比较,应该差不多才行。这个工作,争取二月底之前完成。然后,编写模拟氮化硅沉积过程的程序,计算相关参数,探讨和实验的关联性,最后写文章,应该在七月底完成。剩下的三个月,编写并行计算程序,文章可在回国后写都行。

2000年的第一天在平静中过去了,此前被广为宣传的计算机“千年虫”问题,似乎并没有明显地发作,航空公司照常运营。听广播,似乎有一架印度的民航班机被劫持了,跟“千年虫”毫无关系。而此前,“千年虫”问题,让世界各国花费了数千亿美元。不知道是花钱解决了问题,还是“千年虫”本来就子虚乌有?倒是俄罗斯总统叶利钦31号晚上突然宣布辞职,并任命总理普京为代总统,让世界各地的政治分析家大跌了一回眼镜!

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