下面是我隨便亂聊, 聊這個領域的研究哲學, 給年輕學生參考
第一個我想引的是 Richard Feynman 的話, 在他很有名"There is plenty of room at the bottom"的演講中他講了,
用這來描述 soft matter 研究再適合也不過了, 只是固態物理看的多半是電性, 磁性, 原子與表面, 許多現象是要量子力學與統計力學來闡述. 而軟凝態物理看的是流變學, 膠體, 介面, 高分子, 許多現象是要流體力學, 統計力學來闡述. 而尺度是個很重要的參數, 不同尺度下, 重要的因素不同, 藉由簡單的計算, 我們可以估算出實驗上重要的變因.
另一個我喜歡引的是 de Gennes 的論述, 在他寫的 Fragile Objects 這本書(天下有中譯本)內, 他最愛舉的例子是 polymer drag reduction. 在消防車的水內只要加入非常少量的高分子, 消防車水柱馬上可以噴遠好幾倍, 這個現象叫做 Drag reduction. 高分子可以減少紊流裡的阻力, 減少水流裡能量的耗散, 所以水可以噴的又遠又高. 這件事其實是違反直覺, 因為一般認為在液體裡加高分子會增加黏滯係數, 而黏滯係數增加能量耗散. 後來一組德國科學家做了一個很精巧的實驗測量到在紊流裡加入高分子, 流體反而黏滯性會降低. 人們已經知道這個現象五十年了, 並且應用這個現象, 但其實我們對實際微觀尺度裡, 高分子如何將紊流阻力變小, 至今還是無法了解. 他舉這個例子的用意是在批評法國的物理教育是由理論來主導. 但事實上, 這樣子的學習其實是與科學研究找出答案的真實情形差很遠的. 他用個更具體的例子來闡術他的論點, 例如我們學習電磁學時, 多半從 Maxwell Equation 學起, 然後從那四個方程式導出各種情形 -- 從電容到電磁波. 但實際上 Maxwell 是從許多觀察禪精竭慮才歸納出那四個方程式. 學生們學習時, 可能會認為科學是從方程式導出來, 再去觀察現象. 但事實上絕大部份的科學是從實驗裡各種現象找出共同性, 最後我們才有可能了解整個道理.
我自己在做研究時也常有這個感覺, 我覺得我跟同領域的科學家們, 在做各種實驗, 就是在為這個領域拼圖. 我們並沒有一個很明顯的大目標如找出最基本的粒子. 但我們對這領域裡有些現象深感著迷, 如自組裝(self-assembly)的現象. 有些科學家用 block copolymer 闡述這現象, 有些科學家對用膠體分子闡述這現象, 有些科學家告訴我們在溶液裡的靜電力可以來排列分子, 有些科學家告訴我們謪(entropy)在自組裝現象裡有時是造成有序現象的發生. 我們或許還無法從一個簡單的方程式裡預測那些自組裝行為會發生, 但我們可以應用我們了解的現象加上創意來創造更新奇的應用.
軟物質研究進入的門檻不高, 研究設備不昂貴, 很多研究不需要太高深的理論背景知識. 會問問題, 有創意, 想像力, 觀察力, 細心, 耐心, 巧手與經驗是在這領域做的好的要件.