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2010年09月24日 10:51

Julian Voss-Andreae的雕塑:量子物体

Julian Voss-Andreae的雕塑:量子物体

很少业余科学家爱好者能够就量子力学提出质疑,原因是量子力学本身确实不好懂,即使是受过正规训练的物理学家,也没有人声称弄懂了量子力学。我们常做的是用量子力学经行计算,这已经是一件难以掌握的事了。

将量子力学用到艺术上,似乎也需要对量子力学有一定的理解。Julian Voss-Andreae是物理学博士,还参加过分子的量子行为实验,现在是雕塑家。2004年又毕业于艺术学校,这种背景的人,大概少之又少。后来他完成系列雕塑作品“量子物体”。

下面是一些他的作品。

1、萎陷的柏拉图立体

学过欧拉公式的人也许都计算过有多少种柏拉图立体,每一个柏拉图立体都由正多边形构成,例如最简单的正四面体,由四个正三角形构......

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2010年09月21日 10:34

霍金的大设计

毫无疑问,霍金是活着的对公众最有影响力的科学家,这种影响力很难说是正面的还是负面的。例如,前段时间他警告不要草率地试图与外星人接触,因为存在被他们轻易地确定地球位置从而入侵地球的危险。美国和一些西方国家研究了SETI(Search for Extra-Terrestrial Intelligence)很多年,也许这个警告有一定价值。就像科幻作家刘慈欣在《三体》中构想的那样,在半人马座存在比人类文明更加发达的文明,他们觉得地球的环境更好,所以要入侵地球。但是,很难说这种警告是基于严谨的科学研究所做出的。

本月,霍金和Leonard Mlodinow合写的《大设计》英文版上市,我还没有时间认真阅读,只是大致翻了一下。在这本书中,作者的目的是介绍理论物理......

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2010年09月20日 13:20

霍金的新书

霍金又一次做到了。

只有霍金能够在每一次公众露面的时候,引起公众和媒体的极大注意力。

这次是他的新书《The Grand Design》。很多人说,他在新书中声称他的理论(其实还有M理论即弦论)排除了上帝存在的可能,我们宇宙的伟大设计者不是上帝,而是自然规律本身。我明天会另文为《环球科学》写专栏谈谈霍金的理论和我对他的理论的看法,今天只转贴一些公众对他新书的反应。

首先,国内媒体,南方周末已经有记者访问过我,问我对这事的看法。今天,新华社的《环球杂志》想出一个关于霍金的专辑,希望我写一篇稿子。

《晶报》:

即将在9月9日出版的新书《大设计》(The Grand Design)中,霍金认为,宇宙大爆炸是引力定......
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2010年09月20日 13:20

秋日六题

秋日六题

秋日六题

时间已到中年

月光里无尽虚无

被郊外的露水加重

锦鲤圆眼中秋色渐深

野鸽子在远处听到

黑暗的呼唤

窗外

秋天里走过

一只消失已久的灵狐

夏日黑色成灾

镰刀已备好

金色仍在成熟

在无神的国度

偶尔可见

向南方朝圣的鸟群

沉重的眼睑下

一个红色天使振翮欲起

2010-09-08

汉俳三首

136

九月

磨亮锈蚀在湿气中的

镰刀

137

一支蜻蜓收拢

老绿的翅膀

夜色成茧

138

夜色深重

橱柜里

白兰地还在成熟

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2010年09月08日 15:45

物理学常数在变化吗?

物理学常数在变化吗?

我在连续两篇博文中用了问号,似乎以前很少用。

物理学常数本来不该变的,常数本身就是说不变,不像参数。从牛顿、库仑开始,在实验上我们还没有发现常数在变化的例子,一个也没有。

物理学常数通常都有单位,例如电子电荷,万有引力常数,电子质量,等等。当我们说常数在变化时,我们首先要弄清变化的含义。例如,如果我们说电子质量变了,你就会问,相对什么在变?如果质子质量也在变,一切其他粒子质量都在变,而且变化率是一样的,就等于所有质量没有变。所以,只有相对的变化才有测量意义,而相对的量是无量纲的。例如,相对质子,电子的质量是,如果这个数字过去和现在不同,这个现象一定是可以测量的。当然我们也可以拿Pla......

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2010年09月06日 14:09

量子加密会被破解吗?

量子加密会被破解吗?

上次我说最近没有什么物理新闻,我错了。《自然·光子学》8月29号发表了文章

Hacking commercial quantum cryptography systems by tailored bright illumination

(可能打不开,至少我这里需要代理)

文章说他们用实验证明量子加密是有缺陷的,是可以被破解的。如果这是真的,过去数年不断出现的量子通讯新闻恐怕要被这个发现冲淡。

该文也可以在arXiv找到:

arXiv:1008.4593

文章摘要说

The peculiar properties of quantum mechanics allow two remote parties to communicate a private, secret key, which is protected from eavesdropping by the laws of physics. So-called quantum key distribut......
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2010年09月01日 10:52

足球新赛季

足球新赛季

最近,物理圈似乎没有什么有意思的新闻,只好写点其他的。

有一个小小的例外,Peter G.O. Freund,一位已经退休的芝加哥大学教授,贴了一篇文章,题目是

Emergent Gauge Fields

他建议在Verlinde的熵力中,用额外维来解释其他规范力的起源。这个想法我想几乎所有行内人都会想到,因为在KK理论中,规范场就起源于额外维中的度规。但除了规范场外,还会产生标量场,这本来就是最简单的KK理论的问题。Freund还建议,matter fields也不是基本的,因为如果我们引进足够多的超对称,matter fields也伴随引力场出现。不过,他在文章中一个公式也没写,整篇文章只是一个想法。

毫无疑问,在真正理解引力的熵力起源之后,我们必然......

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2010年08月31日 11:10

赶着自己向前奔

在一个商业社会,所有东西的终极价值都是用数字衡量的。这很可怕。

现在,不论你是谁,人们不会问你做了什么,而是问你房子有多大,收入有多少。或者,你发表了多少篇文章,被引用了多少次。爱因斯坦假如活在今天,别人也不会问爱因斯坦思考了什么,提了什么问题,也是问他被引用了多少次。

有时,我不仅问自己以上问题,偶尔还问自己,写了几本书啊?这些年了写了多少篇专栏?等等。

我夏天还参加了不少会议。后来不得不取消了几个,因为实在赶不动了,我甚至取消参加9月份韩国的一个会议。难道真有人会觉得你今年参加了多少多少会议是那么重要吗?当然我知道会有人对自己说这很重要,所以忙着参加各种各样的会议。

......

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2010年08月25日 14:08

乱言

今天Michael Peskin到理论所来做Top ten top quark observations at LHC,具体报告他将会在他的主页上贴出来。

吃饭的时候,不可避免地要谈LHC上到底能发现什么。Peskin持美国主流派观点,认为应该能发现低能超对称。当然他不一口咬定,说他相信,或者打赌,但不会将自己的生命赌上。我还是说我过去几年的观点,认为不会发现低能超对称,新物理肯定会被发现。我的理论依然是,即使超弦理论也不肯定支持低能超对称,因为没有超对称但可以微调的compactifications太多了。LHC能发现什么还是众说纷纭的事情,还是让实验来说话吧。另外,提到今年诺贝尔物理学奖,我一直觉得Permultter和Riess获奖的机会极大,Peskin也这么认为。

下午和......

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2010年08月22日 22:23

又一个数学突破?

又一个数学突破?

所有数学问题,可以分为两类,一类是确定性问题,如一个一元二次方程的解可以套用公式。另一类是非确定性问题,不存在一个普遍公式可以套用,如决定一个整数是否是素数。

P问题:确定性问题,同时可以通过图灵机在多项式时间内解决的问题。

NP问题:非确定问题,其任何给定回答可以在多项式时间内验证是否正确。特别注意这里用了“给定”两个字。

NP与P的最大区别是你必须先猜一个解答,然后去验证。

一个没有解决的难题是,P作为P问题的集合是否等于NP作为NP问题的集合,及

这个问题被Clay数学研究所列为7个大奖问题之一。

最近,印度数学家Vinay Deolalikar声称解决了这个问题,他的个人主页。

他......

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2010年08月16日 10:20

中国暗物质地下实验室

中国暗物质地下实验室

这次去了成都和位于凉山的中国锦屏极深地下实验室。

在成都,四川大学承办了暗物质研讨会,我学到了不少东西,不具。

11号去锦屏地下实验室参观,当天我用手机发了三条微博:

1、今天参观中国第一个地下实验室,探测暗物质,位于锦屏山二滩水电站一个长17.5公里隧道中间,岩石深度2500米。二滩水电站建成后日发电近两亿度。

2、看了隧道,我觉得方舟真该在中国造。

3、锦屏水电大坝,三百多米高,不得了。

地下实验室是清华和二滩水电站联合开发的,最初的实验包括清华大学的锗探测器和上海交通大学的液氙探测器。实验室建造已临近收尾阶段。

用于探测暗物质的地下实验室已经有很多,例如韩国的KIM......

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2010年08月09日 10:58

顽固的幻觉—时空

我们在时空中体验时空的存在。中国古代就有的宇宙一词,其中“宇”指的是空间,“宙”指的是时间。地质年代的最大单位我们就翻译成宙。人类对时空的先验直觉康德就有过深入的讨论,而直到近代科学阶段,时间和空间才有严格的数学物理定义。在牛顿那里,时间是绝对的。虽然有伽利略相对性原理,牛顿也觉得有绝对空间存在。对于牛顿,时间空间是独立的物理存在。而莱布尼兹对时空的理解更接近我们对时空的现代理解,即这些最基本的物理概念都有可操作的定义。例如时间的定义就是事件的次序,我们通常用周期性运动来定义时间单位。

为了节省时间,我引用过去给《新发现》写的一个专栏里面的一段话来说明时空:

“撇开时间的单向性,我......

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2010年08月06日 10:25

阿凡达的灵魂传输

我看了两次詹姆斯•卡梅隆的《阿凡达》,一次在春节前,看的是IMAX,一次是春节后,看的是3D。《阿凡达》作为一部大片,自然以娱乐为主,但也有一些人文精神在里面,比如说人类过于执着于物质,反而不如潘多拉星上的土著纳威人可以“通灵”。当然纳威人的通灵不是我们地球上各种宗教中的那些方式,而是某种生物集合之间情感和精神的传输。这里我用“传输”两个字,就是想表达《阿凡达》中的一个重要科幻元素,是灵魂的teleportation,对应中文传输。

灵魂的传输是纳威人的一种本能,在地球人这里,其最高的形式就是将人类的思维移植到你的阿凡达中去。阿凡达是英文avatar的英译,这个英文单词是化身的意思。人类躺进一部机器中去,像是睡......

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2010年08月03日 10:45

弦论的未来——一点个人看法

Witten最近获得英国物理学会的牛顿奖章,颁奖的理由是他对粒子物理、场论和广义相对论的贡献。似乎没有提到弦论,但毫无疑问他的很多贡献是通过研究弦论做出来的。

牛顿奖章颁了三次,第一次给了蔡林格,就是那位对量子计算和量子通讯做了很多贡献的。第二次颁给Guth,因为他的暴涨宇宙论和暴涨宇宙中密度涨落的计算。

Witten做了演讲,以及事后The Guardian对他的interview。演讲很遗憾地被屏蔽,但interview还是可以听到的,注意广播的第一部分是关于PLANCK实验的。Witten还是继续相信弦论,但对弦论的实验验证持谨慎态度。

Peter Woit对此事做了评论,他提到Gross对弦论的态度:认为弦景观是伪科学,但LHC会发现超对称。<......

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2010年07月28日 09:34

天才与一万小时

这两天读博客,读到吴澧提到格拉德韦尔的一万小时定律,说的是无论是音乐,还是绘画,还是写作,只要你花一万小时做认真的练习,你就会达到一定高度。在格拉德韦尔的著作《Outliers: The Story of Success 》,格拉德韦尔试图破解那些非常成功人士的成功“秘诀”,他得出的主要结论就是练习一万小时。

Outlier,在物理学中也经常遇到的词汇,意思是统计上的例外,成功人士是罕见的,所以也是outlier。正因为罕见,我们才特别对那些天才感兴趣。在科学上,有牛顿、爱因斯坦、达尔文、高斯;在文学上,有但丁、莎士比亚;在绘画上,有达芬奇、梵高;在音乐上,有莫扎特、巴赫,等等。所以谈论天才的书不少。我记得8年前在英国买了一本Michae......

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2010年07月22日 10:47

西湖

西湖

西湖是一枚用痛苦磨亮的石头

一只晚归的燕子,在晚起的

檐头留下细纹唱片中的密语

用荷花睡莲香樟无患子

这些层次繁琐的植物群落

让我解读埋在深绿湿溽中

自己心上的一只眼睛

如果将十景从书页中抽象

出来,风景在严丝合缝中展开

而我顿时在青山绿水中老去

2010.07.18

(新西湖)

上面是我去杭州回到北京之后写的。下面抄特拉克尔一首

末日 (第五稿)

致卡尔·波洛莫伊斯·海因利希

飘过白色的池塘

夜鸟们已经迁徙远方。

傍晚时,从我们的星星吹来一阵冰冷的风。

夜晚碎裂的额头俯向

我们的坟墓。

驾一叶银......

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2010年07月19日 14:12

量子传输

质子可以说是人类最先发现的“基本”粒子之一。质子的发现仅晚于电子,J.J. Thomson爵士1897年利用电子在磁场中的运动证明了阴极射线是由一个一个电子组成的,而要到1911年以后卢瑟福才在发现原子结构之后证明质子是原子核的成分之一。

氢原子的原子核就是质子,带一个单位的正电荷,这个电荷和电子的电荷符号相反,但绝对值一样大,所以由一个质子和一个电子组成的氢原子是电中性的。物质的电中性是我们这个世界稳定的原因之一,但直到现在我们还不能够完全理解为什么质子电荷的绝对值和电子电荷的绝对值一样大。到了60年代以后,我们才开始了解质子不是严格意义上的基本粒子,质子不但有结构,而且可以肯定地说是由夸克构成的,夸克有三......

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2010年07月14日 15:52

难以置信的萎缩中的质子

质子可以说是人类最先发现的“基本”粒子之一。质子的发现仅晚于电子,J.J. Thomson爵士1897年利用电子在磁场中的运动证明了阴极射线是由一个一个电子组成的,而要到1911年以后卢瑟福才在发现原子结构之后证明质子是原子核的成分之一。

氢原子的原子核就是质子,带一个单位的正电荷,这个电荷和电子的电荷符号相反,但绝对值一样大,所以由一个质子和一个电子组成的氢原子是电中性的。物质的电中性是我们这个世界稳定的原因之一,但直到现在我们还不能够完全理解为什么质子电荷的绝对值和电子电荷的绝对值一样大。到了60年代以后,我们才开始了解质子不是严格意义上的基本粒子,质子不但有结构,而且可以肯定地说是由夸克构成的,夸克有三......

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2010年07月12日 11:38

在B城(两首)

在B城(两首)

在B城(1)

两场狂热的间隙期

一场雨遮住太阳和

城市的噪音

白天干净于夜晚的霓虹

夜晚 西山的清晰让位于

阳台茉莉的呼吸

窗外的一棵树将得意

投向窗帘

此刻江南正绿影泛滥

某个人迹罕至的地方

一滴露水足以成全

我全部的诗意

在B城,我仍然在一本旧诗集中

企图敲开语言之壁

2010.07.02

在B城(2)向特拉克尔致敬

在城市黑色肌肤下

我听见金色的击鼓

一朵银质月亮照亮

血红的神经网络

天空在盛大气温中

张起暗青雨幕

秋季背着黄色包袱

已经在南方翻山越岭

有人在深杯中啜饮

隔......

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2010年07月08日 11:44

世界杯、会议

世界杯四分之一决赛,我最喜欢的队巴西不幸出局,而且是莫名奇妙地在领先的情况下输了。足球世界,也许不能用理性衡量一切。一个球队输了,你可以找到很多理由,我觉得巴西输球,运气的成分很大。

阿根廷在中国的球迷最多,输给德国输得太惨。我觉得阿根廷输球是可以预期的,老马不是一个杰出的教练,没有将球队变成一个整体。

至于乌拉圭和西班牙胜出,不说明任何东西。我觉得西班牙的华丽是伪华丽,到了强队面前,华丽将彻底消失,就像阿根廷一样。

荷兰击败巴西让我很难受,我喜欢巴西球员的天才性的球技,以及享受比赛的性格。他们在上半场享受了,而在下半场因为一个偶然的进球放弃了享受的态度,输了。

既然荷兰......

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