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,我们必然会问这些问题。但我觉得现在考虑这些问题还太早,而且还有很多根本困难,例如在Freund的建议中,全息屏也将是高维的,这个量子理论如何定义?Verlinde本人的工作在现在看来还有很多缺陷,弥补缺陷看起来更重要。

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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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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。

下午和几个人聊中国的暗物质暗能量长远规划。现在清华二滩水电站的极深地下实验室有了一个很好的开头,实验也是极有希望的事情(当然还有一些人持怀疑态度,觉得我们掌握的技术不够,但我觉得这些技术问题都会一步一步解决),理论上我们该做什么?我个人的观点是,在暗物质暗能量问题上中国人已经有了很好的开头,也提出了一些比较有影响的模型。下一步不需要搞什么大规模军团什么的,只要鼓励每一个愿意进入这个领域的年轻人就行了,例如在申请基金上多支持。我们需要更多的人提出自己的理论和模型,更多的人坚持研究自己有特色的理论和模型,做的人多了,蒙对的机会就会大增。西方人其实也在蒙,其实美国人蒙对的可能性并不见得大,例如他们大多数相信暗能量就是常数,万一不是,他们输的可能性不小。

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读书·汉俳六首

连续五次更新都是物理或数学,这次换下口味。

我也好久不读书了,最近几天拼命读了不少。首先,听说张艺谋在拍《山楂树之恋》,书我早买了,一直没有看,这次不得不看。昨天和前天快速看完,觉得故事一般文学性一般。为了弥补,找到萧红的《呼兰河传》看,惊艳。原来张爱玲之外,民国天才还有萧红。有人评论萧红是天籁作家,《呼兰河传》确实如此。通篇看下来心情不错,只是看到婆婆虐待“团圆媳妇”,心情大坏。但这段描写很见萧红的功力。

接着读大学时读过的《百年孤独》,现在读起来,感觉当然是那时不可比的。首先是马尔克斯的想象力和不动声色的幽默。中国传统里比较缺乏,如果要找,也只有《西游记》和王小波那里有了。《西游记》作者的幽默和想象力是天生的,王小波则是刻意要的,因为他觉得人不幽默还有什么活头?

今天去光合作用,买了三本书,一本是朱天文的散文集《有所思,乃在大海南》,另外两本是马家辉的《目迷·耽美》两卷。马家辉经常出现在锵锵三人行,也在香港书展上主持过朱天文的演讲《站在左边》,所以要买他的书来看看。

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NP\ne P,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P=NP?

这个问题被Clay数学研究所列为7个大奖问题之一。

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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。

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两条新闻

第一天是纽约时报关于Verlinde熵力的报道。

A Scientist Takes On Gravity

拷贝这篇文章的最后一段:

John Schwarz of the California Institute of Technology, one of the fathers of string theory, said the paper was “very provocative.” Dr. Smolin called it, “very interesting and also very incomplete.”

At a workshop in Texas in the spring, Raphael Bousso of the University of California, Berkeley, was asked to lead a discussion on the paper.

“The end result was that everyone else didn’t understand it either, including people who initially thought that did make some sense to them,” he said in an e-mail message.

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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,我们想问,在物理学中,时间究竟是什么?很遗憾,直到今天,除了一些操作性的定义,我们并不知道时间究竟是什么。时间的操 作定义与人们心理上感到的时间很类似,也就是说,当我们感到变化,我们觉得时间流过,或时间在流逝。所以,时间和变化即运动有关。为了量度时间,我们需要找到可以信赖的运动,例如天体在天空中的位置的变化。一天,就是太阳升起落下和再升起,或星星在天上东升西落一个周期。一月,是月相变化的一个周期。一 年,是地球绕着太阳运动的一个周期。所有这些都和周期运动有关。有时,我们觉得这样定义的时间并不准,这和周期是否是严格的有关。现代授时技术已经用到了原子钟,这是基于某些原子的跃迁频率。

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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,像是睡着了一样,灵魂就跑到阿凡达的大脑中去了。电影《阿凡达》在这里似乎严格忠于科学,因为在量子物理中,我们有所谓量子不可复制原理,即你不可能将某个量子系统的态严格复制到另一个量子系统上去,除非你破坏原来那个系统的状态。所以,你的灵魂只能传输到阿凡达的大脑中去,却不能被拷贝过去。传输过去后,原来的你将处于完全不同的状态,在电影中是休眠状态。

纳威人要将一个人的灵魂传输到另一个人身上去,必须借助圣树和爱娃的力量,而爱娃则借助潘多拉星球上所有生物的能力。主角杰克就是这样,在他和纳威人以及潘多拉星球上其他人一起赶走地球人之后,他更愿意活在他的阿凡达体内,所以圣树就成了量子传输机,将他的灵魂输运到阿凡达体内,而他自己的身体就死亡了。

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转几首诗

正在为《新知客》写一篇文章,因为是第一次给他们写,不好意思写好就贴出来。

转几首诗吧,我们要诗意地生活嘛。

《大风》

朱巧玲

大风美如宗教。它随物赋形
它从陡峭中走来
胜过虚空

我不过是在旅途中遇见你,大风之前——
你已经离开,沿着石阶、溪流和多年的折磨
不再复返
我无法请你留下——曲终人散也是一种宗教
就如这大风只是一扇大门
穿过它,我将滑向虚空

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