几篇文章

1、Aging and Holography

这篇文章的题目就很吸引人,衰老可以用全息理论来描述!

这篇文章的引言说得很吸引人:如果将一个平衡态系统通过突然的变化变成非平衡的,那么这个系统会进入缓慢的演化状态,时间平移不变性消失了,而且会出现动力学标度律。

但用来描述衰老的数学结构是否过于简单了?他们提出的衰老对称群是这么获得的:从一个具备Lifshitz对称性的时空出发,获得一个对称群,生成元是时间平移,空间平移,伽利略boosts,空间转动,dilatation,特殊共形变换。然后扔掉时间平移,这个新的对称代数叫做衰老代数。有这样对称性的时空可以是依赖时间的时空。

虽然值得怀疑,我觉得文章应该得到应有的注意。作者之一是Djordje Minic。

摘要:

Aging phenomena are examples of `non-equilibrium criticality’ and can be exemplified by systems with Galilean and scaling symmetries but no time translation invariance. We realize aging holographically using a deformation of a non-relativistic version of gauge/gravity duality. Correlation functions of scalar operators are computed using holographic real-time techniques, and agree with field theory expectations. At least in this setup, general aging phenomena are reproduced holographically by complexifying the bulk space-time geometry, even in Lorentzian signature.

2、Remarks on Gauge Invariance and First-Class Constraints

因为这篇文章与我和庞毅的工作有关,当然得转。

这篇文章复述作者们以前的一个工作,献给A. A. Slavnov七十寿辰的。他们证明,如果我们想改变Einstein理论,仅保留空间重新参数化不变性,得到的理论通常是不自洽的,因为Hamiltonian约束是第二类的,要求lapse函数N=0,当然非物理。

摘要:

Gauge symmetries lead to first-class constraints. This assertion is of course true only for non trivial gauge symmetries, i.e., gauge symmetries that act non trivially on-shell on the dynamical variables. We illustrate this well-appreciated fact for time reparametrization invariance in the context of modifications of gravity -suggested in a recent proposal by Horava-in which the Hamiltonian constraint is deformed by arbitrary spatial diffeomorphism invariant terms, where some subtleties are found to arise.

3、Note About Hamiltonian Formalism of Healthy Extended Horava-Lifshitz Gravity

这篇文章和作者以前的文章一样,号称找到了Horava理论的自洽形式,但同时承认有第二类约束,我很奇怪他如何避免一般性的结论。他还说可以通过Batalin-Tyutin量子化方式获得只有第一类约束的形式。

反正我个人对Horava理论失去兴趣,不去认真研究这篇文章了。

摘要:

In this paper we continue the study of the Hamiltonian formalism of the healthy extended Horava-Lifshitz gravity. We find the constraint structure of given theory and argue that this is the theory with the second class constraints. Then we discuss physical consequence of this result. We also apply the Batalin-Tyutin formalism of the conversion of the system with the second class constraints to the system with the first class constraints to the case of the healthy extended Horava-Lifshitz theory. As a result we find new theory of gravity with structure that is different from the standard formulation of Horava-Lifshitz gravity or General Relativity.

4、Emergent Horizons in the Laboratory

这篇文章讨论凝聚态实现各种引力视界的可能,主要用的模型还是流体。

个人认为,超颖材料还是更有前途 :)

摘要:

The concept of a horizon known from general relativity describes the loss of causal connection and can be applied to non-gravitational scenarios such as out-of-equilibrium condensed-matter systems in the laboratory. This analogy facilitates the identification and theoretical study (e.g., regarding the trans-Planckian problem) and possibly the experimental verification of “exotic” effects known from gravity and cosmology, such as Hawking radiation. Furthermore, it yields a unified description and better understanding of non-equilibrium phenomena in condensed matter systems and their universal features. By means of several examples including general fluid flows, expanding Bose-Einstein condensates, and dynamical quantum phase transitions, the concepts of event, particle, and apparent horizons will be discussed together with the resulting quantum effects.

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关于 李淼

中国科学院理论物理研究所研究员
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几篇文章》有 121 条评论

  1. xexz 说:

    太闹得慌了 , 再对一回表 :(

    jiessin ,俺回答不上来你的问题,让俺提个问题你仔细想想看中不中?你能把不在一个‘点’上的两块表‘绝对’对齐么?对到‘秒’可不中,俺说绝对。

    好好想想,有办法么?木办法嗄?那么,在两个点上两块表的‘同时’是啥个意思哩?

  2. 迂回 说:

    jiessin

    2010年4月24日 22:19:31
    民科迂回 你好,我们现在讨论的不是双生子对错的问题,而是讨论两个相向运动的人相遇时的情况,应该说是在讨论一个课后习题的答案,答案还不清楚(当然可能只是我不清楚, :P),怎么会他说对错呢,
    ==============================
    应该是与速度无关吧.

  3. 康华岳 说:

    再次打扰,借李老师宝地,问一下Yunsong Huang大同学的个人网网页(中文最好)如有可能QQ好也可以发给我kanghuayue963@163.com

    不胜感激!

  4. dongxing 说:

    讨论这个意义大吗?中国大学生真没溜!

  5. jiessin 说:

    呵呵,感谢大家的解释和分析
    皮皮 99
    嗯,有道理,初看到你这个分析,一时让我有问题却无法开口,不过我总算又会开口问问题了 :P
    为了讨论简单,我们可以再次把问题简化一下,如下:
    AB两人相对高速运动,B从一出生就处于这种高速运动状态,一直到B自己观察到自己40岁的时候,B与A相遇,就在两者相遇的瞬间,A观察到B的年龄是多少?
    有三种情况:
    1. A观察到B也是40岁: 这应该是 未之 的观点
    2. A观察到B更年轻,如观察到B为20岁: 这应该接近 皮皮 和 宇华 的观点
    3. A观察到B更老,如观察到B为50岁: 到目前还没有人持有这个观点

    那么,如果A观察到B更年轻,那么还是那个问题,B自己观察到自己40岁,已经蓄了胡须,而A观察到B只有20岁,没有胡须,这个有违常理的现象是否真的存在?如何解释?

    皮皮 100
    呵呵,皮皮,大家都是男同胞,这个长胡须的问题,我们还得面对 O(∩_∩)O~

  6. jiessin 说:

    xexz 101

    呵呵,谢谢 xexz的参与
    关于你说的绝对的问题,我的想法是, 我们所说的同一时刻,同一重量,同一长度等等,都是在误差允许范围内的”同一”,都是近似同一,这只要在误差允许范围内,不允许我们的讨论和分析 :P

  7. jiessin 说:

    不好意识, 楼上最后一句话是”不影响我们的讨论和分析” :)

    迂回 102
    迂回你好,按照理论,在不同速度相对运动的惯性系中,对同一物体的观察是不同的,应该有不同程度的钟慢尺缩效应,所以,观察结果应该与速度有关 :)

  8. jiessin 说:

    未之 97
    谢谢未之的分析, 不过我看你的分析,似乎在观察过程中并没有考虑相对运动造成的钟慢效应,而只考虑距离造成的时空间隔而导致的时间差问题.
    .
    按照我的理解,理论上相对运动的惯性系之间存在钟慢效应,从而导致运动者的钟比静止者的钟慢,进而导致相对运动的不同惯性系间的年龄差别
    .
    在你的因为时空间隔而导致的时间差,使得不同人对同一个目标的年龄的观察不同,仅仅是一种观察效应,并不是实际的年龄?
    .
    另外,在你的分析中,AF的钟不存在同时,也就是说,同一惯性系间的相对静止的钟也不存在同时,即只要是不同地点就不会有同时,而与速度无关?而按照理论,似乎是只有相对运动的钟才存在同时问题,而相对静止的钟则可以同步,不存在同时问题. :)

  9. jiessin 说:

    104 dongxing
    讨论这个是为了学习和加深理解 :P

  10. jiessin 说:

    皮皮 96
    呵呵,莫非皮皮也是老师? 我正需要一位导师,要不拜你为师吧? :P

  11. jiessin 说:

    谢谢大家的参与和分析
    临时抽时间过来看了看,有点仓促, 过些日子再来拜访 :)

  12. 皮皮 说:

    jiessin 110

    這幾天比較忙, 等有空會試著回答你的新問題.

    BTW, 我的職業的確是老師 (所教的課程跟相對論沒有多少關係), 但這類討論基本上是相互交流, 沒有誰一定是老師或學生, 大家是平等的. 我從交流中其實學到了很多, 要謝謝你提供我這些學習的機會.

  13. 皮皮 说:

    jiessin 105

    先引用你的新問題:

    “为了讨论简单,我们可以再次把问题简化一下,如下:
    AB 两人相对高速运动,B 从一出生就处于这种高速运动状态,一直到 B 自己观察到自己 40 岁的时候, B 与 A 相遇,就在两者相遇的瞬间, A 观察到 B 的年龄是多少?”

    在這個問題中, “B自己观察到自己40岁” 指的是 B 的固有時 proper time (可以視為是 B 的手表讀數). 由於 B 的老化與自己的手表同步, 所以 A 會看到 40岁 的 B. 但是從 A 座標中的一個遠方的觀測員 (暫令為 G, 其時鐘與 A 鐘同步) 測到從 B 的出生, 到 A 與 B 的相遇, A 座標系經歷了比較長的時間 (座標時), 例如 60 年, 而 A 自己的固有時也的確記錄著 60年. 假若觀測員 G 看到 B 出生的那一刻, A 也恰巧出生 (AG 座標時間), 那麼 A 就是 60 岁.

    好了, 現在來回答 AB 相遇時, B 會看到幾岁的 A. 答案是 60 岁. 這裡面其實有兩個效應:

    1. A 鐘與 G 鐘雖然在自己的座標系中是同步的, 但根據 B 座標的測量, 它們是不同步的. 在 B 座標中的某一個 D 觀測員測到 A 較 B 早出生.

    2. 雖然 A 的 proper time 已經較 B 座標中測到的對應的座標時來得短, 但因為 A 太早出生了, 所以還是比 B 老.

    結論: 在這個新問題中, A 看到 40 岁的 B; 而 B 看到 60 岁的 A. 請注意, 若在 A 座標中測得 A 與 B 同時出生, 在 B 座標中會測得 A 較早出生.

  14. 皮皮 说:

    jiessin 110

    歡迎到我的博客留言. 只要點擊 “皮皮” 就可以連上了.

  15. jiessin 说:

    嗯,谢谢皮皮的分析
    看得出,皮皮老师是一位非常热心和极富耐心的老师
    谁如果能有你这样的老师,那可真是他的幸运 :)

  16. jiessin 说:

    这个问题也讨论了很多了,断断续续也好多天,这个过程的确让我开拓了视野,让我发现了许多新的需要学习的地方,在这儿就自己做一个梳理或总结吧 :P

    不打诳语,这个问题总的来说我还没有完全弄明白,但是已经让我知道了进一步思考和学习的地方,而下面几个点上个人觉得存疑还需要进一步探究 :)

    1、未之 60 楼 所说的: “假定会推出悖论,就是错误的假定!”这个说法,我一时不好理解和接受,针对我提出的某时刻AB都20岁的假定,未之以这个论断否定,不知道这个说法有什么出处?因为我觉得从假定到推出的结论中间还有许多环节,不能直接断定就是假定错误 :)

    2、未之 97楼解释的,“同一惯性参考系中的时钟同步会让两个时钟都调慢”,我觉得,一方面只要两个时钟同步,就算都从2010年调到了1910年,也不影响本问题的实质; 另一方面时钟同步会让两个时钟都调慢的观点也有点难以理解,我在下面引用的梁灿彬老师的文章中也提到过对钟的问题,回头我继续研究一下 :)

    3、未之 的解答中(如97楼)一直考虑A与F的观察结果的不同等情况,考虑的是A一直观察B的情况,这个 宇华 也有类似观点(如82楼),这与我的问题其实有出入,问题中A与B观察对方只有在两者相遇的瞬间,之前F对B的观察和C对A的观察都是作为AB相遇时的问题的一个前提条件,是F和C独立的观察,这个地方我认为在AF、CB的时钟分别同步的情况下,F和C观察的结果足以给A和B足够的信息。

    4、皮皮、宇华两人对AB相遇时的观察情况与未之的观点截然不同,这点存疑

    5、皮皮 对两人相遇时的观察给了很详细的分析,非常感谢,在阅读过程中,我发现皮皮有两个观点似乎矛盾了 :) 一是99楼的“ 根據相對論, B 不可能在這兩個相對高速運動的座標系中都是 22 岁.”,一是113楼的“B观察到自己40岁。。。 A 會看到 40岁 的 B. ”, 这两个地方有抵触,因为用99楼的观点,不能得出113楼的观点,这点存疑

    总的来说,这次的讨论是我收获匪浅,但上面这些存疑的点也影响了进一步的讨论,不澄清这些问题的话,后面将很难在深入下去

    根据跟大家讨论和学习过程中得到的启示,我在网上搜到了梁灿彬老师发表的一片文章《相对论的几何表述》,梁老师应该是专门搞这方面的专业人士 :) 这篇文章在98年的大学物理杂志中分三期刊出,里面内容比较丰富,我还要进一步学习,但大体的浏览了一下,我了解到文中有如下观点:

    1、上面提到的时钟同步的问题:标准钟的同步,原文如下:
    “…K系内各钟在每一同时面上读数相同 ,只须调整它们的零点使得在某一同时面上各钟读数相等. 这种操作叫做标准钟的同步 ,原则上可借光信号进行.例如 ,为使 K 系的 A、B两钟同步 ,可令位于 A、B 联线中点的钟 C 在某时刻 p 同时向 A、B 发光 ,并要求 A、B 在收到光时把各自的读数调至指零…”
    这种时钟同步并不会让不同的钟都调慢

    2、尺缩、钟慢效应,只是一种观察效应,并非实际发生(这点也许我还没有看懂文章本意,还需要确认 :P ),如原文:
    “因此,尺缩效应显然不是什么“弹性”之类的物理机制在起作用,,其根本原因无非是:虽然细尺只有一把(因而细尺世界面只有一个,是绝对的) , 但不同惯性系有不同的同时面导致不同惯性系测到不同的三维细尺 (三维尺是相对的) ,而不同的三维尺有不同尺长当然不足为怪. ”、
    “同尺缩效应中没有任何东西真正收缩一样,钟慢效应中也没有任何钟的走时率真正变小(都坚持标准钟的走时率) .”
    “双子悖论的效应已被高精度的测量所证实 ,虽然不是对人”(难道是说双子效应是真实发生的?呵呵,再看看。。。)

    3、双生子佯谬按照新的划分方法,是纯粹的狭义相对论范围的内容,如原文:
    “在新讲法中 ,狭义与广义相对论的分野在于时空几何:只要背景是闵氏时空 ,不论物理客体是否作加速运动 ,也不管使用什么坐标系 ,一律属于狭义相对论范畴. 只有弯曲时空的问题才属于广义相对论. ”等等

    等等,还有其他一些内容

    罗列这些,算是对最近一段时间的学习和讨论的小结吧,呵呵,后面希望能与大家继续交流和学习 :P

  17. jiessin 说:

    皮皮 114

    呵呵,好的, 已经去看过了,以后会常去拜访学习的 :P

  18. 未之 说:

    TO jiessin :

    时钟变慢不是观察效应,而是对比效益,或者说相对效应,是实际发生的!
    你始终没法抛弃绝对时空观,其实很多初学者会有这样的障碍,甚至有的人,学会了4维坐标表示时空的数学描述,还是无法抛弃。
    你的另一个问题,是看科普的问题……头脑中固定了这样的概念,高速时慢…..由于你认为有绝对参考系,因此认为A,B其中一个,必定有一个是高速运动,时间变慢,另一个是低速或静止,时间流逝快……但是这是错误的看法,相对论不是这样的,相对论中,B相对于A高速运动,时间变慢,是事实;A也相对于B高速运动,时间也变慢,也是事实——你的问题其实是想问,到底哪个更慢.?
    我的回答是,要看哪个更慢,必须处于同一个地点,观察A,B两次,对比两次观察的结果,看看谁流逝的慢。
    如果这个“同一地点”,是A的位置,观察时A,B刚好相遇,那就是A,B要相遇两次,这个是双生子问题,要用广义解决,考虑加速。
    如果这个“同一地点”,是远离A,B的某个位置C,必须考虑C相对于A,B的运动……

  19. 未之 说:

    还有,提醒一下,上面的“同一地点”,不是绝对时空中的同一地点,必须是有参考物体的“同一地点”,也就是说,“同一地点”其实也在运动,只是我们假定它是静止的,只要变换了参考系,那么“同一地点”就不是“同一地点”了。

  20. 未之 说:

    通常,牛顿时代的绝对时空观认为,所谓事实,指宇宙中所有地点“同时”发生的事件,到了爱氏时代,有的人还是没法抛弃这个观念,你看的书指出,时慢不是事实,就是认为是观察导致了时慢,“事实”该怎么发生还是怎么发生…..

    这个“事实”该怎么发生还是怎么发生的认识是对的,爱氏就是出于这样的考虑建立广义的,但是对什么是“事实”的看法,爱氏认为,所谓“事实”,只要我们不对比,都没关系,但是要把两个事件进行对比,就必须考虑相对性。

    由于我们说一个比另一个慢,必定是进行了对比,因此,如果你转不过弯,可以认为,是对比的方法不同,才导致时间变慢….

    准确的认识是不同地点,不同速度的物体与其他物体的能量交换尺度不一样导致时慢,是宇宙的普遍性法则。能量交换包括光子交换,引力交换等。

  21. 皮皮 说:

    jiessin 116

    "5、皮皮 对两人相遇时的观察给了很详细的分析,非常感谢,在阅读过程中,我发现皮皮有两个观点似乎矛盾了 :) 一是99楼的“ 根據相對論, B 不可能在這兩個相對高速運動的座標系中都是 22 岁.”,一是113楼的“B观察到自己40岁。。。 A 會看到 40岁 的 B. ”, 这两个地方有抵触,因为用99楼的观点,不能得出113楼的观点,这点存疑."

    解釋一下我為何會有看起來不同的說法 (99 F 與 113 F). 事實上你的問題更改了好幾版 (至少兩版),所以答案不同並不奇怪。我將只針對 99F 與 113F 中你的問題作答。我更早的答案有一部份不正確,那是因為我被你的問題搞糊塗了。那些你可以不用看。

    1. 在99F,你的問題是:

    “在某一个时刻、一个时间点, A与C相遇,B与F相遇,此时,A自己22岁,F与B在一个点上,面对面,也观察到B是22岁; 同样, B自己同F的观察结果一样,是22岁, 而C与A在一个点面对面,观察到A也是22岁”.

    這段敘述是無法成立的, 這是因為 “某一个时刻、一个时间点” 這句話沒有指出這個時刻是哪一個坐標系的時刻. 在 AF 座標系中的一個 “時刻”, 對應於CB 座標系中的各種可能 “時刻” (“同時” 的相對性), 反之亦然. 我當時的回答沒有指出第一句話的錯,這是我的失誤。但是 “題目出錯”的結論沒變。

    2. 在 113F,你的問題改成:
    “AB 两人相对高速运动,B 从一出生就处于这种高速运动状态,一直到 B 自己观察到自己 40 岁的时候, B 与 A 相遇,就在两者相遇的瞬间, A 观察到 B 的年龄是多少?”

    我在 113F對這個問題的回答很詳盡,你可以再仔細看一看。

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