博客李淼

目录
《10000个科学难题》序
前言
导入篇
宇宙学的黄金时代李淼 (3)
等效原理——物理学的基本原理张元仲罗俊 (12)
牛顿反平方定律及其实验检验罗俊 (20)
射线暴能源陆埮黄永锋 (30)
宇宙标准尺——重子声波振荡张鹏杰 (41)
太赫兹波及其应用曹俊诚 (48)
有粒子数反转与无粒子数反转激光高锦岳 (52)
声学斗篷的隐身机理和物理实现刘晓峻程营 (60)
声孔效应的物理模型刘晓宙程建春 (64)
金属玻璃中的科学王永田汪卫华 (69)
金属铁磁性的起源田光善 (73)
量子蒙特卡罗模拟中的负符号问题张世伟赵汇海向涛 (81)
量子测量问题与量子力学诠释孙昌璞 (86)
具有绝对保密性的量子密码通信龙桂鲁 (95)
量子态及其隐形传送张天才 (101)
相对论量子信息蔡建明周正威郭光灿 (109)
量子质量标准张钟华 (117)
光钟 ——用光波定义“秒” 马龙生 (129)
探寻核子结构佘俊马伯强 (137)
原子核是否存在手性孟杰 (142)
原子核的滴线和核素新版图叶沿林曹中鑫 (150)
原子核的晕现象孟杰周善贵 (155)
什么是湍流世纪难题？佘振苏 (163)
反应扩散系统中螺旋波的失稳机制欧阳颀 (175)

点击阅读全文 »

分类于理论物理, 宇宙学 | 打印 | 62 条评论 »

一个专业博客

2009年6月10日, 星期三

今天我自己没有什么好写的，最近忙于非物理的事情比较多（假如这也包括很多论文答辩的话），arXiv也没有什么令人特别感兴趣的东西。本来我约好宋伟和庞毅继续批评Horava理论的，但网上并没有值得批评的文章。Horava理论短暂降温了两个礼拜，现在又开始回温了，但多数还是应用，例如今天出现的蔡一夫同学的文章。

向大家推荐一个很好的理论物理专业博客，NEQNET: Non-equilibrium Phenomena，话题主要是理论物理，也有些其他话题，例如最近关于哈佛大学面临破产的可能。抄一下这个消息：

Just wanted to finally end my day and go to sleep (way too much work today), but heard some news and cannot help sharing it with you.

According to Boston Magazine Harvard University is to face some very serious problems. The University currently spends about 1.5 billion USD/year, it has lost several billion during crisis - including 500 million thanks to Larry Summers, super feminist fighter (essentially, he presented those 500 million as a gift for GS). If only Dr. Summers spent more time thinking about what he was supposed to think about… but he is clearly not the person to blame as they want him to be.

11 billion of Harvard’s money are currently to be repaid to private investors as capital commitments in the next 10 years, Harvard currently has 13 billion in various assets - and what if the crisis did not reach its bottom yet? What if Harvard is to expect more endowment losses? And all this does not include construction of the new campus in Allston which will be surely put on hold.

Sad, saaad news.

点击阅读全文 »

分类于理论物理 | 打印 | 25 条评论 »

时间

2009年6月7日, 星期天

（《新发现》专栏，勿转）

我过去写过一篇专栏《时光之箭》，谈的是时间的箭头，即时间流动的单向性。我们记得过去，却不知道未来；泼出去的水收不回来，煮熟的鸡蛋不能还原成生鸡蛋；人类由小长到大，渐渐衰老，却不能返老还童。这些日常看到的现象都说明时间的单向性，这是时间最为有趣也最为深刻的特性。

但是，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。

以上时间的操作性定义基于一个假定，即时间的均匀性，或某种周期运动本身的均匀性。这看上去有点同义反复，但并不完全是这样。时间的均匀性和时间的另一个性质密切相关，就是物理定律在时间上的“平移不变性”，一个物理定律在一万年前是如此，一万年后也是如此。周期运动是物理定律的一个结果，所以周期运动的一个周期是均匀的。在牛顿力学中，时间是均匀流动的，在爱因斯坦的狭义相对论中，时间同样是均匀流动的。时间的均匀性和物理学中另一个深刻的现象有关，就是对称性意味着一个守恒的物理量。物理定律在时间上的平移不变性是一个对称性，其对应的物理量是能量，能量守恒和时间平移不变性是同义语。我很难用一个形象的办法解释为什么时间平移不变蕴含能量守恒，我们可以将这个关系作为物理学的一个结论接受下来。当然，如果你接受量子力学的一个基本定律也能理解时间和能量的关系。在量子力学中，频率与能量成正比，那么，时间的均匀性意味着频率的不变性，也就是能量守恒了。

点击阅读全文 »

分类于理论物理 | 打印 | 137 条评论 »

浙大听来的

2009年6月5日, 星期五

先打一个广告，盛大最近开了一个文化论坛，内容包括杂谈，影视音乐，读书，文学，历史，科学……，这个论坛很牛。内容牛不牛我不知道，但版主都很牛，例如：黄章晋，周云蓬，冯唐，闫红，阿乙，闹闹。地址：

盛大文化论坛

———————————————-

我打算写时间的，顺便做《新发现》的专栏，但发现也许明天晚上（其实是今天晚上了）还是没有时间。

所以我转述听来的几个关于学生上课的小故事。

A教授说，他上课，看到一男一女两位学生交流甚频，于是提问，问男生，男生不敢站起来回答，估计某种原因不方便。

B教授说，他上课，学生说话的很多，看到一男一女两位学生交谈甚欢，于是停止讲课，课堂安静下来，大家都听到了那对男女的私房话。

B教授说（他开玩笑打算发表文章的，这里我先盗版下），过去上课发现学生的水准分布式橄榄型的（也就是高斯分布吧），两头尖，一边是成绩非常好的，一边是成绩很差的，中间鼓起来的是成绩一般的。现在发现，学生水准分布是哑铃型的，成绩一般的很少，成绩好的和成绩差的很多。例如你想让成绩差的及格，大约要乘以10（原话不是这样的，我为B教授留点写论文的材料）。

B教授还说，在美国辅导学生给学生成绩时，有时一道题会给0分。主讲教授说，分数不可以这么给，对抄了题目的学生，还是要给点部分credit。

C教授插话说，的确如此，对得出1/2+1/3=2/5的学生，还是要给点成绩，至少他知道1+1=2，2+3=5。

现在中国的大学生赶上美国的大学生了。

与国际接轨，这几十年的进步的确很大。

分类于闲聊 | 打印 | 90 条评论 »

咏物诗

2009年6月1日, 星期一

这几天还是忙啊，时间挤挤就有点恐怕不正确。

不好意思继续转帖，我写首咏物诗吧。

里尔克以咏物著名。中国历史上的咏物诗不少，但和里尔克的比起来简直不算什么。古时候大家聚在一起，风花雪月一番，无非将风花雪月中的任何一个特别品种拿来写N首诗，然后还来比较。比较来比较去，新意是没有的，有一些些微差别，然后评出高下。

里尔克不同，他别出机杼。先看他的《豹》：

它的目光被那走不完的铁栏
缠得这般疲倦，什么也不能收留。
它好像只有千条的铁栏杆，
千条的铁栏后便没有宇宙。
　　
强韧的脚步迈着柔软的步容，
步容在这极小的圈中旋转，
仿佛力之舞围绕着一个中心，
在中心一个伟大的意志昏眩。
　　
只有时眼帘无声地撩起。——
于是有一幅图像浸入，
通过四肢紧张的静寂——
在心中化为乌有

点击阅读全文 »

分类于文学 | 打印 | 133 条评论 »

转贴：你会写推荐信吗？

2009年5月29日, 星期五

这两天在科大，参加答辩。今天既没有时间也没有想好写博客，干脆转一个我在科学网看到的博文。

其实这年头写学位论文评语有些像下文说的写推荐信，很有讲究。一般不说负面的话，但正面的话说少了，或比较级用的不是最高级，都不算好的评语。

我们要学会如何拒绝，特别那些不愿意写的推荐信最好不写。我打算认真贯彻，即使自己的学生，如果你觉得好话说不出口，就不写。当然应届生还是要尽量写，给学生一个出路。学生毕业后工作了一段时间，不想写完全可以不写。

你会写推荐信吗？

马臻

每年，有多少青年才俊想出国，因为没有好的推荐信而拿不到好大学的offer？每年，又有多少留学生毕业出去找工作，因为没有好的推荐信而临门一脚射空了？哪样的推荐信写得好，哪样的推荐信没有写好，诸位写推荐信的学生和老师都知道吗？以前曾经也有些不认识的学生冒失地往我信箱里发来推荐信和自我陈述，拜托我看看。我看了以后发现大多数没有写好。我读了一些关于写推荐信的资料，总结出一些东西和体会。

学生请老师写推荐信，首先要试探老师愿意不愿意写，通过老师的态度来判断他能不能写好推荐信。比如有的老师非常热情地答应，非常愿意帮忙；而有的老师态度冷淡，话中带有保留，那么学生应该不必勉强这种带有保留的老师。但是有一点必须强调的是：自己的直接导师必须出示推荐信，否则在用人单位眼里看来就是”red flag”，看到这种情况（没有导师推荐信）就枪毙。

点击阅读全文 »

分类于转贴 | 打印 | 182 条评论 »

关于全息暗能量（附：韩文博文，关于北京与Horava）

2009年5月26日, 星期二

昨天看到曾经获得理论物理博士学位，现在在做应用研究开发的“吊床物理学家”Johannes Koelman的博文：

Holographic Dark Universe

该博文讨论全息暗能量。打开一看，我本来以为他有什么新想法，原来还是类似2000年Scott Thomas就有的想法。

先看量子场论是如何估计真空能量密度的。在量子场论中，一个最小的空间胞的体积是 $l_P^3$ ，其中 $l_P$ 是普朗克长度。普朗克长度出现在这里很“自然”，因为单从量子场论的角度看，我们没有理由不相信普朗克长度是量子场论成立的最小尺度。如果我们认为的确可以有这个最小空间体积，那么在这个体积中的一个量子的最大能量是 $M_P$ ，其中 $M_P$ 是普朗克质量，在自然单位制中，能量密度就是 $M_P^4$ ，一个非常大的量。

那么，宇宙学观测告诉我们什么？暗能量或真空能量密度和临界密度是一个量级，也就是 $M_P^2H^2$ ，H是哈勃常数。哈勃常数比普朗克质量小大约60个量级，所以量子场论允许的真空能密度比观测值大120个量级，这就是Koelman嘴里的物理学家们的euphemistic statement：宇宙学常数问题。我想起翟永明的一本书，叫《最委婉的词》，宇宙学常数问题是物理学家最委婉的提法吧。

用Koelman的形象说法，暗能量密度大约是一个一千公里立方体内含有一个普朗克能量（ $10^{-5}$ 克）。

将公式 $M_P^2H^2$ 中的一个 $M_P$ 变成普朗克长度倒数，H变成宇宙大小L的倒数，这个公式告诉我们，在体积 $l_PL^2$ 之内，有一个普朗克能量。我们再看Koelman如何建议从量子场论的 $l_P^3$ 过度到 $l_PL^2$ 的。这需要将两个普朗克长度因子变成两个宇宙尺度因子。第一步，根据全息原理，宇宙中的自由度个数不是一个宇宙体积含有很多普朗克体积，即 $L^3/l_P^3$ ，而是Bekenstein-Hawking自由度个数 $L^2/l_P^2$ ，这样，我们就将一个普朗克长度变成了宇宙尺度。进一步，每个自由度的能量不该是普朗克能量，而是其Compton波长为宇宙尺度的能量，这样就将第二个普朗克长度换成宇宙尺度。这个想法，早在2000年，Scott Thomas已经有了。而我们最近的全息气体的想法，就含有这个建议。