去重庆邮电大学两天（感谢龚云贵和他的数理学院老师们的招待），不能及时更新博客，回来找几首诗贴上，都不是我写的。
年微漾
江口小镇
允许疲惫的火车在村庄过夜
敲门声急促而柔软，裹着金属的音质
把银戒戴在无名指上的女人
脸上有月光尚未拧干，顺着两颊流下待月火车站
如果夜空晴朗
月亮不断变换嘴型
妹妹要坐三天的火车
祖国，您的辽阔
正是我的苦难
像蛙声溅湿荷花
水稻覆盖村庄讴歌
我的祖国是所有
橄榄叶覆盖着的土地
清晨，亲友们在风中互通书信
谈论城市和村庄，工业与收成
傍晚，诗人们往水里种下月亮
月亮悄悄长高，高过他们头顶
（《新发现》专栏，勿转）
暗能量的发现已经有了10年以上的历史。当Adam Riess和Saul Perlmutter分别领导的两个小组发现宇宙加速膨胀时，如同历史上所有重大科学发现一样，给科学界带来地震，因为这个发现完全出乎意料，而且很难用已有的理论来解释。
我虽然为本专栏写过几次暗能量，这次还是有必要再重复一遍暗能量的特点。首先，它是一种能量，其次，它是一种不同于物质的能量。众所周知，牛顿万有引力定律告诉我们，任何有质量的物体都会产生引力，例如地球，我们的体重就是地球引力的反映。结合爱因斯坦相对论中的质能关系，能量同样产生引力，例如分子运动对能量有贡献，从而对物体的质量也有贡献，分子运动从而也产生引力。极端的能量的例子是光子，单个光子本身没有质量却有能量，一个光子组成的气体也产生引力。
在宇宙学中，不论是普通的低速粒子还是高速的光子，它们都产生引力，从而使得宇宙膨胀的速度越来越小。暗能量，既不同于低速粒子也不同于光子，它产生的力不是引力却是排斥力。有了暗能量，宇宙膨胀的速度有可能越来越大。Riess和Perlmutter等人发现的是宇宙加速膨胀，这个加速度极有可能是暗能量导致的。在暗能量之外，也存在其他理论解释宇宙加速膨胀，例如有人认为引力理论在宇宙的尺度上被修改了，还有人认为宇宙不是均匀的，而是有着类似洋葱的结构。但暗能量是宇宙加速最简单的解释，大多数人采取这个解释。
那么，暗能量是如何提供排斥力的呢？直观上，很难理解暗能量会提供斥力，因为这似乎与爱因斯坦的理论矛盾。有一个不是非常直观的解释。我们知道，粒子和光子的运动提供能量，同时也提供压力，爱因斯坦理论告诉我们，压力对引力也有贡献，这其实和运动对能量有贡献类似（压力是运动产生的）。粒子的运动速度很低时，压力基本可以忽略，而接近光速运动的粒子有着很大的压力，光压在实验室是直接可以测量的。光压也产生引力，它对宇宙减速的贡献和能量对宇宙减速的贡献一样大！
现在，我们可以解释为什么暗能量会产生斥力了。暗能量对宇宙加速有两个贡献。首先是能量的贡献，这部分产生引力也就是减速度，但是，暗能量的压力部分产生斥力，当这个斥力的绝对大小超过引力时，宇宙就被加速了。所以，任何一个暗能量模型都要满足这个要求：压力是负的，且压力产生的斥力大于能量产生的引力。
1、隐身斗篷的故事
电磁隐身斗篷现在成了热门研究领域。
我受葛墨林老师的影响关注这个方向，最后终于和苗荣欣、庞毅建议用metamaterials模拟宇宙，特别是de Sitter空间。
Invisibility Uncloaked是一篇较长的讲这个故事的文章。
它从Leonhardt如何将一篇建议共形变换研究隐身斗篷的文章投到Science，Nature， PRL的故事开始（开头是悲剧，最后是喜剧），一直谈到最近的进展。
摘录：
Leonhardt’s role in the cloaking field’s rise to respectability did not get off to an encouraging start. The details of his initial frustration and eventual triumph illustrate the swiftness with which the field entered the mainstream — even surprising some experts. “I began my work at a time when invisibility was not fashionable at all,” he says. That was about a decade ago. After years of quiet work with a few colleagues, he wrote a paper titled “Optical conformal mapping.” The abstract’s first words come right to the point: “An invisibility device should guide light around an object as if nothing were there.”
这一段说隐身斗篷如何迅速成为研究主流的。
我希望用超颖材料模拟宇宙学也迅速进入大家视野。
1、New variables for the Einstein theory of gravitation
俄国著名数学物理学家L. D. Faddeev曾经利用分解提出所谓的规范场的Faddeev变量。现在，他将这个工作推广到度规。
他的想法很简单，任何四维流形（Euclidean or Lorentzian Riemannian）都由有10个分量的度规描述，所以可以嵌入10维欧几里德空间。这样，度规可以被10个嵌入函数取代。Faddeev建议，干脆用10个矢量场
，当然这样就有40个分量，太多了。他建议引入约束
但对运动方程的分析发现这些约束并不是必须的。要知道具体细节，建议看Faddeev的文章。
Ashtekar引入所谓Ashtekar变量导致loop quantum gravity，不知道Faddeev变量是否会导致一个新的理论。
最近看很多人看过的BBT，其中天才Sheldon是研究弦论的，而另一个天才Leslie是loop quantum gravity的拥趸。后来出现了一个北韩来的天才Kim，才14岁，已经看到了弦论有很多亚稳态真空，让Sheldon感到很失落。Kim是唯一可以和Sheldon以及Leslie抗衡的天才，不知道他对Faddeev的工作怎么看？
（这是我为理论物理前沿重点实验室方向二写的一个研究提纲，将在某杂志发表）
（刚刚结束和豆友的互动，这里：世界的脉搏是琴弦）
场论作为粒子物理和凝聚态物理的基本研究工具，已经有近80年历史。场论方法，已经渗透到物理的几乎所有领域：高能粒子物理，核物理，宇宙学，凝聚态物理，等等。场论发展到今天，经历了可重正性的要求，重正化群的发展，以及强弱对偶的深入理解，已经是一个非常成熟的工具。
在粒子物理和基本相互作用中，场论不仅仅是工具，也是一种原理性的理论，综合了量子力学和狭义相对论。实验上，到今天为止还没有发现有场论不能涵盖的物理现象，没有出现与场论的基础量子力学和狭义相对论矛盾的任何例子。也许，自然界的确可以用场论来描述一切，也许，有一天我们会被迫超越场论。今天，如果说还有一个潜在与场论冲突的现象，就是宇宙学常数或暗能量的存在。至少到目前为止，人们还不能用场论解释暗能量的大小和性质。
弦论也有40年历史。弦论最初起源于对强相互作用的研究，到了70年代中期，人们发现弦论自然地包含引力。如果弦论中不存在紫外发散，是有限的，那么弦论就是一个自洽的量子引力理论。虽然弦论的有限性还没有一个严格的证明，很多迹象表明弦论的确是有限的。从弦论成为统一量子引力和其他相互作用的候选者以来，经过了几次发展阶段，第一个阶段可以看成是量子引力阶段，第二个阶段是统一理论阶段，而现在已经进入了一个新阶段：成为粒子物理、宇宙学、数学和凝聚态物理的辅助手段以及重要的思想来源之一。
弦论的第一个阶段和第二个阶段是混合的。作为统一理论的弦论，必须有解释粒子标准模型中的结构和参数的能力。上世纪末到本世纪初，为了这个目的发展出来的弦景观（string landscape）看上去与这个目标背道而驰。在弦景观图像中，存在很多（可能是无限）个时空亚稳态，在给定的亚稳态中，宇宙学常数、规范群、规范耦合常数、粒子质量都是可变的。人们需要借助人择原理来挑选某个亚稳态来对应我们观测到的宇宙，特别是宇宙学常数。目前，这个图像存在很多争议。也许我们需要找到一些第一原理来选出一个或少数亚稳态来。
1、Lorentz对称破坏的新限制
过去一年，寻找可能的Lorentz破坏是我研究的重点之一，Fermi GLAST观测伽玛暴的高能光子的可能延迟是最有可能发现Lorentz破坏的实验之一。曾经有人觉得Fermi可能看到了这种效应，看来是过分乐观了一点。最近有篇文章
Special relativity passes key test
指出Fermi的结果排除了在色散关系的线性层次上破坏Lorentz对称（能标已经超过Planck能标）。
摘要
The Fermi team used two relatively independent data analyses to conclude that Lorentz invariance had not been violated. One was the detection of a high-energy photon less than a second after the start of the burst, and the second was the existence of characteristic sharp peaks within the evolution of the burst rather than the smearing of its output that would be expected if there were a distribution in photon speeds. The researchers arrived at the same null result when studying the radiation from a gamma-ray burst detected in September last year, but could only reach about one-tenth of the Planck energy. Crucially, the shorter duration and much finer time structure of the more recent gamma-ray burst takes this null result to at least 1.2 times the Planck energy.
去东北大学参加理学院成立15周年回来，完成了平生第一次东北之旅。
感谢东北大学理学院的盛情。
感谢张鑫夫妇的照应。
吃了饭，做完事，坐下来复习利物浦和曼联（其实是第一次看），心想，写什么呢？没什么好写的。
一看过去的更新，前四篇都是物理相关的，该轮到我的文学爱好了，正好这一段时间写了几首。
66
花梨木
在干燥的北方慢慢释放
湿润的南方
67
月光
永古的传说
只生活在唐诗中
1、徐一鸿的疯狂想法
玻尔说过，你的想法也许挺疯狂，但还没有疯狂到正确的地步。
爱因斯坦说，物理越简单越好，但不能更简单。
徐一鸿说，解决宇宙学常数谜题的想法越疯狂越好，但不能更疯狂。
他们在最近的文章
Relaxing the cosmological constant in the extreme ultra-infrared
提出了一个疯狂想法，认为引力在宇宙尺度上破坏了Lorentz对称，从而时间在大尺度上变得与空间不对称了。这样，宇宙学常数在某种意义上变成一个irrelevant operator，这样就自然变小了。
值得注意的是，A. Zee等人的想法引入了时间上的非局域性，他们引用Arkani-Hamed等人的文章说，要解决宇宙学常数问题，时间在大尺度上破坏了因果律。这篇文章是
Casimir能量是学理论物理的人都很熟悉的概念，这种能量是Casimir在1948年提出来的，10以后实验中被探测到。最典型的例子是两个无限大的平行导电板，在两个导电板中，光子的零点涨落不同于无限大真空中的涨落，与真空对比，零点能是负的，单位体积能量与平行板的距离的四次方成反比（量纲分析也是这个结果）。
Casimir能量也存在于任何有限的空腔中，不同于平行导体的情况，此时Casimir能量是有限的，通常与空腔大小成反比，当然能量密度也与空腔尺度的四次方成反比。
一直以来，人们认为宇宙中的真空能也是如此，特别是de Sitter空间中的真空能，与de Sitter视界大小成反比，这个真空能远远小于暗能量，因为暗能量的密度在全息暗能量模型中与视界尺度平方成反对，从而总能量与视界尺度成正比。当然，如果视界尺度是唯一的尺度，我们不可能得到这个结果，好在在引力理论中，还存在Planck尺度，所以一直以来人们以为通过量子引力的效应，可以得到观测到的暗能量。
将暗能量看成是Casimir能量也许过为naive，但我们（在下，苗荣欣，庞毅）在最近的一个计算中的确得到了这个结果。那么，Planck尺度是如何出现的呢？原因是在我们扣除寻常的零点能之后，还存在一个发散项，这个发散项可以正规化，如果我们引入到视界的一个微观距离，这样我们就得到了想得到的结果！有趣的是，离开真正的视界一段距离，正是membrane paradigm中的假设。
我在最近几年改变了对女生从事理科的看法。有很长一段时间我觉得男性更适合从事科学研究，从我个人的观察以及阅读H. Georgi的ppt，我觉得女生如果表面上看起来理科不如男生，那也是因为社会和心理的因素。H. Georgi在哈佛带出了不少杰出的女物理学家，最出名的就是Lisa Randall。
上面给的链接介绍了最近一篇研究论文。我摘一段这篇博文：
从实际的学习成绩来看，似乎男生更好些。在全世界范围的调查发现，男中学生的理科成绩比女生好。但不同国家理科成绩的男女差异的差别很大。比如在一项国际数学和科学学习趋势 报告中(Trends in International Mathematics and Science Study, TIMSS)，在所研究的34个国家中有3个国家的女生的理科成绩显著高于男生。这似乎说明一些社会文化因素会影响男女生在理科成绩上的差异。 另一个因素是心理上的，即人们对性别-学科关系的看法。如果人们认为男性更适合理科而女性更适合文科，那么男生可能就会更有兴趣学习理科，从而导致成绩更好。那么，男女生理科成绩的差异是由人们对性别-学科刻板印象造成的么？最近一篇发表在PNAS的文章研究了这个问题。