2008年3月2日, 星期天

(本文是《新发现》的专栏,请勿转载)
进入物理学的人在年轻时或多或少地做过一个梦,就是将来要成为新的爱因斯坦。爱因斯坦和牛顿是物理学史上两个肩挨着肩的巨人,用中国的传统话来说,是两位并肩王,目前还没有见到哪个第三位人物想和他们攀比的。这两位不仅是物理学中,也是整个科学中的并肩王。这么说也许会引起小小的一阵骚动,因为有人会拿出莱布尼兹、达尔文等人来比。牛顿开启了整个现代科学,包括现代科学方法(当然还有先驱伽利略等人),形成了整个经典物理学体系以及发明了微积分,即使是同时发明微积分的莱布尼兹这样的伟大的哲学家也会觉得稍有不如。爱因斯坦则改变了经典物理体系,包括改变了人们的时空观以及参与了量子力学的发现,使得整个现代物理在他的阴影里发展,和牛顿的成就大致相仿。
爱因斯坦距离我们更近一些,所取得的成就对我们造成的影响和震撼更大一些。这么说并不是说牛顿的成就不会给人造成震撼,其实了解科学史的人知道牛顿的三大定律以及万有引力定律完全改变了当时人对地上和天上的物体运动规律的看法。也许是我们在中学就接触到牛顿力学,以及在日常生活中经常接触到牛顿力学的应用,所以对牛顿力学体系造成的震撼有了一定的免疫力。相反,爱因斯坦的相对论效应在日常生活中看不到,中学也不怎么教,所以一个在大学或者研究生阶段刚刚接触相对论的学生会有从难以置信到彻底信服的感受过程。这样,爱因斯坦就很难不成为令人仰慕和企羡的偶像。
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2008年2月29日, 星期五

(给《现代物理知识》的稿子,朋友)
早期弦论中最著名的发现,或者毋宁说最让人不快的发现,是时空维度不能任意,特别是,不能等于4。现在最流行的证明是只有当弦论的时空维度等于26(纯粹玻色弦),或者10的时候(超弦),弦论才有狭义相对论的不变性。但最初导致发现玻色弦必须在26维时空中运动的原因与Lorentz不变性无关。Lovelace在研究开弦的单圈图的时候,发现了一个割线奇异点,这和幺正性矛盾,为了将这个割线奇异点变成单极点,时空维度必须是26。这个时候,这个单极点对应于一个闭弦态。所以,在很早的时候,人们就知道了没有一个仅含开弦的理论,因为闭弦态总会作为中间态出现。这个理由当然很形式。一个更加直观的理由是,如果一个开弦可以在中间的任何一点断开形成两个开弦,那么一个开弦的两个端点当然会连接起来形成一个闭弦。
弦论的发展在任何一个时期都充满让后来人觉得难以把握的细节,上面谈到的就是一个例子。西谚说魔鬼在细节里,讲的就是这个意思。后来的教科书总是循着逻辑展开,其实逻辑发展的每一步在真实的历史上都会涉及到曲折的故事。最近流行回忆弦论发展的第一阶段的历史,这很自然,因为40年前对弦论作出贡献的人在那时一般都很年轻,现在则是已经退休或临到退休了,正是适合做回忆的年纪。
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2008年2月26日, 星期二

(本文为《环球科学》2008年第3期专栏文章,专栏名叫《小有科观》,与大有可观相对,英文名为A Personal Periscope。查看今年《环球科学》第2期目录,发现台湾大学物理系教授高涌泉同学的专栏文章《大师》,想不到老朋友同为《环球科学》写专栏。第3期有很多关于粒子物理的文章,第3期目录,第2期目录。)
人类从事的每一个行当都有自己的特点和传统,即使是同一个行当,因分工的不同也会有不同的价值判断和标准,从事这个行当的人有非常鲜明的个人动机和动力。今天我想谈的是物理学中高能物理和凝聚态物理的价值观的不同。这两个学科自然同属物理,在中国有明显的分别,属于两个不同的二级学科。而在美国,虽然没有设立所谓的二级学科,但这两个方向在每个物理系的确分属两个不同的小组,而且在这两个小组之间存在明显的竞争,表现在系里不同场合的话语权上,以及招聘新的教授名额的竞争,甚至是纯智力上的竞争。
严格地说,在有着自己特色的中国学科分类中,高能物理和凝聚态物理有时有相当的重合,例如理论高能物理和理论凝聚态同属于二级学科理论物理。外行也许会觉得奇怪,为什么同属于一个二级学科的研究者之间会存在巨大的差别?
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2008年2月23日, 星期六
(本文还是为《现代物理知识》写的文章,请勿转载)
我已经用了三分之一篇幅谈了20世纪末的两朵乌云,借此说明我们正处在新一轮物理学革命的前夜,当然这种判断非常个人化。人们也许会质疑,飘在我们头顶的暗能量和暗物质这两朵乌云与19世纪的两朵乌云完全不同,因为我们面对的是远离地球发生的事,而19世纪的两大疑惑是地面上的实验所带来的。这种质疑不无道理,但我们总可以采取一种历史姿态,认为历史不会完全重复自身。
我个人认为,目前我们面对的乌云将带来的革命基本上还是还原论的革命,我们只有将我们的基本的还原论理论推进一大步,才有可能理解暗能量和暗物质。所以,这两大问题的解决或多或少将与量子引力理论有关。人们喜欢说,弦论是量子引力理论的所有候选者中最有希望的理论,我十年前对此坚信不疑。今天我虽然不再敢说弦论有很大的把握成为正确的量子引力理论,但客观地说,弦论相较其他理论,还是有很大的优势。
具有讽刺意味的是,弦论的发现与引力无关,与量子引力更加无关。整整四十年前,弦论起源于强相互作用理论。四十年前的粒子物理如同今天的宇宙学一样,充满新鲜的观测数据,而理论则混乱不堪。先是前苏联的兰道学派发现量子电动力学中的“莫斯科之零”(前年出现一部同名电影,与物理无关),使得人们认识到作为量子场论,量子电动力学并没有严格的定义,到了60年代,越来越多的共振态的发现,使得本来存在强耦合问题的强相互作用理论变得更加困难,没有希望在场论的框架下得到解决。另一方面,弱相互作用虽然很弱,但人们很早就知道只有所谓树图的计算才是可信的,因为费米的弱相互作用理论不可重整。在我做学生的时候,已经进入80年代,中国学者写的量子场论教材还是用费米理论,告诉我们粒子物理是一个怎样没有希望的理论。当然进入70年代,强相互作用和弱电相互作用已经完全确立,至少在原理上。
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2008年2月20日, 星期三

将海子与李贺放在一起,在别人看来也许太不可思议,在我看来则是再自然不过。
表面上看,这两位都是天才诗人,这一点应该不会有争议。表面上的另一个相似之处是两位都是年纪轻轻就死了,李贺死于27岁,病死的。死的时候并不乐意,因为觉得母亲需要他照顾。于是有了非常浪漫的传说,说是天神来接他,为的是上帝建了一个楼,叫他去写记。从这个传说看,我们的传统文化,即使是在最鼎盛的唐,也以为诗人最高的荣誉不过是为老大盖楼盘写记,尽管这位老大不是人间的老大。海子去世则是自愿的,在山海关以西的地方卧轨。去世的时候家人不仅仅有母亲,还有父亲和弟弟。海子的自杀可能到现在还是一个谜。也有被神化的迹象。就年轻来说,这两人非常像,我过去在《天才诗人与天才数学家》提到过(见天才)。
如果仅仅因为年轻这个特征,我们将这两位诗人放在一起,就很牵强。虽然,年轻中的这个轻字,在这里显得实在不合适。即使在唐朝,比李贺重的诗人没有几位,就我极端个人化的观点,只有一位比他重。在现代诗人中,活着的还是去世的,应该没有一位比海子重,所以他们虽然年轻,却一点也不轻。美学家潘知常干脆说,海子代表一个时代,过去因为他年轻觉得承认这一点有些不好意思,但他是天才,没有法子的事情。后面我们还要回到潘知常的观点。
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2008年2月17日, 星期天

101. 对语言本身的着迷是近来的事。记得在我认真写中文文章之前,基本上对文字本身没有兴趣,不论是在中国书店,还是在美国书店,对文化类和文学类的书视而不见。每个人都有自己的盲点。盲点不打通没有关系,只要有几个对外的视窗就好。问题往往出在,有些人不知道自己有盲点,反而会随便评论他看不见的那些东西的价值。
认识文字的可爱,我感觉很幸运。我不仅有了新的感觉器官,还学到一个道理,就是不要随意批评别人喜欢的东西。
102. 知道潘向黎之后,然后知道了须兰,进一步知道了钱红丽。都是文字和相貌比较和谐的女作家。
须兰看起来是张爱玲的传人,其实不尽然。如果她的写作晚几年,就没有安妮宝贝什么事了。善用短句,善将古典诗词化入句子中,不仅是安妮宝贝的前驱,也是安意如的前驱。读她的《黄金牡丹》,那些人的书可以不读了。
103. 我前面谈到,我喜欢安妮宝贝喜欢的孤独,所以连带她也喜欢上了。很多喜欢安妮宝贝的人,恐怕并不喜欢孤独,只是一味的自恋。每个人的自恋方式很不同。我应该也是一个自恋的人。自恋自己的行事,自恋自己的对所有事物的理解,自恋自己形成的看法。安妮宝贝的粉丝的自恋,很多时候似乎是空洞的寂寞。
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2008年2月14日, 星期四

(题记:以下是为《南方周末》写的文章,请勿转载。另外,由于约稿给的篇幅有限,我的“思考”只能停留在一些简单问题上。
题记的题记:我一直不懂什么叫题记,今天要贴文,发现有必要加一个说明,才知道原来题记是这么发明出来的。)
首先我得声明,我是一个没有系统地研究过任何一家哲学派别的人,所以我的标题对哲学加了引号。在标题中用到哲学,是因为下面涉及的一些宇宙学的进展和围绕这些进展出现的一些争论的确贴近哲学,因而我的思考也贴近了哲学。
在所有科学学科中,宇宙学是最吸引公众的学科之一。康德说过:“有两种事物,我们愈是沉思,愈感到它们的崇高与神圣,愈是增加虔敬与信仰,这就是头上的星空和心中的道德律。” 康德所指的星空,就是我们今天所说的宇宙。谁不会对宇宙之大、宇宙的过去和未来发生巨大的兴趣?因为,我们是宇宙这个有机整体中的一分子,我们的过去和未来与宇宙的过去和未来有着密不可分的联系。至于康德所说的道德律,我想对于一个在有着宗教传统的国家长大的人来说自然也是崇高和神圣的。顺便说一句,西方人对宇宙的虔敬与宗教也有关系。对于他们来说,宗教的泛道德化与一个有目的的宇宙自然是骨与肉的关系。
正因为如此,在西方,在所有的科普活动中,宇宙学科普成为最吸引公众的活动之一,一些非官方的基金会如邓普顿(Templeton)基金会热衷于支持宇宙学研究,尤其是与正统宇宙论有抵牾的研究。这个基金会除了自然科学还支持其它种类的研究,例如哲学与神学,以及关于世界上主要宗教的研究。1995年,物理学家兼科普作家保罗•戴维斯(Paul Charles Davies)因《上帝与新物理学》等科普著作获邓普顿奖。最近,又有两位宇宙学家获得邓普顿奖。这些研究宇宙学的人接连二三地获得奖金很高的邓普顿奖(2006年的奖金是140万美元),说明了这个基金会认为宇宙学是连接科学与超出科学之外的人类形而上的活动如宗教的桥梁。
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2008年2月12日, 星期二
说过一定要去一个有春节气氛的地方,结果还真去了。
今天下午和老婆两人打车去龙潭湖庙会,结果是走了一圈,什么也没吃,只买了点小玩意就离开了。
第二站是后海著名的酒吧街,在那里吃了饭,拍了一些照片。我的照相技术实在太烂,根本就不知道如何在夜晚如何拍照,结果拍的照片大部分不清晰。
以上是今天的两件事。
其它:我想说点春节娱乐的,结果都被别人说了,只好假装没有意见。我推荐去看奶猪同学的一个帖子,关于冠希事件的绕口令:奶猪的博客我呸。至于其它的评论,其实是吃饱了撑的。个人以为,无论你是正义满腔(不论是正方和反方),还是力争娱乐的权利,都是瞎扯。原因是,玩是个人的权利,娱乐是他人的权利,回应是公司运作,与正义等等都无关。
所以我只好提一下我上篇博文在网易的遭遇。这篇博文在主博客得到的反应很平常,读者就当这是平常聊天帖;而在科学网编辑视而不见;在网易,则上了网易博客主页,题目改成“今年春节很好很娱乐”,和杨帆同学的一篇博文挨着,见下图:

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2008年2月9日, 星期六

实话实说,今年春节过得比去年春节不算更有趣。春节其实是彻底放松自己的好机会,可惜处于这么一个尴尬的人生阶段,人是不可能完全放松的。
我儿子看起来倒是彻底放松了,尽管中国对中学生和小学生实行的是灌脑式教育,造成一批所谓脑残者,稍微聪明的人是可以免于其害的。我相信我儿子就是那种稍微聪明的一名,平时放心大胆地玩,精确地计算好,然后在最后关头将作业一并写完。这个寒假他还是这么做的,所以到今天为止他的作业还一笔没写。白天上网,翻译他的第三本小册子,看电视,晚上依然是上网,看电视,结果弄到凌晨2、3点才上床,第二天下午2、3点才起床。所以,白天对他来说,就是那么短短的几个小时。
感谢北京商业的巨大发展,我们几乎不需要在家做饭,晚上成府路一带有的是不错的饭店,什么档次的都有,所以解决肚子问题很容易。
那么,我看了春晚了没有?看了,但是注意力很不集中,除了赵本山和宋丹丹那个小品,没有一个节目认真看的。有的节目,用流行的话说,将我雷得脑残了。到了午夜出去放烟花,回来仍然在沙发上,而春晚也就基本结束了。
去年这个时候,我和亲戚去了两趟庙会,到目前为止,家里人对庙会兴趣不大,但是为了光荣的春节传统,我们在未来几天肯定要去的。所以,从初一到现在,我们只是去了一趟新光天地,的确像传说中的那样,很贵很时尚,还是咬咬牙买了点东西。
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2008年2月6日, 星期三
昨天凤凰卫视有小泽征尔的节目,看到小泽的头发都白了,想到大学里唯一的一次听古典音乐,正是小泽征尔指挥的波士顿交响乐团,在首都体育馆,去了好多当时的北京高校的学生。记得最清楚的是小泽和刘德海合作的草原英雄小姐妹。
小泽1935年出生在中国的沈阳,6岁回日本。虽然成名后才去美国,英语听起来还是很不错。

(Seiji Ozawa,小泽征尔)
小泽是美籍日本人,日文名是Seiji Ozawa。
我写这篇博文的主要动机是发现小泽长得很像两位日本物理学家。
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