格致 - 享受科学的乐趣

社区中失序的蔓延

gezhi — Sat, 22 Nov 2008 21:45:09 +0000

据11月20日的《科学》杂志报道说，诸如涂鸦等社会失序的存在会使人违反社会规范的意愿增加。为了得出这一结论，Kees Keizer及其同僚在荷兰的Groningen进行了6个实地的实验，这些实验旨在测试当人们在看到有其他人的蔑视社会规范的情形时，他们是否也会更加容易蔑视社会规范。在他们的实验过程中，研究人员观察到，如果有其他人违反张贴标牌指示的时侯，另外的人也更容易违反张贴标牌的指示；在存在涂鸦或有烟火的声音存在时，人们会乱丢垃圾；在有涂鸦的情况下，人们甚至会行窃。他们报告说，仅仅只是涂鸦的存在就会使乱丢废弃物及偷窃的人数增加一倍以上。研究人员提示，某种违反规范的行为变得较为常见时，它也会对其它社会规范和法规的遵从产生负面的影响。这一发现对政策制定者及警察尤其重要，因为它使“破窗理论”更具说服力，而该理论是许多大城市的犯罪防范措施的基础。

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"The Spreading of Disorder," by K. Keizer; S. Lindenberg; L. Steg at University of Groningen in Groningen, Netherlands.

爱因斯坦的 FBI 档案

Yan — Fri, 21 Nov 2008 22:13:48 +0000

FBI 曾经调查过爱因斯坦，因为在 1937 到 1954 年间，他与 34 个共产党组织有关系，或是成员，或者赞助者。还曾是三个共党组织的名誉主题。

这些档案现在是公开的。

爱因斯坦与爱丁顿

Yan — Fri, 21 Nov 2008 20:48:27 +0000

BBC 拍的一部新电影《爱因斯坦与爱丁顿》，上面是预告片。

爱丁顿是爱因斯坦相对论的推广者。1919 年，他通过观测日全食时太阳附近星体的位置，证实了相对论。故事发生在德英两国互为敌视的历史背景中。

爱因斯坦的饰演者是安迪·塞基斯，曾经饰演过《魔戒》里的咕噜。

明日 BBC2 会播放。我呢，将来如果能有机会看到就满足了。

链接：
imdb：Einstein and Eddington
New Scientist：Film review: Einstein and Eddington

奥斯特和电磁学

joyphys — Fri, 21 Nov 2008 15:49:11 +0000

奥斯特和电磁学

APS News

18世纪末时，科学家已经发现了很多电现象和很多磁现象，大部分科学家认为电和磁是截然不同的力。在1820年七月，丹麦科学家奥斯特（Hans Christian Oersted）发表的一篇单行本的论文，证明电和磁之间有密切的关系。

奥斯特于1777年八月生于丹麦鲁兹克宾。他主要在家里接受的教育，在儿童时代便对科学产生了兴趣。13岁时，他给做药剂师的父亲做学徒。1794年，他进入哥本哈根大学，他学物理、哲学和药学，并获得了哲学博士学位。

1801年，他完成了博士学业。按照惯例，他开始环游欧洲，访问德国和法国并结识其他科学家。他结识的一位科学家，Johann Ritter-----那时认为电和磁之间有某种联系的少数科学家之一，可能启发了他以后的科学生涯。

1803年，奥斯特返回了哥本哈根，他谋求一个大学物理教师的职位，但未能立即如愿。他于是私下里收费讲课。很快，他的课程大受欢迎。1806年，他在哥本哈根大学获得了一个职位。他扩展了物理和化学的课程，建立了新的实验室，并且继续自己在物理和其他科学领域的研究。他的第一篇论文是关于电力和化学力的。他研究了物理学中的很多问题，如水的压缩率和电流在开矿中的应用。

1820年，奥斯特作出了使他一举成名的发现。那时，尽管大多数科学家认为电和磁是没有关系的，但是，也有很多理由认为二者之间有联系。比如，那时人们早就知道，指南针遭受雷击之后有时会改变极性。奥斯特也早已注意到热辐射和光有某种相似性，它们都是电磁波，尽管他不能证明这一点。那时，他可能已经相信电和磁是物质辐射出的力，并且二者彼此之间有某种相互作用。

1820年四月21日，在课堂演示实验中，在他搭建他的实验仪器时，奥斯特发现当他把电线接到电池两端接通电流的时候，旁边的一个磁针偏离了正常的磁北极。小磁针只有很轻微的变化，课堂上的学生都没有注意到。但是，这一轻微的现象对于奥斯特来说是很显著的了。

有人认为这个发现纯属偶然。这个演示实验是专门设计来寻找电和磁之间的联系，还是为了演示其他现象，档案有不同的记述。可以肯定的是，奥斯特早已准备好来观测这一效应，就仅仅用手头的磁针和电池。

不管纯属意外还是些许意料之中，这一发现激发了奥斯特的极大兴趣。他没有立即找到一个数学公式来表述这一发现，思考了三个月之后，他继续做实验，直到他确信电流可以产生磁场（他称之为”electric conflict”）

1820年七月21日，奥斯特以单行本论文的形式发表了他的结果，这片单行本在物理学家和科学团体间私下流传。他的结果主要是定性的，但是效应很清楚-------电流可以产生磁力。

这篇论文立即引起了轰动，并且提升了奥斯特在科学界的地位。有人开始研究这一新发现的电和磁之间的联系。法国物理学家安培写出了一个数学定律来描述电流之间的磁力。在奥斯特的发现十年之后，法拉第发现了奥斯特的发现的逆现象------变化的磁场产生电场。在法拉第的工作之后，麦克斯韦写出了麦克斯韦方程组，终于将电和磁统一起来。

奥斯特继续从事物理学方面的工作。他认为科普很重要，创办了自然科学传播协会(the Society for Dissemination of Natural Science)，该协会的宗旨是使公众了解科学。1829年，奥斯特创建哥本哈根理工学院。他还是一个作家和诗人。他在其他科学领域也有建树，如在化学领域，1825年，他第一次生产出了铝。1851年，奥斯特逝世。他在1820年的发现是电磁学革命的开端，第一次把截然不同的物理现象联系了起来。

我们的宇宙，上帝的伟大杰作？

风雨书屋 — Fri, 21 Nov 2008 08:13:19 +0000

…..这种和谐显示出这样一种高超的理性，同它相比，人类一切有系统的思想和行动都只是它的一种微不足道的反映。
A．爱因斯坦

宇宙正在不断膨胀，是二十世纪人类最重大的发现之一。科学家们然后提出了，宇宙从一场大爆炸中诞生的理论假说。大爆炸理论的许多结论后来都得到观察证实。 2006年的诺贝尔奖还授予，用人造卫星观察大爆炸残留之低温辐射的两位美国科学家。今天，大爆炸理论已经得到广泛公认。
人们普遍的印象是，一场爆炸之后，必然是到处一片狼藉，一塌糊涂。爆炸的结果必是巨大的破坏。如果有人说，一场爆炸之后，炸出来一架飞机，或者说炸出一只手表，肯定没人会相信。因为，飞机和手表之类的东西有十分严密的结构和精密的配合，怎么可能炸得出来。然而，大爆炸产生的宇宙的结构之精妙程度，要比飞机、手表等任何人工制造物品的，高出不知道有多少倍来。
首先是关于宇宙的膨胀速度。这个问题，让科学家们感到无比惊奇和不可思议，甚至可以说，简直是难以置信。
我们看到，日常往天空抛出去的东西，由于地球引力都会落回到地面。像火山爆发和核爆炸那样巨大的威力，被抛射出去的东西，即使飞得再高，也最终无法摆脱地球的引力，仍然还会回落到地面。要飞离地球，速度必须超过每秒钟8公里。要做到这一点，必须依仗多级火箭不断助推才行。每秒钟8公里是摆脱地球引力的“临界速度”。一旦超过这个临界速度就可和地球母亲拜拜，超不过去就回到地球母亲的温暖怀抱。宇宙大爆炸，大量物质往外猛烈喷发，同时又受到它们自己的集体引力作用，被往回死拖硬拉。宇宙的质量是地球的不知道多少个亿亿亿倍，它的临界速度是非常大的，如果大爆炸能量不足，产生的膨胀速度不够大，宇宙会很快坍缩回去，大爆炸刚开幕就马上落幕。相反，如果大爆炸产生的膨胀速度超过了临界速度，由于这时候的速度非常之了得，即使稍稍快一点，宇宙都会很快飞散。两种情况之下，都来不及形成恒星、行星，而区区小字辈的人类更是没戏。
宇宙的膨胀速度只有刚巧非常接近“临界速度”，就既不会被引力立马拉回去坍缩到一起，也不至于很快飞散。快一点不行，慢一些也不行，全仗宇宙打擦边球，咱们人类才有戏。非常非常幸运的是，宇宙膨胀始终在这个临界速度上走钢丝，而且到今天为止，共走了一百几十亿年的钢丝，也没有丝毫闪失。令人惊叹的是，“宇宙膨胀速度与临界速度的差异不超过10的36次方（1后面跟着36个0）分之1。”（2）
要知道，没有任何人来调控宇宙膨胀的速度，快了没谁来踩一脚刹车，慢了也没人来加油门，即使出了很小的差错，从人类利益的立场来看，就立刻彻底玩完，因此，每时每刻都是完全没有后悔药可吃的一槌子买卖。所以，宇宙膨胀速度一开始就得非常精确，以确保以后一百几十亿亿年都平安无事。霍金在他那本著名的著作《时间简史》里，说：
“为何宇宙以这样接近于区分坍缩和永远膨胀的临界膨胀率的速率开始膨胀，以至于即使在100多亿年后的现在，它仍然以几乎临界的速率膨胀？如果大爆炸后的一秒钟那一时刻其膨胀速度甚至只要小十亿亿分之一，那么在它达到今天这么大的尺度之前宇宙就已坍缩。”（1）
与这十亿亿分之一的精度相比，我们人类的飞机、火车、轮船等交通工具的运行速度的误差要大出万亿倍，不仅是这些大机器，就是人类今天制造的最精密的仪器都远远达不到这样的精度。例如：
中国科学院陕西天文台是我国的标准时间授时中心，已达到世界先进水平，发布的时间频率基准600万年不差一秒！而这个误差竟是那时候宇宙膨胀速度误差的几百倍。世界上最先进的现代铯原子钟走时误差可以达到每5000万年不超过1秒，这个误差也是那时候宇宙膨胀速度误差的好几十倍！
原子钟的温度必须控制得非常精确，也不能受到非常微小的机械振动，所以必须放置在钢筋混凝土厚墙保护的很深的地下室里。相反，宇宙内部到处都热闹得开了锅，这边超新星爆炸，那边黑洞诞生，夹带巨大能量的粒子到处飞舞，…，可是，人家就能硬是不受干扰，始终没从“钢丝”上掉下来。
还需要进一步指出的是，宇宙膨胀速度要是在不同方向上，哪边快一点，另一边慢一点，宇宙就被扯得千疮百孔了，可是这种糟糕的事情并没有发生，宇宙膨胀在各个方向上都保持着高度的步调一致。霍金惊叹：
“为何在大尺度上宇宙是如此一致，为何在空间所有方向上它显得是一样的？”（1）
虽然地球比宇宙小得没法比，但是，要在地球上的行动，每个角落都保持步调一致，没有一个总指挥来协调和多次演练，是绝对办不到的。而宇宙是如此之大，即使想要协调也是绝对办不到的。因为，一旦出现偏离，即使用光来传达讯号，从一处到另一处往往也要走上好多亿年，早没治了。为此，霍金同样感到很不可思议。（1）
但是，并不是说宇宙膨胀到处永远的绝对一致。要是那样的话，宇宙内部就会一片均匀，再也看不到什么星星了。宇宙膨胀有许多局部的非常“微小”的扰动。正是这些扰动产生的不均匀性，让星系、恒星和咱们居住的地球足以诞生。
所以说，要爆炸出可供我们居住的这样的一个宇宙的可能性是非常非常小的。霍金的同事和合作者罗杰.彭罗斯的计算表明，对于偶然事件，造成现有宇宙的可能性比造成一个黑洞宇宙的可能性的比例为，1比10的10次方的30次方！（3）
这种可能性，比全世界各国每天发行的彩票的头奖都被你一个人中了，还要小得多得多。
面对这样的事实，许多人都会有这样两个想法：
一.宇宙究竟是撞上了大运，还是“知道”有这样一个临界速度，并且“晓得”必须以这个速度来膨胀？
二．宇宙怎样做到这一点的？
然而，宇宙不仅在膨胀速度上让人惊叹，其内部的结构特征也美妙得让人拍案叫绝。
大家都知道，万事开头，首先得构思巧妙合理，大方向正确才行。构思不对，大方向错了，以后累死了也都是白忙。构思一旦改变，就必须统统推倒重来。例如，古人计时的水漏或沙漏，再改造也达不到机械表的精度，而机械表的走时误差总是达不到石英表的水平。以前的东西，后来完全用不上，只能全部推倒，另起炉灶。合理巧妙的构思，不同于一般的修修补补，需要智慧和灵感。
宇宙大爆炸的一瞬间，许多物质粒子爆了出来。从“虚无”中搞出物质粒子，对物理学家来说也不是什么新鲜事，在物理实验中，高能射线硬是可以在空荡荡的真空里打出物质粒子来，而且，每次打出的必定恰好是正、反一对：电子-反电子，质子-反质子，…，活脱脱就像同时生出一对黑白双胞胎，想要生个单胞胎还不行。这对黑白孪生兄弟一旦诞生，就立刻各奔东西。
如果谁问物理学家：
“假如咱喜欢正粒子，能不能多打些出来，反粒子少一点行吗？”
物理学家必定会摇头说，不成，一个都多不出来的。即使玩这一套的惯家，那些诺贝尔奖获得者，对此也一样没辙。再要问下去的话，他会掰着指头将诸如：电荷守恒、动量守恒之类的理论跟你解释，让听的人如堕云雾之中，摸不着头脑。最后得到的还是那句话“不成，干不了。”
可是，如果宇宙爆炸也按此办理，产生的正、反物质粒子一样多，那么这些粒子很快就死到临头。因为，正、反粒子是势不两立的死对头，一旦相遇，立刻拚个同归于尽，一道闪光之后双方都烟消云散。在宇宙早期狭小的空间里，这些密密麻麻挤在一起乱窜的正反粒子很快就“自相残杀”得一干二净。没有了物质粒子的宇宙，就好比只有灯光和音乐，却没有演员的舞台，这台戏再也精彩不起来。
可是，宇宙没干这样的傻事，大爆炸后不久，剩下的绝大多数都是正粒子，反粒子的数量寥寥可数。物理学家今天办不到的事情，宇宙却办到了！幸好办到了，否则还有今天咱们人类吗？
大家都知道，做成一件东西，即使生活中最普通的东西，例如，天天用来睡觉的床也需要床脚、铺板、垫子，横挡，罗丝、钉子等好多不同的部件。而一架波音客机就要数以万计的不同的零部件了。
那么，构成林林总总的宇宙万物那该需要多少个基本零件呢？答案是：需要三个，也只需要三个！三种相当稳定的粒子，质子、中子和电子构成了所有物质。
质子带一个正电荷，在原子内部稳坐在位居中央的原子核里。电子的质量比起质子的质量来，简直小得可怜，然而，所带的负电荷也恰恰是一个单位。电子在原子内部绕着原子核转。如果，电子和质子的质量一样大的话，那么，就会跳起对转的双人舞，什么分子都构不成了。单单有质子和电子还不行，没有中子掺和进来帮衬，质子们再也不肯聚头，世界上除了氢原子就再也不会有其他更大的原子了。就是这三种粒子，并且也只用了这三种粒子，构成了大千世界的物质基础。何等的简单和绝顶巧妙！
不过，尽让这些物质粒子到处乱窜撒野，也决不是个事。就在它们诞生之际，相应的“游戏规则”也一同配套诞生了。这些“游戏规则”就是，一条不相容原理和四种力。
不相容原理是一条死规定，它不容许组成物质的粒子彼此之间可以有完全相同的状态*。这些粒子就好比当年水泊梁山上的鸡肠狗肚的王伦，一旦它坐定了一把交椅，就决不让别的人来染指。这样一来，物质粒子就不会像叠罗汉那样，相互重叠地挤在一起。
四种力是强力、弱力、电磁力和引力，它们之间分工明确，搭配巧妙：
单个儿的中子寿命不过是十来分钟。然而，弱力在原子核内让中子和质子玩不断相互变换的把戏，每次都让中子还未寿终正寝之前就变成了质子，以后又变回来，一次次逃过劫难。结果是，原子核里的中子们永葆青春。（如果，咱们人类也有类似这样的救星，大家就都可以万寿无疆了。）
强力在非常小的距离之内力量非常强大。把原子核里的质子和中子紧紧捆绑在里面，构成原子核。
弱力和强力的作用距离都非常短，只要一出原子核那样的很小的范围，就立刻毫无生息。
电磁力虽然在原子核内，比起强力来要弱小的多，但是，随距离的增大它减弱要缓慢得多，原则上可以作用到无穷远。电磁力让原子核把电子吸引在自己周围，构成原子和分子。
引力比起电磁力来更是非常弱小，也同样随距离的增大减弱较慢，原则上也可以作用到无穷远。
要是强力也可以作用到无穷远的话，其强大的力量，足以让宇宙一霎那就坍缩成黑洞。
电磁力比起引力来非常强大，也可以作用到无穷远，然而，电荷有正负两种，搭配到一起，远距离处就会被相互抵消。
只有非常弱的引力才可能互相累加，产生集体作用，而且可以作用到无穷远，多赖于此才形成了恒星和行星。
宇宙不仅总体上的大概念十分巧妙，而且，相关的详情细节似乎也像是经过了非常周密的考虑和计算，只要稍差一点儿，宇宙里就绝不会有生物和我们人类登场的可能。为此，霍金等科学家感到非常惊讶：
“我们现在知道，科学定律包含许多基本的数，如电子电荷的大小以及质子和电子的质量比。…。令人吃惊的事实是，这些数值看来是被非常细致的调整到使得生命的发展成为可能。例如，如果电子的电荷只要稍微有点不同，则要么恒星不能燃烧氢和氦，要么它们没有爆炸过。…。看来很清楚，允许任何智慧生命形式的发展数值范围是比较小的。”（1）
这方面的事实确实让人感到十分吃惊，例如：
电子的质量是质子质量的1836.15分之1，稍微变化一点，电子将不是落到原子核里，就是飞到天外去。
强力如果弱一些，除了氢原子外，任何原子核都无法稳定。而如果稍稍强一些，大爆炸之后，氢会立刻会合成为氦，几乎不会有氢能保留下来，不会再有太阳这样的恒星。
尽管，两个物体之间的电磁力比引力大约大100亿亿亿亿亿倍。然而，只要 “自然界的引力强度如果稍有一点差异，或者电磁力的强度稍稍遭到扰动，那么稳定的恒星可能就不复存在。”(2)
假如引力强度变化哪怕10的40 次方分之一，（1后面跟40个0！）那么，所有的恒星便只能不是蓝巨星就是红矮星，像太阳这样的恒星就不会存在。（5）
如果，宇宙自然常数数值略有些微变化，恒星中的核反应就无法产生足够的碳原子，以供给以后产生生物所需要的足量的碳。（2）
另外，还有一些尚待完善的理论和说法，比如：
弱相互作用宇称不守恒表明，真空左右不对称。这就可能暗示，我们宇宙中的真空可能具有某种结构，因此，可能不是各种可能的真空类型中能量最低的一种。在另外类型的真空中，一切物理定律都要改变。
按照最近时兴的超弦理论，超弦需要有9-25个维度，而其中只有三个空间维度被展开。而相应的研究表明，“生命只能存在于一维时间和三维空间没被卷曲的很小的空间—时间区域里。”（1）
由此可以看出，宇宙的基本的内在结构和基本常数，真是一环扣一环，环环相扣，互相配合得天衣无缝，稍一不同，就再也不会有可供我们居住的宇宙了。涉及到这方面的内容太多了，感兴趣的人可以去看有关的专门资料。（4）
还要强调的是，通过对遥远星系的行为观察，未发现从大爆炸之后不久直到现在的一百几十亿年间，宇宙的基本常数和物理定律有任何变化。一百几十亿年前的常数和定律，保障了百亿年后的生命的诞生。如果说是远见的话，是何等何样的远见！
要在偶然事件中诞生我们这样的一个宇宙真是难于上青天。即使只考虑爆炸后的宇宙膨胀因素，按照我们前面提到的罗杰.彭罗斯的计算，产生咱们这样的宇宙的可能性只有10的10次方的30次方分之1！（3）这个数字是那么小，小到很难想象，如果要写出来的话，那就是1除以亿亿亿亿亿亿亿亿……。有人要问这“你这个‘..…’”到底代表有多少个“亿”字？可以告诉你，就是用四号字体把世界上所有的纸都写满，或许都写不完。
可是，咱们的宇宙毕竟诞生了，咱们都活得好好的。难道咱们的宇宙中了超级大奖的大奖？对此，有两派截然不同的观点。
一派人认为，宇宙爆炸无数次，既然是无数次，其中偶然炸出一个咱们这样的宇宙来，也完全可能的。对于宇宙无始无终地没完没了的爆炸，唯物主义者双手鼓掌叫好。正如霍金所说：“如果宇宙确实是完全自给自足的，没有边界或边缘，它既没有开端也没有终结——它就是存在，那么，会有造物主存身之处吗？”（1）是啊，如果有万能的上帝的话，他能这样愚蠢和无能？爆了无数次才爆出一个有些像样的玩艺儿来，不能吧。
然而这种说法有两大困难。
首先，按照广义相对论，任何一个宇宙都会用引力把自己“包”得严严实实，一丝儿消息也不会走漏到外面来。所以，我们不可能知道任何其他宇宙的任何情况。按照实证哲学的原则，不能被观测到的就是不存在。正是这个原则，导致了相对论和量子论的诞生。既然，其他宇宙不可能被观测到，那么，就干干脆脆认为它们统统不存在，科学理论一律不予考虑。 “奥铿剃刀”把这些永远都检测不到的其它“宇宙”统统剃掉。因此，也许闲下来没事可以用来聊聊天，但不会有哪一位科学家会真地去接手研究其它宇宙的问题。
第二是科学界和生活中大家公认的一个原则：可能性很小的事情，事实上不可能发生**。例如，在黄山等风景区游玩，导游会告诉你，这块石头像罗汉，那块石头像猴子。大家发挥自己的想象力，看上去还真有些相像，感叹大自然的鬼斧神工。可是，再鬼斧神工也不会风化出一个与兵马俑完全一样的石头来。这种可能性太小了，不会真的发生。别说是兵马俑了，就是如石刀、石斧这样简单的器具，考古学家也不相信自然界能自己倒腾出来。他们只能相信必定是一种智慧的创造，虽然这种智慧还比较原始。大自然经过几十亿年的沧桑岁月，连偶然制造出一柄石斧，考古学家都认为不可能，更何况更复杂的东西？
宇宙的结构比之任何人造物品都要精妙不知道多少倍，能胡乱炸得出来？
中大奖的事，谁都想。不过，谁也不会指望全世界的大奖都给他一个人得，除非想钱想疯了。
另外有人这样想，一定是事先设计和安排好的啦。如果这样想，就得请上帝大驾光临了。正如霍金所说：
“只要宇宙有一个开端，我们就可以设想存在一个造物主。”（1）
“这表明，如果直到时间的开端大爆炸模型都是正确的，则必须非常仔细地选择宇宙的初始态。所以，除非作为上帝有意创造像我们这样生命的行为，否则要解释为何宇宙只用这种方式起始是非常困难的。”（1）
许多科学家正是看到了自然奥秘的美妙与和谐，认为宇宙中必定有一种伟大的智慧，从而，认为有上帝存在。爱因斯坦正是其中的这样一位伟大科学家：
“我相信斯宾诺莎的那个在存在事物的有秩序的和谐中显示出来的上帝，…”（6）
当然，心中有对造物主的信仰，不等于把科学问题交给上帝，说一句“这就是上帝的意志”就万事大吉，科学探索是要不断进行下去的。科学规律犹如无穷无尽的俄罗斯套娃，打开一层里面必定还有一层，无穷无尽。再说，如果有朝一日真的找到了上帝最终的秘密，那每一个人岂不都将成为上帝，上帝会允许吗？
证据摊在大家面前了，各人自己去思考吧。
最后，还得特别说明一下，本文所说的“上帝”与基督教《圣经》中的“上帝”毫无关系，还是引用爱因斯坦的话：
“我…不相信那个同人类的命运和行为有牵累的上帝。”

附注：
*泡利不相容原理。对自旋为1/2的粒子成立。
**小概率事件，事实上不会发生。
参考文献：
（1）霍金，时间简史——从大爆炸到黑洞，湖南科技出版社，1995年第一版，p114，117，118，130，148
（2)巴罗，宇宙的起源，上海科技出版社，1995年，p13，108-109
(3)R.Penrouse , “Singularities and time-asymmetry” ,General Relativity :An Einstein Centenary Survey ,S.W.Hawking and W.Isral Cambridge University Press 1979
(4) Davies, P. C. W. The Accidental Universe. London: Cambridge University Press, 1982. 2.
(5) 保罗.戴维斯，上帝与新物理学，湖南科技出版社，1995
（6）爱因斯坦文集，第一卷，商务印书馆，1976年
P243,280-283

SEEX - Cosmic Variance

sinophysiker — Wed, 19 Nov 2008 06:05:33 +0000

Cosmic Variance最新的一篇文章讲到这个The Science & Entertainment Exchange 计划。推荐一下。蛮好玩的。

Tomorrow is the launch event for the Science and Entertainment Exchange, a new initiative sponsored by the National Academy of Sciences. It’s a brand-new program, based in LA, to provide appropriate scientific expertise to all sectors of the entertainment industry. Not just making sure that a particular scene doesn’t violate the laws of physics too egregiously, but helping conscientious filmmakers accurately portray the culture of science — how those mysterious scientists really think and talk and dress. (I think it’s pretty obvious that the acronym for the new effort should be written as SEEx, which has the useful resonance with “seeks,” which is what a good scientist does. It also has some resonance with “sex,” which is less directly related to the scientific enterprise, but won’t hurt with the Hollywood crowd.)

SEEx is off to a great start, as they recently hired the lovely and talented Jennifer Ouellette to be the director of the new program. Jennifer was brought in a bit late, but has big plans for bringing together both sides of the cultural divide between these two glamorous and creative fields of human endeavor. Personally, as spouse of the head honcho of the program, I’m hoping to also benefit; in particular, I’d like to get to meet Jodie Foster some day. Just because she was such a positive role model of a scientist in cinema, you understand.

对格致的小建议

风雨书屋 — Tue, 18 Nov 2008 09:27:29 +0000

格致确实是一个很好的交流科学知识的平台，聚集了很多青年才俊。为了让这个平台能更好的蓬勃发展，不少朋友提供了好多很好的建议，本人也来凑个热闹，谈几点粗浅看法：
对于中国人来说，科学实际上是一种外来文化。西方科学原本的目的是，追求对世界的认知。随着科学力量为人们所了解，科学一天天被人类需要所利用，科学更多被人仅仅当作是应用科技，这在中国尤为严重。格致不是专业学术期刊，而是为了让各领域科学工作者能有一个交流的平台，首要目的是认知，是扩大大家的知识面，而不是应用。因此，可以多介绍一些行业的基本面和最新成果报道，而不宜有太过专业的内容。
人类认知的最基本方面应该是：数学、物理、天文宇宙、生命科学、计算机和大脑等，这方面的内容应该多谈一些。
另外，正如爱因斯坦将科学和宗教的关系比喻为瞎子和跛子那样。其实，科学的发展是和人文环境密切相关的。所以，这里也不宜只局限于单纯谈论科学，也应该谈科学与哲学、宗教、信仰等人文问题之间的互动关系。
具体结合中国的情况，探讨为什么古代中国没有能够诞生近代科学？为什么我们的创新能力不足。对于这两个问题，我个人认为：
在中国古代，除了封建体制因素外，中国的人文环境确实不能提供诞生近代科学的合适土壤，这又与我们所处的地理环境、语言形式、哲学思考方式等方面有关；
而在近代，唯物主义哲学的霸主地位，也扼杀了许多独立思考和独创思想。
所以要说些，是我觉得其中的一些消极因素，今天依然存在。所以，我将在以后的帖子中与大家讨论。
我觉得，为了做到让科学工作者和科技人员，以及广大的非科学专业的人文学者能到一起共同来探讨问题。首先必须要做到文章能让大家都看得懂，因此，建议大家最好使用科普的写作方式，少用些专业术语，多用些比喻，有时甚至不得不牺牲些严谨。（这也可以用文后的注解来解决。）其实，写科普也未必就丢份，爱因斯坦和霍金都写过科普的。
就写这些了，算是抛砖引玉吧。

新一代薄如纸张的扬声器即将到来

gezhi — Mon, 17 Nov 2008 19:54:38 +0000

在一项可能重新定义耳塞、耳机、立体声扬声器和其他发声设备的研究中，中国科学家报告说他们开发了一种比纸更薄的柔性扬声器，它可以用食指放入耳中，或者放置在服装、墙壁或窗户上。这可能是世界上最薄的扬声器，它用透明碳纳米管薄膜制成，关于这种扬声器的论文将发表在美国化学会12月10日出版的《纳米快报》月刊上。

姜开利、范守善及其同事指出，今天大多数的扬声器都相对庞大、复杂且缺乏柔性，它是由永磁体、音圈和纸盆组成的。他们说，为了满足便携式数字消费电子设备不断增长的更小型扬声器的需求，制造商需要新的技术。

这组科学家描述了超薄碳纳米管（CNT）薄膜的开发，它的厚度只有人的一根头发的1/1000。它能够发出音乐和其他声音。在实验室测试中，这组科学家把一片CNT薄膜安装在了两个电极上，从而形成了一个简单的扬声器。这组科学家说，这个扬声器产生的声音与传统扬声器一样优质，但是前者没有磁体和活动部件。他们还证明了可以把这种柔性薄膜贴在一个柔性的、飘动的旗帜上，同时有效地播放来自一个iPod的音乐（请观看所附的视频）。

“这些CNT薄膜扬声器是透明、柔性且可伸展的，它们能够被剪裁成许多形状并不受限制地安装在各种绝缘表面，例如墙壁、天花板、柱子、窗户、旗和衣服上。此外，CNT薄膜还能够制成小型设备，例如耳机和蜂鸣器。无疑，随着时间的推移，还会开发出越来越多的应用。这种技术可能带来扬声器和其他声学设备的新应用以及制造它们的新方法。”

论文："Flexible, Stretchable, Transparent Carbon Nanotube Thin Film Loudspeakers"

联系人：
姜开利博士
清华大学
中华人民共和国北京市
电话： 8610-62796017
传真：8610-62792457
电子邮件： JiangKL@tsinghua.edu.cn

来源：EurekAlert

11月8号科学blog圈聚会简记

Harrison — Mon, 17 Nov 2008 07:24:58 +0000

到会各组织、成员及组织特色：
科学松鼠会：姬十三、Yami、猛犸、Gary；年轻而发展迅速的科普blog圈
煎蛋：杨光、帽子；有趣的科普内容译文聚合群体blog
奇迹文库：季燕江；早期做预印本和电子书，现在有做读书会(journal club)的想法
集智俱乐部：Jake；对系统科学及相关问题感兴趣，网上平台有网站、豆瓣组、blog和google group，线下活动丰富多样
格致：Harrison；聚焦科学技术的群体 blog，用户群体较年轻，成员当中海外学子和物理学专业者较多，组织较松散，网站技术较好，有一批关注科学2.0的成员
科学网：孙宁、何姣；中科院旗下《科学时报》的网上官媒，以科研立项方式获得资助，进行科学传播媒体的探索，其“科学网博客”教授和老师用户较多，但目前页面设计方面较陈陋，预计明年改版

关于格致的定位和特色问题的讨论：
1.季燕江老师提出，格致拥有很多海外成员，科学素养很高，但因为地缘上的分散性使得线下活动难以举行。但格致可以与参会的各网站和组织联系，通过合作来组织线下活动。
2.从igezhi.org和wordpress平台下诸多插件的开发来看，自号为“格致管道工”的桑葚技术基础非常好。但从目前格致的状况来看，瓶颈也许不在技术方面。季燕江老师认为，格致在技术方面应该做减法，而非加法。最应该考虑的问题是如何针对海外成员多的状况扬长避短，如格致可以成为一个各科学blog圈国内成员与国外成员交流的一座桥梁。
3.考虑国外的科研条件和科学氛围的相对成熟性，我(Harrison)认为格致的海外成员是一笔很好的人脉资源。除了科学研究方法、经验和心得之外，大家还可以在此平台上交流科研生涯规划问题，提供信息互助等。通过社区化加强成员之间的互动可能会产生很好的效果。Science杂志网站旗下有个ScienceCareers子站，至少目前我们可以讨论与其类似的话题，为这些文章涉及的话题，提供一个来自学生和年轻科学家/科研工作者的自下而上(bottom-up)的视角。
4.专业构成方面：大家一致认为，目前格致成员中物理专业的较多，交流可能还好；化学、生物等专业的似乎太少，也没有能形成有效的交流。有意思的是，在国外的blog圈子里，也是物理学家bloggers最多最活跃，做理论的bloggers较多较活跃。这可能与生物学和实验方面的研究竞争较激烈、科研工作者时间紧压力大有关。但在科普领域，从目前虽年轻但发展最火的松鼠会看来，似乎还是生物方面的数量居多，也较受欢迎，这应该是因为生物方面的科普知识与多数人更贴近，更易引起关注。
5.关于线下活动：集智俱乐部的线下活动搞得有声有色，负责人Jake介绍说，集智开始是专注于网上的交流，有段时间也进入了瓶颈期；后来通过线下活动，恢复了活力。现在集智已经发展出两周一次的线下活动惯例，覆盖了讲座、读书会、电影节、看展览、编程经验交流等多种形式。从参加的几次活动，我个人认为，线下活动是集智俱乐部最大的亮点之一。

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季燕江老师的几个观点：
1.专业者与兴趣者的差别仅在于细节。在框架上，兴趣者是完全可跟专业者达到相同程度的。
2.民科问题，终究可以还原为一个教育问题。
3.任何一个网站或组织，其资源都是有限的，所以一定要只做有价值、有兴趣的、独特的事情。

其它议题：
1.科学松鼠会的发展历程和人员组成
2.煎蛋的“放弃CC协议”风波和版权保护问题
3.奇迹文库的“民科”热情高于“官科”问题
4.集智俱乐部的瓶颈期及其突破
5.格致的瓶颈期问题（见上面讨论）
6.科学网的网站改版问题

========后记========
这次聚会最早缘起于格致负责人桑葚在格致三周年的一个“怨妇”帖：格致陷入低谷，萌生退意。此贴引起广泛讨论，松鼠会姬十三提出在北京的科学blog圈举行成员代表聚会，遂成。
作为格致的唯一赴会代表，除了被桑葚抓壮丁因素之外，也是带着一个比较研究的问题而来的。我个人从07年初担任国内最大的生态学论坛“普兰塔”的版主，这是一个由中科院植物所马克平所长等建立的一个论坛，其资源获取和发展驱动机制中，自上而下(top-down)的成分较大。最初被格致吸引，除了对科学2.0这个话题的关注之外，更希望观察这个纯自下而上(bottom-up)的组织的建立和发展历程。此次参会，更了解到各相近组织不同的发展历程和模式，很有启发和借鉴意义。
题外话，关于科学2.0：科学2.0是在Web2.0时代科学传播方式的相应变化趋势。我认为的科学传播至少包括科学普及和学术出版两个领域。后者一度很热，特别在国外，相关的网站有Nature旗下的Nature Network和Connotea、Elsevier下的2collabs、老牌学术书签网站CiteULike、ISI的EndNote Web和ResearcherID等，但目前看来，似乎仍然未有突破。我认为原因是目前尚未出现一个能够将扁平化趋势和同行审议机制的矛盾解决好的方式。许多类似网站出现了民科出没、官科退散的现象，这是即便Nature等大牌也暂时无力避免的。
这次聚会没能见到奇客资讯、三思科学的代表，也没能见到李淼老师等知名的独立科学blogger，以及原定参会的另一位格致代表lochmeters，是一大遗憾。希望以后有机会。

网络与科学

密歇根大学2008年暑期学校

zqyin — Mon, 17 Nov 2008 03:50:50 +0000

今年6月在密歇根大学举办了2008年量子暑期学校，这是1928-1942年代成功的密歇根暑期学校以来的又一次暑期学校（那时的授课者包括Bohr, Heisenberg, Dirac, Pauli, Fermi, and etc.），有很多量子信息和量子光学方面的牛人来做报告和上课，包括Cornell, Divincenzo, Zurek, Lu Sham, Lukin，Das Sarma, Ye Jun, 等等。课程录像在这个页面，可以下载

http://quantumsummerschool08.physics.lsa.umich.edu/

btw: 我和组内的另外几个同学负责摄像和转为视频文件，由于是首次做这个活，希望大家不要对录像效果太苛刻。

量子信息与量子计算