科学人物

高能物理之历史.1

kosmos — Fri, 05 Sep 2008 20:47:06 -0700

从某一个角度上看到话，会发现我们人类身处这个宇宙的一个极端：
这个宇宙里面能量的极小变化，只对人类的生命自身有意义，所有的生命，特别是人类的大脑，都只能在极小的温度范围内，才能正常存活；而极小的能量变化，也只有在物质组成从分子到生物大分子、以至于细胞和生命体系的序列中，才是具有决定性意义的。
然后，当我们从自身存在所处的这个物理处境，往更大的能量变化的地域看过去，就看到了失去外层电子的离子，看到了原子核，看到了质子中子电子光子...同时，也看到了太阳系、黑洞、伽玛爆、银河系、本星系团、本超星系团、...一直到我们现在的物理学所能想象的能标极大处-普朗克能标，大概是10的19次方千兆电子伏特。

所以，从能量的意义上，人类自身其实处于宇宙的一个极端：能量标度极小的场合。
那么高能物理，就是人类从自身的能标极小朝向能标极大的目光之延伸。

这个系列，就是试图叙述我们目光延伸过程中的那些重要的事情。

1，X射线的实质
伦琴发现X射线时，距离麦克斯韦完整论述电磁场理论已经20多年了，但仍有相当一部分前沿物理学家，不仅是实验物理学家，并不是完全掌握了电磁场理论。
例如，伦琴、伟大的统计物理学家玻耳兹曼、FitzGerald、Lodge等人，都倾向于认为X射线是作为光的传播介质的以太的纵波。
伟大的洛仑兹也含糊不清，只有汤姆逊等少数人正确理解为作为横波的光。

x射线的发现纯属偶然，因为伦琴及其助手，只是在研究当时很流行的阴极射线，当然是受到赫兹及其学生勒纳的工作的吸引。当时他们所使用的鲁姆科夫感应线圈和西托夫真空管，只要一开机，就都已经在产生X射线。只是不幸的是，勒纳甚至也用上了荧光物质和发现了照相底片被曝光，但他却不知出于何种考虑，而使用了厚厚的铅材包裹真空管，而幸运的伦琴只是简单地用黑纸板！

2，贝克勒尔并非偶然的狗屎运
据贝克勒尔在1903年的回忆，他在伦琴于1896年1月1日公开其发现X射线的论文20天后，法国科学院针对此发现而召开的会议上，深受激励，他运用其实验家的思维方式，与会议的报告者彭加勒有大致如下的一段对话：

贝：伦琴的射线是从哪里发射出来的？
彭：真空管壁上的最亮的荧光点，应该就是X射线发射出来的源头。
贝：X射线是否来自荧光物质的照射激发？是不是其他荧光物质，只要被照射，就可以发出X射线呢？

贝的这个推测估计是和彭想到一起了，10天后彭写了篇文章，提出：是不是不管什么荧光，只要强度够高，就会产生X射线？
也有可能想到这点的，并不只是贝克勒尔一个人。很快，就有了很多人去找各种能够发荧光的物质做实验，试图发现X射线，甚至有人收集萤火虫。。。

贝克勒尔想到当然就动手！托祖上之福，他在采用某些磷光物质失败之后，马上选择了铀盐，因为从他祖父开始，就研究荧光现象，而他父亲恰好研究过铀盐，他自己在15年前就因此而制作了很好的铀盐片（磷酸铀铣钾）。
贝克勒尔的运气还不仅仅是这些。
他的第一次实验是仿照伦琴的思路，用太阳代替阴极射线，暴晒铀盐和被黑纸包裹的底片，结果不甚稀奇，底片被曝光了。
第二次实验，很不凑巧，巴黎连续阴了好些天，没有了太阳的暴晒，贝克勒尔可能是心不在焉，也可能是别的什么原因，总之是不可考了，他仍然拿出底片冲洗，很震惊的发现，没有太阳也一样！
于是，开启20世纪的原子核放射性就这样被发现了，看似纯属偶然，但，也是必然。
因为一切工具和材料，都已经是现成的了。

所以，尽管X射线和放射性，完全是牛马不相及的两回事，但是，为了研究甲，而突然发现乙，这样的戏剧性情节，在现代物理学史上，并非孤例！倒是很常见呵呵！
所以，尽管LHC马上要开机，大家都等着找到希格斯子，但内心也对发现点什么别的从未预计到的什么，也是有所期待的。
这其实是一种谦逊的美德。

3，居里夫人是真正伟大的物理学家。
为什么这么说呢？不要说她是女性，然后假惺惺地说一个女性如何如何...忘记她的性别，作为一个物理学家，她确实是伟大的。因为，她敏锐地盯住了放射性现象。
要知道，即使贝克勒尔的发现轰动一时，但也远远不及X射线的发现所带来的后续研究热潮。因此，没多久，就没有多少人再关注铀的放射性现象了，包括贝克勒尔本人，他也干别的（塞曼效应）去了。
但这时，居里却对她丈夫说，“研究这种现象对我好像有特别的吸引力...我决定做这个...为了超越贝克勒尔的工作，我必须采用定量的方法。”
她一定是感觉到了放射性现象里面隐藏了远超出时人想象的秘密。

4，居里夫人的惊人洞察力
不追风还只是居里夫人的第一个超越众人的表现，她的伟大随后就接踵而至。
既然是要定量研究，居里夫人很自然地选择了电学研究路径，即在一个电磁学研究环境中来研究放射性，因为当时已经能够做到非常精确地测量各种电磁学量，而贝克勒尔式的用照相底片做曝光实验，没法定量。
于是她模仿了当时汤姆逊（J.J.Thomson）用来研究X射线的一个实验设计：用一个8cm直径的平板电容，在其板上抹上一层具有放射性的铀盐，由于猜想放射性会类似X射线那样，导致电容漏电，就可以通过测量漏电率来把放射性的强度给定量下来。
放射性确实能够使得电容漏电，所以这个实验很顺利。居里夫人用的平板电容，其两块平板间距3cm，之间加上的电压为100伏，再弄一台静电计，就可以很好地做这个实验了。
通过不断地在平板上抹不同的物质，很快，居里夫人就得到了明确的结论：
（1）除了各种铀盐，钍的氧化物也具有放射性，因此，“放射性”这个概念第一次被明确起来，即，不是铀的某种特性，而是一种广泛的很多物质都具有的自然现象：发射出同一种射线。
（2）放射性来源于物质的自然发射，该物质含量越多，放射性强度就越大。尽管居里夫人还不能肯定这是一种正比关系，（因为放射性强度还会受到抹到板上的放射性物质厚度的干扰），但她立刻地、毫不犹豫地，仅仅在9个月的时间里就得到一个结论：放射性是来自单个原子的特性。这是一个物理学历史上无比伟大的直观结论！
（3）甚至在她的第一篇关于放射性的论文里，她就指出：放射性是一种发现新物质的方法。尽管得到这个结论的直接来源，是因为她发现一种沥青铀矿具有的放射性强度远远超过金属铀本身，导致她不得不怀疑是另一种新的物质，或者更加直接地说，是一种新的元素，具有比铀更强的放射性。但这个思路里面隐含的概念就是她在9 个月后明确宣布出来的结论（2），放射性是一种单个原子层面的现象。

要明白这个直观何以伟大，只要知道当时几乎所有前沿的物理学家，都以为贝克勒尔所发现的铀盐放射性，大概和X射线一样，又一种光线而已！
例如，几乎一直正确的S.P.Thompson，毋庸置疑地伟大的彭加勒，等等。。。

5，卢瑟福上场
要理解居里夫人的超群之处，就得明白当时的知识状况。
在卢瑟福上场之前，大家还都不知道原子到底是什么，只知道物质都是由原子组成，而原子只是一种抽象的物质基元，就像积木块，呃，这是2千多年前古希腊人就已经提出来的，科学革命迄至当时，只是进一步发展了元素的概念，然后基于元素、原子的观念，发展了化学。
化学嘛，就是瓶瓶罐罐，运用物质量（摩尔数）的概念，精确测量反应物比例，拿煤油灯酒精灯就可以烧出来的科学，呵呵，没有贬低的意思，只是说，化学所涉及到的能量大小，只是我们日常生活中常用的能量大小，今天我们知道，就是仅仅足够打碎分子的能量。
也就是出于这样一个知识基础，居里夫人提出放射性来自单个原子的属性，这是一个极其大胆的猜测！因为那时候，对于单个原子的属性，可以想象的，还只有质量、离子电荷（化学价），再来一个在电磁场里面可以测量到的质荷比，这些量，都不涉及原子的内部结构的概念，而只是把原子当成忽略其内部结构的小球即可。几乎同时，电子的概念，尚处于若明若暗之中。
放射性，当时也不明确到底是某种光，还是其他什么奇怪玩意，如果要理解为单个原子的属性，则显然只有基于原子的结构理论，才能加以理解。
接下来，就该以卢瑟福为主角了。

1934年7月4日，居里夫人死于因长期辐射和劳累导致的贫血症，时年66岁。

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关于爱因斯坦的脑袋

唯以不永伤 — Wed, 13 Aug 2008 07:16:18 -0700

看到爱因斯坦的脑袋还保存着，于是搜索了一下，不过资料不是很全。伟人真不简单。

以下为转载：

科学泰斗爱因斯坦脑部结构的秘密，近年来被加拿大神经学家破解，他的大脑负责数学运算的部分，比常人大15％。这一发现一经宣布，立即在世界上引起轰动，爱因斯坦的身世也再次成为人们谈论的话题。

　　这位科学泰斗虽然聪明绝顶，但他肯定没想到，自己的大脑会给美国那些大搞克隆天才人物的科学家以启发，说不定有一天真的会克隆出另一个爱因斯坦来。

　　爱因斯坦被誉为人类历史上最具创造才华的科学家之一，也是20世纪最伟大的科学家。他出生于1879年，逝世于1955年4月18日。去世前，他在医院里亲手写下一份遗嘱，明确表示死后将重归“神秘之土”，遗体必须火化，然后把骨灰撒在人们不知道的地方。在遗嘱的最后，他庄重声明，不允许像其他一些名人那样把自己的住所改建成纪念馆。虽然遵照他的遗嘱，没有举行追悼会，也没有为他建立任何墓碑，但这位伟大的科学家永远被世人景仰和怀念。

　　此后，有关他的遗嘱，社会上流传着许多种说法。有的人说，他生前已经明确表示，死后捐出脑部供科学研究；也有人说，爱因斯坦想到了自己大脑的重要性，但并没有表示捐出的意思；还有人说，他重病期间，与主治医生认真探讨过这个问题，但没有作出肯定的承诺。

　　分析人士认为，爱因斯坦当然知道自己大脑所具有的科研价值，因此如果他要力保脑袋和身体一起火化，不留给世人进一步研究，以其聪明，他必定会在遗嘱中详细声明，“死后遗体完整火化”，实际情况是，他并未写上“完整”这个字眼，所以他至少已经默许了“死后大脑可以供后人研究”。那个年代已经开始流行脑切片研究，爱因斯坦应该知道，要阻止人们进行脑切片研究几乎是不可能的。
　爱因斯坦去世时，在普林斯顿医院为他治病的医师名叫托马斯·哈维，当时42岁。哈维医师对这位科学泰斗仰慕已久，他也一直在考虑爱因斯坦的才智超群这个问题。事有凑巧，那天负责验尸的正是哈维医生，所以他顺顺当当地把爱因斯坦的大脑完整地取了出来。哈维医师把大脑悄悄带回家中，浸泡在消毒防腐药水里，后来又用树脂固化，再切成大约200片，并亲自动手研究大脑，同时也给科学界提供切片进行研究。

　　哈维医师将爱因斯坦的大脑保存了四十多年，此间科学界对爱因斯坦的大脑进行了全面的研究。据不完全统计，研究过爱因斯坦大脑的科学家不下百名。有人猜测，这其中肯定有惊人的发现，但很多科学家是在政府的授意下进行研究的，成果属于国家秘密，不便发表。

　　1997年，哈维医师已经84岁高龄，他想到自己身体再健康，也会有死的那一天，便决定把所有的大脑切片送还爱因斯坦生前工作的地方——普林斯顿大学。此脑经历了43年的辗转，最终回到了爱因斯坦逝世的地方。大脑送回后，院方很快便收到几份希望进行研究的申请，其中包括加拿大安大略省麦克马斯特大学女教授桑德拉·威尔特森、日本群马大学医学院的山口晴保教授。

　　山口教授于1998年11月公开了初步的研究结果，他发现爱因斯坦的大脑有明显的老年痴呆症状，爱因斯坦去世的时候已经76岁了，患腹部大动脉肿瘤。山口教授仍努力从大脑揭示爱因斯坦的天才秘密。

　威尔特森教授领导的研究小组，则发现爱因斯坦的天才是“天生”的，并非后天用功求学得来。虽然科学研究证实，后天的努力也能成才，但与生俱来的天才的的确确是存在的。

　　据威尔特森研究的结果，爱因斯坦大脑左右半球的顶下叶区域，比常人大15％，非常发达。大脑后上部的顶下叶区发达，对一个人的数学思维、想象能力以及视觉空间认识，都发挥着重要的作用，这也解释了爱因斯坦为何具有独特的思维，才智过人。

　　爱因斯坦大脑的另一个特点，是表层的很多部分没有凹沟（回间沟），这些凹沟就像脑中的路障，使神经细胞受阻，难以互相联系，如果脑中没有这些障碍，神经细胞就可以畅通无阻地进行联系，使得大脑的思维活跃无比。威尔特森的研究小组，把爱因斯坦的大脑与99名已死老年男女的脑部比较，得出了这一结论。

　　威尔特森的发现轰动了世界，但有些西方科学家呼吁，这一发现固然可喜，但应谨慎对待，因为仅凭爱因斯坦的一个大脑就得出这样的结论，理由并不充分，因为那可能只是一般聪明的犹太人普遍具有的脑部特征。爱因斯坦尽管生来是天才，但如果没有后天的培养和个人的努力，天才也难以发挥出超人的智慧。哈佛大学比尼斯教授指出，爱因斯坦脑部的最新发现，无疑有重要的意义，但仍需要作更深入的研究和比较，才可对这个“天才之脑”下最后的结论。

气泡核聚变丑闻

Yan — Sat, 19 Jul 2008 13:33:52 -0700

2002 年，美国 purdue 大学的 Rusi Taleyarkhan 在《科学》发表了一篇文章，宣称制造出气泡核聚变。这个“发现”成了当时的头条，给 Rusi Taleyarkhan 带来巨大的名望。但是自那时起，对此宣称的质疑就没有停息过，因为世界范围内，许多研究小组尝试了同样的实验，但不能复现。但 2005／2006 年，出现了几篇文章“独立证实”了气泡核聚变。

几天前，Purdue 大学向美国 Office of Naval Research 递交了一份报告，报告发现这几篇后续文章存在违规行为。在 2006 年发表在《物理学评论快报》一篇文章，Rusi Taleyarkhan 错误地声称他的发现得到了独立证实。他指的是 2005 年 Yiban Xu 和 Adam Butt 在《核工程与设计》上发表的一篇文章。但实际上， Yiban Xu 是 Rusi Taleyarkhan 博士后，实验用的是他的仪器，而且在他的指导下，只是没署名而已，怎么称得上“独立证实”呢？另外还发现，硕士生 Adam Butt 的名字是后来加上去的，因为论文审稿人说应当有不只一个人采集和监督数据。Adam Butt 其实没怎么参与。［1，2］

有趣的是，报告没有就 2002 年 Rusi Taleyarkhan 的原始研究是否是科学舞弊做任何说明。

Purdue 大学给 Rusi Taleyarkhan 30 天的上诉时间，30 天后可能会有处罚决定。

卡文迪什给世界称重

joyphys — Sat, 12 Jul 2008 02:30:12 -0700

编译自APS News 和Wiki百科

亨利 * 卡文迪什（1731-1810）是伟大的化学家和物理学家。他患有强迫症，极其害羞，行为古怪。他穿的衣服都过时50年。他从不与人作伴，特别害怕MM。他一般都是晚上走路，以避免见人。他甚至在自己的房子上专门另外安装了一架梯子，以免在楼梯上与其仆人相遇。
他这些古怪的性格非常有助于他成为一个伟大的科学家，这些性格可以使他做很精确的测量，换别人恐怕早就失去了耐心。他喜欢造或重造科学仪器，不断改进仪器，用各种方法排除误差源，全心追求工作完美。

像那个时代的很多科学家一样，卡文迪什生于贵族之家，用继承的丰厚遗产做化学和物理学实验。他还把家里大部分房子都变成了实验室。
牛顿在1687年发表了他的万有引力定律，但是他没有给出常数G和地球密度。到了18世纪，宇宙学家都想知道地球密度是多少，这样便会可能推知其他行星的密度。
卡文迪什对这个问题苦苦思索了N多年，直到1797年，他67高龄时他才开始做自己的实验。他开始用的是一个扭秤装置，这是他的一个朋友，地质学家Reverend John Michell送他的，Michell也对这个实验感兴趣，但是他还没能去做便去世了。卡文迪什意识到，只用这个仪器测量两个金属小球之间的吸引力。他便开始修补这套仪器，最终得到一套更精确的装置。
他建了一个大的哑铃，把两个两英寸的铅球粘在一个六英尺长的木头棒子的两端。木头棒子用一金属线在中心吊起来，并可以自由转动。另外还有一个哑铃，每个球12英寸，重350磅。让大的哑铃靠近小的哑铃，大球对小球有吸引，便对悬吊的棒施加一力矩。卡文迪什然后便花上几个小时不辞辛苦地观测棒的震动。
由于小球之间的引力实在是太弱了，很小的气流都会毁掉整个精密的实验。卡文迪什把这套装置放在一个密封的房子里，以隔绝外来的气流，他用一望远镜来观测实验。他还用一滑轮系统排除外界的吸引力影响。房子里还保持漆黑一团，以避免房内不同地方温差对实验的影响。他为了去除各种误差源，可谓苦心孤诣，他甚至连吊棒子的细线都换了好几种。
经过各种复杂因素的折磨，卡文迪什终于发表了他的研究结果，他的论文发表在1798年六月的Transactions of the Royal Society，论文长达57页，标题是“Experiments to Determine the Density of the Earth.” 他的实验结果是地球密度是水密度的5.48倍，非常接近现在的结果5.52。
卡文迪什的实验是为了测定地球的密度，然而，后人经常把卡文迪什的实验错当作测定万有引力常数G或者地球质量。他的实验结果只是后来被用于计算G和地球质量。第一次用到万有引力常数是在1873年，差不多卡文迪什实验100年后。
卡文迪什的实验是在他的花园里一座房子里完成的。几年后，他的邻居们指着这所房子对他们的孩子讲，看，世界的重量就是在那里测出来的。

关于曼哈顿计划的广播剧

Yan — Fri, 13 Jun 2008 00:38:59 -0700

很久没有听广播剧这种东西了。看到 Motl 推荐了一个关于曼哈顿计划的广播剧：Atomic bombers。人物有：费曼，费米，Bethe, 奥本海默, Compton，等等。

Take an offbeat journey into the New Mexico desert and the Manhattan Project, with the wise-cracking physicist Dr. Richard Feynman as your guide. The race to build the first atomic bomb comes alive as a very human endeavor, filled with humor, playfulness, and dread. LATW

曼哈頓计划是第二次世界大战期间美国陆军的核武器开发计划。

科学巨人-牛X顿

madean — Fri, 16 May 2008 01:39:45 -0700

　3月28号是牛顿的忌日，但是知道的人很少，我们毕竟更关心沈殿霞和张国荣。其实牛顿老师在科学圈里曾经很有权势，被女王封了爵位成了贵族，官至皇家造币局局长兼皇家学会会长。如果阿尔伯特没有辞了以色列总统的话和他有一拼。　

说他有权势并不仅是官大，主要是贡献大。如果17世纪就有诺贝尔奖的话，牛顿老师至少能连续垄断4届物理学奖（分光计；力学体系的构建；反射望远镜；万有引力），同时为了表彰他在炼金方面的造诣，再奉送他一届化学奖。而且这孙子鼓捣出了流数术，所以菲尔兹数学奖也要给他。要知道，他的这些发现基本都是在26岁以前获得的，30岁以后牛顿就开始玩票了，成天琢磨上帝和炼金，以及怎样把莱布尼茨搞臭，捎带手的把以前的发现整理成书。所以你能想象到他在当时的欧洲是如何的一呼万应，敢跟他叫板的只有莱布尼茨和大主教贝克莱。牛老师死的时候，全英国的名流以给他扶柩为荣，全欧洲的名流蜂拥伦敦。来自法国的傻逼文科生伏尔泰在国葬现场大受刺激，回去就写了首诗，嫉妒之情溢于言表。　　

牛顿老师的一生是天才的一生，战斗的一生，也是孤独的一生。一辈子没有朋友，也没有结过婚，很可能到死都是处男，关于牛顿是否处男的问题，由于篇幅过长，我将在另一篇文中论证。当然他肯定不会孤独，因为科学的世界里乐趣无限，快感连连。出乎世俗想象的是，科学其实远比任何娘们儿都风骚，玩科学比玩女人爽得多，得到一个成果所获得的高潮强烈而持久，不仅有快感，更有巨大的自我认同感，远胜于那几秒寒颤之后无边的空虚与落寞。所以陈景润其实是沉溺于美色不能自拔，身体弱架不住高潮过度被爽死了。　　　

牛顿老师茕茕孑立，形影相吊的原因是多方面的。首先他生性孤傲，自恃高才，瞅谁都是傻逼，当然不会真心跟傻逼交朋友。同时在他眼里人是不分男女的，只有傻逼和巨傻逼两种，所以他对女色没兴趣也就可以理解了。有婚介中心给他介绍过几个名媛，拾掇拾掇都是当王妃的坯子，但一见面就受不了牛顿的牛逼烘烘和不知所云。比如有次相亲，他把姑娘的手指头塞进了烟斗。

　　另一方面是外在的，不光他不愿意交朋友，也没有人真正想跟牛顿当朋友，结交他的人都是有目的的。人们对他只有敬畏和仰慕，并不真的喜欢他。这道理其实很浅显，绝大部分人都热衷于跟比自己傻的人待着，很少有人愿意在人精的身边衬托自己的二逼。所以好多人都喜欢小动物和小孩子，就是因为这些东西够傻。不少姑娘一见到小猫小狗小人儿都会迫不及待的搂抱，接踵而至的就是很嗲的说好可爱欧~，听得我阴毛都竖起来了。有时候可爱和憨态可掬的潜台词就是弱智。小猴子也很好玩，喜欢的人就少多了，因为猴子机灵到能戏弄人，那些人没有驾驭猴子的自信。同理，喜欢小孩的都是喜欢他们的单纯与缺心眼，在他们眼里，小孩跟小动物没有本质区别，也都是四条腿走路，露着屁眼随时拉撒。如果遇到一个小天才，3岁就会心算三位数乘法或者知道傻逼二字的正确写法，她们一定会骇破了胆。所以那些喜欢养猫狗的女士们别再标榜自己有爱心了，你们其实比谁都缺德。我从不喜欢猫狗，这是因为我敬畏大自然的生灵而不忍戏弄它们；我也不喜欢小孩，因为我把他们当作一个大写的人而不是小畜生看待。

　　大家不喜欢牛顿的另一个原因是他性格暴戾乖张。长年在他身边的人回忆说，牛顿在人前只笑过两回，其中一次还是嘲笑：有人问他，欧几里得的《几何原本》那么老朽，不知道还有什么价值。牛顿闻听放声大笑。而且他人品太差，跟谁都打架。众所周知他从小就有校园暴力的记录，胖子同学不小心踩了他的风车，他抬手就把胖子打哭了，我们的教科书居然说这是他有志气的表现。长大了不以拳脚论高下，他就雇用枪手大骂莱布尼茨，甚至不惜化名亲自去骂，人品至此真是无以复加。莱布尼茨若不是脸皮厚早就跟纳什一样疯了，而且牛顿老师肯定会拍个片子叫《丑陋心灵》继续恶心人家。

　　关于牛顿的另一个谎言是他的谦虚，证据就是牛顿老师说过两段著名的话，一段是站在巨人肩膀上，另一段是海边捡石头子。这确实很有迷惑性，我第一次听到后感动的直冒鼻涕泡。但任何话语都是有语境的，巨人肩膀那一句的语境是这样的：胡克其实早就发现了万有引力定律并推导出了正确的公式，但由于数学不好，他只能勉强解释行星绕日的圆周运动，而且他没有认识到支配天体运行的力量其实是普遍存在的，是“万有”的。第谷早在100年前就发现了行星的公转其实是椭圆运动，开普勒甚至提出了行星运动三定律。所以科学界对胡克的成果不太重视。后来数学小狂人牛顿用微积分极其圆满的解决了这个问题并把他提出的力学三条基本定律成功推广到了星系空间，改变了自从亚里士多德以来公认的天地不一的旧观点，被科学界奉为伟大的发现。于是胡克大怒，指责牛顿剽窃了自己的成果。牛顿尖酸刻薄的回敬道：是啊，我他妈还真是站在巨人的肩膀上呢！这本是一句反语，至少不是真的想客气一下。几百年后罗永浩说自己只是站在巨人的肩膀上也是这意思。但后人出于塑造完人的目的，只保留了孤立的原话而去掉了语境，变成了一句彻头彻尾的谦辞。

　　牛顿老师人品差，不谦虚，没朋友，按现在的说法这是典型的高智商低情商，事业不会成功。但我们也发现，当智商高到一定程度的时候是可以取代情商的。所以那些说自己情商低的所谓天才们，你们没成功只是他妈的还不够聪明而已，怨不着人家情商。要知道牛顿是个遗腹子和早产儿，出生时体重不到5斤，没吃过DHA和RHA配方的奶粉。亲娘改嫁后跟文盲姥姥度过无聊的童年，没有任何的早期智力开发和学前启蒙，7岁上学以前脑子里空空如也，牛妈妈对他的期望仅仅是认识点字然后回家务农。但是牛顿上中学后已经熟练掌握了拉丁语希腊语西班牙语和英语，然后被推荐进了剑桥，20出头就当了卢卡斯教席的终身教授。　　晚年的牛顿除了升官发财再无其他骄傲之处，而且官迷心窍，没退
休一直干到85岁寿终。当然他并没闲着，写了150万字的神学著作，同时一心扑在化学事业上，在家里盖了窑子，拿出年轻时搞物理的劲头玩命试验。但这次他的出发点就错了，总是希望从黄铜和煤渣中提炼出黄金。要知道化学反应只改变分子并不能改变原子，能给原子做变性手术的只能是核反应。他违背了物质不灭的化学定律，所以虾米了。

　　最后，说两段悼词。一段是他的墓志铭：伊萨克牛顿爵士，安葬在这里。他以超乎常人的智力，第一个证明了行星的运动与形状；彗星轨道与海洋的潮汐。他孜孜不倦地研究，光线的各种不同的折射角，颜色所产生的种种性质。让人类欢呼，曾经存在过这样一位，伟大的人类之光。另一段是英国诗人写的：自然和自然的规律隐藏在茫茫黑夜之中。上帝说：让牛顿降生吧。于是一片光明。不知道为什
么，一读到这里，我总是有点感动。

听中正大学校长吴志扬的演讲

魔群月光 — Fri, 04 Apr 2008 04:03:27 -0700

星期三，台湾中正大学的校长吴志扬来南大做了演讲。原定的题目是《时空中的牛顿方程》，因考虑到避免演讲太过专业化，能够让更多的人接受，将题目改成了《几何发展简史》，吴志扬正是拓扑与微分几何方面的专家。

吴志扬根据自己多年对几何的思考选出了人类历史上几何学发展的十件大事，并说明了为什么这十件事是重要的。

1. 毕达哥拉斯定理（勾股定理）：这个定理的诞生标志着人类有了方向的概念，向东走3步，再向南走4步，等于转一个角度走5步。吴教授说任何一个民族，如果不能理解这个定理（是不是本民族发现的倒不重要）就不可能有真正的文明，中国人懂这个定理，埃及人也懂这个定理，否则他们造不出金字塔。

2. 阿基米德测球的体积。还有中国人也发现的一个定理，就是两个物体，无论形状是否相同，只要每个横截面的面积和高度都一样，那么它们的体积就相同。阿基米德很会计算物体的面积和体积，这是因为他当时已经会求一些简单的无穷级数了。

3. 笛卡尔的坐标系。从数学的角度来说，坐标系的发明使得几何问题可以代数化，由此推出了Galois理论，再进一步就是代数几何。同时，吴志扬还认为这是现代西方国家拥有高度文明并领先东方的基础。

4. Newton和Leibniz发明微积分，以及力学理论的建立，万有引力定律的发现。在这之前，人类虽然会计算诸如圆和矩形的面积，但对不规则的几何体则束手无策，微积分发明后，不规则的图形面积也可以计算了。

5. Gauss和Riemann的贡献。其实是从更深的层次来看待几何：Gauss Theorema Egregium（高斯优美定理）。吴教授说，在高斯之前，人类认为自己所处的空间毫无疑问是标准的3维欧氏空间，但是高斯告诉人们，这是不一定的，需要计算才能知道。与之相关的一个原理就是：Gauss Curvature is intrinsic. 高斯和黎曼的工作是重大的进步，人类开始学会从外在和内在这两个不同的角度研究物体或空间的几何性质。再举一个例子就是，不要以为在球面上活动的蚂蚁只能感受到平坦的二维世界，实际上球面的高斯曲率是内蕴的，因此无论是在三维空间中的人类还是球面上的蚂蚁都能感知（也许要通过计算）。

6. Poincare关于向平面和基本群的工作。之所以重要，是因为他告诉人们：从不同的观点看问题。比如想要研究一个空间的性质，那么就找一个简单的图形比如单位圆，同胚到这个空间里，看看是什么样的。直接研究有困难，那么就采取间接的办法。物理学家研究粒子时，用中子撞击，看有什么反应，其实也是这个道理。

7. Ricci关于张量分析的工作，其实是建立了弯曲空间上的微积分。

8. Einstein的广义相对论，吴志扬认为这个领域还非常广阔，虽然Einstein开创的这个理论很了不起，但是这么多年来，并没有太多重大的后续工作出现，他也勉励我们如果感兴趣，可以试试这一方向。

9. Cartan-Chern的工作。如果写微分几何方面的书，那么就一定要提到这两个人，这也是中华民族的骄傲。Cartan和Chern的工作告诉我们，无论是做研究还是观察，正面进攻有难度，可以选择dual的角度，往往直接解决一个问题很困难，但对偶过去就很容易。

10. Mandelbrot的分形几何。这也是吴教授提到的唯一创立者还在世的重大工作。分形几何是一种不同scale的几何，放大一些看或者缩小一些看，都有相似的形状。这就带来一个问题，长江的边界到底在哪里？这就要看不同的人所选择的不同scale。

吴志扬教授一再声明这只是他个人的观点，也许不太高明，而且因为他所处的年代，选择的近期工作很多，再过100年做一个选择，选10件重大突破，也许又是另一种情形。吴志扬教授还提出了他认为目前比较空白，可以大有作为的几个领域，除了之前说的广义相对论，随机概念和几何的关系；digital geometry也需要人们去研究。

因为演讲在座的大多是青年学生，吴教授不仅谈数学，也通过数学谈人生。他说：也许你去做一个很hard的问题，做出来就很容易出名，但是将来人们写书的时候能不能写到你？就好比一个坑已经挖的很deep，下面很硬，你又向下挖了一点点，然后说自己是世界上做的最deep的人，但是在地面上的人能看到你吗？所以，为什么不从地面开始，自己来挖一个坑呢，也许将来也可以和其它的坑一样deep。如果选择一条别人没走过的路，可能就发现了一座大山，但是肯定也有迷失在山中的危险，这就牵涉到人生选择的问题，是选择一种easy life，还是和别人不一样的路？中大的学生，台大的学生，南大的学生都是华人中非常优秀的青年，应该有一些人有勇气去走不一样的路。

康奈尔大学基因工程及杂交水稻领域的先驱者和奠基人吴瑞先生去世，享年79岁

xiaotieqiu — Sat, 16 Feb 2008 09:09:29 -0800

[康奈尔纪事]2008年2月14日

康奈尔大学基因工程及杂交水稻领域的先驱者和奠基人吴瑞先生去世，享年79岁

原文版权属于自康奈尔大学网站翻译：小铁球
最初发表：译言（http://www.yeeyan.com/articles/view/xiaotieqiu/4762）

2008年2月10日，吴瑞在卡尤加医学中心因心脏骤停辞世，享年79岁。吴瑞教授是康奈尔大学分子生物学和基因工程学教授，是公认的植物基因工程领域奠基人之一，他最先利用转基因技术研制了多种抗虫、抗药、抗旱及抗盐碱的水稻品系。

吴瑞于1970年发明了第一种DNA测序方法以及一些DNA克隆的基本方法。之后，其他研究者经过多次改进和创新，使这种方法更加高速有效。改进后的方法至今仍在使用，并为以后DNA序列测定奠定了基础，人类基因组序列的测定完成、水稻以及其他物种基因组测序的完成都得益于吴瑞创始的方法。这一方法还为后来的研究者们探索产生不同性状的遗传基础提供了帮助。

吴瑞出生于中国大陆，在美国接受教育。他作为中国大陆和台湾两地政府的科学顾问，在生物科技和教育方面的中美合作领域具有巨大的影响力。

1999年，他承诺捐赠50美万元在康奈尔大学建立吴瑞研究生奖学金，每年支持一个分子生物学或遗传学领域的一年级研究生。在之后的五年里他继续捐赠，建立了一个永久性的奖金，每年授予一个分子生物学或遗传学领域的一年级研究生助其完成学业。

在二十世纪80年代，吴瑞作出了开创性的工作，即发展出高效的水稻转化系统.在此之后，他和他的研究小组利用遗传工程方法构建了抗病虫害、抗干旱和抗盐碱的水稻品种。他们从马铃薯中分离出一个基因，命名为PIN-II基因，该基因是一种蛋白酶抑制因子II，能够导致水稻产生一种干扰粉红螟虫消化过程的蛋白，导致该昆虫进食减少，从而降低虫害损失。在另一项研究中，他们将一种具有抵抗盐碱和干旱能力的大麦基因转入水稻，使得水稻可以在盐碱地条件下生长，并能够迅速恢复干旱带来的损伤。

在第三项研究中，他们在野生种水稻植株中引入了合成海藻糖的细菌基因，从而增加了水稻对干旱、盐碱和温度耐受性。吴瑞及他的同事们说，这一策略也可以提高其他作物的抗受性，包括玉米，小麦，小米，大豆和甘蔗。

1966年，吴瑞进入康奈尔大学医学院，任生物化学与分子生物学副教授，1972年升任教授职务。2004年，吴瑞获得了分子生物学和基因工程领域的“理伯蒂·海德·贝利教授”称号。1976-1978年，他担任康奈尔大学生物化学，分子和细胞生物学系主任。在加入康奈尔大学之前，他曾在纽约市公共健康研究院的Efraim Racker教授手下做博士后。他还在美国斯坦福大学和宾夕法尼亚大学做过一些研究工作。他是美国国家科学基金会医学研究理事会在英国剑桥实验室的资深研究员，还是麻省理工大学生物及化学系的客座副教授。

在1989年休假期间，吴瑞担任了台湾中央研究院分子生物学研究所的所长。他还在北京大学担任了名誉教授及兼职教授。

吴瑞创立了中美生物化学联合招生项目（CUSBEA），这个项目从1982年开始到1989年止，向外输送了400名中国顶尖的学生前往美国接受研究生教育。这些学生中有超过100多位已成为各名牌大学的教授或大企业的核心成员。这些科学家与中国科学院的同事一起成立了吴瑞协会，以促进生命科学前沿发展。

除了在中国大陆和台湾担任政府的科学顾问，吴瑞还分别在两岸发起建立了分子生物学研究机构，即台湾的中央研究院生物及农学研究所，以及北京生命科学研究所。此外，他还担任中国许多大学和研究机构的荣誉教授。

吴瑞由于对科学的促进工作，于2003年当选为美国科学院院士及中国工程院院士。他在2002年被授予久负盛望的Frank Annunzio奖，该奖是由哥伦布奖学金基金会颁发的。

在1982到1995年间，吴瑞担任了中国国家生物技术发展中心的科学顾问，台湾中央研究院生物及农业科学研究所科学咨询委员会主席，台湾国立科学委员会转基因植物项目顾问委员会主席，以及台湾国立科学委员会国际交流中心基因工程及生物技术科学顾问委员会主席等职务。

1928年8月14日，吴瑞在北京出生。1948年，他受到当时正在参加旧金山举行的专业会议的父亲的催促前往美国。1950年，吴瑞在阿拉巴马大学取得化学学士学位。之后于1955年获得了宾夕法尼亚大学生物化学博士学位，1961年2月加入美国国籍。

吴瑞去世后，留下孀妻克里斯蒂娜和两个孩子艾伯特吴和爱丽丝吴，并有三个孙儿。

吴瑞为他的所有同仁们树立了最崇高的榜样

本周内，来自他的同事以及合作者的悼念洋溢在整个康奈尔校园。分子生物学教授Volker M. Vogt说到:“吴瑞的名字家喻户晓，他拥有来自康奈尔乃至全世界成百上千的崇拜者和朋友。他是重组DNA技术和植物基因工程植物领域的先驱。”

“ 许多年来直到现在，吴瑞和他的合作者们成功研制出了耐干旱和抗盐碱的水稻转基因品系，为一大部分靠稻米生存的人提供了更多的食物，他坚定不移地致力于这个目标从未动摇。吴瑞还是中国大陆和台湾政府的科学顾问，他对中美两国的生物科技和教育领域的合作拥有巨大的影响力，他是两岸的大学和科研院所中颇受尊敬的人物。吴瑞拥有深刻的洞见和敏锐的判断力,这在我们分子生物学和基因工程系非常突出，使人无法忘怀。他在解决科学和人际关系的问题上的‘我能做到’的态度，使得很少有人对他有愤怒或偏见，他受到人们一致的尊敬，这为他的所有同事树立了最崇高的榜样。”

吴瑞的慷慨是无与伦比的，他捐款支持康奈尔大学的中国籍或华裔美籍研究生完成学业，这就是他慷慨精神的最好鉴证。他无私地将自己的一生献给他的事业，吴瑞真正留下了一座丰碑。他康奈尔大学的同仁和学生，以及全世界的朋友都将深切地怀念他。

植物遗传育种教授Elizabeth Earle说：“ 我将永远记住吴瑞的热心，他刚刚把他为我和我家人拍摄的一次家庭活动照片发给我；他经常参加我们举办的植物育种研讨会，每次都坐在第一排并且认真记笔记，看到这样杰出资深的科学家能对研究生的基础工作感兴趣，永远站在学术前沿，这些非常令我感动。”

另一位植物遗传育种教授Susan McCouch说:“吴瑞是一位绅士，一位学者。他对水稻研究的献身精神，他对发现新知的热情，以及对年轻一辈科学工作者的真挚感情，都将被他的众多朋友、同事和学生深切地怀念。他为水稻转化系统的发展作出过巨大贡献，这套系统已被广泛应用，在整个水稻培育的领域中解决了众多制约农作物生产的问题。他在我研究生期间给过我很多支持和指导，他在给我的整个职业生涯给予我的友情和帮助，都令我非常感激。我会想念他在我们每周的研讨会上坐在第一排的身影；他消瘦的身影，走路时笔直的体态，这些直到他生命的最后几天都没有改变，他敏锐的目光和亲切的笑容，每每回忆起这一切我都会觉得温暖。”

吴瑞的长期合作者，高级研究助理Ajay Garg说： "他不知疲倦的帮助别人，他的慷慨和美德将伴随我们到永远。我和他都有一个梦想，就是看到我们的研究成果使全球的人民受益，现在我们看到了这个梦想的实现。我感激他为我提供了一个在康奈尔大学工作的机会，并引领我进入转基因水稻研究领域。"

［转载］中国百年物理史的几个第一

Sun, 20 Jan 2008 10:30:06 -0800

从爱因斯坦缔造“奇迹年”开始，世界物理学发展已历百年，我国的近现代物理学更是经历了从无到有到发展的过程。日前，记者采访了中科院自然科学史研究所的研究员戴念祖，他饶有兴趣地向记者介绍了中国百年物理史上一些鲜为人知的“第一”和“最早”。

“物理学”名词第一次出现在中国

戴念祖说，近代物理在中国的传播，是从19世纪中期开始的，除了有称为“格致”的一些书籍外，陆续有“重学”（即力学）、电学、光学等物理学分支的中译本出现。第一本被称之为“物理学”且具有大学水平的物理学教科书，是依日文本翻译并由江南制造局于1900年出版的《物理学》。

这本书的翻译者是清末民初的物理学著作翻译家王季烈。“这个王季烈家里可是出了不少大家！”戴念祖补充介绍说：王季烈的母亲谢长达是近代著名的女教育家，王季烈同一辈中有王季同、王季点、王季绪、王季玉等科技专家、教育家，下一辈中更涌现出王守竞、王守武、王淑贞、何泽慧、何怡贞等一批我国科技界的泰斗人物。

中国第一位物理学博士

我国的第一位物理学博士叫李复几。戴念祖介绍说，李复几早年就读于长沙习武学堂和上海南洋公学。1901年获奖学金资助，于当年冬天到英国伦敦国王学院和芬斯伯里学院学习，毕业后又在伦敦机械工程师研究所实习一年。1905年赴德国波恩皇家大学继续深造，在著名物理学家、大气中氦的发现者凯瑟尔的指导下，从事光谱学研究，于1907年获该校高等物理学博士学位。

戴念祖说，李复几的博士论文题目是《关于P.Lenard的碱金属光谱理论的分光镜实验研究》。P.Lenard是1905年诺贝尔物理学奖的获得者，李复几以实验证实他的光谱理论假说的错误，对物理学的正确发展是有助益的。

然而，这样一位受到良好教育的物理学博士，回国后却没有用武之地，因为当时国内根本没有适合他专业的工作岗位。戴念祖几经周折，才查到李复几回国后在南洋劝业会从事就业指导会工作。李复几虽学得满腹的物理学知识，还是没能有所成就。

中国最早最好的物理学大师

严济慈曾经说：“夏元瑮和何育杰是中国最早和最好的物理学大师。”戴念祖重点向记者介绍了夏元瑮。夏元瑮1884年生于杭州，1904年就读于上海南洋公学。1905年，广东省招考留学生，夏元瑮即去应考，在600名考生中荣获第一。

夏元瑮第一年在美国伯克利学校补习理化实验，1906年秋进耶鲁大学攻读物理学，毕业后到德国柏林大学深造，和其老师、物理学大师普朗克结下友谊。回国后，应北京大学校长严复之聘，任该校理科学长（相当于后来的理学院院长）和物理学教授。他和何育杰在北京大学培养了第一届物理学本科毕业生，开创了中国的物理学大学教育史。夏元瑮关于理科学制、学科设置等提出了改革方案，对我国上世纪20年代的理科教学具有一定的影响。

1919年，夏元瑮重回柏林，听普朗克和鲁本斯讲课，并随爱因斯坦学习相对论。第二次回国后，夏元瑮不仅继续执教讲坛，主讲相对论和理论物理课程，而且着手将相对论介绍到中国。他仅用几个月的时间就翻译完了爱因斯坦的名著《相对论浅释》。

戴念祖说，夏元瑮热爱教学工作，喜欢研究学问，在国内多所大学担任过校长、物理系主任等职位。后来，夏元瑮辗转西南教学数年。1944年，这位中国近现代物理学教育的先驱因心脏病去世。

　　 [科学时报]

Hawking vs Susskind

Yan — Sun, 04 Nov 2007 13:28:15 -0800

Thirty years ago, Susskind and Hawking met in Werner Erhard's mansion. In that house, Hawking explained why he thought that the information was lost during black hole evaporation. Susskind was the only one who really understood this heresy - wrong heresy, as we know today. via: Lumo

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