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高阳台·四维空间: 热度 6 kongmoon 2015-4-2 10:15; 神鬼雷同，观之有物，触之空洞无形。飘渺行踪，俊美亦有狰狞。荒唐不问逻辑问，鬼若真、可否厘清？望烛台，伟岸娇娆，留影皆平。地坪蝼蚁瞻鸾凤，左右前后看，高却难凌。灯影幢幢，降维终见幽明。柳郎长恸悲冥界，四维光、照牡丹亭。丽娘来，魅影亲亲，何必心惊！　　大凡说到鬼，不同文化□描述基本相同：那就是来无影去无踪，看得见摸不着，有俊美有狰狞。这就奇怪了，如果没有鬼，虚构出来的东西怎么有着惊人的相似？　　其实用超空间的理论很容易解释，空间，我们熟知的三维空间前后左右上下你想去都有可能去得到。平面是二维空间，只有前后左右，没有上下（或者高度），一旦有了“高度”就不是这个平面，而是另外一个平面了；一条线是一维空间只有前后没有左右。　　不同维的投影的维数总是要降一维的，比如说我们的影子不管如何都是一个平面，也就说都是“扁的”，因为我们是三维的，投影必然只有二维。蚂蚁虽然不是真正意义上的二维生物，但用它来解释也许会增加大家对“维”的认识。蚂蚁生活在平面上，他只能看到前后左右，很难想象“高度”的概念，如果一个人站在蚂蚁跟前，蚂蚁只能看到这个人的影子，蚂蚁肯定很奇怪：这个东西来无影去无踪，想咬他一口什么也没咬到……一定是鬼！　　到这里读者也许就容易理解多了，假如真的有四维空间，那么上面生物的投影就和我们一样是三维的，但毕竟是影子，所以看得见摸不着，四维生物是什么样子呢？也许就是“俊美亦有狰狞”吧。要怎么样才能见到鬼？很简单，只要一个四维空间的生物的投影恰巧落在你身旁，你就会看见，其实就是一个影子而已，别大惊小怪！　　在搜索引擎输入“灵异照片”，就可看到很多信誓凿凿的拍到鬼魂的照片，仔细观察大同小异，都是影而已。清明时节，愿先人们都能在四维空间里过得安好……能否在那边的艳阳下降个维，好让我端详你的慈颜……; 个人分类: 数学|15441 次阅读|16 个评论

物理人生(87)--把握尺度: ising 2009-7-22 11:53; 今年再次赴京郊九华参加基金会评，盘桓一周。与两年前不同，那时尚有为国尽力、挑良选杰之初衷，自觉有高登远眺、极目穷山之稚感，遂作【高阳台评基金】一阕，抒怀达意。此次参会，每日面对文山会海，以至于到后期大脑发生呆滞相变，神经不再涨落，感知不再反馈，千般奇思归于一蹶，万种期待沉于深渊，不可测。幸运的是，最后一日承蒙挚友盛情，方出得城门，潜入十三陵深处的银山塔林寻访一日，不亦快哉！据载，京郊银山塔林位于十三陵东部。银山得名于冬季冰雪厚积，色白如银，因麓有石崖，皆成黑色被称为铁壁银山。唐高僧邓隐峰在此建华严寺。辽代建宝岩寺，金代改建大圣延寺，明正统十三年 ( 公元 1448) 重建法华禅寺，内有僧瘗骨塔七座，周围山麓上也建造了许多形式各异的僧塔，史称塔林。然而，让我心动者更多是山中砂石地貌形成的天然景观。沿小道拾级而上，一路都是高处跌落而下的巨石盘桓，构成天然石窟、石舍、石林、石观。站在钟顶瞭望，群山沟壑处处都是因风化和山体形变而解理成片的巨石，它们绝壁而居，引而不发，构成行将崩落而下之大势，引群山欢呼、骚客惊诧。不过，每每想象石崩山裂之景象时，我笑言山体之动当跨越百年、人之渺小却短如朝露。我们的视觉与自然之造化完全不在一个时间尺度上，自然之美丽与人心之梦寐无法引起共振与交互作用，也就无法形成因果和共鸣。因此，自然之美丽与物理之睿智，在一些层面上缘于尺度是不二的法则之一。这种尺度把握的奥妙也算不才在这次基金评审中得到的启示。我参加的是材料组的评审，归于材料组的项目从物理角度看最能体现能量过程、空间结构、时间演化之中尺度之法风生水起、内外交会的图景。所以，不才斗胆在此胡诌几句，发发谬论。首先是能量尺度。物理过程在能量尺度上的交会是新效应背后的基本规则与推手。对物理过程的深刻理解基于对能量尺度的基本估计，抛弃这一原则难以让物理展现狰狞面目。我们评估一个重点项目，申请人宣称他发现了与传统理论完全不同的一类新机制，导致材料中出现新效应，并且发表了大批学术论文。然而，仔细斟酌其新机制的出发点，就可看出宣称的新效应源头所能提供的能量与新效应所需能量差距甚远，因此在能量尺度上完全不匹配。这种能量尺度的交会并非可有可无，因此要么是这种新机制的发现存在问题，要么是存在其它机制未能被揭示，要么是我理解有误 (^_^) 。人类在宣示新发现时首先需要在能量尺度上勾画图景，这就像我们欣赏水墨国画，群山的大气磅礴是主调，而涓涓溪流即便悦耳动人也无法引起画家的心声。物理过程的另一法门是抚摸时间尺度。在满足能量尺度交会的图景里，我们抚摸物理过程的感觉是有时间分辨局限的。有很多项目申请宣称关注物理过程的婴儿期，其动人之处在于婴儿期允许我们欣赏稚嫩与单纯之美。殊不知，物理过程之早期与生命之始一般非常脆弱和短暂，常常难以捉摸。以材料相变的 spinodal 机制为例。成核生长过程需要波尔茨曼涨落与弛豫，从而允许我们采取措施去延缓弛豫和提升涨落，达到延长时间尺度的目的。而 spinodal 过程却是吉布斯减少的过程，是自发的能量滑坡，时光短促，芳华瞬逝，通过广泛用于成核过程探测的休克手段探寻 spinodal 早期事件往往变得难以为继。申请人如果不对时间尺度作基本评估而贸然击水，大概与刻舟求剑之道有异曲同工之妙。在时间尺度卧榻之侧，又岂容空间尺度酣睡？忽视空间尺度交会的研究在我们的悲惨科研人生中比比皆是，却无可奈何，也导致我们追求更深、更弱、更小。这种追求体现在两个基本层面，其一是实验上追求原子亚原子层次的分辨与关联。在结构成像上这一追求不存在很大问题，但是在成分分辨上却存在重大隐患。对于成分无序系统，成分在空间上随机涨落与关联是本征特性，进行成分的空间重构需要克服这一特性，才能揭示空间尺度。这一点被很多申请有意无意地忽视。其二是理论上的第一性计算。因为计算资源的限制，实际物理过程中空间特征尺度的第一性重构还不太可能，但很多申请者依然追求依靠第一性来重构物理过程的空间特征。似乎所有人都无可奈何地承认这一不可能性却继续这一不可能性。同样，在材料相变过程研究中，忽视空间尺度交会的申请也有很多。这样做又似乎有仰慕皇帝的新衣之感。当然，物理过程的尺度把握在我们先人那里已经炉火纯青，今人难出其右。最动人的是测不准原理，次动人的是物理解构 (dimension decoupling) ，这些都是把握尺度的伟大成就。材料学者的基金申请，主要目标之一在于揭示其中的物理化学起源，此时尺度的把握变得异常重要。如果您造访塔林银山，对能量尺度的权衡是塔林的祈祷，对时间尺度的度量则是塔林的沧桑，而对空间尺度的把握更是石窟、石舍、石林、石观的对称破缺与对银山的装饰。因为把握尺度，我们才可以延伸我们的创造与追求，才可以在尺度之外构筑诗景与诗意。【贺新郎访银山塔林】驿外王陵处。燕关霾、太行扼守，雾环云慕。壑口能容千重难，怎奈流苏如故。转冉绿、炊烟几束。一片苍凉唏嘘地，挽不回去日铁骑牧。只剩了，陨石柱。且将身后沧桑簌。再登高、不拘道险，任凭风黜。尽遣楼台春秋事，脚步珠玑低数。钟鼓散、沉思渺婺。相对衷肠千年短，且芬芳历历菁华路。从此受，众山妒。是以为一周以来的呆滞相变画上破缺的句号！; 个人分类: 评论|11313 次阅读|12 个评论

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