标签: 能量

信号、信息和知识（01）

tingyy 2020-5-7 06:02

随着信息时代的到来，对于信息的一些相关问题越来越引起人们的兴趣。说起 “信号”、“信息”“知识”这些技术名词对一般人来说似乎很专业，很神秘。其实，随着生命体的产生，信息活动早已在地球上进行着。自然界中，小到一只细菌，大到各种到处活动的动物，甚至不能到处移动的植物，都在随时随地地进行着信息接收和分析，并且可以根据这些信息采取适当的反应。但是只有人类可以主动地改进信息处理能力，并且通过社会交流成功地实现了知识的积累。文明发展使得信息和知识成为社会发展的基本生产要素之一，人类对信息和知识的作用越来越重视。下面根据自己对有关的问题的理解，作出一些简单的介绍。我们将以比较普通的语言来介绍一点有关“信号、信息、信息处理和知识”等有关的一点基本知识。 1 、什么是信息 任何在在自然界能够生存的生命体都必需与周围的环境进行能量交换。生命体通过从外界吸收能量来对抗自然界的熵增趋势（被人类称为热力学第二定律的自然规律），达到维持机体内部的有序的组织结构和生命活动（这种依靠与外界的能量交换来完成低熵的有序结构和运行的系统称为耗散结构，生物体就是一种物理上的耗散结构。）。为了有效地进行这个能量交换，维持生命活动，生命体必须与外界环境协调运动。而生命体与外界协调的基本运动方式就是获取环境信息并且采取相应的反应，如果反应适当生命体就会与环境协调发展，生命体能够正常生存；而如果接收错误的信息（或者丢失信息）导致错误的反应，则可能带来对生命体的危害，甚至可能毁灭生命体的正常运行，被熵增趋势改变成为非生命体 ——死亡。 所以，从外界获取正确信息是生命体能够正常生存的必要基本条件之一。从外界获取信息是所有有机生命体在自然中活动的必需的能力，也是生命体不断进化的能力之一。通过亿万年的进化，各种生命体，特别是比较复杂的动物（更不用说人类）都具有了通过各种信号（光，声音，气味，温度， ……等等）从周围环境获取充分信息的能力。 （ 1 ）、信息是与物质、能量一样的宇宙构成要素： 物质、能量和信息是人类所认识的宇宙的三大基本特性。其中信息的获得是需要能量来传递的，但是信息是包含在能量的变化中而不是能量本身。信息的本质是变化（运动、信号），而与能量的大小和性质没有直接的关系。关于 “信息”的比较抽象的概念可以描述为：“信息是物质和能量运动的反映”。 自然界的物质在运动过程中会发出各种信号（能量变化的传播），生命体就是通过接收这些信号来获取信息的。在信号被生命体接收之前它仅仅是一种能量波动的自然现象。而被生命体接收，并且在生命体处理以后才产生出信息。所以信息应该是一种意识活动的产物。没有被意识接收处理之前，信号就是一种和物质和能量运动一样的自然现象。信息仅仅是信号中隐含的特性，而生命体从信号中获取的也仅仅是生命运动所需要的那些内容（信息）。比如当一个地面震动信号传播开来，有的生物可能仅仅感到晃动；有些动物可能根据经验觉得危险 来了，快跑 （什么倒塌了？地震要来了？）；有些人感觉到了，觉得奇怪。（是不是山崩塌了？）；而地震学家，可能通过仪器测量出振动的大小，从而可以进一步分析更多的信息。所以同样一个信号不同的接收者可以从中得到不同的信息。 各种生物通过这些信号获取所需要的信息的能力是非常惊人的。生命体把接受到的信号转换成为身体的神经系统（包括脑系统）能够处理的神经信号。其中信号所包含的对生命体活动需要的信息会被非常有效地提取，以便生命体采取相应地反应来应对外界的各种情况。这个信息处理能力是经过亿万年进化而形成的，它的信息处理过程如此高效，更不用说人类自己的这套体内信息处理系统的工作能力更是无比精致、高效。这些生命体的信息处理工作过程对人类来说是如此的深奥，以至于人们不得不把它归功于造物主的神奇力量。 光是自然界最普遍，信息量最大的一种信号。所以几乎从靠阳光获取能量的植物；最简单的一些单细胞生物； 到能够四处活动的动物绝大多数都可以通过光信号获取信息。植物可以通过接收阳光的入射方向信息来调整枝叶的角度以吸收 更多的阳光能量；简单的单细胞生物都可以接受光信息，以完成趋光运动；各种动物能够通过复杂的眼系统接收光信号，并且通过一套极其复杂的神经系统（包括大脑）来提取和处理其中的信息，完成复杂的对应动作。另外各种动、植物还可以通过其他各种信号，如声音（包括超声波）、气味、震动等，来感受周围的信息。 人类作为一种在自然界有生命的最高级的集合体，也必需进行维持生命的新陈代谢和繁殖等生命活动。而生命活动能够正常进行的一个重要条件就是获取周围环境的信息，以适应外部世界的变化。在人类的生命活动中，可以通过身体的一些信息接收和处理器官来进行信息的接受工作。人体的五官（眼、耳、鼻、口、舌）是接受外部信息的主要器官，也就是说人类通过光、声、味等信号从外界接受信息。其中光和声音信号是最重要的信息接收方式。所以人类在利用信息的时候，最终的信息表达形式通常是人类能够直接接受的声音、图形（包括文字）形式的信号。

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[转载]一套能够阐述宇宙基本物理理论的模型框架

quantumchina 2020-4-24 13:58

导语 著名物理学家、《一种新科学》作者、Mathematica 设计师 Stephen Wolfram 于近日发表了近四万字的博文，在文中他详细的阐出了一套能够阐述宇宙基本物理理论的模型框架。 集智俱乐部 组织翻译了全文，以飨读者。 原文题目： Finally We May Have a Path to the Fundamental Theory of Physics… and It’s Beautiful 原文地址： https://writings.stephenwolfram.com/2020/04/finally-we-may-have-a-path-to-the-fundamental-theory-of-physics-and-its-beautiful/ 关于 Wolfram | Alpha 的 集智百科 ： https://wiki.swarma.org/index.php?title=斯蒂芬·沃尔夫勒姆_Stephen_Wolfram 目录 一.项目背景介绍（超图模型） I Never Expected This How It Works All Possible Rules 二.基本规则的搭建（维度、空间、时间） WhatIs Space? The Dimensionality of Space Curvature in Space Einstein’s Equations Time 三.因果关系的表示 The Graph of Causal Relationships The Importance of Causal Invariance 四.基本物理规律的推导（能量、质量、引力、宇宙学） Deriving Special Relativity What Is Energy? What Is Mass? General Relativity Gravity Black Holes, Singularities, etc. Cosmology Elementary Particles—Old and New The Inevitability of Quantum Mechanics 五.基于图模型的系统物理学（统一时空、量子力学和相对论） General Relativity and Quantum Mechanics Are the Same Idea! Branchial Motion and the Entanglement Horizon Finding the Ultimate Rule Why This Universe? The Relativity of Rules 六.Wolfram 物理项目的前景 The Challenge of Language Design for the Universe Let’s Go Find the Fundamental Theory！ 一、 项目背景（超图模型） 梦想竟然实现了 I Never Expected This 对我来说，这实在是意想不到、令人难以置信的兴奋。是真的，在某种程度上我已经为此奋斗了近 50 年。但就在最近几个月，一切理论终于走到了一起。它比我想象的更美妙，更美丽。 在许多方面，这是自然科学的终极问题：我们的宇宙是如何运作的？有什么根本理论吗？在过去的几百年里，物理学领域已经有了惊人的发现。但是，即使已经做了所有这些事情——这非常令人印象深刻——我们仍然没有一个真正的物理学根本理论。 当我以研究理论物理为生的时候，我必须承认我并没有想太多去尝试找到一个根本的理论; 我更关心的是我们能够根据我们已有的理论得出什么结论。不知何故，我想我想象过，如果有一个根本理论，它将不可避免地变得非常复杂。 但是在 20 世纪 80 年代早期，当我开始研究简单程序的计算宇宙时，我有了一个非常令人惊讶和重要的发现：即使一个系统的基本规则非常简单，系统作为一个整体的行为本质上可以是任意丰富和复杂的。 这让我开始思考： 宇宙会这样运作吗？在我们所看到的物理学的丰富性和复杂性之下，是否存在着简单的规则呢？ 我很快意识到，如果真是这样的话，我们实际上必须深入到时间和空间以及我们所知道的一切事物之下。我们的规则必须在一些较低的层次上运作，所有的物理学都必须浮现出来。 宇宙模型： https://www.wolframscience.com/nks/p465--ultimate-models-for-the-universe/ 到 20 世纪 90 年代初，我对这些规则的运作有了明确的概念；到 20 世纪 90 年代末，我已经弄清楚了它们对于空间、时间、引力和物理学中其他事物的意义——基本上。并且我把它作为一个例子，在我的书《一种新科学》中用了将近 100 页的篇幅讨论这个问题。 空间： https://www.wolframscience.com/nks/p475--space-as-a-network/ 时间： https://www.wolframscience.com/nks/p486--time-and-causal-networks/ 引力： https://www.wolframscience.com/nks/p530--the-phenomenon-of-gravity/ 物理学： https://www.wolframscience.com/nks/chap-9--fundamental-physics/ 我一直想要发起一个大项目，让我的想法更进一步。我试着从 2004 年开始。但是很快我就沉迷于创建 Wolfram | Alpha，以及 Wolfram 语言和它周围的一切。有时候我会见到我的物理学家朋友，我会谈论我的物理项目。他们会表现出礼貌的兴趣，但基本上他们的感觉是，找到一个物理学的根本理论太难了，而且只有疯子才会去尝试。 Wolfram | Alpha： https://www.wolframalpha.com/ 我的想法中有些东西困扰着我，这对我没有任何帮助。我制定规则的方式似乎有点太死板，太做作。作为一个计算语言设计师，在我的的生活中，我一直在思考规则的抽象系统。偶尔我会想，它们是否与物理学有关。但我从来没有取得任何进展。直到2018 年秋天，我突然有了一个小小的想法 从某种程度上来说，它是简单而明显的，如果非常抽象的话。但是对我来说最重要的是它是如此的优雅和简约。终于，我有了一个对我来说是正确的东西，一个物理学如何工作的严肃的可能性。但是，Wolfram 语言的奇妙就在于此，我正忙着思考最终拥有一个全面的计算语言的所有意义。 但是，在 2019 年我们一年一度的暑期学校上，有两个年轻的物理学家（ 乔纳森 · 戈拉德和马克斯 · 皮斯库诺夫 ）说，“你必须追求这个! ” 在我年轻的时候，物理学一直是我最大的热情，在 2019 年 8 月，我过了一个盛大的生日，我意识到，是的，这么多年过去了，我真的应该看看我能不能做点什么。 因此，我和那两位曾经鼓励过我的年轻物理学家一起，从 2019 年 10 月开始认真工作。经过一辈子的研发，我们现在有了很好的计算工具。没过多久，我们就发现了一些我可以称之为“非常有趣的东西”。我们更优雅地复制了我在上世纪 90 年代所做的事情。从微小的、无结构的规则中，出现了空间、时间、相对论、引力和量子力学的暗示。 我们做了无数的计算机实验，对相关概念建立了直觉。渐渐地，事情变得越来越清楚。我们开始了解量子力学是如何工作的。然后我们意识到什么是能量。我们发现了我已故的朋友兼导师理查德 · 费曼的路径积分的一个大纲推导。我们开始看到相对论和量子力学之间的一些深层结构联系。一切都开始井井有条。所有这些我在物理学领域已经知道了近 50 年的事情——最终我们终于找到了一种方法，不仅可以知道什么是真的，还可以知道为什么。 我从没想过会发生这样的事。我原以为我们会开始探索简单的规则，如果幸运的话，我们会逐渐得到一些与物理学有关的线索。我想也许我们能够有一个宇宙最初几秒钟的可能模型，但是我们会花费数年时间试图看看它是否真的与我们今天看到的物理学相联系。 最后，如果我们要有一个完整的物理学基础理论，我们必须找到我们的宇宙的具体规则。我不知道这会有多难。我不知道这需要一个月，一年，十年还是一个世纪。几个月前我还会说，我甚至不知道我们是否有找到它的正确框架。 但我不会再这么说了，很多措施都有效。很多事情都已发生。我们不知道我们的规则是如何建立的具体细节是否正确，或者最终的规则是否简单。但是在这一点上，我确信我们所拥有的基本框架从根本上告诉了我们物理学是如何工作的。 对于科学模型来说，比较你投入了多少和得到了多少总是一种考验。我从来没有见过这么接近的东西。我们放进去的东西已经很小了。但是我们得到的是物理学中已知的最复杂的东西。最令我吃惊的是，至少到目前为止，我们还没有遇到过一件我们不得不说“哦，解释说我们必须在我们的模型中添加一些东西”的事情。有时候看到事物是如何运作的并不容易，但到目前为止，问题总是在于理解模型已经说了什么，而不是添加新的东西。 在最低层次上，我们已经得到的规则几乎是最低限度的（ 有趣的是，它们的基本结构可以用一行符号 Wolfram 语言代码的一小部分来表示 ）。在他们原始的形式中，他们并没有真正参与所有存在的丰富的思想和结构，例如，在数学中。但是一旦我们开始研究这些规则被无数次应用的后果，我们就会清楚地发现，这些规则与最近许多精彩的数学运算有着非常优雅的联系。 物理学也有类似的东西。我们的模型的基本结构看起来很奇怪，与至少在过去的一个世纪里物理学所做的几乎所有事情都完全不同。但是随着我们进一步研究我们的模型，惊人的事情发生了：我们发现不只是一个，而是许多在过去几十年中在物理学中追求的流行的理论框架实际上与我们的模型直接相关。 我担心这会成为“你必须扔掉旧的”科学进步之一。并非如此。是的，我们模型的基本结构是不同的。是的，最初的方法和方法是不同的。是的，我们需要一些新的想法。但是，为了让一切运转正常，我们必须建立在我的物理学家朋友们在过去几十年里一直努力工作的基础上。 然后还有物理实验。如果你几个月前问我，什么时候我们能从我们的模型中得到任何实验上可 测试 的东西，我会说它很遥远。在我们基本上找到最终规则之前，这种情况可能不会发生。但看起来我错了。事实上，我们已经得到了一些奇怪的新事物的线索，它们可能就在那里等着我们去寻找。 好的，那么我们现在需要做什么？我很激动地说，我认为我们已经找到了一条通往物理学根本理论的道路。我们已经建立了一个范例和框架（ 是的，我们也建立了许多好的、实用的、计算性的工具 ）。但是现在我们需要完成这项工作。我们需要解决许多复杂的计算、数学和物理问题。看看我们能否最终找到宇宙基本运作的答案。 这是一个激动人心的时刻，我想与大家分享。我期待着深入参与其中。但这不仅仅是我或者我们小团队的一个项目。这是一个面向全世界的项目。这将是一个伟大的成就，当它完成时。我希望看到它被尽可能广泛地分享。是的，许多必须做的事情都需要顶尖的物理和数学知识。但我想尽可能广泛地揭露一切，这样每个人都能参与进来ーー我希望能从我认为将是一次伟大的、具有历史意义的知识探险中得到启发。 今天我们正式启动我们的物理项目。从现在开始，我们将直播我们正在做的事情——与世界分享我们实时发现的任何东西（我们也将很快发布我们已经积累的 400 多小时的视频 ） 。我发布了自上世纪 90 年代以来的所有工作资料，我们也发布了所有的软件工具。我们会发布有关进展的公告，还会有围绕这个项目的教育项目。 物理项目： https://www.wolframphysics.org/ 教育项目： https://education.wolfram.com/summer/ 哦，是的，我们正在建立一个值得注意的宇宙的登记处（ Registry of Notable Universes ）。这里已经有将近一千条规则。我不认为那里面的任何一个都是我们自己的宇宙——尽管我不能完全确定。但是，我希望在不久的某个时候，在注册表中输入一条具有所有正确属性的规则，我们将慢慢地发现，是的，就是这条规则，我们的宇宙终于被解码了。 How It Works？ 怎么做到的？ 好吧，那么这一切是如何运作的呢？我写了一个 448 页的技术说明（ 是的，过去几个月我一直很忙 ）。我们团队的另一位成员（ 乔纳森 · 戈拉德 ）已经写了两篇 60 页的技术论文。在这个项目的网站上还可以找到其他材料。但是在这里，我将给出一个相当非技术性的总结，来概括其中的一些亮点。 技术展览会地址： https://www.wolframphysics.org/technical-introduction 技术论文地址： https://www.wolframphysics.org/technical-documents/ 项目网站地址： https://www.wolframphysics.org/ 一切都始于非常简单和非常无结构的东西。 我们可以把它看作是抽象元素之间抽象关系的集合。或者我们可以把它想象成一个超图（hypergraph）——或者，在简单的情况下，一个简单图（graph）。 关于超图的 集智百科 ： https://wiki.swarma.org/index.php?title=超图_Hypergraph 关于图论的 集智百科 ： https://wiki.swarma.org/index.php?title=图论 我们可能有一系列的关系，比如：{{1, 2}, {2, 3}, {3, 4}, {2, 4}}，可以用图表来表示： 我们在这里指定的是元素之间的关系（ 比如{2,3} ）。我们陈述关系的顺序并不重要（ 尽管每个关系中的顺序也很重要 ）。当我们绘制图表时，最重要的是什么与什么相关; 页面上的实际布局只是为了视觉表现而做的选择。元素叫什么也不重要。在这里我使用了数字，但重要的是元素是不同的。 那么，我们如何处理这些关系（或图）的集合呢？我们只是一遍又一遍地对他们应用一个简单的映射规则。下面是一个可能的规则的例子: {{x,y}, {x,z}}→{{x,z}, {x,w}, {y,w}, {z,w}} 这个规则所说的是从集合中的任何地方获取两个关系，然后看看它们中的元素是否匹配左侧的模式{ x，y } ，{ x，z }（在 Wolfram 语言中是{ x_，y_ } ，{ x_，z_ }），其中两个 x 可以是任何元素，但两个 x 必须是相同的，y 和 z 可以是任何元素。如果有匹配，那么用右边的四个关系替换这两个关系。新出现的 w 代表一个新元素，唯一的要求是它必须与所有其他元素不同。 我们可以用图的变换来表示这个规则： 现在让我们将应用这个规则到图：{{1, 2}, {2, 3}, {3, 4}, {2, 4}} {2,3}和{2,4}关系匹配，应用规则并让四个新关系替换它们，所以结果是： {{1, 2}, {3, 4}, {2, 4}, {2, 5}, {3, 5}, {4, 5}} 我们可以用一个图来表示这个结果 : 那么，如果我们一遍又一遍地应用这个规则会发生什么呢? 结果如下： 让我们再做几次，做一个更大的图： 这里发生了什么？尽管我们有这样简单的一个规则。然而，一遍又一遍地应用这个规则，产生了一些看起来非常复杂的东西。这不是我们的直觉告诉我们应该发生的事情。但实际上—— 正如我在 20 世纪 80 年代初首次发现的那样——这种内在的、自然发生的复杂性在简单的规则和简单的程序中是无处不在的。比如我的书《一种新科学》就是关于这整个现象，以及为什么它对科学和其他领域如此重要。 但这里最重要的是，它将构成我们的宇宙，以及宇宙中的一切。让我们再回顾一下我们所看到的。我们从一个简单的规则开始，它告诉我们如何转换关系的集合。但是我们得到的是这个看起来很复杂的物体，在其他事物中，似乎有一些确定的形状。 我们设定任何形状， 只是给出了一个简单的规则。并利用这个简单的规则绘制了图表。当我们想象这个图形时，它看起来就像是一个确定的形状。 如果我们忽略宇宙中的所有物质，我们的宇宙基本上就是一大块空间。但是那个空间是什么呢？两千年来，我们一直对它进行数学理想化和抽象化。但到底是什么呢？它是由什么东西组成的吗？如果是的话，是什么？ 嗯，我认为它非常像上面的图。一大堆本质上抽象的点，抽象地连接在一起。除了图中有 6704 个这样的点，然而在我们真实的宇宙中可能有更多这样的点，甚至更多。 一切可能的规则 All Possible Rules 我们（ 目前 ）还不知道一个代表我们宇宙的实际规则——而且几乎可以肯定，它不是我们刚才谈论的那个规则。那么让我们来讨论一下有哪些可能的规则，以及它们通常会做些什么。 我们上面使用的规则的一个特性是它基于“二元关系”的集合，包含成对的元素（ 比如{2,3} ）。但是同样的设置也让我们考虑与更多元素的关系。例如，下面是两个三元关系的集合：{{1, 2, 3}, {3, 4, 5}} 我们不能使用一个普通的图来表示这样的事情，但是我们可以使用一个超图。超图中一个边不再是连接两个节点，而可以是任意数量，也被称为“超边”。 （注意，我们正在处理有向超图，其中节点在超边中出现的顺序很重要。在图中，“膜”只是表明哪些节点连接到同一个超边） 我们也可以为超图制定规则：{{x, y, z}}→{{w, w, y}, {w, x, z}} 如果我们从最简单的三元超图-三元自循环{0,0,0}开始运行这个规则，结果会是这样的： 好，那么如果我们开始随机选择简单的规则会发生什么呢？以下是他们做的一些事情： https://www.wolframphysics.org/technical-introduction/typical-behaviors/rules-with-signature-22-42/ 从某种程度上来说，这看起来非常具有动物学意义（ 而且，是的，这些模型肯定与基础物理学以外的其他事物有关——尤其是分子尺度的构造 ）。但基本上我们在这里看到的是，有各种各样的共同行为形式，有些很简单，有些则不然。 下面是我们看到的一些例子: 最大的问题是：如果我们运行这样的规则足够长的时间，它们最终会制造出复制我们物质宇宙的东西吗？或者，换句话说，在这个简单规则的计算宇宙中，我们能找到我们的物理宇宙吗？ 然而，一个大问题是：我们怎么知道？我们在这里看到的是应用规则几千次的结果; 在我们实际的宇宙中，它们可能已经应用了 10^500次，甚至更多次。要弥合这个差距并不容易。我们必须从两方面着手。首先，我们必须使用过去几个世纪我们在物理学中所学到的对宇宙运行的最好总结。其次，我们必须尽我们所能去弄清楚我们的规则到底是做什么的。 这里有一个潜在的基本问题： 计算不可约性（computational irreducibility） 。从三个世纪前开始，数学科学的伟大成就之一就是提供方程式和公式，这些方程式告诉你一个系统将如何运作，而不需要你追踪系统运作的每一个步骤。但是很多年前，我意识到在可能规则的计算宇宙中，这通常是不可能的。相反，即使您知道系统遵循的确切规则，您可能仍然无法计算出系统将做什么，除非跟踪它所需的每一个步骤。 计算不可约性： https://www.wolframscience.com/nks/p737--computational-irreducibility/ 有人可能会设想，一旦我们知道了某个系统的规则，那么我们所有的计算机和脑力总是能够“跳跃前进” ，并计算出该系统将做什么。但实际上，有一个我称之为计算等价原理的东西，意思是，几乎任何时候，一个系统的行为都不是明显的简单，它的计算复杂程度比任何东西都高。所以我们不能“超越”它——而计算出它的功能将需要巨大的计算工作量。 对于我们的宇宙模型来说，这可能是个大问题。因为我们不可能像宇宙一样长时间运行这些模型。从一开始，我们还不清楚是否能够从我们能做的事情中得出足够的结论，看看它是否符合物理学。 但最近让我感到惊讶的是，我们似乎很幸运。我们知道，无论何时，系统中存在计算不可约性，同时也存在无限多的计算可约性。但是完全不清楚在我们的案例中，这些口袋是否与我们从物理学中知道的东西一致。令人惊讶的是，似乎他们中的很多人都这么做了。 二、 基本规则的搭建（维度、空间、时间） 什么是空间？ What Is Space？ 让我们来看看无限集合中的一个特定的简单规则： {{x,y,y}, {z,x,u}}→{{y,v,y}, {y,z,v}, {u,v,v}} 它可以这样运作： 过了一段时间，就会发生这样的情况： 它基本上让我们成为一个非常简单的“空间碎片”。如果我们继续做下去，时间越来越长，网格就会变得越来越精细，以至于我们几乎无法分辨出它是连续平面的一部分。 这里有一个不同的规则：{{x, x, y}, {z, u, x}}→{{u, u, z}, {v, u, v}, {v, y, x}} 它看起来像是在“试图创造” 3D 的东西。这里还有另外一条规则： {{x,y,z}, {u,y,v}}→{{w,z,x}, {z,w,u}, {x,y,w}} 这不是很奇怪吗？我们的规则，只是说明如何重写一个抽象的超图，没有几何概念或任何与 3维空间有关的事情。然而，它产生了一个超图，这个超图看起来想个三维曲面。 即使这里唯一真正的东西是点之间的连接，我们可以“猜测”曲面可能在哪里，然后我们可以在 3D 中显示结果： 如果我们继续下去，就像平面的例子一样，网格会变得越来越细，直到这些基本规则把格点一点一点地生长并接连接成像你可能在微积分课上学习的那种连续的3D 曲面。当然，在某种意义上，它并不是“真的”那个曲面：它只是一个超图，代表了一系列抽象关系——但不知何故，这些关系的模式赋予了它一个越来越接近曲面的结构。 这基本上就是我认为宇宙中的空间是如何运作的。实际上，它是一堆离散的，抽象的点之间的关系。但是在我们正在经历的范围内，它的关系模式使它看起来像我们习惯的那种连续的空间。这有点像水，下面是一堆分立的分子。但对我们来说，它看起来像是一种连续的流体。 不用说，自古以来，人们就认为空间可能本质上是离散的。但是在现代物理学中，从来没有一种理论来说明这一点——因为可以用微积分，连续性太方便了。但是现在看来，对于理解物理学的基本理论，空间是离散这一理念非常重要。 空间的维度 The Dimensionality of Space 关于我们所经历的空间，一个非常基本的事实是，它是三维的。那么我们的规则能重现这一点吗？我们刚刚看到的两个规则产生了我们可以很容易识别的二维曲面——一种是平面的，另一种是以某种形状排列的。当然，这些都是（ 二维 ）空间的简单例子：它们实际上只是简单的网格。虽然这使得它们很容易被识别，但这也意味着它们实际上不太像我们的宇宙，在某种意义上，它们还有更多的内容。 那么好吧，举个例子： 如果我们继续下去足够长的时间，这是否会形成类似空间的东西，如果是的话，有多少维度？要知道答案，我们必须有一些鲁棒的方法来度量维度。但是请记住，我们正在绘制的图只是可视化; 底层结构是定义超图的一堆离散关系——没有关于坐标、几何甚至拓扑的信息。顺便说一下，为了强调这一点，这里有一个完全相同的连接结构的同样的图表，以四种不同的方式呈现： 但是回到维度的问题，回想一下圆的面积是 πr2，球的体积是 4/3πr3。一般来说，d 维球体的“体积”是一个常数乘以 r^d，但现在想想我们的超图。从超图中的某一点开始。然后用所有可能的方法遵循 r 超边。在超图中，您有效地模拟了“球形球”。下面是对应于二维和三维格子的图的例子： 如果你现在计算通过“图形距离 r”（ 即通过图形中的 r 连接 ）达到的点数，你会发现在这两种情况下，它们确实像 r2 和 r3 一样增长。 这给了我们一种方法来度量超图的有效维数。从一个特定的点开始，看看通过 r 步你能达到多少点： 现在，要计算出有效维数，我们原则上只需要将结果与 r^d 相匹配。不过，这有点复杂，因为我们需要避免小 r（ 超图的每个细节都很重要 ）和大 r （ 超图的边缘 ），我们还需要考虑随着底层系统的演化，我们的“空间”是如何精化的。但是最终我们可以为有效维度生成一系列拟合，在这种情况下，这些拟合表明有效维度约为 2.7： 如果我们做同样的事情： 它局限于二维空间，它应该是这样的： 分数维数是什么意思？好吧，考虑一下 分形 ，我们的规则可以很容易地做出来： {{x,y,z}}→{{x,u,w}, {y,v,u}, {z,w,v}} 如果我们在这里测量维度，我们会得到 1.58—— Sierpiński 结构通常的 分形 维度： 我们上面的规则并没有创建一个像这样规则的结构。事实上，即使规则本身是完全确定的，它使结构看起来相当随机。但是我们的测量结果表明，当我们继续运行这个规则时，它会产生类似于 2.7 维空间的东西。 当然了，2.7 不是 3，而且可以推测，这个特定的规则并不适用于我们的宇宙（ 如果我们迭代 10^100 次，它会有多少有效维度尚不清楚 ）。但是，测量维度的过程展示了一个例子，说明我们可以开始对规则的行为做出“物理可连接”的陈述。 顺便说一下，我们一直在谈论与我们的模型“创造空间”。但实际上，我们不仅仅是试图创造空间; 我们试图创造宇宙中的一切。在当前的标准物理学中，有一种空间（ 在数学上被描述为多面体 ）作为背景，然后是空间中的一切，所有的物质、粒子和行星等等。 但是，我们的模型中除了空间什么都没有——在某种意义上，宇宙中的一切都必须是“由空间构成”的。或者，换句话说，正是这个超图给我们提供了空间的结构，以及空间中存在的一切。 所以这意味着，例如，一个像电子或光子的粒子必须对应于超图的某些局部特征，有点像这个玩具的例子： 不过在尺度上，我的估计表明在代表我们宇宙这个超图的图中，“维持空间结构本身”的“活动”是维持我们已知存在于宇宙中的所有物质的活动的 10^200 倍。 空间曲率与爱因斯坦方程式 Curvature in Space Einstein’s Equations 这里有一些简单的例子来说明我们的规则： 虽然所有这些看起来都像曲面，但它们显然是不同的。描述它们的一种方法是通过它们的局部曲率。事实证明，在我们的模型中，曲率是一个与维度密切相关的概念——这个事实对于理解重力是如何产生的，实际上是至关重要的。 但是现在，让我们来讨论一下如何在超图上度量曲率。通常圆的面积是 r2。但是让我们想象一下，我们在一个球体的表面画了一个圆，现在我们测量这个圆里面球体的面积： 这个区域不再是 πr2 了。取而代之的是 ，其中 a 是球的半径。换句话说，随着圆的半径越来越大，在球体上的作用就越来越重要。（ 在地球表面，想象一下在北极周围画一个圆；一旦到达赤道，它就再也不会变得更大了 ） 如果我们将其推广到 d 维，就会得到体积增长率的公式 ，其中 R 是一个被称为 Ricci 标量曲率的数学对象。 所以这一切意味着，如果我们观察超图中球形球的增长率，我们可以期待两个贡献：一个对应于有效维数的 r^d 的主导项，和一个代表曲率的“修正项 ”r^（ d+2 ）。 这里有一个例子，是关于一个有正曲率的二维空间： 这里曲率的意义是什么？一是它表示测地线。测地线是两点之间最短的距离。在一般的平面空间中，测地线只是直线。但是当曲率存在时，测地线是弯曲的： 在正曲率的情况下，测地线束发散；在负曲率的情况下它们收束。但是，即使测地线最初被定义为连续空间（ 顾名思义，就是地球表面的路径 ），人们也可以把它们放在图 （和超图） 中。同样的道理：测地线是图 （或超图） 中两点之间的 最短路径 。 下面是根据我们的一个规则创建的“正曲率曲面”上的测地线： 是一个更复杂的结构： 为什么测地线很重要？其中一个原因是，在爱因斯坦的广义相对论中，它们是光（ 或者自由落体中的物体 ）在空间中遵循的路径。在这个理论中，引力与空间的曲率有关。所以当有东西绕着太阳偏转时，这是因为太阳周围的空间是弯曲的，所以物体沿着的测地线也是弯曲的。 爱因斯坦广义相对论： https://www.wolframphysics.org/technical-introduction/potential-relation-to-physics/the-vacuum-einstein-equations/ 广义相对论对空间曲率的描述都是基于我们上面遇到的 Ricci 标量曲率 R（ 以及稍微复杂一点的 Ricci 张量 ）。但是，如果我们想知道我们的模型是否再现了爱因斯坦的引力方程，我们必须知道，从我们的超图中产生的 Ricci 曲率是否与理论模型相同。 这涉及到相当多的数学复杂性（ 例如，我们必须考虑空间 + 时间的曲率，而不仅仅是空间 ），最终在各种限制和各种假设下，我们的模型确实重现了爱因斯坦方程。（ 起初，我们只是重现了真空爱因斯坦方程，而没有涉及物质；当我们讨论物质，我们会看到，我们实际上得到了完整的爱因斯坦方程 ） 数学复杂性： https://www.wolframcloud.com/obj/wolframphysics/Documents/some-relativistic-and-gravitational-properties-of-the-wolfram-model.pdf 完整的爱因斯坦方程： https://www.wolframphysics.org/technical-introduction/potential-relation-to-physics/matter-energy-and-gravitation 重现爱因斯坦方程是件大事。通常在物理学中，爱因斯坦方程是你开始的地方，而在这里，它们是由模型自发产生的。 关于怎么推导，我们有必要说一下。这实际上有点类似于，从许多离散分子的底层动力学极限推导出流体流动方程。但在这种情况下，我们计算的是空间的结构，而不是流体的速度。它包含了一些相同类型的数学近似和假设。例如，我们必须假设，系统中产生的有效随机性足以使统计平均值起作用。还有一大堆微妙的数学极限需要考虑。与单个超图的连接相比，距离必须很大，但与超图的整体大小相比，距离必须很小。 对于物理学家来说，“辨析”数学模型上的细微差别是相当常见的。其实这件事已经干了一个多世纪了，从分子动力学推导出流体方程。我们在这里也犯了同样的错误。在某种意义上，这是另一种说法，有很多精妙的数学要做，在实际上使得推导严谨，和准确理解它将在什么时候应用，等等。 顺便说一下，当涉及到数学，即使是我们已经有的设置是有趣的。微积分是建立在普通连续空间（ 局部逼近欧氏空间的流形 ）上的。但是我们这里有一些不同的东西：在一个无限大超图的极限中，它就像一个连续的空间，但是普通的微积分不适用于它（ 尤其是因为它不一定是整数维的 ）。所以为了更好地讨论它，我们必须发明一些对微积分的抽象，比如能够处理分数维空间中的曲率（ 也许目前最接近这个问题的数学是来自于非常活跃的几何群论领域 ）。 顺便说一句，值得注意的是，在改变空间的维度和有曲率之间的精确权衡中有很多微妙之处。虽然我们认为我们的宇宙是三维的，但根据我们的模型，至少存在局部偏差的可能——而且最有可能的是，在早期的宇宙中实际上存在大的偏差。 时间 Time 在我们的模型中，空间是由表示抽象关系集合的超图的大尺度结构定义的。但时间又是什么呢？ 在过去的一个多世纪里，基础物理学普遍认为时间在某种意义上“就像空间”——例如，人们应该把空间和时间混为一谈，谈论“时空连续体”。当然，相对论也指向这个方向。但是如果说在过去的一个世纪里，物理学的历史上出现了一个“错误的转折” ，我认为那就是假设空间和时间是同一种东西。而在我们的模型中，这一点并不存在——即使如我们将看到的，相对论也得到了很好的证明。 那么时间是什么呢？实际上，它和我们体验到的差不多：事情发生和导致其他事情的不可阻挡的过程。但是在我们的模型中，它更加精确：它是规则的渐进式应用，不断地修改定义宇宙内容的抽象结构。 在我们的模型中，时间的版本在某种意义上是非常计算化的。随着时间的推移，我们实际上看到了计算中越来越多步骤的结果。的确，计算不可约性的现象意味着，有一些确定的和不可约的“实现”的过程（ 例如，我认为这种不可还原性，就是与熵增定律和热力学时间箭头相关的初始条件的“加密”的原因 ）。当然，不用说，我们的现代计算范式在一个世纪前引入“时空”时并不存在，如果存在的话，物理学的历史可能会有很大的不同。 但是，在我们的模型中，时间只是规则的渐进应用。但是在这个过程中有一个微妙之处，乍一看似乎是一个细节，但实际上却是巨大的，事实上是相对论和量子力学的关键。 在这篇文章的开头，我谈到了规则：{{x, y}, {x, z}}→{{x, z}, {x, w}, {y, w}, {z, w}} 展示了应用它的“前几个步骤” 但是这个规则到底是如何被应用的呢？这些步骤的“内部”是什么？该规则定义了如何在超图中获取两个连接（ 在本例中实际上只是一个图 ）并将它们转换为四个新连接，从而在流程中创建一个新元素。因此，我们之前展示的每个“步骤”实际上都由几个单独的“更新事件”组成（ 这里突出显示了新添加的连接，而即将删除的连接则消失了) ）： 但是现在，关键的一点是：这不是唯一符合规则的更新事件序列。这个规则只是说找到两个相邻的连接，如果有几个可能的选择，它没有说明是哪一个。在我们的模型中，一个关键的想法就是在某种意义上把它们都做完。 我们可以用一个图表来表示，它显示了所有可能的路径: 对于第一次更新，有两种可能性。对于这些结果中的每一个，都有四种额外的可能性。但是在下一次更新时，一些重要的事情发生了：两个分支合并了。换句话说，即使我们做了一系列不同的更新，结果也是一样的。 事情很快变得复杂起来。下面是更新后的图表，现在不再试图显示页面的进度： 那么这和时间有什么关系呢？它所说的是，在模型的基本陈述中，不仅仅有一条时间路径，还有许多路径和“历史”。但是，这种模式——以及所使用的规则——决定了所有这些因素。我们还看到了一些其他的暗示： 即使我们可能认为我们正在沿着一条“独立”的历史道路前进，但它实际上可能与另一条道路合并。 我们需要多费些篇幅来解释这一切运作的原因。但现在我要说的是，将会出现的是时间与事物之间的因果关系，事实上， 即使所遵循的历史轨迹不同，这些因果关系最终可能是相同的——实际上，对于嵌入系统中的观察者来说，仍然只有一条时间线。 三、 因果关系的表示 因果关系图 The Graph of Causal Relationships 最终结果非常优雅。但是为了达到我们能够理解的优雅的宏观大局，我们需要通过一些细节（ 一个不可避免地建立在非常抽象概念基础上的物理学基本理论，其解释起来有些复杂，这并不十分令人惊讶，但事实就是如此 ）。 为了保持事情相对简单，我不打算直接谈论在超图上运行的规则。取而代之的是，我将要讨论的规则是在字符串上运行的（ 澄清一下：这些不是弦理论的组成部分——尽管在“双关成为科学”这个怪异的转折中，我怀疑我所讨论的字符串运算的连续限制实际上与现代物理学意义上的弦理论有关 ）。 假设我们有这样一条规则：{A → BBB, BB → A} 这条规则说，任何我们看到 A 的地方，我们可以用 BBB 替换它，任何我们看到 BB 的地方，我们可以用 A 替换它。因此，现在我们可以为这个规则生成所谓的多路系统，并绘制一个“多路图” ，显示可能发生的一切： 在第一步，唯一的可能性是使用 A → BBB， 用 BBB 替换 A。但是有两种可能性：第一个 BB 或者第二个 BB——这两种选择会产生不同的结果。然而，下一步，可以做的只能是更换 A——在这两种情况下都会得到 BBBB。 所以换句话说，即使我们在某种意义上有两条历史道路，在多元系统中分开，它们只需要一个步骤就会重新融合。如果你跟踪上面的图，你会发现这条规则总是这样：生成的每一对分支总是合并，在这种情况下，只需要多走一步。 分支和合并之间的这种平衡是一种我称之为“因果不变性”的现象。虽然这看起来像是一个细节，但事实证明，这就是为什么相对论成立的核心，为什么在量子力学中存在一个有意义的客观现实，以及基础物理学的许多其他核心特征。 但是让我们来解释一下为什么我称这个性质为因果不变性。 上面的图只是显示了什么“状态”（即什么字符串）导致了什么另一个。 但是，我们可以通过包含导致状态之间每次转换的更新事件来对多路图进行注释，这样可能会使图像变得更加复杂（ 并且要注意，与完整的超图相比，这是难以置信的简单 ）： 但是现在我们可以问这样一个问题：这些事件之间的因果关系是什么？换句话说，什么事件需要在其他事件发生之前发生？或者，换句话说，为了创建其他事件所需的输入，必须发生什么事件？ 让我们更进一步，通过显示事件之间的所有因果依赖关系来注释上面的图表： 橙色线实际上表明了哪个事件必须先于哪个其他事件发生，或者多路系统中所有的因果关系是什么。是的，这很复杂。但请注意，这张图显示了整个多路系统——包括所有可能的历史路径——以及这些路径内部和之间的整个因果关系网络。 但是关于因果不变性有一个关键的问题： 它意味着，不管历史沿着哪条路走，因果关系图实际上是相同的。 这就是为什么我最初称这个性质为“因果不变性”——因为它说，对于这样一个规则，因果性质对于执行更新的序列的不同选择是不变的。 如果你通过上面的图进行追踪（ 再走几步） ，你会发现，对于历史的每一条路径，表示事件之间因果关系的因果图总是： 或者画得不一样一些， 因果不变性的重要性The Importance of Causal Invariance 为了更好地理解因果不变性，我们来看一个更简单的例子：规则 BA → AB 的情况。这条规则规定，任何时候一个字符串中有一个 B 后面跟着一个 A，交换这些字符。换句话说，这是一个试图将一个字符串 分类 为字母顺序的规则，一次两个字符。 让我们从 BBBAAA 开始。下面的多向图显示了所有可能发生的事情： 可以遵循许多不同的路径，这取决于规则在每个步骤中应用于字符串中的哪个 BA。但是我们看到的最重要的事情是，所有的路径最终合并，我们得到一个单一的最终结果：排序好的字符串 AAABBB。我们得到这个最终结果的事实，是这个规则的因果不变性的结果。在这种情况下，有一个最终结果（ 而不仅仅是永远进化 ），因果不变性基本上说：不管你做所有更新的顺序是什么，你得到的结果总是一样的。 在试图找到一个基础物理模型的背景下，我引入了因果不变性，并且我已经说过，它对于相对论和量子力学来说都是至关重要的。但是实际上，在数学、数学逻辑和计算机科学中，因果不变性的含义已经以各种不同的形式出现过了（ 它最常见的名称是“汇合”（ conflunce ），尽管这个名称与我所说的因果不变性之间有一些技术上的区别 ）。 考虑展开一个代数式，比如 （x + （1 + x）2）（x + 2）2。你可以先展开一个幂次项，然后再做乘积。或者你可以先乘上这些项。不管你按照什么顺序执行这些步骤，都会得到相同的标准形式（在这个例子中，Mathematica 告诉我是 4 + 16x + 17x2 + 7x3 + x^4）。这种顺序的独立性本质上是因果不变性。 这里还有一个例子。想象你有一些递归定义，f :=f +f （其中f =f =1）。现在计算 f 。首先你得到 f + f ，但是你接下来要做什么呢？你评价 f ，还是 f ？然后呢？最后，没关系，你总是能得到 55 分。这是另一个因果不变性的例子。 当人们考虑并行或异步算法时，如果有因果不变性是很重要的。因为这意味着一个人可以按照任何顺序做事——比如说，深度优先，广度优先，或者其他任何顺序——而且总是得到相同的答案。这就是我们上面提到的排序算法的情况。 好的，现在让我们回到因果关系上来。下面是用于排序过程的多路系统，注明了所有路径的所有因果关系： 是的，一团乱麻。但由于存在因果不变性，我们知道一些非常重要的事情：这基本上只是同一个因果图表的许多复制品——一个简单的网格： （顺便说一句——如图所示——这些副本之间的交叉联系并不是微不足道的，稍后我们将看到它们与相对论和量子力学之间的深层联系有关，这种联系可能在黑洞的物理学中表现出来。但是我们以后再说这个......） 因此，应用排序规则的每种不同方法，都应该给出相同的因果图。这里有一个例子来说明我们如何应用这个规则，从一个特定的初始字符串开始： 但是现在让我们来看看因果关系的图表，我们看到它只是一个网格： 以下是其他三种可能的更新顺序： 但是现在我们看到了因果不变性的实际应用：即使不同的更新发生在不同的时间，更新事件之间的因果关系图总是相同的。通过一个非常简单的例子，我们已经看到了这一点，现在我们准备谈谈狭义相对论。 四、 基本物理规律的推导（能量、质量、引力、宇宙学） 狭义相对论Deriving Special Relativity 思考科学时典型的第一直觉是：你想象在一个系统上做实验，但是你作为“观察者”却是处于系统之外的。当然，如果你想要模拟整个宇宙以及宇宙中的一切，这最终不是一个合理的思考方式。因为“观察者”不可避免地是宇宙的一部分，所以必须像其他一切事物一样被建模。 在我们的模型中，这意味着“观察者的思维” 就像宇宙中的其他事物一样，必须通过一系列更新事件得到更新。观察者没有绝对的方法来“知道宇宙中正在发生什么” ; 他们所经历的只是一系列的更新事件，这些事件可能碰巧受到宇宙其他地方发生的更新事件的影响。或者，换句话说，观察者所能观察到的一切只是事件之间的因果关系网络，或者也就是我们一直在讨论的因果图。 作为玩具模型，我们来看看字符串的 BA → AB 规则。我们可以想象这个字符串处在空间之中。但是对于我们的观察者来说，他们唯一知道的就是代表事件之间因果关系的因果图。对于 BA → AB 系统，我们描述它的一种方式是： 但现在让我们想想观察者可能会如何“体验”这个因果关系图。在底层而言，一个观察者通过一系列的更新事件得到更新。但是，即使这是“确实发生的事情” ，我们可以想象，为了理解它，观察者会为他们所看到的一切建立内在的“心理”模型。对于像我们这样的观察者来说，一个很自然的想法就是，“在整个宇宙中发生一系列的事情，然后是另一系列的事情，等等”。我们可以把这一点理解为，我们想象出时间上的一系列“时刻” ，在同一时刻，事情在整个宇宙中“同时”发生——至少按照我们对同时的定义的一些惯例是如此（是的，我们正在做的这部分工作基本上遵循了爱因斯坦最初提出狭义相对论时的做法）。 一种可能的方式是这样的： 人们可以把它描述为因果图的“叶状结构”。我们把因果关系图划分为片或叶，观察者可以认为，每一个切片是“时间中相继的时刻”。 重要的是要注意，我们可以选择的叶状结构存在一些限制。因果关系图定义了什么事件必须在什么事件发生之前发生。如果观察者有可能理解这个世界，那么最好是他们对时间进程的理解与因果图所说的一致。因此，举例来说，下面这种叶状结构是行不通的——因为它基本上表明，我们为事件分配的时间与因果关系图表明它们必须发生的顺序不一致： 但是，上面的叶状结构所意味的更新事件的实际顺序是什么样的呢？它基本上只是说：会有尽可能多的事件发生在同一时间（即在叶状结构的同一页中 ） ，就像下面这张图片： 现在让我们把这个和物理学联系起来。我们在上面看到的这个叶状结构与观察者有关，他们在某种程度上“相对于宇宙而言是静止的”（“宇宙静止框架”）。我们可以想象，随着时间的推移，一个特定的观察者所经历的是垂直地沿着页面向下的一系列事件： 但现在让我们设想一个在空间中匀速运动的观察者。他们会经历一系列不同的事件，比如： 这意味着他们自然构造的叶状结构将是不同的。从“外部”来看，我们可以将它这样画在下面的因果关系图中： 但是对于观察者来说，每一个切片都代表着时间中一个相继的时刻。他们没有任何办法知道因果关系图是如何绘制的。因此，他们会构建自己的版本，其中的每一个切片是水平的： 现在有一个纯粹的几何事实：要得到这样的结构，在保留因果关系图的基本结构（以及这里的角度）的同时，每个时刻都必须对因果关系图中较少的事件进行抽样，减少的比例是 sqrt（1-β2），其中 β 表示角度，代表观察者的速度。 如果你了解狭义相对论，就会认出前面提到的很多东西。我们所说的叶状结构直接对应于相对论的“参考系”，而我们表示运动的叶状结构是狭义相对论的标准惯性参考系。 但是这件事情的特别之处在于：我们对叶状结构和参考系的讨论，可以根据底层系统的实际规则和演变来解释。因此，对于一个以某种速度运行的观察者，现在我们的字符串排序系统在“增强参考系”中的演变是这样的： 关键的一点是： 由于因果不变性，我们处于不同的参考系中这一点并不重要——系统的因果图（以及它最终对字符串进行排序的方式）完全相同。 狭义相对论的关键思想是，“物理学定律”在所有惯性参考系中都是相同的。但是为什么是这样呢？从我们的系统中可以得出一个答案：这是底层规则遵循因果不变性的结果。换句话说，从因果不变性，我们能够推导出相对论。 通常在物理学中，人们提出相对论的方式是建立时空的数学结构。但是我们的模型不是这样开始的，事实上空间和时间根本不是一回事。但我们现在可以看到的是，由于因果不变性，相对论以及它所暗示的空间和时间之间的所有关系从我们的模型中产生了出来。 举个例子，如果看看上面的字符串排序系统的图片，我们可以看到相对论所预言的时间膨胀。实际上，由于我们选择的叶片，时间运行得更慢了。或者换句话说，为了更快地采样空间，观察者经历的系统时间更新变慢了。 在我们的模型系统中，光速 c 是由信息传播的最大速率定义的，而这个速率是由规则决定的，在目前的规则情况下，速率是每步一个字符。据此我们可以说，我们的叶状结构相当于 0.3c 的速度。但是现在我们可以看看时间膨胀的量，这正如相对论所说的是： 顺便说一下，如果我们想象让观察者“超光速”运动 ，就会看到这是行不通的。因为在我们的图像中，没有办法让叶片倾斜大于 45°，并且仍然保持因果关系图所表示的因果关系。 在玩具模型中，我们可以推导出狭义相对论。但问题是，这个推导并不是特定地只针对玩具模型；它适用于任何具有因果不变性的规则。因此，即使我们是在处理超图而不是字符串，并且我们有一个规则来显示各种复杂的行为，如果它最终具有因果不变性，那么（伴随着各种技术上的警告，这些警告主要是关于因果图可能具有的狂乱特性）它将具有相对论不变性，而基于它的物理学将遵循狭义相对论。 什么是能量？什么是质量？What Is Energy？What Is Mass？ 在我们的模型中，宇宙中的一切——空间、物质，无论什么——都应该由我们不断演化的超图的特征来表示。那么，在这个超图中，有没有一种方法可以识别当前物理学中熟悉的东西，比如质量，或者能量？ 我不得不说，虽然当前物理学中普遍的概念认为能量是基本的东西，但我从未如此想过。我只是把能量看作是物质（原子、光子，无论什么）可以拥有的一种属性。我从来没有真正认为可以抽象地从宇宙的结构中识别出能量。 所以，当我们最近意识到在我们的模型中，有一些东西是我们可以指出来说“那就是能量！”，而与这个能量所对应的物质无关时，我们感到非常惊讶。技术上的说法是：能量对应于通过类空超曲面的因果边的通量，动量对应于通过类时超曲面的因果边的通量。 这意味着什么呢？首先，什么是类空超曲面？这实际上是广义相对论中的一个标准概念，在我们的模型中有直接的类比。基本上就是在我们的叶状结构中形成叶片的东西。为什么叫这个名字？我们可以识别两种方向：类空方向和类时方向。 类空方向只涉及在空间中的移动——在这个方向上，一个人总是可以转向和返回。而类时方向还包括在时间中的移动——在这个方向上，一个人不能回到过去。 我们可以在玩具模型的因果图中标记类空(—)和类时(--)超曲面： （它们可以被称为“曲面” ，不过“曲面”通常被认为是二维的，而在我们的“三维空间 + 一维时间“宇宙中，这些叶状切片是三维的，这也是“超曲面”这个术语的由来） 好，现在我们来看图片。“因果边”是事件之间的因果关系，在图中显示为连接事件的线。所以当我们谈论“通过类空超曲面的因果边的通量”时，我们谈论的是通过图中水平切片的因果边的净数量。 在玩具模型中，这一点很容易看到。但是在下面这个来自简单超图模型的因果关系图中，它已经相当复杂了： （我们的玩具模型因果关系图从一行事件开始，因为我们设置了一个长字符串作为初始条件；这个因果关系图从单个事件开始，因为它从最小的初始条件开始） 但是，当我们在这个因果图上加一个页状结构（从而有效地定义了我们的参考系） ，就可以开始计算有多少因果边从上到下穿过一个个（“类空”）切片： 还可以问，有多少因果边穿过类时超曲面“横向”发展： 那么，为什么我们认为这些边的通量对应着能量和动量呢？想象一下，如果我们改变叶状结构，比如说让它倾斜，并且倾斜程度对应于一定速度的运动，就像我们在上一节所做的那样，结果会发生什么？这需要一点数学运算，但我们发现，因果边的通量随着速度变化，基本上就像我们在上一节中看到的距离和时间的变化一样。 在相对论力学的标准推导中，有一个一致的论点认为，能量必须像时间一样随速度变化，正如动量必须像距离一样随速度变化。但是现在我们实际上有了一个结构性的原因来解释这一点。这是我们的整个设置和因果不变性的基本结果。在传统物理学中，人们常说位置是动量的共轭变量，能量是时间的共轭变量，这就是这个理论的数学结构。但在这里，它不是我们赋予的东西；它是我们从模型的底层结构中得到的东西。 这意味着最终我们还有很多可以说的。例如，我们可能想知道“能量零点”是什么。毕竟，如果我们看看一个因果关系图，很多因果边实际上只是“维持空间的结构”。因此，如果在某种意义上空间是均匀的，那么就不可避免地存在一个均匀的因果边的“背景通量” 与之相关。无论我们认为是什么“能量” ，它都对应于通量围绕其背景值的涨落。 值得一提的是，“因果边的通量”相当于什么？每个因果边代表事件之间的因果关系，这在某种意义上是由底层超图（“空间超图”）中的某个元素“携带”的。因此，“因果边通量”实际上是活动（即事件）的交流，或者在时间方向（即通过类空超曲面），或者在空间方向（即通过类时超曲面）中。至少在某种程度上，我们可以说能量与超图中的在时间方向上传播信息的活动有关，而动量与在空间方向上传播信息的活动有关。 我们还没有提到，我们的因果图有一个基本特征，这个特征与信息传播有关。从因果图中的任何一点（即任何事件）开始，然后追溯那个事件的因果关系， 你会得到一些圆锥体（这里是二维的） : 在一个更复杂的因果图中，圆锥会更加复杂，但是总会有类似的东西。它所对应的物理现象通常被称为“光锥”（“前向光锥”）。假设我们已经绘制了因果网络，使事件以某种方式在空间中布局在整个页面上，那么光锥将显示信息（通过光传递）是如何随时间在空间中传播的。 当因果图变得复杂时，光锥的整个设置就变得复杂了，例如我们将在后面讨论与黑洞的关系。但是现在，我们只能说在我们的因果图中有圆锥，实际上这些圆锥的角度代表了系统中信息传播的最大速度，我们可以用物理光速来确定它。 事实上，我们不仅可以在我们的因果图中识别出光锥： 在某种意义上，我们可以认为整个因果图不过是大量的“基本光锥”交织在一起形成的。而且正如我们提到的，实际上大部分构建的结构都会成为“维持空间的结构”。 但是让我们更仔细地看看我们的光锥。在它们的边界上有因果边，实际上相当于以光速传播ー而且就底层超图而言，相当于超图中”伸出”并且尽可能快地”缠绕”新元素的事件。但是，那些“更加垂直”的因果边又如何呢？在某种意义上，这些因果边与那些重新使用超图中的元素，而不涉及新元素的事件有关。 看起来这些因果边有一个重要的解释：它们与质量（或者更具体地说是静止质量）有关。因此，通过类空超曲面的因果边的总通量对应于能量。现在我们要说的是，在类时方向上的因果边的通量，特别地对应于静止质量。我们可以看到，如果稍微“倾斜参考系”，比如说对应于速度 vc 的倾斜，会发生什么。同样，这里有一些数学问题，但是很容易推导出动量（ p ）和能量（E）的公式。光速 c 之所以出现在公式中，是因为它定义了因果图上“水平”（即类空）与“垂直”（即类时）距离的比值。对于 v 远远小于 c的情况，我们得到： 因此，从这些公式中我们可以看到，仅仅通过思考因果图（前提是因果不变性以及我们在这里没有讨论的一系列详细的数学极限问题），我们已经成功地得出了一个关于能量和质量之间关系的基本（且著名的）事实： 有时在物理学的标准形式中，这个关系现在似乎更像是一种定义，而不是可以推导出来的东西。但是在我们的模型中，它不仅仅是一个定义，事实上我们可以成功地推导出它。 广义相对论和引力 General Relativity Gravity 在前面，我们讨论了空间曲率是如何在我们的模型中产生的。但那时我们只是在谈论“空的空间”。现在我们可以回过头来讨论，曲率是如何与空间中的质量和能量相互作用的。 在前面我们讨论了从超图中的某个点开始构造球，然后按照所有可能的 r 连接序列来构造球。但是现在我们可以做一些直接类比的因果图：从某个点开始，然后跟随可能的 t 连接序列。这里面有相当多的数学难题，但是本质上给出了“光锥的体积”。 如果空间实际上是 d 维的，那么这个体积增长的一阶近似是 t^（d+1）。但是正如在空间情况下，体积的增长有一个修正项，这次和所谓的里奇张量 R_（μν）成正比。实际的表达式大致是（其中 t i 是类时间向量）： 好吧，但是关于光锥内部应该是什么，我们还知道一些其他东西：不仅有维持空间结构的“背景连接” ，还有与能量、动量和质量相关的“额外的”因果边。在大的因果图这一极限条件下，我们可以用所谓的能量-动量张量 T_（μν）来确定它们的密度。所以最后，对光锥“体积”的贡献来自两个方面：一个来自“纯曲率” ，另一个来自能量-动量。 再次强调，这里面涉及到一些数学问题。但最当我们观察一个非常大的因果关系图时，重要的是考虑极限。需要什么条件才能拥有 d-维空间，而不是更广阔的空间？这就为光锥体积的增长率添加了约束，当我们把一切都计算出来的时候，这意味着下面的公式必须成立： 但这正是当物质具有一定能量-动量时的爱因斯坦空间曲率方程。我们在这里忽略了许多细节。但是在我看来，它仍然是相当壮观的。从非常简单的模型的基本结构，我们能够推导出物理学的一个基本结果：这个方程，一百多年来已经通过了描述引力运作的每一个 测试 。 这里有个脚注。我们刚才给出的方程没有一个所谓的宇宙项。这个过程与能量零点是什么这个问题密切相关，在我们的模型中，能量零点与不断演化的超图的哪些特征仅仅与“维持空间”有关，以及哪些特征与“空间中的事物”（如物质）有关。 在现有的物理学中，有一种期望是即使在“真空”中，实际上也存在一个形式上无限密度的虚粒子对，它们与量子力学有关。实际上，总是有成对的粒子和反粒子被创造出来，这些粒子和反粒子很快湮灭，但是它们总体聚集起来会产生巨大的有效能量密度。我们将在稍后的模型中讨论它与量子力学的关系。但是现在让我们回想一下，我们模型中的粒子（比如电子）基本上对应于超图中的局部稳定结构。 但是当我们思考“空间是如何维持的”时，它基本上是通过超图中各种看似随机的更新事件来维持的。但是在现有的物理学（特别是量子场论）中，我们基本上被期望用（虚拟的）粒子来分析一切。所以如果我们试图用所有这些随机更新事件来做到这一点，那么当我们最终说存在这些事物的无限集合时就不足为奇了（是的，这可以做得更精确；我只是在这里给出一个大纲）。 但是，一旦我们这样说，就会出现一个直接的问题：我们认为在宇宙中的所有地方，必然存在一个形式上无限，或至少是巨大的能量密度。但是如果应用爱因斯坦方程，我们会得出结论，这必然会产生足够大的曲率，基本上可以将宇宙弯曲成一个小球。 解决这个问题的一个方法是引入所谓的宇宙学项，这只是爱因斯坦方程的一个额外项，然后我们假设这个项的大小恰好抵消了（是的，可能是10^60分之一或更小的）虚粒子能量密度。这当然不是一个好的解决方案。 但是在我们的模型中，情况完全不同。并不是说我们在“空间”中有虚粒子，它们会对空间产生影响。而是说与虚粒子相对应的物质实际上是在“创造空间” ，并维持其结构。当然，关于这一点有很多细节——这无疑取决于特定的底层规则。但关键是，为什么“真空能量”不会从根本上摧毁我们的宇宙已经不再是一个巨大的谜团：实际上，这是因为正是它造就了我们的宇宙。 黑洞、奇点等Black Holes, Singularities, etc. 广义相对论的一个重大预言是黑洞的存在。那么在我们的模型中，这些是如何运作的呢？事实上这很简单。黑洞的决定属性是事件视界的存在：一个光信号无法跨越的边界，在那里，因果关系将被打破。 在我们的模型中，可以清楚地看到这种情况在因果图中发生： 一开始，所有事情都有因果关系。但是在某个时刻，因果图分裂了——存在一个事件视界。一端发生的事件不能影响另一端，等等。这就是为什么宇宙中的一个区域可以“因果分裂” ，形成类似黑洞的东西。 但实际上，在我们的模型中，“分裂”可能更加极端。因果图不仅会分裂，而且空间超图实际上会丢弃一些没有连接的部分——这每个部分实际上构成了一个完整的“独立宇宙”： 看一看当存在事件视界时，观察者产生的叶状结构会发生什么变化是很有趣的。因果不变性认为，因果图中发散的路径最终总是会收束。但是，如果路径进入因果图中不同的、没有连接的部分，这种情况就永远不会发生。那么观察者是如何处理这种情况的呢？嗯，基本上他们必须“冻结时间”。他们必须有一个页状结构，其中连续的时间切片只是堆积起来，而从来不会进入没有连接的部分。 这就像发生在广义相对论的事情一样。对于一个远离黑洞的观察者来说，任何东西掉进黑洞似乎都需要无限的时间。目前，这只是一个与空间结构有关的现象。但是稍后我们会看到，它也是一个完全不同的东西的直接类比：量子力学中的测量过程。 让我们回到引力：我们不仅可以提出关于视界的问题，还可以提出关于时空奇点的问题。在我们的模型中，在时空奇点，因果图中的许多路径会汇聚到一个点上。我们可以立即研究一些问题，比如对于任意的奇点，是否总是存在一个与之相联系的事件视界（“宇宙审查假说”）。 我们可以询问关于广义相对论的其他怪异现象。例如，存在封闭的类时曲线，它们有时被认为允许时间旅行。在我们的模型中，封闭的类时曲线与因果不变性不一致。但是我们当然可以创造出规则来产生它们。下面是一个例子： 在这个多路系统中，我们从一个“初始”状态开始。但是随着我们前进，我们可以进入一个循环，在这个循环中我们反复访问同一个状态。这个循环也出现在因果图中。我们认为自己正在“沿着时间前进”。但实际上，我们只是处在一个循环中，不断地回到相同的状态。如果我们试图制造一个叶状结构，在其中可以将时间描述为永远向前推进，我们却怎么也不能做到这一点。 宇宙学Cosmology 在我们的模型中，宇宙可以从一个微小的超图开始——也许是一个单独的自循环。但是随着规则的应用，它会逐渐扩大。对于一些特别简单的规则，超图的总规模会持续增长; 对于其他规则，则可能出现涨落。 但是，即使超图的规模持续增长，也并不意味着我们一定会注意到这一点。或许基本上我们所能看到的一切也都在膨胀——所以实际上空间的粒度会变得越来越精细。这将为关于宇宙是离散还是连续的古老争论提供一个有趣的解决方案。是的，宇宙在结构上是离散的，但是相对于我们的尺度而言，离散的尺度总是越来越小。如果这种情况发生得足够快，我们就永远无法“看到这种离散性”——因为每次当我们试图测量时，在得到结果之前，宇宙实际上就已经更为细分了（无论如何，这就像是终极（ultimate）微积分中的 ε-δ 证明：你用一个 ε 来挑战宇宙，在得到结果之前，宇宙已经制造出了一个更小的 δ）。 还有其他一些奇怪的可能性。比如整个宇宙超图在持续膨胀，但各个部分却不断”分裂” ，实际上形成了不同大小的黑洞，并允许宇宙的”主要组成部分”具有不同的大小。 但是不管这种膨胀在今天的宇宙中是如何运作的，很明显，如果宇宙是从一个单一的自循环开始的，它必然要经历巨大的膨胀，至少在早期是这样。这里有一个有趣的可能性，与理解宇宙学有关。 我们并没有理由仅仅因为现在所处的宇宙呈现出三维空间，就认为早期的宇宙也一定如此。在我们的模型中，非常不同的事情也有可能发生： 在这里的第一个例子中，空间的不同部分有效地分离成不连通的“黑洞”分叉。在第二个例子中，我们有类似于普通的（在这个例子中是二维）空间。但在第三个例子中，空间在某种意义上是相互连接的。如果我们计算一个球的体积，它不会呈 r^d 那样的幂律增长，而是会随着 r 呈指数增长（比如2^r）。 如果我们看一下因果关系图，我们会发现实际上可以“到达空间中的任何地方” ，或者非常迅速地影响每一个事件，就好像光速是无限的。但事实上，这是因为空间实际上是无限维的。 在通常的宇宙学中，一个相当神秘的问题是，早期宇宙的不同部分是如何相互“沟通”的，例如，它们是如何消除扰动的。但是，如果宇宙最开始实际上是从无限维的，只是到后来才“弛豫”（relax）为有限维度，这就不再是一个谜团了。 那么，我们今天在宇宙中看到的哪些现象有可能反映出在宇宙历史的早期发生了什么？我们的模型会决定性地产生在所有实际目的中都看似随机的行为这一事实意味着，我们可以预期，宇宙初始条件或非常早期阶段的大多数特征将很快被“加密” ，而且实际上无法重构。 但是可以想象的是，与最初几个超图相联系的对称性破缺之类的现象可能会以某种方式留存下来。这表明了一种奇怪的可能性，即宇宙微波背景辐射的角度结构或星系的大尺度分布可能反映了宇宙早期的离散结构。或者换句话说，我们可以想象，宇宙的法则实际上就反映在整个天空上。我认为这是极其不可能的，但是如果宇宙以这种方式“自我记录” ，那确实是一件令人惊异的事情。 基本粒子——新与旧 Elementary Particales——Old and New 我们已经多次讨论过像电子这样的粒子。在当前的物理学理论中，各种（真正的）基本粒子——夸克、轻子（电子、 μ 子、中微子等）、规范玻色子、希格斯粒子——本质上都被假定为点粒子，没有大小。在我们的模型中，情况并非如此。这些粒子实际上都是具有各种特殊性质的“空间小块”。 我的猜测是，存在哪些粒子的确切清单将是某个特定的底层规则所特有的东西。例如，在 元胞自动机 中，我们习惯于看到复杂的一系列局部结构出现： 在我们的超图中，情况必然会有所不同。每个粒子的“核心特征”将是超图中某种局部稳定的结构（一个简单的类比可能是，它是平面图中的一块非平面区域）。但是会有很多因果边与这个粒子相关联，定义它特有的能量和动量。 尽管如此，粒子的“核心特征”可能会定义它们的电荷、量子数，或许还有自旋之类的东西——观察到这些量以分立的单位出现这一事实可能反映出，定义它们的过程牵涉到的是一小块超图。 要知道我们模型中的空间离散性的实际尺度是不容易的。但是一个可能的（虽然或许不可靠的）估计可能是，“基本长度”大约是 10^-93 米。（请注意，与普朗克长度10^-35米相比，这是非常小的，而普朗克长度主要来自量纲分析） 根据这个基本长度，电子的半径可能是 10^-81 米。这很小，但不是零。（请注意，目前的实验只告诉我们电子的大小小于 10^-22 米） 我们模型的一个特点是，假设应该存在一个“质量量子”——一个离散的量，使得所有质量，例如粒子的质量，都是这个量的倍数。根据我们对基本长度的估计，这个质量量子很小，可能是 10^-30，或者是电子质量的 10^36 分之一。 这提出了一个有趣的可能性。也许我们目前所知道的粒子（比如电子）是“大粒子”（根据我们的估计，一个电子应该包含 10^35 个超图元素）。也许还有一些更小更轻的粒子， 至少相对于我们现在所知道的粒子，这些粒子应该没有包含多少超图元素，所以我把它们称为“oligons ”（小粒子，根据希腊文中 ὀλιγος这个单词命名，也就是“少”的意思）。 这些小粒子会有什么性质？它们与宇宙中其他物质的相互作用可能非常非常微弱。最有可能的情况是，在宇宙早期曾经产生了大量的小粒子，但是由于它们的相互作用非常微弱，很快就会“脱离热平衡”（drop out of thermal equilibrium） ，大量地成为遗留下来——随着宇宙在周围扩张，它们的能量会逐渐减少。 那么，小粒子现在会在哪里呢？尽管其他类型的相互作用可能异常微弱，但它们仍然会受到引力的影响。如果它们的能量最终足够低，基本上会聚集在宇宙周围的引力势阱中——这意味着它们会聚集在星系内部和周围。 这很有趣——因为现在关于星系中的可见质量存在一个谜团。宇宙中似乎有很多我们看不见但具有引力效应的“暗物质” 。也许是小粒子构成了暗物质，也许甚至是许多不同类型的小粒子：由更轻的粒子组成的阴影物理学（a whole shadow physics of much lighter particles）。 量子力学的必然性The Inevitability of Quantum Mechanics “但是你怎么才能得到量子力学呢？”当我描述模型的早期版本时， 物理学家总是问我这个问题。从许多方面说来，量子力学是现有物理学的顶峰。不过，量子力学总是有一种“没人期待你能理解它”的气氛，再加上“相信数学的形式推导（mathematial formalism）就好了”。是的，在计算事物方面，数学的形式运作良好——真的很好（而且因为计算往往非常困难，这似乎更令人满意了：确实太难了，难到足以让我在 45 年前开始使用计算机来进行数学计算）。 我们对这个世界的通常印象是，确定的事情在发生。在量子力学之前，经典物理学通常将这一点捕捉到了物理学定律（通常是方程）当中，来告诉人们一个系统具体会做什么。但在量子力学中，数学形式包含任何特定的系统“并行地”做许多不同的事情，我们只是（最终以一定的概率）看到这些可能性的样本。 当人们听说一个模型具有明确的规则时，他们可能会认为这个模型永远不可能产生量子力学。但实际上，在我们的模型中，量子力学不仅是可能的，而且是绝对不可避免的。而且正如我们将要看到的，从我认为相当美丽的事物中，导致量子力学的核心与导致相对论的核心是相同的。 那么，这是如何实现的呢？让我们回到刚开始讨论时间时讨论的问题。在我们的模型中，对于超图的更新有一个明确的规则，比如： 但是如果我们有一个像这样的超图： 通常会有很多地方适用这条规则。那么我们应该首先进行哪些更新呢？模型没有告诉我们。但是让我们想象一下所有的可能性。这个规则告诉我们它们都是什么，而且我们可以将它们表示为一个多路系统（正如我们上面讨论的），这里不是用超图，而是用字符串这个更简单的例子来说明： 此图中的每个节点现在表示系统的一个完整状态（实际模型中的超图）。每个节点通过箭头连接到一次更新之后获得的那些状态。 如果我们的模型“像经典物理学一样”运行，我们会期待它在时间上从一种状态进入另一种状态，比如像这样： 但关键的一点是，我们模型的结构让我们别无选择，只能考虑多路系统。整个多路系统的形式完全由规则决定。但是—— 在某种程度上这已经很像量子力学的标准形式——多路系统定义了许多不同的可能的历史路径。 但是现在有一个谜团。如果总是存在这些不同的可能历史路径，那么我们怎么会认为世界上会发生确定的事情呢？一个世纪以来，这一直是量子力学的核心谜团。事实证明，如果一个人只是用量子力学来计算，那么答案基本上并不重要。但是，如果一个人想要“真正了解量子力学中发生的是什么” ，这绝对是一件很重要的事情。 令人兴奋的是，在我们的模型中，有一个明显的解决方案。实际上，它是基于给出相对性的同样现象——因果不变性。 下面是这个过程的大致情况。关键点在于思考，作为多路系统一部分的观察者会对世界得出什么结论。是的，存在不同的可能的历史途径。但是，正如我们在讨论相对论时一样，观察者唯一能够意识到的方面是，它们所涉及的事件之间的因果关系。问题在于，即使从“外部”来看，路径也是不同的，因果不变性意味着，因果事件之间的关系网络（这是当一个人处在系统内部时感到相关的所有事情）总是完全相同的。 换句话说，就像相对论一样，尽管从系统之外看，似乎有许多可能的“时间线索” ，但从系统内部看，因果不变性意味着在某种意义上，最终只有一条时间线索，或者实际上只有一个客观现实。 这些和量子力学的详细标准形式有什么关系？有点复杂。但是让我至少在这里做一些评论（在我的技术文档中有更多细节；Jonathan Gorard 提供了更多细节）。 多路系统中的状态可以认为是量子系统的可能状态。但我们如何描述观察者怎么体验这些状态呢？特别是，观察者意识到哪些状态的时间呢（Which states is the observer aware of when）？就像相对论一样，观察者在某种意义上可以选择他们如何定义时间。一种可能是通过下图所示的多路系统的叶状结构： 在量子力学的数学形式中，我们可以说，观察者在每个时刻都经历着系统的可能状态的叠加。但是现在有一个临界点。与相对论的情况直接类比，观察者可以对如何定义时间做出许多不同的选择——每一种选择都对应于多路图的一个不同叶状结构。 再次类比相对论，我们可以把这些选择看作是可以称之为不同的 “量子观测系（quantum observation frame）” 的东西。因果不变性意味着，只要它们遵循图中的因果关系，这些量子观测系基本上可以以我们想要的任何方式建立起来。在谈论相对论时，仅仅用“倾斜的平行线”（惯性系）来表示在空间中匀速运动的观察者就很有用。 在谈论量子力学时，其他参考系也是有用的。特别是，在量子力学的标准形式中，谈论“量子测量”是很常见的：这本质上就是构建一个量子系统，并从中决定某些确定的（本质上是经典的）结果。在我们的设置中，量子测量基本上对应于一个特定的量子观测系。 下面是一个例子： 图中连续的粉红色线条有效地标记出了观察者所认为的时间中的连续时刻。当所有的线都聚集在 ABBABB 状态下，这意味着观察者实际上选择了对这个状态“冻结时间”。换句话说，观察者是在说：“这就是我认为这个系统所处的状态，我将坚持下去”。或者，即使在完整的多路图中，还有各种各样的其他“量子力学”状态演化在进行，观察者已经建立了他们的量子观测系，这样他们就可以挑选出一个特定的、明确的、类似经典的结果。 好吧，但是他们能一直这样做吗？这取决于多路图的实际底层结构，而这最终又取决于实际的底层规则。在上面的例子中，我们设置了一个叶状结构（即量子观测系），它在“冻结时间”对 ABBABB 状态做了这个规则下可能最好的工作。但这种“现实扭曲场”能维持多久呢？ 在上面的多路图中，保持叶状结构一致性的唯一方法是让它随时间逐渐扩展。换句话说，为了保持时间冻结，越来越多的量子态必须被拉进“现实扭曲场” ，因此系统中的相干性会越来越少。 上面的图片对应于一个非常简单的规则，下面是一个稍微现实一点的例子所对应的图片： 即使在这个仍然非常简化的情况下，我们也可以看到的是，如果观察者要成功地冻结时间，多路系统的结构将迫使他们建造一个越来越精致的叶状结构。量子测量总是涉及到一种有点令人不舒服的数学实现（mathematical idealization）—— 而这让我们对真正发生了什么有了一个概念（这种情况最终与我上面提到的解码“加密”的热力学初始条件的问题非常相似）。 量子测量实际上是关于观察者感知到的东西。但是如果你想要建造一台量子计算机，问题不仅仅是让一个量子比特被认为是保持在一个特定的状态，实际上它必须保持在那个状态。为了达到这个目的，事实上我们必须冻结这个量子比特的时间。但是要说明这种情况在多路图中是如何发生的，这里有一个非常简单的例子： 所有这些关于“冻结时间”的讨论可能看起来很奇怪，不像通常在物理学中谈论的东西。但实际上，这里有一个奇妙的联系：我们在这里谈论的时间冻结可以被认为是正在发生的，是因为我们已经在物理空间的黑洞的量子态空间中得到了类似物。 上面的图片似乎说明，我们得到了一些东西，可以让事物进入，但是如果它们这样做了，却总是被卡住。但是我们得到的还要更多。如果你是一个远离黑洞的观察者，那么在有限的时间里，你实际上永远不会看到任何东西落入黑洞（这就是为什么黑洞在俄罗斯被称为“冻结的恒星”）。原因正是因为（根据数学），在黑洞的视界上，时间被冻结了。换句话说，要成功制造一个量子比特，你必须有效地将它隔离在量子空间中，就像物理空间中的事物被黑洞的事件视界所隔离一样。 五、 基于图模型的系统物理学（统一时空、量子力学和相对论） 相对论和量子力学是相同的想法！ General Relativity and Quantum Mechanics Are the Same Idea! 广义相对论和量子力学是当代物理学的两大基础理论。而在过去，要调和这两者往往是一件困难的事情。但是到目前为止，我们项目的一个美好的结果就是我们意识到，在某种深层次上，广义相对论和量子力学实际上是同一个概念。这一点（至少到目前为止）只有在我们的模型上下文中才清楚。但基本点是，这两个理论都是因果不变性的结果——只是应用在不同的情况下。 回想一下我们在上面相对论的背景下对因果图的讨论。我们画了一些叶子，说如果我们看一个特定的切片，它会告诉我们在一个我们认为的特定时间下，系统在空间中的安排。现在让我们看看多路图。我们在前面的部分看到，在量子力学我们对这些叶理感兴趣。但是如果我们看一下这些叶理中的一个特定片段，它代表什么呢？叶理有一些状态在里面。事实证明， 我们可以把它们想象成一种抽象的空间，我们称之为“鳃空间”（branchial space）。 为了理解这个空间，我们必须有一种方法来描述什么在什么附近。但实际上多向图给了我们这个工具。看看这个多向图： 在叶片的每个切片处，让我们画一个图，当两个状态都是同一“分支对”的一部分时，我们将它们连接起来，这样，就像 AA 和 ABB 在这里一样，它们在之前的切片上都来自同一个状态。下面是我们为连续的切片绘制的图表： 我们把这些叫做鳃图。我们可以把它们看作是量子态的相关或纠缠。图中相邻的两种状态高度纠缠；那些离得远的，就不那么近了。我们可以想象，随着系统的发展，我们会得到越来越大的分支图，直到最后，就像我们最初的超图一样，我们可以把这些图想象成一个连续空间。 但是这个空间是什么样的呢?对于我们最初的超图，我们想象我们会得到一些类似普通物理空间的东西（比如接近三维欧几里得空间）。但是鳃的空间更抽象，也更狂野。通常它甚至不是有限维的。（它可能近似于一个希尔伯特投影空间（projective Hilbert space））。但我们仍然可以把它看作是某种空间。 那么，事情变得相当复杂了。但是让我试着给出一些事情是如何运作的基本情况。这里有一个相应的精彩的例子：物理空间的曲率就像量子力学的不确定性原理。这两者之间有什么关联呢？ 不确定性原理告诉我们，如果你测量物体的位置，那么根据它的动量，你会得到一个不同的答案，而不是按照相反的顺序。但是现在想想，当你试图在物理空间里做一个矩形，先朝 x 方向走，再按 y 方向，然后你按相反的顺序做这些，会发生什么。在一个平坦的空间里，你会到达同样的地方。但是在一个弯曲的空间里，你不会： 本质上，在不确定性原理中发生的是，你正在做的就是这个，但是是在鳃的空间，而不是物理空间。因为鳃空间是野生的，而且实际上是非常弯曲的，所以你得到了不确定性原理。 那么下一个问题可能是：爱因斯坦方程在鳃区空间的类比是什么？同样，这也是非常奇妙的：至少在某种意义上，答案是路径积分——现代量子力学和量子场论的基本数学结构。 这又是一个复杂的问题，但是让我试着给它加点料。正如我们把测地线描述为时间过程中穿越物理空间的路径一样，我们也可以把测地线描述为时间过程中穿越物理空间的路径。在这两种情况下，这些测地线都是由相应空间的曲率决定的。就物理空间而言，我们（粗略地）认为，正如爱因斯坦方程所描述的那样，存在与能量相对应的多余因果边，将导致空间超图中的曲率。 好吧，那么鳃空间呢？就像对空间超图一样，我们可以考虑定义鳃图的更新事件之间的因果关系。我们可以再次想象，将因果边的通量（现在不是通过类空超曲面，而是通过分支超曲面）确定为与能量相对应的通量。与空间超图的情况很相似，过多的这些因果边会产生在鳃空间（或者更严格地说，在鳃时间中产生相当于曲率的效果）。但是这种曲率会影响到穿越鳃空间的测地线。 在广义相对论中，质量（或能量）的存在导致空间曲率，从而导致测地线的路径转向——这通常被解释为重力的作用。但是现在我们有了一个类似的量子力学，在我们的鳃区。能量的存在实际上导致了鳃空间的曲率，使通过鳃空间的测地线路径转向。 转向相当于什么？基本上这正是路径积分所说的。路径积分（和量子力学的通常形式）是用复数来建立的。但也可以从转角的角度来考虑。这就是我们在鳃区空间中的测地线所发生的。在路径积分中有一个叫作用量（action）的概念——这是一种相对论能量的类比——当我们更仔细地计算时，我们的因果边的流量与作用量相对应，但也正是决定测地线转动速度的因素。 它们完美地结合在一起。在物理空间中，我们有爱因斯坦的方程式—— 广义相对论的核心。在鳃空间（或者更准确地说，多路空间） ，我们有 Fe ynman 的路径积分——现代量子力学的核心。在我们的模型中，它们只是同一个想法的不同方面。这是一个令人惊异的统一，我不得不说我没有预见到它; 而这正是我们把规则应用到关系集合或者超图的简单模型的必然结果。 鳃空间运动与纠缠视界Branchial Motion and the Entanglement Horizon 我们可以把物理空间中的运动看作是在空间超图中探索新元素的过程，并可能受到它们的影响。 但既然我们现在谈论的是鳃空间，我们很自然地就会问，那里是否也有类似运动的东西。 答案是有的。 这基本上是同样的事情： 但是我们不是在空间超图中探索新的元素，而是在鳃图中探索新的元素，并且可能会受到它们的影响。 我们可以用量子力学的标准术语来谈论这个问题：当我们在鳃区空间移动时，我们实际上正在与越来越多的量子态“纠缠”。 那么，让我们把这个类比向前再推进一步。在物理空间中，有一个最大的运动速度，即光速 c。那么在鳃区呢？在我们的模型中，我们可以看到，在鳃的空间中，也有一个最大的运动速度。或者，换句话说，我们可以纠缠新的量子态有一个最大速率。 在物理空间中，我们把光锥看作是在空间的某个特定位置受到某些事件因果影响的区域。同样，我们可以讨论纠缠锥，它定义了在鳃区空间中可以受到在鳃区空间某个位置的事件影响的区域。正如有一个因果图将基本的光锥编织在一起，也有类似的东西将纠缠锥编织在一起。 这种类似的东西就是多路因果关系图：一个表示多路系统中任何地方都可能发生的所有事件之间因果关系的图。下面是一个简单的字符串替换系统的几个步骤的多路因果图示例——其实它已经相当复杂了： 但在某种意义上，多向因果图是对可以影响观察者体验的一切事物的最完整的描述。它描述的一些因果关系代表了类似宇宙的联系；一些代表了类似分支的联系。但是他们都在那里。因此，在某种意义上，多向因果图就是相对论和量子力学的结合点。从一个方向切割，你会看到物理空间中的关系; 向另一方向切割，你会看到量子状态之间在鳃空间中的关系。 为了帮助理解这是如何工作的，这里有一个非常简化版本的多路因果关系图： 每个点都是多路系统某个分支上的超图中发生的事件。现在这个图表记录了这个事件和其他事件的因果关系。在这个简化的例子中，有一些纯粹的类时关系——用向下的箭头表示——在这些关系中，超图的某些元素基本上正在影响它未来的自身。但是也存在类空和类分支关系，在这种关系中，事件影响的元素要么在超图中“空间上”分离，要么在多路系统中“分支上”分离。 但是在所有这些复杂的事情中，有一些美妙的事情发生了。只要基本规则具有因果不变性，这就意味着多路因果图中的各种规律性。例如，它告诉我们，当我们把不同的分支 / 时间片投射到时空中时，我们得到的所有这些因果关系图实际上都是一样的——这就是导致相对论的原因。 但是因果不变性也有其他的后果。其中之一就是应该有一个类似狭义相对论的概念，不是适用于时空，而是适用于分支时间。狭义相对论的参考框架现在是我们的量子观测框架。物理空间中速度的类比是纠缠新量子态的速率。 那么像相对论时间膨胀这样的现象呢？在鳃的空间有没有类似的动作？事实上是有的。事实证明，这就是所谓的量子芝诺效应：如果你以足够快的速度反复测量一个量子系统，它就不会改变。这种现象在描述测量的标准形式主义的附加量子力学中有所体现。但是在我们的模型中，它直接来自于鳃和物理空间的类比。 做新的测量相当于与新的量子态纠缠在一起，或者相当于在鳃空间中移动。与狭义相对论的情况类似，当你以最大速度移动时，你不可避免地会在时间里对事物进行采样，因此你得到了时间膨胀，这意味着你的“量子进化”减慢了。 所以，物理空间中存在相对论现象，鳃空间中存在量子类比。但是在我们的模型中，这些都是一件事情的多个方面：多路因果图。那么有没有这两种现象可以混合在一起的情况呢？通常不存在：相对论现象涉及大的物理尺度; 量子现象往往涉及小的尺度。 但是一个极端情况的例子是黑洞，它们可以混在一起。我已经多次提到，黑洞周围事件视界的形成与因果图中的断裂有关。但不仅如此，它实际上不仅在时空因果图中是断开的，在完全多路因果图中也是如此。这意味着在物理空间中不仅存在一个普通的因果视界，而且在鳃区空间中也存在一个“纠缠视界”。正如空间超图的一部分在有黑洞时会断开一样，鳃图的一部分也会断开一样。 这意味着什么？结果是多种多样的。其中之一是，即使量子信息没有穿过因果事件视界，也可以被困在纠缠视界内，因此实际上黑洞是在“表面”（至少是在鳃空间的表面）冻结量子信息。我们的模型暗示这是一个奇怪的现象，但也许特别有趣的是，它与一些最新的物理学工作中出现的关于黑洞的结论非常一致，这些工作是关于量子场论中所谓的全息原理和广义相对论的。 这里还有另一个相关的奇怪现象。如果你通过了黑洞的因果视界，那么一个不可避免的事实就是你最终会被潮汐力无限地物理拉长（“ spaghettified”）。那么，如果你通过纠缠视界，类似的事情也会发生——除了现在你将在鳃空间而不是物理空间变得狭长。在我们的模型中，这最终意味着你不能进行量子测量——所以在某种意义上，作为一个观察者，你不能“形成一个经典的思想” ，或者换句话说，在纠缠视界之外，你永远不能“得出一个确定的结论” ，例如，是否有东西掉进了黑洞。 光速 c 是一个基本的物理常数，它把物理空间的距离和时间联系起来。在我们的模型中，现在有了一个新的基本物理常数：最大纠缠速度，它将鳃空间的距离与时间联系起来。我称之为最大纠缠速度 ζ （zeta）（ζ 看起来有点像“纠缠 c”）。我不确定它的价值是什么，但是一个可能的估计是，它相当于每秒钟纠缠 10^102 新的量子态。在某种意义上，这是如此之大的事实，这就是为什么我们通常能够“形成经典思想”。 由于（多向）因果关系和能量之间的关系，可以将 ζ 转换为以秒为单位的能量，我们的估计意味着大约每秒 10^5个太阳质量。这是一个很大的价值，尽管可以想象与某些事情无关，比如银河系黑洞的合并（是的，这意味着对于一个智慧生物来说，“量子探索”我们的银河系可能需要六个月）。 找到终极法则Finding the Ultimate Rule 坦白地说，我很惊讶我们能够从我们模型的总体结构中发现这么多东西。但是为了得到物理学最后的基本理论，我们仍然需要找到一个具体的规则。一个给我们三维空间的规则，特定的宇宙膨胀率，特定的质量和基本粒子的性质等等。但是，我们应该如何着手寻找这条规则呢？ 事实上甚至在那之前，我们需要问：如果我们有正确的规则，我们会知道吗？正如我之前提到的，这里有一个关于计算不可约性的潜在的大问题。因为不管基本规则是什么，我们实际的宇宙可能已经应用了 10^500 次。如果存在计算不可约性（这是不可避免的），那么就没有办法从根本上减少决定所有这些规则应用程序的结果所需的计算量。 但我们不得不希望的是，即使宇宙的完全演化在计算上是不可约的，在某种程度上仍然有足够的“计算可约性隧道” ，我们至少能够找出需要什么才能与我们在物理学上所知道的进行比较，而不必进行所有的计算工作。我不得不说，我们最近成功地从我们模型的总体结构中得出结论，使我对这种可能性更加乐观。 但是，那么我们应该考虑哪些规则呢？自然科学的传统方法（至少在过去的几个世纪里）往往是：从你所研究的系统的知识开始，然后尝试“逆向工程”它的规则是什么。但是在我们的模型中，在某种意义上，太多的出现使得这种方法无法奏效。看看这个： 考虑到这个结构的整体形式，你是否认为它可以按照以下规则生成： {{x,y,y}, {y,z,u}}→{{u, z,z}, {u,x,v}, {y,u,v}} 我自己研究简单程序的计算宇宙已经有 40 年了，我不得不说，即使是现在，我还是很惊讶地发现自己经常被极其简单的规则所折磨，而这些规则却能赋予我从未预料到的行为。这在我们现在使用的非结构化的模型中尤其常见。因此，最终找出这些模型中可能发生的情况的唯一真正方法就是列举可能的规则，然后运行它们，看看它们能做什么。 但是现在有一个关键的问题。如果我们只是开始列举非常简单的规则，那么在找到我们的宇宙之前，我们还要走多远？或者换句话说，我们的宇宙规则到底有多简单？ 从某种意义上说，宇宙的法则对于宇宙中的每一个元素——每一个粒子、空间中的每一个位置——都有一个特殊的例子。但是，我们已经能够找到明确的科学定律，系统物理学甚至已经成为可能，这一事实本身表明，这一定律至少没有那么复杂。但是这又有多简单呢？我们不知道。我不得不说，我不认为我们最近的发现对这个问题有任何特别的阐述——因为他们基本上说，物理学中的许多东西都是通用的，与基本规则的具体细节无关，不管它多么简单或复杂。 为什么是这个宇宙？规则的相对论 Why This Universe? The Relativity of Rules 但是，假设我们发现我们的宇宙可以用某种特定的规则来描述。那么显而易见的问题就是：为什么是这条规则，而不是另一条？科学史——当然是从哥白尼（Copernicus）以来——一次又一次地向我们证明，我们“并不特别”。但是，如果我们发现的描述宇宙的规则是简单的，那么这种简单不就是“特殊”的标志吗？ 我一直对此感到好奇。例如，这个规则之所以简单，是因为我们作为存在于我们特定宇宙中的实体，选择建立我们描述事物的方式吗？在另一个宇宙中，根据其他的规则，存在的实体会建立他们描述事物的方式，使得他们的宇宙规则对他们来说很简单，即使对我们来说可能很复杂？ 或者在某种基本意义上，宇宙的规则是什么并不重要：对于嵌入在一个宇宙中的观察者来说，他们按照与那个宇宙相同的规则运行，关于宇宙如何运行的结论总是相同的？ 或者这是一个超出科学范畴的问题？ 令我相当惊讶的是，从我们最近的发现中浮现出来的范例似乎暗示了一个明确的——尽管起初看起来很奇怪的——科学答案。 到目前为止我们所讨论的，我们在想象，我们的宇宙有一个特定的，单一的规则，有效地以所有可能的方式被一遍又一遍地应用。但是，如果不是只有一条规则可以使用呢？如果所有可以想象的规则都可以使用，那该怎么办？如果每个更新事件都可以使用任何可能的规则呢？（请注意，在一个有限的宇宙中，只有有限的许多规则可以适用）。 起初，这种设置似乎不会带来任何明确的结果。但是想象一下，制作一个绝对可能发生的一切的多向图——包括所有可能规则的所有事件。这是一个巨大而复杂的物体。但是它不是无结构的，而是充满了各种各样的结构。 关于它有一件非常重要的事情：它基本上保证具有因果不变性（基本上是因为如果有一个规则可以做一些事情，那么总会有另一个规则可以撤销它）。 因此，现在我们可以制作一个规则空间多路因果图——它将显示一个规则空间相似的相对论。这意味着在规则空间的多向图中，我们可以期望生成不同的叶片，但是它们都能给出一致的结果。 这是一个非凡的概念上的统一。我们有物理空间，鳃空间，现在我们也可以称之为规则空间（或统治空间）。同样的总体思想和原则适用于所有这些问题。正如我们在物理空间和鳃空间中定义了参考框架一样，我们也可以在规则空间中定义参考框架。 但是观察者可以在规则空间中建立什么样的参考系呢？在一个典型的例子中，我们可以把规则空间中不同的参考框架看作是对应于不同的描述语言，观察者可以用这些语言来描述他们对宇宙的体验。 抽象地说，这是一个熟悉的概念，即给定任何特定的描述语言，我们总是可以明确地编写任何通用计算机的程序来将其翻译成另一种描述语言。但是我们在这里要说的是，在规则空间中，只需要选择一个不同的参考系，就可以让我们对宇宙的描述使用不同的描述语言。 其原因大致是规则空间多向图中规则序列的不同选择对应着规则空间的不同叶片，而规则空间多向图实际上可以被设置为“计算”任何给定的描述语言都可以得到的输出。这种方法能够成功，最终取决于我们的规则序列能够支持通用计算（计算等价性原则意味着它们无处不在地支持通用计算）这一事实，这实际上就是为什么它只需要“在规则空间中选择一个不同的参考框架”来“运行一个不同的程序” ，并得到对宇宙观测行为的不同描述。 这是一幅奇怪但相当吸引人的画面。宇宙有效地利用了所有可能的规则。但作为嵌入宇宙中的实体，我们选择了一个特定的叶状结构（或参考系序列）来理解正在发生的事情。这种叶理的选择对应于一种描述语言，它给了我们描述宇宙的独特方式。 但是，关于宇宙独立于叶状结构，又有什么确切的说法呢？有一件事是直接的：宇宙，不管人们用什么来描述它，只是一台通用的计算机，仅此而已。这种超级计算在宇宙中是不可能的。 但是考虑到我们模型的结构，还有更多。就像物理空间中存在一个最大速度（光速 c），而鳃空间中存在一个最大速度（最大纠缠速度 ζ） ，所以在规则空间中也必然存在一个最大速度，我们可以称之为 ρ——这实际上是另一个自然界的基本常数。（ρ 的恒常性实际上反映了计算等效的原则）。 但是在规则空间中运动对应着什么呢？基本上这是规则的改变。如果说这只能在有限的速度下发生，那就是说计算是不可约的：一个规则无法以无限的速度模拟另一个规则。鉴于这种有限的“仿真速度” ，存在“仿真锥” ，它类似于光锥，它定义了一个人在一定时间内在规则空间中能走多远。 ρ 的单位是什么？本质上，它们是程序长度除以时间。但是在计算理论，人们通常认为程序长度可以被不同的计算模型任意缩放，而在这里，程序长度的度量以某种方式从根本上锚定于规则空间多路系统和物理学的结构。（顺便说一句，在规则空间中也会有类似的曲率和 爱因斯坦方程式——它可能对应于计算复杂性理论的几何化和类似 P？=NP）。 关于规则空间的结构还有很多要说的。例如，让我们想象一下，我们试图制作一个对开式，在其中我们将时间冻结在规则空间的某个地方。这就相当于试图用一些可计算化简的模型来描述宇宙，随着时间的推移，维护这一点将变得越来越困难，因为仿真锥有效地提供越来越多的计算不可化简性。 那么，这一切对于我们最初的目标——找到一条描述我们宇宙的规则——意味着什么呢？基本上它的意思是任何（计算通用）规则都可以——如果我们准备编写适当的描述语言的话。但问题是，我们基本上已经定义了我们描述语言的至少一些元素：它们是我们的感官探测到的各种事物，我们的测量装置测量的各种事物，以及我们现有的物理描述。所以现在我们的挑战是找到一个规则，成功地描述在这个框架内我们的宇宙。 对于我来说，这是一个非常令人满意的解决方案，解开了为什么某些特定的规则会被选择用于我们的宇宙之谜。答案是， 从根本上来说，并不存在一个特定的规则；基本上，任何能够进行通用计算的规则都可以。 只是我们选择使用某种特定的描述方式，就会有某种明确的规则来描述我们的宇宙。从某种意义上说， 无论这条规则有多么特别，都只是我们描述方式特别的反映。实际上，宇宙对我们来说唯一特殊的东西就是我们自己。 这为另一个长期存在的问题提供了一个明确的答案：是否存在其他宇宙？在我们的设置中，答案基本上是否定的。我们不能只是“选择另一个规则，然后得到另一个宇宙”。因为在某种意义上，我们的宇宙已经包含了所有可能的规则，所以只能有一个（可能还有其他宇宙会有不同程度的超计算）。 但也许还有一些更奇怪的事情是可能发生的。虽然我们通过我们特定类型的描述语言来看待我们的宇宙和现实，但还有无数其他可能的描述语言可以导致对现实的描述，这些描述语言本身看起来是连贯的（甚至在某些恰当的定义中是“有意义的”），但在我们看来，它们似乎与我们的宇宙完全不连贯和毫无意义。 我一直认为，存在于我们宇宙中的任何实体，至少必须“经历与我们相同的物理学”。但现在我意识到这不是真的。实际上，描述和体验我们的宇宙的不同方式几乎是无限多样的，或者实际上，对于宇宙中的实体而言，存在着几乎无限多样的不同“存在位面”——对应于规则空间中不同的可能参考系，所有这些最终都通过宇宙计算和规则空间相对论联系。 六、Wolfram 物理项目的前景 为宇宙做语言设计的挑战The Challenge of Language Design for the Universe 为宇宙建立模型意味着什么？如果我们只是想知道宇宙在做什么，那么我们就有了宇宙，我们可以观察它在做什么。但是当我们谈到建立模型时，实质上是想要一个宇宙的表示，并以某种方式将它与我们人类能够理解的东西联系起来。考虑到计算不可约性，我们并不期望一个模型能在任何基本意义上“预先预测”宇宙的精确行为到每一个细节（就像我现在写这个句子一样）。但我们确实希望能够指出模型（我们理解其结构），然后能够说这个模型符合我们的宇宙。 在前面的章节中，我们说想要找到一个规则，我们可以在某种意义上连接我们为宇宙所使用的描述语言。但是规则本身的描述语言应该是什么呢？在我们习惯于描述的宇宙的基本规律和特征之间，不可避免地存在着超长的计算距离。因此，正如前文反复提到的那样，我们不能指望在构建规则时直接使用我们用来描述世界（或物理学）的普通概念。 我花了大半辈子的时间做语言设计师，现在主要是构建全面的计算语言，即 Wolfram 语言。我现在认为，从许多方面来看，寻找物理学基本理论的努力只是语言设计中的又一个挑战——甚至可能是最终的挑战。 在设计一种计算语言时，人们真正想要做的是在两个领域之间建立一座桥梁：一个是可以通过计算完成的抽象世界，另一个是人们理解和感兴趣的“精神”世界。人们可以发明各种各样的计算过程（比如说运行随机选择的细胞自动机规则），但语言设计的挑战在于找出人类历史上此时此刻人们关心的是哪些过程，然后给人们一种方法来描述这些过程。 通常在计算语言设计中，人们会利用自然语言（或在数学和科学领域发展起来的形式语言）来寻找指代特定“计算集合”的词或其类似词。但在我的工作中，语言设计的本质是试图找到可以这样表达的最纯粹的原语。 好了，让我们来讨论一下建立宇宙模型的问题。也许在我努力寻找物理学基础理论的过程中，最重要的一个想法就是，这个理论应该建立在一般的计算范式（而不是，例如，特别是数学）的基础上。因此，当我们谈论用一种语言来描述我们的宇宙模型时，我们可以看到，它必须连接三个不同的领域，它必须是一种人类能够理解的语言，它必须是一种能够表达计算思想的语言， 它必须是一种能够真正代表物理学基本结构的语言。 那么，这种语言应该是什么样的呢？它应该包含哪些类型的原语？导致我在这里所描述的历史，在许多方面都是我试图形成一种适当语言的历史。是三部图（trivalent graphs）吗？它是有序图吗？它是否适用于抽象关系的规则？ 在许多方面，我们不可避免地处于人类认知的边缘。也许有一天，我们会建立起谈论相关概念的熟悉方式。但是现在，我们没有这些。从某种意义上说，这个项目现在可行的原因是，我们已经在开发表达计算思想的方法方面取得了很大进展——至少在我看来，通过 Wolfram 语言，这些表达形式已经变得很熟悉了。 看到我们正在使用的模型的基本结构能够在 Wolfram 语言中得到非常清晰和简洁的表达，当然是令人满意的。事实上，也许可以被看作是对 Wolfram 语言结构的某种认可，在某种意义上，这些模型只是符号表达式转换规则的典型例子，而符号表达式正是 Wolfram 语言的基础。但是，尽管这种结构在 Wolfram 语言中得到了很好的体现，“宇宙运转”的“用例”与 Wolfram 语言通常设置的目的是不同的。 为了服务于人们通常想要的东西，Wolfram 语言主要是获取输入，通过计算对其进行评估，然后生成输出。但是这并不是宇宙所做的。从某种意义上说， 宇宙在一开始就有输入，但现在它只是运行一个评估——由于我们所有不同的对叶状结构的概念，我们正在抽样进行评估的某些方面。 这是一种计算，但是它的计算采用了一种不同于我们习惯的方式。对于一个像我这样的语言设计师来说，这本身就是一件有趣的事情，有着自己的科学和技术衍生品。也许我们需要更多的想法才能完成找到一种方法来表达基础物理学的规则。 但我乐观地认为，我们实际上已经有了几乎所有我们需要的想法。我们还有一个至关重要的方法学帮助我们：我们通过计算机实验进行探索的能力。如果我们把一切都建立在传统的数学方法论的基础上，我们实际上只能探索我们以某种方式已经理解的东西。但是在进行计算机实验时，我们实际上是在抽取原始的可能性计算宇宙，而不受我们现有理解的限制。 当然，和物理实验一样，重要的是我们如何定义和思考实验，以及实际中，使用什么样的描述语言。但是至少对我有帮助的是，我已经做了四十多年的计算实验，已经能慢慢地体会这其中的艺术与科学。 在某种程度上，这很像我们如何从现实世界的经验中学习。通过看到许多实验的结果，我们逐渐建立起直觉，这反过来又让我们开始创造一个概念框架，然后通知我们描述事物的语言设计。不过，人们总是要不断地进行实验。在某种意义上，计算不可还原性意味着总会有惊喜，这也是我在实践中不断发现的，尤其是在这个项目中。 我们是否能够将物理学、计算学和人类的理解结合起来，提供我们可以合理地认为是物理学最终的基础理论？很难知道这会有多难。但我非常乐观地认为，我们最终走上了正确的道路，甚至可能已经有效地解决了语言设计带来的令人着迷的问题。 让我们找到基础理论！Let’s Go Find the Fundamental Theory! 好了，考虑到这些，要怎样才能找到物理学的基本理论呢？ 最重要的是，我认为我们终于走上了正确的道路，对此我感到非常兴奋。 当然，也许并不令人惊讶，这仍然是技术上困难的。 这种困难的一部分直接来自于计算的不可约性和计算出基本规则的结果的困难。 但部分困难也来自于现有物理学的成功和复杂性。 最终，我们的目标是建立一座桥梁，将我们的模型与现有的物理知识联系起来。两方面都有困难的工作要做。试图用与现有物理学相一致的术语来描述我们模型的结果，并试图用与我们模型相一致的术语来描述现有物理学的结构（通常是数学的）。 对我来说，过去几个月我们的发现中最令人满意的一个方面是，它们最终在多大程度上与现存的大量物理学概念产生了共鸣——迄今为止，这些物理学概念有时看上去“仅仅是数学上的”。看起来几乎每个人一直都是正确的，只是需要添加一个新的基板来看看它是如何组合在一起的。这里有弦理论、全息原理、因果组合理论、圈量子引力、扭曲理论等等的线索。不仅如此，还有一些现代数学思想——几何群论、高阶范畴论、非交换几何、几何复杂性理论等——看起来非常一致，以至于人们几乎认为它们一定是为了分析我们的模型而建立的。 我不得不说，我没想到会这样。我们的模型所依据的思想和方法，与物理学，甚至是数学中曾经认真研究过的东西大相径庭。但不知何故，我认为这是一个好兆头，它的出现与物理学和数学领域的许多最新研究惊人地一致。基础和动机是不同的，但是方法（有时甚至是结果）通常看起来可以说是直接适用的。 还有一些我没有预料到的事情，但是这非常重要。在研究简单程序的计算宇宙中的事物（如细胞自动机）时，我通常会发现计算不可约性和不可判定性等现象无处不在。尝试使用数学中复杂的方法，他们几乎总是不及格。这就好像一个人几乎立刻就碰到了不可还原性的墙，所以我们的复杂方法几乎没有什么可做的，它们最终依赖于还原性。 但也许是因为它们是如此的微小，如此的无结构，我们的基础物理模型似乎不是这样工作的。是的，计算是不可约性的，无论是在原则上还是在实践中，这都是非常重要的。但令人惊讶的是，在不可还原性出现之前，还有一个非凡的丰富深度。事实上，我们最近的许多发现都来自于此。同时，现有的物理学和数学方法也有潜力做出巨大贡献。但重要的是它们能够实现；在遇到计算不可还原性之前，有很多事情是可以理解的（顺便说一句，这大概就是为什么我们从根本上能够对物理现实形成一个连贯的观点的原因）。 那么，试图找到物理学基本理论的努力在实践中将如何发挥作用呢？我们计划集中精力推进这个项目，使用基本上相同的研发方法，我们已经在沃尔夫勒姆研究公司耕耘了 30 年，这已经带来了大量的技术——更不用说这个项目到目前为止已经存在的。但是我们计划以一种完全开放的方式做所有的事情。我们已经发布了我们开发的全套软件工具，以及上世纪 90 年代以来的将近一千个存档的工作记录，很快就有超过 400 小时的工作会议视频。 我们希望让人们可以很容易地参与进来，无论是直接参与我们的集中努力，还是参与他们自己的单独努力。我们将会在线直播我们所做的事情，并且尽可能多的邀请互动。我们将举办各种各样的教育项目。我们还计划与其他个人和团体进行（直播）工作会议，并提供发布计算结果和中间结果的渠道。 不得不说，对我而言，现在和过去的几年里，从事这个项目是非常令人兴奋的，令人满意的，而且真的很有趣。我希望随着这个项目的进展，还有很多人能够分享这个故事。我认为我们终于找到了探索物理学基本理论的途径。现在让我们沿着这条路走下去。一起来玩玩吧。让我们试着把这一刻变成人类历史上最终弄清楚宇宙运作秘密的时刻！ 编译：刘金国、Leo、eBeam、Jin 编辑：张爽 来源： https://swarma.org/?p=19291

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价值以能量为核心

choudh 2020-3-4 18:46

统一价值论的 基本思路 就是把 社会科学的 价值理论 ， 建立在 自然科学的 物理学的基础之上， 从而架起整个社会科学通向自然科学的桥梁，其基本观点是 “价值以能量为核心”，它包括几个方面的内容：一是自然界所有价值都从能量进化而来；二是人类社会所有价值都从能量转化而来；三是太阳能是人类价值的根本来源；四是人类社会一切产业的价值来源都是能量；五是价值的本质就是有序化的能量；六是经济与社会发展规模的最终标准是能量规模。 一 、 自然界所有价值都从能量进化而来 达尔文认为 ： 生物是从低级到高级、从简单到复杂逐渐进化而来的，这就是 “生物进化论”；“统一价值论”认为 ：价值与生物相伴相生，价值不是从来就有的，它是随着生物的形成而形成，并随着生物的进化而进化，能量是各种不同物质的运动规模的统一尺度，生物运动是一种特殊的物质运动，价值是维持生物运动的动力源，它从能量进化而来 ，并且价值进化的各个阶段与生物进化的各个阶段之间存在 着 一定的对应关系，这就是 “价值进化论” 。 从价值论的角度，生物可分为六个基本的进化层次：原核生物、原生生物、感觉类生物、认知类生物、评价类生物、意志类生物；与此相对应，价值可分为六个基本的进化层次：无机能价值、有机能价值、要素性价值、生理性价值、个体性价值、社会性价值。归纳起来，从能量进化为 价值的 过程，可分为 六个 基本 阶段： 1、原核生物实现了从“无机能”向“无机能价值”的进化。 价值是能量的有序化状态（即广义有序化能量），生物界（包括人类）的一切价值都起源于能量，而最早的能量都是无机的化学能或光能，而且它们基本上都来源于太阳。最早的生物就是原核生物，它将各种无序状态的无机化学能或光能转化为有序化状态的能量。原核生物种类虽不甚多，但其生态分布却极其广泛，生理性能也极其庞杂，它能够利用各种形式的无机化学能或光能，从而使各种无序的无机化学能转化为有序的无机能（即无机能价值），如红色无硫细菌、红色硫细菌、绿色硫细菌、硝化细菌、硫细菌、氢细菌、铁细菌、一氧化碳细菌等（反硝化细菌除外），它们分别吸收和利用各种硫化物、硝化物、氧化物、氮化物、含铁化合物、含氢化合物等无机物中所蕴含的无机化学能。蓝细菌或蓝藻的主要功能就是将光能转化为体内的能量，并以此为生命运动的动力源。因此，原核生物的根本目的在于 ：充分利用各种无机物的无机能， 使各种无序的 “无机能”（包括无机化学能与光能）转化为有序的无机能（即“无机能价值”）。 2、原生生物实现了从“ 有 机能 ”向“有机能价值”的进化。 原生生物包括原生藻类、原生菌类和原生动物。其中，原生藻类相对于原核生物进一步提高了光能的利用效率，属于自养型生物，其主要功能仍然是将无序的无机能转化为有序的无机能；原生动物大都为可运动的掠食者或寄生者，通过掠食或寄生于原生藻类，把储存于体内的碳水化合物之中的能量转化为自己的能量，由于原生动物的能量来源是有机物，它开始把有机能转化为有机能价值，进而转化为其它食肉动物的食物来源，由此进入生物能量的循环系统之中，实现了价值资源在整个生物圈之内的可通兑性；原生菌类（如黏菌）虽然能够吞入固体食物，并分泌酵素，将食物分解而进行吸收，但是基本上不能转化为其它生物的食物来源，很少进入生物能量的循环系统之中，因此不能实现价值资源的可通兑性。对于原核生物，能够吸收和利用各种无机化学能，但是一种无机化学能往往只能适应于一种原核生物的生存，这种化学能及其价值不具有可通兑性；对于原生动物，能够吸收和利用各种有机化学能，而有机化学能却能够适应于众多生物的生存，可以成为可通兑的价值。原 生 生物的根本目的在于 ：充分利用各种有机物的有机能， 使各种无序的 “ 有 机能 ”转化为有序的 有 机能。因此，从原核生物向原生生物的进化，就是从 “无机能价值”向“有机能价值”的发展，实际上也是从“不可通兑性能量型价值”向“可通兑性能量型价值”的发展。 3、感觉类生物实现了从“有机能价值”向“要素性价值”的进化。 物质的某些物理特性和化学特性虽然不属于能量特性，但是它们能够改变生物机体对于能量的利用率，能够在一定程度上替代、补偿、增强和扩展一部分能量型价值。随着细胞的进一步发展，许多细胞进化出不同类型的生物功能，多细胞生物就是由多种不同生物功能的细胞共同组成的新生物体，并通过分工与合作，使生物体能够适应不同的环境。当某一环境要素或生命要素（如水、氧气、温度等）出现稀缺状态或非正常状态时，生物体内就会通过具有特定生物功能的细胞运行来进行适当补偿或替代，并以消耗一定数量的有机能价值为代价。与此同时，一些非能量特性的生命要素（如氧气、水分、温度等）能够替代、补偿、增强和扩展一些细胞的生物功能，从而可折算成一定数量的生物化学能或有机能价值，因而具有了价值。这些环境要素或生命要素对于生物机体所产生的价值，等效于一定的能量型价值，因而称作 “要素性价值”。 感觉类 生物 （即拥有感觉器官的生物） 的根本目的在于 ：充分利用各种物质的物理特性或化学特性（如隔热性、强度性、光学性、吸水性、氧化性等）， 使各种无序的 物理化学特性 转化为有序的 物理化学特性 。因此，从原生生物向感觉类生物的进化，就是从 “有机能价值”向“要素性价值”的进化，实际上也是从“能量型价值”向“非能量型价值”的发展，使价值的内涵从能量领域向非能量领域的扩展，从“有序化能量”向“扩展有序化能量”的延伸。 4、认知类生物实现了从“要素性价值”向“生理性价值”的进化。 如果不同事物的价值之间是相互独立的，则生物机体就不需要具备一定的分析能力；如果不同事物的价值之间存在一定的关联性，则生物机体就必须具备一定的分析能力。动物一旦拥有了认知器官，就可以开始感知各种事物及其之间的时间关系、空间关系和逻辑关系。感觉类生物虽然开始利用各种要素性价值，但是，只能孤立地、片面地、单方面、直接地利用各种要素性价值。多种生命要素共同作用于生物机体，从而为生物机体的各种生理性运动提供动力源，因而称作生理性价值。由于多种生命要素的价值有机地组合起来所产生的综合价值（即生理性价值）往往不是各种生命要素的价值的简单叠加，这就需要生物机体具有一定的认知能力、分析能力和归纳能力，以深入了解各种生命要素价值与生理性价值之间的时间关系、空间关系和逻辑关系。认知器官生物 （即拥有认知器官或分析器官的生物） 能够根据认知器官的分析结果，根据不同的时间、不同的地点、不同的环境条件、不同的对象来调节自己的效应器官，从而达到综合地、关联性地、适度地、多方面地、间接地利用各种要素性价值，以实现最大的生理性价值。 认知类 生物的根本目的在于 ：充分利用各种事物的逻辑特性（如时间性、空间性、因果性、概率性、归属性等）， 使 事物 各种无序的 逻辑特性 转化为有序 的逻辑特性 。因此，从感觉类生物向认知类生物的进化，就是从 “要素性价值”向“生理性价值”的发展，实际上也是从“独立性价值”向“关联性价值”的发展。 5、评价类生物实现了从“生理性价值”向“个体性价值”的进化。 如果事物的价值量度不发生变化，则生物机体对于它的反应模式就是刚性的、本能的、无条件性的；如果事物的价值量度发生变化，生物机体对于它的反应模式就是弹性的、机动的、有条件性的，这就需要生物具备一定的学习能力。动物一旦拥有了评价器官，就可以开始感知各种事物及其价值之间的量度关系，从而形成对于动态性价值产生动态性的反应。认知器官生物对于价值资源的利用行为通常是刚性的、本能的、不能变更的、无条件性的，它属于无条件反射的范畴。评价类生物对于价值资源的利用行为通常是弹性的、能够变更的、条件性的，它属于条件反射的范畴，它使生物具备了后天学习的能力。由于评价类生物能够对各种事物的价值特性进行分析与计算，从而可以借助于外部物质资和自然力量来间接地作用于劳动对象，并间接地获取各种价值，这类动物还具备了初步的制造和适度操作劳动工具的能力。 评价类 生物 （即拥有评价器官的生物） 的根本目的在于 ：充分利用各种事物的个体特性（如工具性、技术性、科学性等）， 使 事物 各种无序的 个体特性 转化为有序 的个体特性 。因此，从认知类生物向评价类生物的进化，就是从 “生理性价值”向“个体性价值”的发展，实际上也是从“不可计量价值”向“可计量价值”的发展，也是从“价值的定性分析”向“价值的定量分析”的发展。 6、意志类生物实现了从“个体性价值”向“社会性价值”的进化。 高等动物的行为通常具有高度的动态性、复杂性和关联性，而对于各种行为所产生的价值进行准确的评估，就需要具备高度的预测能力。高等动物的行为主要是依靠意志来控制，意志的本质是人脑对于行为关系的主观反映，其客观目的在于引导人追求最大的行为价值率。由于高等动物的行为往往具有很强的社会性，这种社会性通常包括社会分工、社会管理与社会意识三个层次。意志器官的核心作用在于提高人对于各种社会性生产资料（包括社会分工、社会管理与社会意识）的利用效率，并通过调节自己的社会行为，来实现最大的行为价值率。由于人类社会是一个高度复杂化、动态化、关联化的系统，人的社会行为通常具有高度的复杂性、动态性和关联性，因此要想实现社会行为的最大价值率，就必须确立正确的价值目标，制订正确的行为方案，实施正确的行为细则，而要做到这一点，就必须对各种社会行为所涉及的各种社会事物的价值特性进行全面而精确的预测，并在社会行为的实施过程中进行不断的修正。意志类生物 （即拥有意志器官的生物） 的最大特点，就是对自身的行为（特别是社会行为）所产生的价值进行准确的预测，因而必须具有高度的价值预测能力，特别是具有高度的社会性价值的预测能力。 意志类 生物的根本目的在于 ：充分利用各种事物的社会特性（如经济性、政治性、文化性等）， 使 事物 各种无序的 社会特性 转化为有序 的社会特性 。因此，从评价类生物向意志类生物的进化，就是从 “个体性价值”向“社会性价值”的发展，实际上也是从“不可预测价值”向“可预测价值”的发展。 价值的进化序列如下图所示： 二 、 人类社会所有价值都从能量转化而来 统一价值论认为：人类本身就是一个复杂的价值运行与转化系统，一方面他不断地投入各种价值，另一方面不断地产出各种价值。 人类的价值可分为代谢性价值、生理性价值、个体性价值和社会性价值四个基本层次， 而每一个层次的价值都有特定的价值子系统来运行，因此人类的价值系统可以分解为若干个相对独立的价值子系统：代谢性价值系统、生理性价值系统、个体性价值系统、社会性价值系统。其中，代谢性价值（即食物类价值）通过代谢性价值系统来运行；生理性价值（即温饱类价值）通过生理性价值系统来运行；个体性价值可分为个体性消费价值（即安全健康类价值）和个体性生产价值两个方面，它们通过个体性价值系统来运行；社会性价值可分为社会性消费价值（即人尊自尊类价值）和社会性生产价值两个方面，它们通过社会性价值系统来运行。 生理性价值是在代谢性价值的基础上发展起来的 ，其客观目的在于发挥替代、强化、扩展 代谢 性价值的作用， 并 可折算成一定数量的 代谢性价值； 个体性价值是在生理性价值的基础上发展起来的，其客观目的在于发挥替代、强化、扩展生理性价值的作用， 并可 折算成一定数量的 生理性价值；社会 性价值是在 个体 性价值的基础上发展起来的，其客观目的在于发挥替代、强化、扩展 个体 性价值的作用， 并可 折算成一定数量的 个体性价值 。 归根结底，人类社会的所有价值都从代谢性价值（即食物类价值）发展起来的， 其客观目的在于发挥替代、强化、扩展 食物类 价值的作用， 并 可折算成一定数量的 食物类价值。由于食物类价值的核心内容，就它所含有的 “生物化学能”，因此人类社会所有价值都是从生物化学能的基础上发展起来的 ，其客观目的在于发挥替代、强化、扩展 生物化学能 的作用， 并 可折算成一定数量的 生物化学能。 人类价值系统的组成结构及运行情况如下图： 人类系统能量向价值的转化过程如下图： 三 、 太阳能是人类价值的根本来源 人类的使用价值可分为消费性价值和生产性价值 。其中 ，消费性价值可分为食物类价值、温饱类价值、安全健康类价值、人尊自尊类价值，生产性价值可分为个体性生产价值（包括工具价值、技术价值与科学价值）与社会性生产价值（包括经济价值、政治价值与文化价值）。这些价值都是人类通过各种渠道直接或间接地从能量转化而来，由于地球上的一切能量均来源于太阳能，因此人类的一切价值都是由太阳能直接或间接地转化而来。 归纳起来，太阳能向人类价值的转化通道主要有三条： 1. 动 物与 植物的 价值 转化通道 植物通过叶绿素的光合作用，将太阳能转化为有机物质（如淀粉、纤维素、糖类、），贮存在植物的体内（根、茎、叶、果等），然后，植物的本体一部分直接转化为人类所需要的四种消费性价值和个体性生产价值，并间接地转化为社会性生产价值。植物的本体另一部分被食草动物所摄取，并转化为食草动物体内的营养物质（如肉、脂肪、皮、毛等），这些食草动物通过人类的加工过程转化为人类所需要的四种消费性价值和个体性生产价值，并间接地转化为社会性生产价值。食肉动物又以食草动物为食物，并转化为食草动物体内的营养物质（如肉、脂肪、皮、毛等），这些食草动物通过人类的加工过程转化为人类所需要的四种消费性价值和个体性生产价值，并间接地转化为社会性生产价值。 2. 矿产资源的 价值 转化通道 矿产资源是地壳在其长期形成、发展与演变过程中的产物，是自然界矿物质在一定的地质条件下，经一定地质作用而聚集形成的。依据形成矿产资源的地质作用和能量、物质来源的不同，地质作用（或成矿作用）可分为内生成矿作用、外生成矿作用、变质成矿作用与叠生成矿作用 四 种。其中，内生成矿作用是指由地球内部热能的影响导致矿床形成的各种地质作用；外生成矿作用是指在太阳能的直接作用下，在地球外应力导致的岩石圈上部、水圈、生物圈和气圈的相互作用过程中，在地壳表层形成矿床的各种地质作用；变质成矿作用是指由于地质环境的改变，特别是经过深埋或其他热动力事件，使已由内生成矿作用和外生成矿作用形成的矿床或含矿岩石的矿物组合、化学成分、物理性质 及 结构构造发生改变而形成另一类性质不同、质量不同矿床的地质作用；叠生成矿作用是一种复合成矿作用，是指因多种成矿作用复合叠加而形成矿床的一种地质作用。这四种不同的成矿作用形成四类不同的矿床，即内生矿床、外生矿床 、变质矿床 和叠生矿床。无论是哪种矿产资源，都需要能量的作用与推动才能形成。而成矿作用所需要的能量一方面来源于太阳能 ；另一方面 来源于地球的内部能量。由于地球本身就是由太阳星云（即太阳形成后残留下来的气体与尘埃形成的圆盘状）经过冷却过程和吸积过程以后形成的，因此地球内部的能量最终也来自于太阳能。总之，矿产资源的形成能源均来源于太阳能。矿产资源经过人类的开发利用以后，就分别转化为人类所需要的各种使用价值。矿产资源还有一个重要来源，那就是植物遗体所贮存的有机能经过漫长的地质演变而形成的。大量植物埋在地下以后，经过漫长的地质演变，逐渐形成固态的煤炭、液态的石油、气态的天然气等。而植物遗体所贮存的能量来源于植物对于太阳能的光合作用，因此这类矿产资源也是在太阳能的作用下形成的。 3. 自然环境的 价值 转化通道 地球自然环境的形成经历了漫长的地质演变过程和能量作用过程。约在 46 亿年前刚从太阳星云形成的地球，地壳较薄而地球内部温度又很高，因此火山爆发频繁，从火山喷出的气体构成了地球的还原性大气。原始地球由于不断散热，灼热的表面逐渐冷却下来，高温的水蒸汽逐渐凝结成雨点并降落到地面，形成了原始海洋。在降雨过程中，大气中的氢、二氧化碳、氨和烷等有一部分带入原始海洋，为原始生命的出现提供了条件。随着地壳板块的挤压运动与漂移运动，陆地开始出现，陆地上硅铝质岩石经过漫长的风化作用，逐渐形成了土壤，为植物的生长创造的必要环境。大量植物的光合作用使原来的还原性大气逐渐演变成富氧性大气，并不断地改变着地球的自然环境。总之，地球上自然环境的形成是漫长的地质演变和能量（特别是太阳能）作用的结果， 而且 地球上目前的自然环境能够得以维持和稳定仍然是太阳能持续作用的结果。当人类的活动空间不大、活动规模不高时，地球上的各种自然环境要素的供给量可以视为无限化（或者说，不存在稀缺性）， 那么 此时的各种自然环境要素就没有实际的价值量（即功能价值等于耗散价值）。随着人类活动空间的不断扩展和活动规模的不断提高，地球上的各种自然环境要素的供给量就逐渐趋于有限化， 那么 此时的各种自然环境要素就逐渐具有了实际的价值量（即功能价值大于耗散价值），这些具有价值的自然环境要素就开始转化为自然资源，并具有 “矿产资源”完全相同的价值特性，再经过人类的开发利用以后，就直接或间接地转化为人类所需要的各种使用价值（包括社会性生产价值）。 太阳能向人类价值的转化通道， 如下图 （图中的虚线表现为间接作用）： 四 、 人类社会一切产业的价值来源都是能量 人类社会系统是一个不断从自然界摄取能量、驾驭能量和消耗能量的大系统，人类生存与发展的过程实际上就是一个不断摄取能量、驾驭能量和消耗能量的过程。根据能量转化通道的不同，人类生产过程分为三种基本方式。 1. 农业 以太阳能转化为有机化学能为主要能量转化通道的生产方式，就是农业。人类通过种植树林、谷物、花草等手段来发展种植业，通过养殖食草动物（如牛、羊、马等）与食肉动物等手段来发展养殖业。农业的生产过程实际上就是将太阳能经过植物的光合作用转化为植物机体中的有机化学能 。其中 一部分植物机体用以喂养动物，并转化为动物机体中的有机化学能。 总之，一切农业产品的价值都是由太阳能直接或间接地转化而来。 2. 工业 把自然界的能源（如石油、煤炭、天然气、太阳能、风能、水力等） 及 农业产品中的有机化学能转化为电能，并将电能转化为产品的能量特性（即有序化实能）和非能量特性（即有序化虚能）为主要能量转化通道的生产方式，就是工业。例如，水力发电业就是将水力转化为电能，机械加工业就是将电能转化为机械能以来改变金属物质的形态，电解业就是将电能转化为金属的化学能，钢铁业就是利用煤炭与电能将铁矿石转化为钢铁。 总之，一切工业产品的价值都是由太阳能、电能、地质能直接或间接地转化而来。 3. 广义 生产 业 通过提高农业和工业在能量摄取、能量驾驭和能量消耗方面的效率性，以改善工业与农业的能量转化通道的运行效率的生产方式，就是广义 生产 业，它包括经济类 生产 业、政治类 生产 业和文化类 生产 业等。 广义生产业产品的价值都是由农业产品、工业产品的价值转化而来，总之，都是由太阳能、电能、地质能直接或间接地转化而来。 以轻工业品的生产过程为例， 所有产品的价值都来源于太阳能、地质能和电能，而地质能与电能最终都来源于太阳能。 轻工业品的 价值 转化通道 如下图 ： 五 、 价值的本质是有序化能量 物理学的 “耗散结构论”认为：当物质系统处于开放状态、非线性作用和远平衡态时，就会出现一种全新的物质结构：耗散结构，它具有自组织能力的生命特征。而耗散结构是一种有序化结构，物质系统要维持这种耗散结构，就必须不断地从外界输入“负熵”，从而保持物质系统的有序化发展过程。 根据 “热力学第一定律”，物质系统的自发过程就是无序化的发展过程，同时也是“熵函数”的增长过程，这就是“熵增原理”。 根据 “熵”的原始定义 d Ｓ＝ d Ｑ ∕ Ｔ可知：Ｔ是熵流的温度，其值永远为正；而 d Ｑ是该熵流中能够改变系统内部要素有序化程度的那部分能量。当 d Ｑ为正值时， d Ｓ为正值，称为正熵，说明该熵流只能降低系统的有序化程度，它所对应的能量 d Ｑ是一种引发无序化过程的能量；当 d Ｑ为负值时， d Ｓ为负值，称为负熵，说明该熵流可以提高系统的有序化程度，它所对应的能量是一种引发有序化过程的能量。虽然在形式上讲，影响耗散结构有序化过程的因素是熵或负熵，但真正起实际作用的却是熵或负熵所对应的能量，任何形式的熵或负熵都是以一定的物质能量作为其客观内容和基本动力。例如，对于一般的动物来说，输入体内的负熵主要来自于食物所包含的生物化学能量。 总之， “ 负熵 ”的核心内容就是它含有的有序化能量，“正熵”的核心内容就是它含有的无序化能量。 统一价值论认为： 价值 的本质就是 “广义有序化能量”，它 包括有序化实能与有序化虚能两个部分 。其中 ，有序化实能就是直接的有序化实能，有序化虚能就是间接的有序化实能。有序化虚能是由有序化实能转化而来，它反映了有序化实能与主体之间的间接作用关系。例如，一个杯子的价值等于它所含有的直接有序化能量（在这里等于零） 及 生产、运输、贮存、销售这个杯子过程中所消耗的所有间接有序化能量的总和。人类的进化水平越高，社会的价值层次越高，直接的有序化能量（即有序化实能）在价值总量的比例中所占的比重越小，间接有序化能量（即有序化虚能）在价值总量的比例中所占的比重越大 ，即价值虚实系数越大 。对于极低等的生物来说，食物中的 “生物化学能”在其价值总量中占有绝对高的比重。 由于 “有序化虚能”的客观目的在于起着替代、补偿、加强、扩展“有序化 实能 ”的作用，因此，“有序化虚能”的大小取决于它所 替 代、补偿、加强、扩展 “有序化 实能 ”的数量，即“有序化虚能”必须折算成一定数量的“有序化实能”。 研究表明 ，价值的层次越高，有序化虚能在价值的内部结构中所占的比重越来越大，其复杂性、多样性、动态性、关联性就越强。其中，在食物类价值中，有序化虚能所占的比重很小，几乎可以忽略不计，因此食物类价值具有最弱的复杂性、多样性、动态性、关联性，无论对于什么样的主体，无论在什么环境下，食物类价值的大小基本不变；在社会性价值中，有序化实能所占的比重很小，几乎可以忽略不计，因此社会性价值具有最强的复杂性、多样性、动态性、关联性。 价值与能量的逻辑关系如下图： 六 、经济与社会发展规模的 最终标准是能量规模 一个国家的经济发展规模可以用国民生产总值来衡量，国民生产总值（ Gross National Product ，简称 GNP ）是指一个国家（地区）所有常驻机构单位在一定时期内（年或季）收入初次分配的最终成果，是一个国家的生产要素所生产的最终产品价值。然而，国家的发展包括经济、政治与文化等多个方面的内容。由于人类生存与发展的过程在本质上就是摄取能量、驾驭能量和消耗能量的过程，因此国家的经济与社会发展的规模可以从能量角度来进行考量。 根据能量转化通道的不同，社会的生产行业可分为农业、工业和 广义生产 业三大类 。其中 ，农业是以太阳能转化为有机化学能为主要能量转化通道的生产方式，因此农业的生产规模可以通过计算其太阳能的有效摄取流量来进行考量；工业是把自然界的能源 及 农业产品中的有机化学能转化为电能、并将电能转化为产品的价值特性为主要能量转化通道的生产方式，因此工业的生产规模可以通过计算其自然能量（如石油、煤炭、天然气、太阳能、风能、水力等） 及 农业产品能量（如木材）的有效摄取流量来进行考量；广义 生产 业是以提高工业和农业的能量转化效率为主要能量转化通道的生产方式，因此广义 生产 业（包括经济、政治与文化等综合行业）的生产规模可以通过计算其能量转化效率的有效改变量来进行考量。 不过，采用能量方式来考量一个国家的经济与社会发展规模时，需要正确处理如下关系： 一是 能量消耗规模与能量利用规模 。能量消耗规模并不等于能量利用规模，如果把自然界经过漫长时间才积累的能量（如石油、煤炭、天然气等）开采出来，但是不能合理地利用，而是大量地浪费掉，这时，能量消耗规模就会大于能量利用规模。 二是 资源消耗规模与能量利用规模。 资源消耗规模并不等于能量利用规模，许多非能量型矿产资源（如铁矿、铜矿和金矿等）凝聚着地球漫长的能量作用，含有大量的间接的有序化能量，对于这些矿产资源的不合理开采和不合理利用，就会造成自然能量的大量浪费。此外，水力资源、土地资源、森林资源、湿地资源、海洋资源等同样凝聚着地球漫长的能量作用，含有大量间接的有序化能量，对于这些自然资源的不合理开采和不合理利用，也会造成自然能量的大量浪费。 三是 环境变化与能量利用规模。 如果能量或资源在利用过程中造成了生态环境巨大破坏， 那么 这种能量利用是负面价值的，相当于造成了能量的大量浪费；如果能量或资源在利用过程中造成了生态环境的不断改善， 那么 这种能量利用是正面价值的，相当于提高了能量的利用效率。 四是 产品闲置规模与能量利用规模 。如果把能量转化为工业与农业产品以后，又将这些产品闲置下来，甚至浪费掉，就相当于造成了能量的大量浪费。例如，建设起来的房地产出现严重空置，生产出来的工业品出现大量库存，种植出来的粮食出现大量霉变，就会造成能量的大量浪费。 五是 经济发展规模与社会发展规模 。人类在摄取能量以后，往往并不是把这些能量全部用于经济领域（即社会分工领域），而是将其中的一部分用于政治领域（即社会管理领域）和文化领域（即社会意识领域）。因此，人类社会的能量利用规模，并不是只代表着经济规模，还代表着政治规模和文化规模，通常代表着社会发展的综合规模。 六是 能量利用效率与能量利用规模 。广义 生产 业根本目的在于改善社会对于能量的利用效率。因此，有些小国家虽然没有多少工业和农业，但是它们的信息业很发达，它们可以通过改变 其他 国家的能量利用效率来提高自己的能量利用规模。政治文明的提高和社会意识的进步是广义 生产 业走向高水平的重要标志，它们对于能量利用规模的贡献量往往是巨大的，因此我们不能只重视经济的发展，而忽略社会管理（包括政治）和社会意识（包括文化）方面的发展。 从能量角度来考量一个国家的经济与社会发展的规模，这是一个全新的观察角度，它有利于人们正确地看待和处理人与社会、社会与自然的相互依存关系，有利于人们充分重视环境保护与自然资源的合理利用，有利于维护人类的长远利益。 由此得出一个重要的社会规律： 经济与社会的能量发展规律： 经济与社会的发展规模在根本上取决于社会对于能量的直接或间接的有效利用规模。

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能量的本质探秘

choudh 2020-3-4 18:14

统一价值论把社会科学的 “价值”概念建立在自然科学的“能量”概念基础之上，显然，要想准确理解“价值”的真实内涵，就必须首先准确理解“能量”的真实内涵，为此，必须对能量的本质做出精确定义。然而， 无论是哲学界，还是物理学界， 至今没有对 “能量”的本质作出统一的、公认的、精准的定义。 一 、 能量的 主要 形式 1 、 动 能 动能是物体由于作机械运动而具有的能量。它 可分为位移动能与旋转动能两种，其主要度量单位是：焦耳（或牛顿米）。 2 、 势能 势能是指物体（或系统）由于位置或位形而具有的能。 主要有重力势能、引力势能和弹性力势能等， 其主要度量单位是：焦耳（或牛顿米）。 3 、 化学能 物质发生化学变化（化学反应）时释放或吸收的能量。如干电池和蓄电池的放电是化学能转变成电能；给电池充电则是电能转变成化学能。其本质是原子的外层电子变动，导致电子结合能改变而放出的能量。正负电子对湮没成光子，就是电子的静能转换成光子的能量。 其主要度量单位是：焦。 4 、 热能 物质内部原子分子热运动的动能，温度愈高的物质所包含的热能愈大。热机是膨胀的水蒸气把它的热能变成了热机的动能。 其主要度量单位是：卡。 5 、 电能 正负电荷之间由于电力作用所具有的（电）势能，可以用电场强度表达出来 ，其度量单位是：千瓦时 KWH （即度） 6 、 辐射能 指光和电磁波的能量（光子的能量） ，其主要度量单位是：电子伏 eV 。 7 、 核能 原子核内核子的结合能，它可以在原子核裂变或聚变反应中释放出来变成反应产物的动能 ，其主要度量单位是：电子伏。 各种能量主要度量单位之间的换算关系如下： 1 电子伏 =1.602,18 × 10 － 19 焦。 1 焦 = 0.2388 卡 = 0.278 × 1 0 -6 千瓦时 二 、 对于 能量本质 的 争论 “能量”虽然是一个非常常用和非常基础的物理概念，但同时也是一个非常抽象和非常难定义的物理概念。事实上，物理学家一直到 19 世纪中才真正开始理解“能量”这个概念。在此之前，能量常常被与力、动量等概念相混。 关于能量的本质，有着许多不同的定义，现在列出几种典型观点进行分析： 1 、能量 指物质做功的能力或比喻人的活动能力 。这种观点，把 “能量”概念转化为“做功”概念，这就需要对“做功”进行定义，还是没有从概念的源头上解决问题。 2 、 能量是质量的时空分布可能变化程度的度量，用来表征物理系统做功的本领 。这种观点需要对 “质量的时空分布”和“可能变化程度”进行准确定义。而且，“质量的时空分布”概念则把简单的概念问题搞得复杂了。此外，“做功”只是能量众多外部特性的一种，而不是能量的本质特性。 3 、 能量是物质的基本单元在空间中的运动周期范围的测量 。 这种观点需要对 “ 运动周期范围 ”的新概念进行定义，而且“基本单元”作为概念定义的基本要素之一似乎有些多余。 4 、 能量是四维空间度量的一个物理量 。按照 “ 四维空间与能量本质 ”的观点认为：能量的本质是物理意义上四维空间度量的一个物理量， 类似的还有三维空间度量的物理量 -- 动量，以及二维空间度量的物理量 -- 质量等等 ， 它们都是物质在不同维度所表现出来的物质属性 。这种观点没有指明这是一个什么样的物理量？ 5 、 能量是带质量物体维持或改变运动状态或空间位置能力的量度 。不难理解， “维持或改变运动状态或空间位置”这是“力”的基本特性，也是“能量”的一种具体表现形态，而不是能量的本质内容。因此，这种观点没有阐述能量的本质内容。 6 、 能量的本质就是力，是物质朝某个方向运动的力 。这种观点，把 “能量”概念转化为“力”概念，这就需要对“力”进行定义，也没有从概念的源头上解决问题。而且“力”只是“能量”一种具体的表现形态，而不是“能量”的本质内容。 7 、 能量的本质是物体运动状态中的一个守恒量 。这种观点，没有对 “守恒量”加一个定语，它没有回答究竟是一个什么样的守恒量？ 8 、 能量是物质运动转换的量度 。这种观点把能量只限定于运动转换的一种量度，如果物质不发生运动转换时，其能量就无法表现出来并进行准确测量吗？显然不是，物质作机械运动时的动能就可以根据其运动速度与质量来进行测量。 9 、 能量是物理学中描写一个系统或一个过程的一个量 。显然，一个系统或一个过程的物理量有许多（如能量、质量、时间、空间、场等），这种观点并没有对 “能量”这个物理量进行准确界定。 10 、 能量不是物质，能量是不同于物质的第二个客观存在 。这种观点只是泛泛地阐述了能量是一种客观存在，而没有阐述能量的本质。 三 、 能量 的真正 本质 世界万物是不断运动着的，在物质的一切属性中，运动是最基本的属性， 物质的 其他属性都是运动属性的具体表现。例如：空间属性是物质运动的广延性体现 ， 时间属性是物质运动的持续性体现 ， 电磁属性是带电粒子在运动和变化过程中的外部表现 等 。 物质的运动形式是多种多样的，对于每一个具体的物质运动形式存在相应的能量形式，例如：与宏观物体的机械运动对应的能量形式是动能 ，其度量单位主要是：焦； 与分子运动 相 对应的能量形式是热能 ，其主要度量单位是：卡； 与原子运动 相 对应的能量形式是化学能 ，其主要度量单位是：焦； 与带电粒子的定向运动 相 对应的能量形式是电能 ，其主要度量单位是：度； 与光子运动 相 对应的能量形式是光能 ，其主要度量单位是：卡；与质子运动或中子运动相对应的能量形式是核能，其主要度量单位是：卡；等等 。 当 两个物质的 运动形式相同时，两个物体的运动特性可以采用某些物理量或化学量来描述和比较。例如，两个作机械运动的物体可以用速度、加速度、动量等物理量来描述和比较；两股作定向运动的电流可以用电流强度、电压、功率等物理量来描述和比较。 但是， 当 两个物质的 运动形式不相同时，两个物质的运动特性唯一可以相互描述和比较的物理量就是能量，即能量特性是一切运动着的 不同 物质的共同特性，能量尺度是衡量一切运动形式的通用尺度。 那么，能量这个所有物质运动的 “通用尺度”到底是什么内涵呢？不难理解，由于运动是物质的最基本属性，那么，衡量运动属性最重要的参数就是“运动规模”或“运动模量”。 因此，可以对能量 作出 全新的哲学定义。 能量 的本质 ：是用以衡量所有物质 的 运动规模 或运动模量 的统一客观尺度。 由于运动规模的变化（增大或减少） 全部 来自于能量的变化（输入与输出），因此，还可以得出另一个结论： 能量 的本质 ： 能量是用以改变一切物质的运动规模 或运动模量 的动力源。 根据能量的本质可知：机械运动的规模或模量可以用动能来描述；分子运动的规模或模量可以用热能来描述；原子运动的规模或模量可以用化学能来描述；电流运动的规模或模量可以用电能来描述；光子运动的规模或模量可以用光能来描述；质子运动与中子运动的规模或模量可以用核能来描述。 四 、 能量 守恒定律 能量守恒定律（即热力学第一定律） ：在一个封闭（孤立）系统中，总能量在转移或转化过程中保持不变。 根据能量的本质，能量守恒定律的另一种表述方式： 能量守恒定律（即热力学第一定律） ：在一个封闭（孤立）系统中，总运动规模或运动模量在转移或转化过程中保持不变。 能量是衡量一切物质的运动规模 或运动模量 的统一尺度，也是维持或改变物质系统的运动规模 或运动模量 的动力源。然而，一般的物质系统在其运动过程中往往会遇到 其他 物质运动的阻碍或者出现能量流失时，就会不断降低其运动规模 或运动模量 。为了维持物质系统原有的运动规模 或运动模量 ，必须不断输入相同数量的能量， 及 时补偿物质系统的能量消耗。 五 、 能量 与力的关系 力是物质在运动过程中相互作用、相互转化的桥梁，也是能量进行转移或转化过程的桥梁。 机械力的桥梁作用 ：物体通过机械力来改变物质运动的方向与速度，从而改变物体的能量分布状态。 电解力的桥梁作用 ：电解水的化学反应过程，就是通过电解力将电能转化为水、氢气、氧气的化学能。 万有引力的桥梁作用 ：天体之间的万有引力，改变天体的运动方向与运动速度，从而改变天体的能量分布状态。 电磁力的桥梁作用 ：水力发电机就是通过电磁力将水的动能转化为电能，电动机通过电磁力将电能转化为机械能。 摩擦力的桥梁作用 ：就是通过摩擦力将运动物体的动能转换为摩擦表面的分子运动的热能。 化学力的桥梁作用 ：电池的充电过程就是通过电力将电能转化为电池的化学能；电池的使用过程就是通过化学力将电池中的化学能转化为机械能（如汽车电池），或光能（如手电筒）。化学力可分为氧化力与还原力，其中，氧化力就是推动化学氧化过程的化学力，还原力就是推动化学还原过程的化学力。 振动力的桥梁作用 ：人类发出声音的过程就是通过振动力将机械能转化为声能。 辐射力的桥梁作用 ：太阳能电池的充电过程就是通过辐射力将光能转换为电池的化学能。 人力的桥梁作用 ：从物理化学的角度来看，人进行体力劳动的过程就是将人体内的生物化学能转化为手、脚、身进行机械运动的动能。 参考资料： 1 、统一价值论，仇德辉著，中共中央党校出版社， 2018 年 2 、数理情感学，仇德辉著，中共中央党校出版社， 2018 年 3 、情感机器人，仇德辉著，台海出版社， 2018 年

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奇迹是什么？

Rainbowcn2018 2019-12-6 16:56

以前总听人提起“奇迹”两个字，但从未深究过奇迹到底是什么，直到看完这段 视频《奇迹是什么？》 ，才突然对奇迹产生了兴趣。 当身处困境时，人们总会盼望着奇迹出现，奇迹真的会出现吗？ 所谓奇迹，就是极难做到的、极不寻常的事情。 与其说奇迹是一种信念，不如说奇迹是一种努力到极致的结果。 就像稻盛和夫所说的，你只管努力，要努力到神灵和老天爷都要情不自禁地想要帮助你！ 亦如古语所云，“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”，“天道酬勤”，只要我们努力到极致，那些所谓的不可能终将会变成可能。 当然，更重要的是，还必须做到厚德载物，因为奇迹的出现还需要“在对的环境里，对的时间，遇到对的能量”。 《奇迹是什么？》 在对的环境里， 对的时间， 遇到对的能量， 就会产生巧合， 才能使奇迹出现。 所以， 人与人之间， 只有合作， 才能共赢。 团队的兴衰 取决于合作成份， 只要团队齐心协力， 人间奇迹一定能创造出来。 视频版请点击 彩虹桃源 往期文章推荐： 心存感恩，其实是对自己的奖赏 心理漫画| 抑郁不过是被拽入了负面情绪的旋涡 再谈《别让负面情绪毁了你的人生拼图》

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[转载]物理教学先讲能量再讲力

quantumchina 2019-11-25 21:59

力和描述力如何工作的牛顿三定律通常被视为经典力学的核心组成部分。但在一项新的提议中，一个物理学家小组建议，首先向学习力学的学生介绍涉及能量的概念，并通过从能量方程推导出力来教授力。研究人员现在提出证据表明，这种基于微积分的“能量优先”入门课程提高了数学能力较弱的学生的成绩，并提高了物理和工程课程后期的成绩。 文章来源： https://physics.aps.org/articles/v12/100 N.-L. Nguyen and D. E. Meltzer, “Initial understanding of vector concepts among students in introductory physics courses,” Am. J. Phys. 71 , 630 (2003) . C. J. Fischer, The Energy of Physics, Part I: Classical Mechanics and Thermodynamics, 2nd Edition (2019) . C. J. Fischer, The Energy of Physics, Part II: Electricity and Magnetism, 2nd Edition (2020) . E. Brewe, “Energy as a substancelike quantity that flows: Theoretical considerations and pedagogical consequences,” Phys. Rev. ST Phys. Educ. Res. 7 , 020106 (2011) . J. Solbes, J. Guisasola, and F. Tarín, “Teaching energy conservation as a unifying principle in physics,” J. Sci. Ed. Technol. 18 , 265 (2009) . 让汉字也能进行数学及物理运算 链接： http://wap.sciencenet.cn/blog-3364677-1162318.html

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论功率密度，任何人都可以将太阳秒成渣！

热度 4 kiwaho 2019-10-7 22:15

太阳伟大啊，重约2x10^30公斤， 而咱渺小得仅70公斤； 太阳光荣啊，万丈光芒的辐射功率约4x10^26瓦特， 而咱暗淡得仅有看不见的红外辐射140瓦特； 太阳正确啊，5555摄氏度的热球，吸引芸芸众行星围绕， 而咱平庸得仅有37摄氏度的躯体，还得靠衣服捂温。 自惭形秽？ 其实，从另一个角度看，咱也能将太阳秒成渣： 太阳的功率密度=0.0002瓦特/公斤 而咱的功率密度=2瓦特/公斤，比太阳大1万倍！ 这不是心灵鸡汤的诗词，这是物理事实。 朋友，不必自卑沉沦， 我能，你能，大家都能打败太阳， 只要发挥自己的长项！

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考虑系统能量、信息、熵的等式

quantumchina 2019-8-10 19:50

等式如图表达：

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说影响当今战争与和平的化学元素——铀（上）

热度 4 fdc1947 2019-7-10 08:29

说影响当今战争与和平的化学元素 ——铀（上） 近些年，有一种化学元素是媒体上的常客，那就是铀。提起铀，很多人都会有一些恐惧，虽然还没有到 谈 “铀”色变的程度，总是觉得那东西挺危险的。人们不但会想起 原子弹，也 会想起 它的放射性。 其实，一般而言，铀元素 本身的 放射性并不算大，我们只需要看看它在 地壳中的含量就知道了。化学元素的所谓放射性，是与该元素的原子核的变化有关系的。一个原子核发出射线，它自己也就变掉了。所以，在自然条件下，放射性很强的元素，在地球上的含量不会多，因为在悠长的地质年代中，天然放射性很强的元素都变掉了。铀在地壳中的丰度在所有元素中占 50位左右，与我们经常用到的锗、砷、溴、碘等元素相仿佛还略多一点，而比银、汞、金等元素的丰度要多许多。在铀元素中含量最高的两种同位素中，占 99.275%的 铀 238的半衰期是45亿年，也就是说，要过45亿年才有一半的铀238原子变掉了，占 0.72%的 铀 235的半衰期也要有7亿年。所以，天然铀的放射性并不很强，人们曾经把含铀的化合物作为玻璃的添加原料之一，用来烧制色彩漂亮的铀玻璃，也作为烧制陶瓷的釉料。 当然，这里所说的只是放射性不很强，但仍然是必须防范的，不能长时间接触，特别是不能让它进入体内。 从中学的教科书中，我们就知道，铀是一个金属元素，原子 序数 92。许多书籍都说“铀 是地球上自然存在的最重的元素 ”，对于这句话 需要解释以下三点： 第一， 所谓最重的元素，是指单个原子的质量，并不是指宏观金属的密度。拿铀的含量最多的同位素铀 238来说，它的原子核中间有92个质子、146个中子，所以它的质量是238个原子质量单位（电子的质量只有质子的1/1836，所以一般说原子质量时，可以不管电子）。这可以说是地壳中质量最大的原子了。而金属铀的密度是18.95克/立方厘米，虽然也是最重的金属之一，但是其密度比金（19.32）还略小，更小于最重的锇（22.59）铱（22.56）铂（21.45）。 第二， 这里所说的是说自然存在的元素，并不包括人工制造的元素。原子序数大于 92的元素，习惯上称为超铀元素，它们的原子质量差不多都比铀原子重，但是基本上都是人工制造的。 第三， 在有些铀矿里，人们发现了自然存在的极少量的镎（ 93号元素）和钚（94号元素），他们的原子比铀还重，但是量实在太少。现在各国所拥有的钚，都是反应堆里核反应的产物。 所以，上面所说铀 是地球上自然存在的最重的元素 ，这种说法并不十分严格，只是 “一般可以说”，马马虎虎的说法。 为什么原子最重，而宏观金属的密度不是最大呢？金属是由金属原子一个挨着一个组成的，除了挨着的方式不同，有的密一点有的稀一点之外，也跟原子的大小有关。铀元素原子核外有 92个电子，而锇、铱、铂、金的原子核外分别只有76、77、78、79个电子，因此铀原子的“体积”比锇、铱、铂、金的原子大，这样一来，金属的密度就略小于锇、铱、铂、金。 铀元素是 1789年由 德国 化学家克拉普罗特（ M.H.Klaproth） 发现 的。其 英文名 为 Uranium， 这个词来自 古希腊的天神乌拉诺斯（ Uranus ）。在希腊神话传说中，这是主神宙斯的祖父和前两代的主神。乌拉诺斯被儿子 克洛诺斯推翻，后者又被自己的儿子宙斯推翻。在铀元素被发现前不久的 1781年 ， 新发现的一个行星 ，这在当时是一件大事，该行星就以 Uranus 命名，中文译为天王星。铀元素也就用它命名了。 元素符号是 U。 中文的铀是 Uranium 的音译。铀这个汉字，汉代就有，意思是头盔，读音是 zhou4，与宙一样。不过，历史上极少有人用它，到了清代，差不多已经是一个“废字”了。于是就“废物利用”，拿来作为 Uranium 的汉译，并 改变其读音为 you2。 1896年，贝克勒耳发现了铀盐的天然放射性。人们发现，铀238可以放出一个阿尔法粒子而衰变为90号元素钍234，又接着放出一个贝塔粒子而转变成91号元素镤234，如此衰变下去，最后一直变到82号元素铅。这就是放射性衰变。衰变从原则上也放出大量的能量，但是这样的衰变实在是进行得太慢了，无法利用这样的能量，正如上面已经说过的，要把铀238衰变掉一半，需要45亿年之久。 人们又想，既然放射性衰变可以使重元素放出阿尔法粒子等变成较轻的元素，是否可以把小的粒子加到原子核中去，使得原子核变得更重从而合成自然界不存在的更重的 “超铀元素”呢？用阿尔法粒子肯定不行，因为原子核带正电，阿尔法粒子也带正电，巨大的排斥力使的阿尔法粒子不能接近作为“靶子”的原子核。人们想到了中子，因为中子不带电荷。这是发生在20世纪30年代的事情。 用中子轰击铀，果真产生了新的原子核，大家很兴奋，以为合成了新的 “超铀元素”。是什么元素呢？人们怎么解释也不通。研究了好几年，人们才搞清楚，原来，轰击得到的物质并不是人们原先期望的比铀更重的原子，而是把铀235的核打碎了，而且引起质量的损耗，根据爱因斯坦的公式E=MC 2 ，放出了极其巨大的能量，这就是核裂变。一克煤炭燃烧能够放出 30千焦能量，而一克铀235裂变放出的能量为8千万千焦，是燃烧煤发热的267万倍。核裂变开创了人类利用能量的一个新纪元。这件事充分说明，科学实验并不是总可以准确地预测其结果的，失之东隅收之桑榆的事情时有发生。 用中子把铀 235核打碎了，碎片有很多种，其中有几个反应很有意思，一个中子把一个铀235打碎，碎片除了两个较轻的核以外，还有多个中子。例如 铀 235 + 1个中子，生成56号元素钡144和36号元素氪89以及3个中子， 铀 235 + 1个中子，生成54号元素氙140和38号元素锶94以及2个中子， 铀 235 + 1个中子，生成51号元素锑133和41号元素铌99以及4个中子。 类似这样的反应具有极大的意义，因为反应产生了盈余的中子，这就使得反应能够自发地继续不断地进行下去，产生所谓链式反应。如果链式反应快速进行，就会迅速爆炸，就是原子弹。 由于铀元素中只有铀 235可以进行这样的核反应，而在天然铀中铀235只占0.72%，99.27%是不能够发生链式反应的铀238。这就需要把那极少量的铀235提纯出来。另一方面，即使得到了较高浓度的铀235，如果铀235太少，反应中盈余的中子也会从材料中逃逸出去损失掉，使得链式反应无法进行，这就需要原子弹中有足够多的铀235才行（大概需要10公斤，这个量称为发生连锁反应的临界质量）。因此，人们为了制造原子弹，就必须将铀235富集起来，这就需要一个浓缩铀的过程。 所谓浓缩铀，并不是使得铀元素的浓度提高，而是使得铀元素中铀 235的百分比（或者称丰度）提高。因此，浓缩铀的过程，就是使铀235与铀238分离，把大量的铀238取走，剩下铀235，使得产品中铀235的丰度不断提高。 一般认为， 3%～5%的浓缩铀，即样品中含3%～5%铀235，对于作原子能反应堆的燃料就可以胜任了。如果要做核武器原子弹，那就需要90%以上铀235的浓缩铀。前些年经过艰苦谈判达成的伊核协议，规定伊朗只生产3.67%的浓缩铀，就是既保证了伊朗发展和平使用核能的权利，又防止了核扩散生产核武器的危险。可是，特朗普政府单方面退出了伊核协议，就使得该地区和全世界的和平与社会发展处于危险的状态之中。 （未完待续）

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只有信息量而无须其本身具有质量和能量？这是焦点问题。

geneculture 2019-6-2 00:04

以自然物及人工物的质量和能量为焦点的自然科学研究及其工程技术操作之类的学问（观点与方法），区别于以信息量及其相关的爱智慧的学问（哲学）及谈论神的智慧（神学或宗教活动与社会、人文艺术等）、可测量的智力（心理学）和可再造的人工智能的学问（计算机科学与技术的观点与方法）。其中最典型的就是：有无自然物及人工物必须的质量和能量？或：只有信息量而无须其本身具有质量和能量？这是焦点问题！-邹晓辉 融智学偏重信智两个要素，而质能两要素仅仅作为信息处理过程及智慧融通融合的过程中自然物及人工物载体消耗的量。-邹晓辉

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如何姿势正确地科普震级与能量的关系？

热度 2 qsqhopeiggcas 2019-5-14 10:35

在网上经常看到有人说 ： 震级每增加一级，释放的能量增加约 31.6 倍；一次 6.5 级地震释放的能量是一次 5.5 级地震的 约 32.6 倍。那么，这些说法严谨吗 ? 实际上，一次地震释放的能量（地震能）包括地震波辐射能、摩擦热能与表面能等，地震波辐射能仅占地震能的一小部分。因为震级对应的能量为地震波辐射能，故“释放的能量”说法不严谨，科学家伙不宜这样笼统地说。 据有关学者的研究，地震波辐射能与震级的关系为： lg E =1.5 M S +constant lg E =1.5 M L +constant lg E =1.5 M W +constant lg E =2.4 m b +constant 式中， E 表示地震波辐射能， M S 表示 面波震级， M L 表示 地方震级或近震震级， M W 表示 矩震级， m b 表示 短周期体波震级。 由上述公式知， 当两次地震的震级标度均为 M S 或 M L 或 M W 时 ，其震级差（ D M ， D M ≥0 ）与相应地震波辐射能之比（ E 2 / E 1 ， E 2 ≥ E 1 ）的关系为： E 2 / E 1 =10 1.5 D M （ 1 ） 当两次地震的震级标度均为 m b 时，其震级差（ D m ， D m ≥0 ）与相应地震波辐射能之比（ E 2 / E 1 ， E 2 ≥ E 1 ）的关系为： E 2 / E 1 =10 2.4 D m （ 2 ） 可看出，地震波辐射能之比与震级标度有关。 由式（ 1 ）知，震级每增加一级，地震波辐射能之比约为 32.6 ；而由式（ 2 ）知，震级每增加一级，地震波辐射能之比约为 251.2 。 再回到本文开头提出的问题，严谨的说法是：（ 1 ）以 M S 或 M L 或 M W 表示的震级每增加一级，地震波辐射能增加约 31.6 倍；以 m b 表示的震级每增加一级，地震波辐射能增加约 250.2 倍。（ 2 ）一次 M S 6.5 或 M L 6.5 或 M W 6.5 地震的地震波辐射能分别是一次 M S 5.5 或 M L 5.5 或 M W 5.5 地震的约 32.6 倍 ; 而 一次 m b 6.5 地震的地震波辐射能是一次 m b 5.5 地震的 约 251.2 倍。 综上，科学家伙科普震级与能量关系时，应注意关键词“震级标度”与“地震波辐射能”，否则会以讹传讹，给公众传播不靠谱的知识。 参考（略）

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宇宙的黑洞与人体内不可或缺的“黑洞”

热度 1 rongqiaohe 2019-4-11 08:55

第一张黑洞照片公布于众了，非常精彩（图1）！这张图片，多么像 心脏核素扫描的极坐标靶心图啊（图2）！ 图1、天文学家捕获的首张黑洞照片。引自：《科学网》 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/4/425025.shtm 用核素（辐射）显影，我们看到的心脏就像宇宙的黑洞一样。该显示出心肌血流灌注的图像。也可以说是心肌灌注的“能量流”现象。如果体内没有“黑洞（心脏）”，我们将立刻死亡。心脏将血液中的能量，送到我们体内的每一个细胞，是我们能量循环，维持我们生命的最重要器官。 图2、人类心肌“行 99 Tc m -MIBI”核素显影图片。58岁患者的心肌血流灌注的成像图，其心肌血流灌注大致正常。引自：“核医学高级题图库” https://www.ppkao.com/tiku/shiti/2684915.html 当然，采用核素显影，仅仅是从单一的辐射角度（一个维度），对人类心脏的显影。如果采用可见光（具有较宽的波长范围），（多个维度）把心脏显示出来，就是图3的形状。如果把宇宙中黑洞的外形也采用更加丰富的（多个维度）光显影，黑洞究竟是一个什么样的外形呢？ 图3、人类的心脏。 多维度观察一个事物，可以趋近于对事物的全面认识。就像“瞎子摸象”，维度越少，了解的也就是某一方面的信息。 图4、“瞎子摸象”的比喻，是单一维度了解事物，只能得到某一方面的信息。 注释：读了“ 和周鹏大夫面对面一分钟——黑洞和心脏的哲学科学：‘宇宙便吾心，吾心便宇宙’” 一文后，有感而发。周鹏博士，北京明德医院内科。

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留学印象--老师篇

热度 3 lidawning 2019-1-28 20:28

引子：今天就启程回国了，现在圣何塞飞北京的飞机上。我在加州大学圣克鲁兹分校（University of California, Santa Cruz, UCSC）一年的学习生活正式画上了句号。回首这一年，很多人进入了我的世界，有不少事是我第一次经历，这些人和事构成了我在美国的一年。在此，对这些人和事做一简述，以便日后回忆这段岁月。 ------------------------------------------------------------------------------ 实验室的固定老师只有两名：吴老师和谢老师。吴老师是我访学期间的指导老师。他在业界的知名度很高，为中美两国培养了许多顶尖人才。今年81了，依然活跃在地球物理界。他每天在科研上投入的精力丝毫不比我们年轻人少。他的学术影响力也是广泛而深远的。在这里我想从能量和信息两个角度谈谈吴老师对我的影响。 如果问你，80岁的人是怎样一个生活状态，你的答案是什么？我估计大多数人给出的都是年老多病、孤苦伶仃、生活不能自理等。为什么会这样呢？ 80 岁的老人，对我来讲是祖辈，他们的生存条件确实艰苦，营养也很差。能活到 80 也是值得庆贺的。我们这一代，生活条件虽然不能说很好，至少比祖辈父辈强了不少。在这种情况下，活过 80 应该是大概率事件。但如果 80 岁时耳不聪、目不明、四肢无力，疾病缠身，那就毫无生活质量可言。吴老师现在耳聪目明，记忆力好，精力也特别好。这些为他做研究提供了硬件条件。 从能量的角度看，吴老师很重视能量摄入、并减少不必要的能量消耗。例如，他每天都要休息好。由于个人习惯问题，上午来实验室比较晚。他带的饭菜也是营养丰富而均衡，青菜、虾尾等荤素搭配。吃饭的时间也很固定。每天吃完午饭后，他会休息出去散散步，以消除连续几个小时工作的疲劳，恢复体力。他也非常重视疾病的防控。去年7月他过 80 大寿和 WTOPI 年会期间，由于说话过多，嗓子受到些影响。他马上去预约了医生，检查病情。还有一次，他夫人从国内回来，染上了感冒。他感觉到自己也有些感冒症状，于是立马寻医问药。 对于他这个年龄的人来说，嗓子受损、感冒发烧这种问题其实会对身体产生较大影响。少则几天，多则十来天无法正常工作。如果是一些大病，影响就更大了。这些病痛是会消耗大量能量的。在新闻上，我们经常能看到一些XX中青年英才由于积劳成疾猝死的新闻，让人悲痛不已。从能量的角度，如果他们能对自己好一点，每顿饭好好吃、得了病及时就医、累了休息下，会不会活得更长，做出更大贡献呢？正所谓“留得青山在，不怕没柴烧！”。注重能量的摄入、减少不必要的能量消耗，是我从吴老师身上学到的第一点。 从信息角度看，吴老师很重视信息的获取与处理。在信息获取方面，一是通过查阅文献跟踪领域前沿问题。他经常看最新的文献，也常让学生调研新文献，然后和他讨论。二是把握每一个学术交流的机会。记得去年SEG年会上，吴老师在一个关于全波形反演的分会场听报告，几乎每一个演讲者讲完报告后，他都提问。这种方式对于获取所需信息无疑大有帮助。实验室每来一个访学人员，他都安排一场报告会，对报告内容如有疑问之处，他也是及时提出。去年下半年，他回国访问了西安交大，听了一个老师的报告，觉得可能对实验室现有的一个研究课题有帮助，回来后，马上安排学生尝试。 在信息处理方面，他善于将看过的文献分门别类。他办公室里设置了好多个文件夹，每个文件夹存放不同的文献类型。他也许对文献还做了其他处理。这个就不知道了，下回可以问下他。吴老师善于对文献做处理的表现是：当和你谈论起你们都看过的文献时，他比你记得的细节还多。善于对信息的收集和处理是我从吴老师这学到的第二点。 做好能量管理，可提高做事时的能效。做好信息管理，才知道解决问题时有哪些工具可用、效果如何、才能有效的找到合适的工具。 我和谢老师的交流不多，但是能感受到他对我们很关心。刚到实验室时，找他聊天，他就和我长谈了很久，给我介绍实验室的情况等等。感恩节那天，他组织实验室的访学兄弟们去他家开Party，谢老师和他夫人亲自下厨。遗憾的是那次我去 Inge 家聚会了。据实验室其他的兄弟说，聚会从中午搞到晚上，气氛很热烈，都喝了不少酒。这次回国前，他又请我们几个马上要回国的同学去码头上吃饭。当我们问他打算带我们去吃什么时，他回答道，吃西餐。原因是，我们马上回国了，国内的中餐比这的好多了。吃西餐更有意义点。 在美国一年，吴老师从学术上对我进行指导，谢老师在生活上对我关心，让我觉得既有收获又有温暖。感谢两位老师，祝你们健康长寿、幸福快乐！ 2019年1月27日写于归国航班上。

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人工自然生态之一 人工自然的存在方式（1）

热度 2 lvnaiji 2018-5-25 10:00

吕乃基 笔者日前发了“人工自然生态（导言）全球化的三个层次 https://mp.weixin.qq.com/s/Xp-ZcVLXYRML31z2-33lKQ ”。 下文按以下提纲展开： 人工自然的存在方式-演化方式-人工自然新的存在方式（平台、虚拟）-人工自然的“供”与“求”，以及未来可能的分岔点 可以由多个角度探讨人工自然的存在方式。其中之一是： 工作机-动力机-控制学习机，以及材料-能量-信息 材料、能量和信息被认为是人类社会的三大支柱，也是人工自然的三大支柱。材料是载体，任何人工自然物都需要相应的载体；人工自然物的运行需要能量，信息关系到人工自然物在时间和空间上的配置，并按指令或在一定程度上自主运行。 人工自然物可以分为三类或三大部分：具体干活的工作机、提供能量的动力机，以及管理信息的控制学习机。通常，人工自然物工作机的载体是金属等材料，存储和转化、传递能量的载体是电池、发动机等，信息的存储和运行则是眼下最为关注的芯片以及光钎等。 远古和古代，技术进步主要体现在材料，以材料划分时代，如石器时代、青铜时代和铁器时代；工业革命后，技术进步主要体现在能量，如蒸汽时代、电气时代，以及现在的核能和清洁能源；20世纪中叶后，技术进步主要体现在信息，信息时代、计算机时代、互联网时代等等。 随着技术的进步，虽然材料依然是关注的对象，但是重点毕竟从材料转移到能量和信息领域，中兴事件让人们回过头来重新关注材料，特别是作为信息载体的芯片。 有必要进一步考察信息与其载体的关系。信息指物质和能量，进而人与物在时间和空间中的分布。信息具有渗透性和共享性。 信息的渗透性意为，可以从任何事物中提取信息，或者反过来将信息输入到任何事物中去组织其物质和能量。 信息的共享性指不同的事物可以接受同种信息。 信息的渗透性与共享性意味着信息对于载体的超越。 在人工智能的发展中，“脱碳入硅”的声音一再响起，或将从根本上改变信息乃至所有人工自然物的载体。 人，作为迄今人工自然发展所瞄准的顶峰，其一大特点是材料、能量和信息合一，工作机、动力机和控制学习机形成一个整体，以及三大机具有共同的载体，都由受精卵继而干细胞发育和分化而来。 人工自然未来的发展没有天花板，人，只是当下人工自然发展的方向。

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“夸父追日”只为热

ncepuztf 2018-5-11 22:15

（1）追热点的“夸父”，夸夸其谈之父 早起满眼 大 数据， 上午忙着 云 算计， 午间联网去购 物 ， 下午 移 动取快递， 夜间搞个 共同体 ， 做梦 造词 屁屁踢， 不知欲 做出样子 ， 还是只 做做样子 。 前个课题还梦里， 醒来日新月已异， 人工智能 比雨急， 忙把旧句换 新词 ， 纸中自有 黄金屋 ， 字里藏着 颜如玉 。 有感于一位朋友关于申报课题的劝说：若不追随创词专家引领的脚步，吃屎都赶不上热乎的！ （2）受人尊敬，让人夸奖的“夸父” 太阳能薄膜发电技术将使“夸父追日”成为现实，未来“夸父”不再光脚赤臂， 而是像超人一样，披着发电斗篷，追着太阳生产电能，为人类提供不竭之能源。 薄膜发电为可穿戴发电提供技术基础。 以上两种不同的“夸父”，乐见后者，为人类福祉。

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健康的食物是正能量的载体

热度 2 蒋高明 2018-5-3 11:10

健康的食物是正能量的载体 蒋高明 食物承载的能量来自太阳，是植物光合产物或其衍生物中的生物能；动物食物中的能量也来自太阳，动物以植物为食。因此，食物的最基本功能是为生命提供能量。其次，生命个体在生长发育过程中所需要的物质也最初来自光合作物，生命从受精卵开始，建造其自身的物质都是取自自然，个体死亡后通过微生物还原到自然中去。因此，健康的食物是能量、可降解营养物质的载体，是环境友好的，是能够养育生命的。生产这样的食物需要种子，需要农民的辛勤劳作，种子和农艺需要有人传承下去。 目前，人类生产食物发生了重大变化，廉价的食物除了作为能量与营养物质载体外，还不幸成了化肥、除草剂、重金属、激素、抗生素、塑化剂、各种添加剂的载体，有些物质进入到食物或环境中去，难以通过微生物降解，如重金属和农膜，甚至在人体内安营扎寨（如形成化学毒垢等）。全世界人类围绕食物链发明的化学物质保守估计5万种（已知农药种类3万种，食物添加剂3万种），医药种类更是天文数字。含有非天然成分的食物在给人类提供了能量外，还造成了重大健康隐患，造成了癌症、不育不孕、性早熟等重大疾病发生率居高不下的严酷现实。“病从口入”，疾病的源头在食物，在于食物用什么样的方式生产。更重要的是，这样的食物多不能留种（杂交与转基因技术处理的物种），由种子公司垄断了最基本生产资料。这样的食物廉价，农民不愿意从事农业，农场主只好不断兼并扩大规模，政府需要高额补贴，一些传统的农艺可能就此消失了。 优质安全的食物是正能量的载体，它给人以生命能量，提供生命物质，这样的物质可以自然降解的，种植与加工工艺经历漫长历史时期检验，是合理的。健康食物生产、种子选育（农民就是天然的育种专家）、食物保存与食物加工技术，是能够促进人类社会可持续发展的。这样的农业模式就是生态农业模式，乡村振兴的主导产业应当是也必须是生态农业。 虽然传统的农业本身是生态的也是有机的，但产量低，不能满足庞大人群的需要，但现代生态农业已经突破的产量与质量矛盾问题，长期用地养地的作物产量已超多化学农业模式。相信在不久的将来，中国人的餐桌上会出现越来越多的优质安全食物，食物从此本来的生命健康保障功能。食物是用来吃的，不是用来看的，更不是用来作为有害化学物质载体的。到那一天，医院里的病人会原来越少，病人少了，全民免费医疗也不再是梦。

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一个家庭，男人决定着能量大小，女人控制着熵增大小

wangxh 2018-2-22 13:03

新春伊始，问候大家：新年好，开工快乐！祝各位戌年大吉，方方面面取得更大的成绩！ 微信圈里看了一篇文章《 女人，若要相貌好，先要心灵美 ！》其实，男人也一样，所以我们有一句俗话——“眼斜心不正”（ 先天性残疾人不属于此列哦 ）。 人为什么要追求相貌好呢？因为要符合绝大多数人的审美取向——熵值最小嘛！ 一个家庭的和谐，取决于两个方面：能量（ 包括社会地位、财富多寡等 ）和熵值（ 包括家人关系、家人与外界的关系等 ）。在一定范围内，家庭的和谐与能量成正比，但是与熵值的大小永远成反比！其实，小到一个家庭、一个课题组、一个单位，大到一个组织、一个国家皆如此。在现代社会，一个家庭的能量基本上决定于男人（ 俺可不是大男子主义哦 ）。当然，随着科学技术的突飞猛进，尤其是一些高精尖技术的普及，越来越多的家庭的能量来源于女人。但是，由于男权思想的根深蒂固，使后者并非那么理想的和谐或稳定——熵值最小。 好了，不扯太远了，再扯远俺都不能自圆其说喽！还是回来说说“相貌好”的简单问题吧。 一个人相貌主要取决于遗传基因、身体健康和内涵（ 包括文化素养、气质等 ），前者自己是无法控制的，要想改变相貌只能从后两者入手。常言道，“腹有诗书气自华”，虽然许多人不明白其深刻的含义，也不是一朝一夕可以立竿见影的东西，但是在现代社会交往中，人们有意无意的会暴露出来，所以人们常说“一个人的言谈举止反映了Ta读过的书，出身于何种家庭与环境”。 唯健康体魄是可以为“相貌好”加分的选项！身体健康又取决于合理的饮食与适当的运动，饮食是基础、是前提，没有合理的营养物质，人体“这台智能机器人”再怎么能工巧匠也不能产出健康的高质量的相貌好的肌体组织。“生命在于负熵”就是我们合理饮食最根本的指导思想，凡是可以使身体整体或部分组织器官熵值剧增的饮食都属于破坏身体和谐的因素，比如酒精、香烟、过辣食物等，哈哈，要不人们为什么常说“酒能乱性”呢！ 最后再来说说运动——“生命在于运动”，这与上面的“生命在于负熵”不矛盾，因为肌体在运动前后熵变△S＜0。身体在运动时，的确熵值在增加，同时消耗能量与释放正熵值物质，当运动停止后身体恢复基本状态时，内部肌体组织会按照“最合理或最应该的规则”重新排列使熵值降低。其实我们的身体是一台最智能“机器人”，它会根据主人合理或不合理的习惯进行“学习”然后修正工艺流程和参数以适应主人的“需求”——当然某些需求可能不太科学的或正确的。 比如重要能量形式的糖分转化为脂肪能量形式，当经过一段时间的“过量供应”——就是摄取多而消耗少的情况下，这台智能机器人会得出“结论”——哦，俺主人这是要准备干一件特别需要能量的大事儿，俺赶紧帮助Ta储存所需要的能量吧！于是，身体里的FAT就会逐渐增加甚至急剧增加（ 过年这几天是不是几乎所有人的体重 （ 实际上是脂肪 ） 都有增加哦？俺增加1.5公斤 ）。 还有，为什么人体的腹部和臀部容易积聚脂肪呢？这也是这台智能机器人“自学”的结果：一方面是其组织结构使然，这两个部位面积大更容易积聚能量，另一方面相对运动较少，还有就是“自适应或自学原理”所致——许多人一天到晚坐的时间是不是很长啊，如果某人的臀部很瘦，就是皮包骨中间一小层肌肉，这坐来坐去“多疼”呀，智能机器人就得想办法——俺得垫点儿脂肪增加缓冲免受“折磨”，于是乎这里就越来越圆润喽！ 那腹部呢？大家想一想，在一层层衣服包裹的身体各部位，哪部分经常“被透气”而失去保护？当然是腹部啦，扣子、拉链怎么“密封”也还是比较透气的（ 最容易受到低温影响 ），身体为了与其它部位保持一致的“自身密封性”（ 多数情况下是保温 ）只能自己拯救自己——给腹部垫点儿脂肪，这样久而久之，许多人就大腹便便喽！另外，从这来看，我们传统的服装还是更遵循人体健康规律的，扣子设计在腋下。感兴趣的朋友可以摸一摸自己，同样是不太运动的部位，是不是腋下的脂肪层相对薄一些。所以习主席倡导的“文化自信”在服装文化方面还是很科学的嘛！ 运动，就是要变革身体这台智能机器人的工作流程，处理多余的能量不是转化为脂肪储存起来，而是“转化为”一条条智能指令——“主人，该走步了”、“主人，该打球了”、“主人，该出出汗了”...... 也许有人会说，俺天生就是“肥胖型”，喝凉水都长肉，理论上讲（ 其实俺一点点儿理论都不知道 ）也许有肥肉型、瘦肉型、苗条型、匀称型等，但是打死俺都不相信“ 喝凉水都长肉 ”的说法——在能源短缺的今天，如果有人真能做到这一点就成为整个人类的宝贝啦——脂肪可是高能量物质啊！含有最低热力学能量的水“变成”了高能量的脂肪，那热力学第一定律不就改写了吗？这人就是第一类永动机的“前身”，这不是人类的宝贝是什么！ 一个人，如果连自己身体健康状况都控制不了，还能做什么呢？一个材料科学家，连自己身体里脂肪含量都控制不住，能控制高纯材料里的杂质含量吗？能控制材料内部的晶粒大小和组织结构吗？ 您看看，身体相貌好，就要低熵值；家庭要和谐，也要低熵值！ （本来有美女图片来着，不知道怎么了图片无法上传，以后再补充吧）

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走路和跺脚为什么能够使脚温暖？

热度 7 fdc1947 2018-1-9 08:28

走路和跺脚为什么能够使脚温暖？ 老温：嘿！老华！ 老华：你好！散步呢？ 老温：是啊！太阳这样好，走走。一起走！ 老华：时间很快，小寒都过好几天了。 老温：三九四九冰上走。一年之中，最冷的几天往往就是从小寒到大寒半个月。 老华：现在生活条件好，房子保温性能好，肚子里又有东西，感觉到一个冬天也很快就能够过去的。 老温：小时候觉得冬天特别冷。我记得我那个小学是庙里的房子，又暗又四面透风，到冬天上课真是冷。 老华：我上的小学也是庙改的，是冷。下课时，同学们到处乱跑、乱跳，在墙角乱挤，很热闹。上课时最冻脚。有的同学脚实在冻得受不了，就乘老师在黑板上写字的时候，偷偷地跺脚。有一次，大家都偷偷地跺脚，老师就说，现在大家一起跺一会儿，跺完了就好好上课，不许再跺了。于是大家一起跺脚，真热闹。 老温：跺脚就能够使脚略微暖和一点，起来走走就更不容易冻脚。是不是由于血液流通更快？血带来了更多的热？ 老华：走一走，跺一跺，使得心跳加快，血液循环更快一点的肯定的。但是并不是带来热量那么简单的事情。心跳加快，全身的血液循环都加剧，好像没有听说我们的血管系统有这样的控制机关，光加剧腿上脚上的循环。更重要的是，血液能够带多少一点热啊？动脉血与静脉血的温差没有多少。所以，简单地用血液带来热肯定不能解释走路或跺脚能够使脚暖和的问题。 老温：那你说该怎么解释呢？ 老华：我们来说说我们的脚吧！我们的脚，有骨头，有肌肉，有皮肤。在脚底，还有一层脂肪垫，特别在脚跟和脚掌部分，脂肪垫还是很厚的。脚趾头的底下也是。手上也有，掌根和手掌前沿、边沿也都还有一些，只是不像脚上那样多而厚。所谓手指肚里也有它。 老温：那是脂肪啊？我以为是肌肉呢。 老华：那里的脂肪，显然与肚皮上的脂肪不一样。在脂肪垫里，脂肪细胞被紧紧地包裹在强劲而密集的网状胶原之中。 老温：我猜出来了，这可以在皮肤和骨头中间形成的缓冲。这样我们在走路的时候就不是骨头贴着皮肤直接着地，这对皮肤和骨头都是保护。 老华：不错，这些被包裹在网状胶原蛋白中间的脂肪细胞，就像千千万万个很结实的气球(气球里装的是气体，脂肪细胞里装的是脂肪)。气球一压就会扁一些，松开，就复原了。脂肪垫在骨头与皮肤之间起到很好地缓冲作用。 我们来看看走路过程中能量的变化。 我们在走路或跺脚的时候，踩下去，脂肪细胞被压缩。用中学物理里面讲的道理，这个过程，是脚向下运动的动能，转化为被压缩的脂肪细胞的势能。 由于脂肪细胞有复原的倾向，脂肪垫有向上的力作用于骨头，又有作用于地使自己向上弹起的力。我们抬腿的过程，不但有肌肉向上拉的力，也有脂肪垫的弹力。这个过程中，被压缩的脂肪细胞的势能将转变为脚向上运动的动能。 老温：这个能量的转换过程，是不是与拍皮球中的过程很相似？ 老华：是的，整个走路的过程，与向地上拍球一拍一弹的过程有相似的地方。正是这样的能量转换(动能变势能，势能又转化为动能)，帮助我们的腿一上一下地运动。但是，这个过程中动能和势能的相互转化，其效率并不是百分之百的。 老温：你把转化效率这个问题再解释一下。 老华：我们往地下拍皮球，拍下去使皮球压缩，然后弹起来。如果皮球的气打得不足，那么弹起来就要可能不够高。这是因为气体并没有足够压缩，也就是动能并没有完全转化为势能。脂肪细胞的压缩也是如此。因此，上面所说的动能-势能-动能的这种机械能的转化并不是百分之百的，而是要打一个折扣。大概最多百分之七十。 老温：还有百分之三十哪里去了？ 老华：这就是我们要说的主题了，这约百分之三十的能量就转变成了热。也就是说，提高了脂肪细胞的温度，然后又传递到脚的各处去，使我们感到温暖。 老温：这些能量是从哪里来的？它不可能凭空产生。 老华：当然不可能凭空产生。这原始的动能是从哪里来的？那是我们的脚在往下踩，抬起来，再往下踩……。也就是说，这是我们的肌肉在一伸一缩。 我们的腿部肌肉为什么能够一伸一缩，归根结底，那还是血液给它们带来了葡萄糖和氧气。葡萄糖和氧气发生了氧化反应，当然这不是直接的燃烧，而是在人体的温度下，由酶帮助下进行的较为复杂的生物化学反应。但最后的结果是 葡萄糖 +氧气 → 二氧化碳 + 水 在这个反应的过程能够放出能量，供肌肉的伸缩运动。 老温：我知道了，还是血液带来了能量，不过并不是直接的“热血”造成了脚的温暖，而是血液带来了“燃料”和氧气，从而使肌肉运动。而肌肉的运动，通过了主要是脚部脂肪垫的压缩和复原，从而产生热，使得脚部的温度得以保持。 老华：这是一个走路或跺脚使得脚部保持温暖的主要过程。所以，这里涉及到的有葡萄糖、蛋白质、脂肪等化学物质。葡萄糖是“燃料”。肌肉的主要成分中是蛋白质，足垫的主要成分是脂肪细胞，这里的脂肪不是可能被作为燃料使用的脂肪，而是被胶原蛋白包裹好的脂肪细胞，它是作为结构组织的一部分。也就是说，我们人体的脂肪（“甘油三酯”），不光可以作为燃料，也有一些是机体的结构组织。 老温：那我们还是要好好保护这些组织的。 老华：你说的对，很多老年人常常足跟痛，其可能的原因之一，就是这些足跟脂肪垫出了毛病。由于这些脂肪组织内的毛细血管很细很少，所以一旦出了毛病，受到了损伤，其修复非常困难。所以，我们一定要好好保护好这些组织。 老温：有些什么办法来保护呢？ 老华：最重要的办法就是选择好鞋子。过去，我们中国人经济条件不好，人们穿自己做的布鞋，这种布鞋现在还有些人喜欢穿，说是透气，但是，它的最大缺点就是鞋底太薄太硬而且无根，走路时对脚跟的伤害大。现在的鞋如运动鞋就比较适合我们的生理特点。鞋要有高度和软硬合适的鞋跟，使得足弓能够起作用，走路时能够减少足跟的受力，从而在一定程度上保护了足跟脂肪垫。 老温：这是一个重要的知识，过去人们不大注意，还以为足跟痛是老年人必定的事情，看来还真是一个问题。 老华：好，今天我们就聊到这里？ 老温：好的，再见！

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谈谈“能量”概念的形成

热度 15 武际可 2018-1-8 07:59

谈谈“能量”概念的形成 在力学与物理学中，“能量”是一个非常重要的概念。因之谈谈这个概念的形成对于深入了解力学与物理学的有关内容也许有一点帮助。 从古希腊阿基米德时代起，人们逐渐了解静力学，对于力的平衡和作用有比较精确的认识。后来人们凭经验发现，一个运动的物体，也有力的作用。例如用力可以把一块石头投到高处，而具有一定速度的石头也可以自己运动到高处；对锥子用力能够刺入木板，而具有一定速度运动的锥子也能够刺入木板。这说明运动的物体具有力的特点，于是人们就把运动物体的这种能力叫做活力（拉丁文 vis viva ），把静力学中讨论的力称为死力。 最早精确研究活力的是德国学者莱布尼兹 （Gottfried Wilhelm Leibniz，1646－1716） ， 莱布尼兹对活力的研究是从反对笛卡尔的动量开始的。 1686 年，他投给《学术学报》（ Acta Eruditorum ）一篇论文，反对以质量与速度的乘积作为力的度量。莱布尼兹认为，以落体运动来说，物体升起的高度是与初速度的平方成正比，因之作用在物体上的力的效应必定是与其重量所给予的速度平方而不是速度成正比的 ，这就是机械能守恒的最早的形式 。 莱布尼兹把物体的质量乘以速度的平方叫做活力。 后来在 1669 年，惠更斯进行了两个物体弹性碰撞的实验，他 在论文《论物体的碰撞运动》中对碰撞问题进行了系统的讨论。他讨论的前提是：惯性定律，碰撞是完全弹性的。在这样的条件下他提出 13 个命题，得到了一些重要的定律。如：“两个物体相互碰撞时，它们的质量乘其速度平方之和在碰撞前后保持不变。”这个定律正好是莱布尼兹关于活力定律的表述。莱布尼兹的叙述是：“宇宙是一个不与其他物体进行交换的物体系统，所以，宇宙始终保持同样的力。”，莱布尼兹这里的力，是指的活力。后来力学家们一直不休地争论活力死力数十年。最后法国学者达朗贝尔 （Jeanle le Rond d'Alembert,1717－1783） 于 1743 年在他的书《论动力学》中指出，整个争端只不过是一场关于用语的无谓争论。他指出，“对于量度一个力来说，用它给予一个受它作用而通过一定距离的物体的活力，或者用它给予受它作用一定时间的物体的动量同样都是合理的。”在这里，达朗贝尔揭示了活力是按作用距离力的量度，而动量是按作用时间力的量度，这个结论是非常确切的。 根据麦克斯韦的意见，最早引进现代意义上的能量概念以取代活力概念的是英国学者 托马斯·杨（Thomas Young，1773年-1829年 ）。托马斯·杨不仅在物理学领域领袖群英、名享世界，而且涉猎甚广，力学、数学、光学、声学、语言学、动物学、考古学等等。在14岁以前，他已经掌握10种语言，他对艺术还颇有兴趣，热爱美术，几乎会演奏当时的所有乐器，并且会制造天文器材，还研究了保险经济问题。托马斯·杨擅长骑马，并且会耍杂技走钢丝。所以他被誉为“懂得一切的最后一个人” 。 1807 年，托马斯·杨在他的著作《自然哲学讲义》中说：“既然物体垂直上升的高度和它的速度的平方相当，那么不管物体的路径指向任何方向，只要不是向下，所升起的高度也将相当于它的速度的平方。 …… 。 用术语能量来比较严格地表达这一思想，它表征物体上升或 在有阻力时穿行距离 。 ” 他又进一步说：“术语能量可以定义为物体的质量乘以它速度的平方。例如，如果把质量为一盎司的物体每秒运动一英尺为能量一的话，那么质量两盎司速度为每秒三英尺的物体，它的能量为三的平方的二倍，即18。” 当法国学者科里奥利 （Gustave Gaspard Coriolis,1792－1843） 引进了功的概念后，即功等于力乘物体在力作用线上的位移，才在前面加上了 1/2 ，成为 ½ mv ² 以现在的语言来说，令 w 为加速度， f 为力， m 为质量， v 为速度， s 为距离，则 mw=f 牛顿第二定律 是与 d ( ½ mv ²)= f · ds 等价的，在这里， f 被称为死力， ½ mv ² 被称为活力，即托马斯 · 杨所说的能量 。 至此，力学上的能量才最后定型，混乱了一个多世纪的活力死力才得以澄清，将力与能量区分开来。 最后，我们需要做两点附记： 一是，能量概念发展中的两位关键人物，莱布尼兹与托马斯·杨都是全才型的学者。控制论的开创者维纳曾经说莱布尼兹是最后一个什么都懂的人 。 二是，能量一直是对运动物体的做功能力而言的，因为它是质量与速度的平方乘积，所以永远是正的，不言而喻，静止的物体能量为零。后来爱因斯坦推广能量的概念，说物体静止时也具有能量 E = mc ²，这里 m 是质量 c 是光速，也永远是正量。现在社会上人们都爱把一种促进好事情的意见说成是正能量，促退的说是负能量，这是对能量一词的错误借用。是一种不懂力学又装懂，而想借用力学术语的表现。这种说法能够广泛流传，实在是当今社会上不认真、浮躁、想当然、不求甚解学风的一种表现。有一种看法，说是势能可以是负的，因此说负能量没有错。其实势能的英文原义是potential energy,是可能的能量的意思，还不就是能量，不能把势能与能量在概念上混了。 莱布尼兹像 托马斯 · 杨像 参考文献 武际可，力学史，上海辞书出版社， 2010 N. 维纳，郝季仁译，控制论—— 关于在动物和机器中控制和通讯的科学 1948 ，科学出版社， 2009

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[求证] 托尼·施瓦茨（Tony Schwartz）：管理能量，而非时间！

热度 1 zlyang 2017-9-7 16:52

托尼·施瓦茨（Tony Schwartz）：管理能量，而非时间！ 以下转载的内容，不知道知否合理？感谢您的指教！ 管理能量，而非时间！ 托尼·施瓦茨 （Tony Schwartz），2013-02- 27 http://www.hbrchina.org/2013-02-27/905.html 　　 时间，是职场中人最感稀缺的资源。很多经理人每天工 作12个-14个 小时，很少正常吃饭，不是随便抓点什么匆匆填进肚子，就是坐在办公桌旁边干边吃；要么就是没完没了的应酬，无法与家人共进晚餐；睡眠不足，没有时间运动；心怀愧疚和不快，身心俱疲，这一切似乎已经成了经理人的生活常态。 我们大多数人都用延长工作时间的方法来应对日益繁重的工作任务，这不可避免地影响到我们的身体、心理和情绪。就企业而言，这必将导致员工的工作积极性降低、精力涣散、离职率居高不下、医疗成本激增。在过去几年里，笔者所在 的 Energy Project 公司 为包括索尼公司和美联银行在内的一些大型组织提供了咨询和培训服务，通过一个名为“能量管理计划”的项目，帮助数千位领导人和管理者建立起良好的习惯，科学地管理他们的能量，而非时间。最后的数据表明，参与该计划的员工的绩效表现均优于对照组，高能量能够创造出更高的绩效。 笔者认为，延长工作时间之所以不可取，是因为时间是一种有限的资源。相比之下，能量则不同。物理学将能量（ Energy ）定义为工作时可资使用的潜在能力，对于人类来说，能量主要来自四个源泉——身体、情绪、思想和精神，通过形成特定的习惯，以上每个源泉都能为人类系统地增加并定时补充能量。所谓特定的习惯，就是有意识地按照严格的时间表进行日常活动，并尽快使它们转变为无意识的、自动自觉的行为。为了有效地给员工补充能量，组织的着眼点必须从“向员工索取更多”转移到“为员工付出更多”，这样，他们才会鼓足干劲，才能为每天的工作投入更多。 能量管理计划首先从对体能的关注开始。 因为一个好的身体能够产生更多能量。谁都知道营养不良、缺少运动、睡眠不足和休息不够会降低人的基础能量水平，削弱他们的情绪控制力和专注力。笔者和他的同事帮助经理人制定一些能够增强、恢复和补充体能的习惯，敦促他们规律饮食，按时作息，加强锻炼。很多参与这一计划的管理者都反映，随着体能的增强，他们的工作效率也有所提高。 该计划的第二个关注点是情绪。 笔者认为不管外部压力有多大，人们只要控制好自己的情绪，就可以提高能量的质量。大多数人都发现，当自己情绪愉快的时候，往往就是绩效最高的时候。为做到这一点，除了注意工间休息，还应养成三个简单而有效的习惯--深呼吸放松自己，向他人表达赞赏，并且换一种积极的方式来讲述自己生活中发生的事件。事实证明，积极的情绪能够提高能量的质量水平。 该计划的第三个关注点是思想，思想必须集中。 许多高管认为，如果有一大堆任务摆在面前，就必须同时着手处理，但实际上，这种做法会降低工作效率。笔者建议高管们制定一些习惯来减少科技给生活带来的无情干扰。比如：只在固定时段接发电子邮件，开会时不接听电话，等等。集中注意力，使高管们的能量不致分散，他们就能在较短的时间内完成与过去相同的工作量。 该计划的第四个关注点是精神。 笔者认为，当人们的日常工作和活动与他们最为珍视的、能够赋予他们意义感和目的感的东西相一致时，他们的精神能量就会发挥作用。为此，人们需要理清优先事项，并以此为准在三个方面制定习惯：做自己最擅长和最喜欢的工作；有意识地为生活中最重要的领域分配时间和精力，认真工作，关心家庭、健康和他人；此外，还要在日常行为中奉行自己的核心价值观。 托尼·施瓦茨 （Tony Schwartz） Energy Project CEO 、《做好任何事情》一书的作者 感谢您的指教！ 感谢您指正以上任何错误 ！

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大胃王为什么那么能吃？身体是怎么告诉我们自己吃饱了的？

热度 1 arthurw321 2017-7-31 16:52

引语：本文内容主要基于《心理学与生活》，如果有疑问，请查阅书籍。 你饿了吗？老人会说，饿了就要吃呀！但是你怎么知道，你真的是饿了，需要能量了，而不是仅仅嘴巴馋了？ 科学家一开始也以为，是胃空了，你才饿。为此，伟大的科研工作者专门献身做了一个实验，他吞了一个气球，气球上连接了一个橡胶管。估计和胃镜差不多，但是肯定比胃镜难受。饿的时候，胃会收缩痉挛，我想大多数人都有这个体会，胃都饿抽抽啦！然后科学家就觉得，嗯是胃收缩导致你产生了饥饿的感觉。 结果呢，另一群科学家又发现，如果给小老鼠注射葡萄糖，可以阻止它的胃收缩。可是它依然会饿，还是会到处找吃的。这就奇怪了，难道饥饿感不是来自胃吗？而且，一个手术完全切除胃的病人，依然有饥饿感。没有胃的小老鼠，依然喜欢吃东西。 这就纠结了。原来胃并不是饥饿产生的必要条件。那到底什么才是产生饥饿感的根源呢？科学家把目光转向了大脑。毕竟大脑是人体的中枢嘛。之后人们发现，在大脑里有两个区域，对于饥饿有直接作用。一个区域叫外侧下丘脑（LH），另一个叫腹内侧下丘脑(VMH)。反正你知道都在下丘脑就对了。 下丘脑虽然只是大脑里很小的一部分，但是却主管人体内脏和内分泌系统的绝大多数功能。LH和VMH通过血液判断是否需要进食。血液里的葡萄糖和脂肪是人体主要的能量来源，当血液里的感受器发现，血液里的葡萄糖水平已经很低时，肝脏会分解肝糖原制造葡萄糖，同时传递信息给LH，告诉你的大脑，你饿啦！快点吃饭去！同样，脂肪也是一个道理。 为什么饿了特别想吃肉呢？因为肉里的脂肪多呀，脂肪能比葡萄糖提供更多能量，更快使得血液里的能量物质水平恢复正常。当你的大脑得到“饿了”这个信号之后，就会通知你的嗅觉和味觉细胞，使它们更敏感地寻找食物。 而当你吃饱了，食物的重力会使得胃下坠，鼓涨。这种压力就会刺激胃里的压力感受器，传递信号给大脑你吃饱啦！口腔里也有一些感受器能感觉你已经吃了多少食物。同时，食物被消化，血液里的葡萄糖和脂肪水平提高时，MVH就会获得信号，啊，你小子吃饱了啊，那别吃了！得，你就得停下。因为你的大脑告诉你，你吃饱啦！不许吃啦！ 但是，事情肯定不会这么简单的。人体多复杂啊。高热量高蛋白食物（就是肉啦）比低热量低蛋白的食物（比如蔬菜）更容易产生饱腹感，而且你吃饱了，平常最喜欢吃的食物也不想吃了是不是？可是，如果你一直在换着花样吃，那你口腔里的感受器就会出故障，它不知道你究竟吃了多少。同时，味觉和嗅觉经常变化也会使你吃更多食品，甚至抵消血液能量物质水平提高和胃压力这种信号，让大脑不停地告诉你，继续吃！继续吃！撑死为止！自助餐不就是这样。 这种行为也许有一些进化方面的原因。毕竟人类现在的身体和几十万年前相比没啥变化。想当年，老祖宗们要吃一顿大餐，那可是相当不容易。不抓紧时间多吃点，多囤积点，也许过很久都吃不到了。那就会营养不良的哟。所以……你要做自己身体的主人！不要被身体左右！ 现在你知道了人为什么会饿，为什么会饱。但是你有没有不饿也要吃的时候？当然有。你的一日三餐都不一定是饿了才吃。（当然，上学的时候通常都是饿了才能吃……） 其实，吃饭这件事是很复杂的。要看你的宗教信仰，喜好，习惯，各方面社会文化因素。比如说，你给一个穆斯林一个猪肉汉堡，他打死也不会吃的。即便不管这些，你的体型也是个很大的问题。如果你觉得自己太胖了，那你就算看到大餐也可能一口都不吃。已经这么胖了，怎么还吃得下去啊……想到就哀伤。体型这个事吧，肯定是女孩比男孩更担心。所以女孩比男孩更容易得厌食症。 那我们就顺便再聊聊，为什么会有肥胖症和厌食症。那些长期节食的人，通常会越节食越焦虑。因为每天都要计算自己吃了多少能量。但是，并不是所有节食者都会得厌食症，那只是少数。多数人根本坚持不到厌食症那种程度。而这些节食者在放弃节食以后，反而是吃的最多的人。 这告诉我们一个真理。永远不要节食！要减肥，去运动！要不然少吃点也可以，但是不可以不吃哦~

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关于质、能、信息的基本观点。邹晓辉Geneculture 2017-07-22上午

geneculture 2017-7-29 11:24

信息 （具有 信息量 且可用 比特 等单位来计量） 占据虚拟的序位 ，信息 在特定的序位之间变换 不仅要受 序位结构 （逻辑）和 联动函数 （数学）的 大小前提 这样的规律 约束 ，而且还要受 双语匹配 （ 广义的语言 及其 翻译 ）这样的规律 约束 （这是 融智学 者对 信息 及其遵循的 三类基本规律 的精鍊解读） 今天又与林建祥教授林老在JionNet上做了进一步的探讨和交流。

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关于物质定义的回复

热度 2 accsys 2017-7-21 08:49

关于物质定义的回复 姜咏江 1.物质是可以回答“是、否”或“有、无”元素的集合。人类认识其客观性在于最终的确认（未能确认之前唯物唯心皆有市场）。 2.信息是事物的表现或描述（间接表现）。事物的基础是物质。没有物质，信息无从谈起。反之，没有物质的信息，就无从确认物质的存在。因而，信息又是物质存在和相互关联的形式。 3.力、能量、形象、等都是物质的信息形态。 4.数学是事物同种属性比较的理论和方法。数是比较等级的记录形式。任何连续数的推演只能依据其属性进行判断物质存在与否，而不能做为物质的定义。 5.宇宙存在巨量不同属性的物质，对于未知的物质只能去做逻辑判断。微积分等连续的数学分支构造了一种从物质的连续属性判断物质的方法，然而大量的物质并不存在那种可以用连续数度量的属性（例如事物的各种组成元素），而仅存在可判断“有、无”的属性，这需要用非连续的数学进行研究。这方面正是数学界所缺少的。 以上，仅对物质的定义提点看法。

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就时空变换问题回答刘吉斌老师和刘圣老师

热度 2 gordonliu 2017-7-6 10:48

以下内容是科学网博客上的留言，鉴于回答的问题很重要而且具有普遍性，现以博文的形式发表。 刘吉斌 2015-5-21 23:25 刘教授: 请你注意英捷特数据库平台(ingentaconnect) 中physics today68卷第6期以封面文章发表（31日前）名为 A new approach to the correction of Galilean transformation的文章，其属下期刊physics Essays已在线发表。我认为这文章的内容值得人们关注，故作此留言。如果你们能细读这文章，也许会给你们带来一些重要的课题和机遇。文章作者——刘圣。 博主回复(2017-7-5 21:17) ： 看了刘圣先生的文章，有两点看法：1. 能量是物质运动的惯性的量度，质量只能近似描述惯性，其实质量不是一个真实的物理量（请参阅我的论文“ 质量是一个真实的物理量吗？ ”），所以没有质量的物质是有能量的，从而是有惯性的。有了这一点，他的论文的前提就不成立了;2. 时空结构是由参照系的运动状态决定的，与物质是否有质量无关，与物质是什么类型的物质无关，认为不同的物质应满足不同的时空变换是不可信的; 3. 由时空的均匀性、各向同性及惯性系等价原理就可推出“准洛伦兹变换”（里面有个常数V,而不是C），但可以通过实验来确定这个常数V, 比如通过测量高速运动粒子的寿命来确定，也可以要求麦克斯韦方程在这个变换下协变来确定，巧合的是这个V正好就是等于光速C, 从而得到洛伦兹变换。 刘圣先生的论文链接： https://www.researchgate.net/publication/289674860_A_new_approach_to_the_correction_of_Galilean_transformation 请参阅我的论文“ A new approach to special relativity ”和“ Is mass a real physical quantity ”

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质量的概念可以扬弃——和陈方培老师探讨

热度 3 gordonliu 2017-6-17 22:20

几个星期前，我发表了一篇质疑质量概念的文章，“质量是一个真实的物理 量吗？”提出扬弃质量的概念，以能量的概念来取代。陈方培老师发表了一篇文 章谈了他的反对观点：“ 再谈物理学中物质（ 2 ）:质量概念难以扬弃” 。现就 陈方培老师的观点进行评论，进一步阐明我的观点。为了方便阅读分析，以下用 黑色文字显示陈方培老师的文章，蓝色文字是我的观点。 再谈物理学中物质（ 2 ）:质量概念难以扬弃 上次博文谈到，在相对论中，因而在近代物理中，质量 m只是标志物质的 一个参数，并不总可常常用来反映惯性大小或所含物质的多少。这是否就意味着 在物理学中，质量 m这个概念就无足轻重了，甚至可以把它扬弃、或者用能量来 代替它呢？本博的看法是：质量概念是难以扬弃的，也不能用能量概念来代替它； 但须要对质量 m这个概念的内函进行一些修改，并最好把‘质量’这个名称改变 一下。下面来对这些问题作一些分析和讨论。 物理学的概念应该是严谨的，它所被赋予的物理含义应该是明确的，不能模 棱两可。既然在现代物理学中发现质量不能反映物体惯性的大小和物质的多少， 也不是引力场的源，那质量就不是我们曾经想要赋予的物理含义，也就不是我们 想要的物理量，而能量反映了物体惯性的大小，是引力场的源（能量是能动张量 的分量），就可以用 静止 能量的概念来取代质量的概念。这样，质量的概念也就 可以扬弃了。如果要通过修改它的内涵，甚至改变它的名称，那它还是它吗？就 象某人被人把头给换了，又取了一个新的名字，那他还是他吗？其实，可以把质 量的内涵改为物体 静止 能量的含义，把质量的名称改为 静止 能量，即可实现陈方 培老师的想法，这就是我提出的扬弃质量的概念用静止能量的概念替代的观点。 当我们选择 c=1的单位制时， 静止 能量就等于质量， E 0 =m。另外，如果硬要保留 这个量，就叫“质 X”吧，就会出现象以前一样争论了上百年的问题：质X和能 量究竟是什么关系？怎样解释爱因斯坦的质能关系？这个等号意味着什么？质 X “转化”成了能量？那这个“转化”又意味着什么？存在一个“转化”的物理过 程吗，就象化学反应一样？质 X是怎么来的？希格斯机制的物理内涵是什么？ 等等。如果承认质量不是一个真实的物理量，是我们人为制造的一个多余的参数， 它就等 于物体的 静止 能量除以光速的平方，而没有任何别的含义，在物理学中用 静止 能量的概念来替代原来的质量没有任何问题！所有物理方程的物理意义 更加明确，以上的一大堆问题也就变得不是问题。 先谈不能用能量概念来代替质量概念，这是由于： 1、质量是标量，而能量 来源于 4维动量的时间分量，在坐标变化下，质量不变，能量要变；2、在一个 物理体系具有时间平移不变性的条件下，这个体系的能量总是守恒，而一般来说 其质量不守恒； 3、希格斯机制只适用于质量，不适用于能量。 能量概念可以替代质量概念，因为： 1、物体的静止能量是标量，在坐标变换 下不变； 2、在一个物理体系具有时间平移不变性的条件下，这个体系的能量总 是守恒，这正是物体运动的惯性的表现，因为要改变物体的运动状态就要施加 力于 其上，对其做功，从而增加或减少其能量，也就打破了能量守恒。质量概念被扬弃， 也就没 有质量守恒一说； 3、 希格斯机制的本意就是无静止能量的粒子在耦合之后 被减速 并获得静止能量，更 意味着耦合之后的粒子有了内部的相互作用能量，即 内能 。 再谈质量概念难以扬弃，这是由于，质量概念除了反映惯性的大小或所含物 质的多少之外，还可反映其它物理特性，例如： 1、在基本粒子理论拉氏量中的质 量项有其特殊的物理特性； 2、黑洞的视界与其质量有关；3、通过天文观测，可 得出星系的质量和宇宙的平均质量密度。 这些问题中的质量都可以用静止能量替代，相关的物理特性，物理意义只会 更加清晰。 也许有人要说，星系的质量和宇宙的质量应反映所含物质的多少。可是，若 希格斯机制等规律普遍存在，星系的质量和宇宙的质量应是变化的，这些质量所 反映的就应是另外的物理特性。 此外，基本粒子的质量也不是经常在不停地变化，当‘湮灭’和‘创生’现 象不存在，基本粒子处于稳定状态时，它的质量 m便是常量，此时其质量m所反 映的也应是惯性大小或所含物质的多少。 质量只在低速的情况下，即物体的静止能量远大于其动能时， 近似 反映物体的 惯性。至于质量的“物体所含物质之量”的定义是完全错误的， 问题是我们找不 到唯一的最基本的原子，何谈之量！即使找到了，组成物体的原子之间的相互作 用和原子的运动都会影响物体的内能，也就会影响物体的质量，也就是说，具有 相同物质之量的物体会具有不同的内能，即不同质量，所以质量不是物体所含物质 多少的量度。 物质是一切客观存在，包含场，粒子，原子，分子和星体，它呈现不同的物质 层次和 运动状态。能量是物质运动和相互作用能力的量度。物质的运动和转化遵 守能量守恒。 更详细的内容请见 我的论文

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[转载]三、宇宙中的环境因素

xuhf 2017-5-23 17:58

在我们现阶段的理解范围内，我们可以称宇宙是一个大的环境。既然在这个空间中蕴含着万物，就必然有其内在的规则作指导，否则这个宇宙就会杂乱无章，就会产生诸多的问题。 宇宙中蕴含着非常多的组成部分，这些组成部分各自有其存在的价值与意义，它们之间又有着必然的联系。然而在现阶段我们没有能力完全了解整个宇宙中存在的环境因素，我们只能对生命空间中的已知环境因素作出描述。生命空间以外的宇宙范围有更高级别的环境因素存在，这些外在的环境会对生命空间产生影响。生命空间内部同样有着自身的环境因素，这些环境因素对生命产生极大的影响与作用。我们可以理解为：生命空间内的环境是宇宙提供给生命的生存条件，生命可以利用这些环境因素不断地发展与创造，从而能够很好地体现自身的价值。 我们所生活的这个生命空间中蕴含着非常多的宇宙元素，这些元素在宇宙总体规划下，按照宇宙制定出的规则在各自运作，所有这些规则和宇宙元素，共同形成了我们所生存的这个空间中的环境。可以说，生命是在这些环境的衬托下才得以生存与发展，而生命利用环境的效率也体现出生命的能力与水平。在现阶段，我们所生活的空间中存在的各种环境因素，会对生命产生很大的影响。如果我们不能够对自身所处在的环境有足够的认知，就会极大地障碍到我们前进的步伐，甚至会影响到我们赖以生存的各种条件。 生命空间中的环境因素分为三大类： 第一类是宇宙提供给生命赖以生存的 基础能量成份 。这些基础成份充斥在整个生命空间中，生命只有在这种成份中才得以有生命形式的展现。这些基础成份是大宇宙本身对生命空间注入的一种养分，而这种养分的力量却由生命本身决定，它能被生命所净化与提纯，也能被生命所污染，从而让生命发生不同形式的演变。如果生命不断进步和不断蜕变，这些基础成份会变得越来越有力量，能够支持更高级别、更纯净的生命形式出现；但是如果生命不断堕落，这些基础成份也会受到污染，在极度污染的情况下，生命终将会面临毁灭的一刻。 第二类环境因素是宇宙本身提供给生命空间的各种可利用的条件。它们也是基于宇宙本身的提供，从而出现在生命空间当中。生命对这些外在条件的认知与利用程度，取决于生命的能力与水平。就目前的已知范围来讲，生命空间中已存在的条件会满足生命各个层级的需求，它们的利用价值远远超出了生命现有的认知能力。从这一层面来讲， 生命空间总体还处于较初级的阶段，并没有对宇宙中的已存在条件有非常高度的认知与高效的利用 。所以生命空间还需要大幅度的提升，才能够进一步对宇宙有更深入的了解与认知，这也提供给生命更广阔的发展空间，等待着所有的生命去发挥自身的才能。 第三类环境因素，可以简称为“规律”。这是 在宇宙整体运作的大环境下映射到生命空间中的规律 。这些规律有其不可动摇的本质，在这些宇宙规律面前，生命的力量微乎其微，不允许生命有任何越级的举动与展现。也正是在这些宇宙规律的作用下，生命才得以在宇宙中生存与发展，才有机会体验这个宇宙中的各种精彩历程。所以生命必须顺应宇宙整体的规律，才能让自身得到良好的生存空间，任何不符合规律的现象，都会进入到 宇宙的另一项淘汰机制 中，等待着被宇宙灭亡的那一刻。 以上这三大类环境因素作为基础呈现在生命空间中，为生命所有的展现作出了铺垫。只有当生命能够意识到这些环境因素的重要性时，才能够让自己的生命融合到这个大环境中，去顺从宇宙发展的意志，合道地生存于这个宇宙空间中，才有向上发展的机会。宇宙中的万物，也都同生命一样存在于这个宇宙空间中，都在体现着自身存在的价值与意义。只有生命能够意识到生命本身也是环境中的一种因素，才会让自身找到正确的定位，才不会作出任何不合乎宇宙规律的事情。 这样的指导，对于现阶段的低维空间来说非常有必要，其目的就是让这些迷惑的生命，能够清楚地认知环境因素的重要性，并对宇宙有一个基本的了解，这样才能使自己与宇宙和谐共处、共同发展。当这些基本的认知，变为生命内心的力量指导生命灵魂的时候，就能够帮助所有生命很好地找到自身的定位，才能够在这个宇宙中发挥出自身的作用。 希望亲人们对这些传达能有深刻地领悟，对宇宙能有更全面地了解与认识，都能让自身回归到正确的人生道路上，找到生命生存于这个宇宙中的真正意义。 2017年3月24日

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质量是一个真实的物理量吗？

热度 7 gordonliu 2017-5-23 11:35

论文摘要 尽管质量是一个非常普通和基本的概念，但是质量问题仍然是现代物理的关键问题之一，到目前为止，专家们还是没能达成一致。在这篇论文中，我们讨论了有关质量，能量和物质的问题，意识到质量既不是一个物体所含物质的量，也不是物体惯性的量度，也不是引力场的源，而能量是一个物体惯性的量度，也是引力场的源。以前，质量的概念被用于度量惯性和计算引力只是一种仅当物体和粒子作慢速运动，其静止能量远大于其动能时的近似方法。其实，质量的概念是一个多余的人造概念，它等于静止能量除以一个常数 c 的平方 （如果选择 c=1，质量就精确地等于静止能量），没有任何其它物理意义。如果质量的概念完全由能量的概念来取代（更准确地讲，应该是静止能量），所得物理方程是非常完美的，其物理意义更加清楚，一些困惑，诸如质量和能量的关系，物质的本质，弱等效原理的实质和黑格子机制的物理意义，等等，都会变得更清楚。 目录 1. Introduction 引言 2. Should the concept of relativistic mass be introduced into Physics? 动质量的概念应该被引入到物理学中吗？ 3. Is mass the amount of matter an object has? 质量是物体所含物质之量吗？ 4. Is mass the measure of inertia? 质量是惯性的量度吗？ 5. What is the essence of gravitational mass? 引力质量的本质是什么？ 6. If there is no concept of mass in Physics 如果在物理学中没有质量的概念 7. Summary 总结 全文下载

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可燃冰的能量有多大？

热度 20 dkysdc 2017-5-18 20:24

今天中国国内最抢眼的消息当属国土资源部 中国地质调查局海域天然气水合物（又称为“可燃冰“）试采成功的新闻了。下午，不同来源的微信群中到处都是转来转去有关可燃冰试采成功的消息： 中国成为世界上第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家！ 国务院还向国土资源部和中国地质调查局发来贺电。很快各种社交媒体进行了转载，有些科普网站对可燃冰进行了解读，百度百科都创见了相关的词条。信息技术的威力发挥得淋漓尽致。 一条来自网络新闻联播的消息出现了这样的介绍： 如果 将同等体积的固体酒精和可燃冰同时点燃，可燃冰的燃烧时间远远长于同体积的固体酒精。可燃冰就像《变形金刚》中机器人争夺的“能量块”，占用体积小，蕴含的能量却不可估量。 事实上，1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气。 请特别注意红色的这句话。可燃冰多形成于数百米之下的海底，因为承载了水体甚至海底沉积物的巨大压力，所以才是固体。当可燃冰在地表正常压力环境下，它会迅速释放出160立方米以上的天然气。因此，这段话基本正确。但是，接下来介绍可燃冰的作用时，出现了这样的句子： “可燃冰的最大特点就是能量密度高。它占用体积小，却蕴含大量能量。举个例子， 一辆使用天然气为燃料的汽车，一次加100升天然气能跑300公里的话，那么加入相同体积的可燃冰，这辆车就能跑5万公里。 ” 看来这段话的作者想当然地认为：既然1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气，那么，一个装满可燃冰的钢瓶等效于160个装满天然气的钢瓶。而实际上，钢瓶中的天然气不是气态的，而是液态的，并且也是经过高压才变成的液态，因此，一个装满可燃冰的钢瓶不可能等效于160个装满天然气的钢瓶！也就是说， 一个装满100升可燃冰的钢瓶汽车，不可能连续行驶5万公里 ！！！ 媒体朋友们，在你们推算出惊人的结论前，最好请教一下相关方面的专业人员。 科学网的朋友们，不妨告诉我正常的液化天然气钢瓶比外面的压力大多少？一瓶100升的液化天然气，相当于一个大气压下多少升的天然气？我不想到百度上去查了。 相关报道的截图放在本文后面，立此存照。 ==================================

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[转载]宇宙法则就是善恶有报

热度 1 xuhf 2017-4-10 12:58

……宇宙的法则，其实非常的简单。……，没必要分得那么细，层次越高，法越简单，越明了，没有你们想象的那么复杂。不像你们人类那些低层次的生命，有那么多的法律法规来约束和规范你们的行为。 只要修到很高的层次，也就是离我越近的层次，你们越不需要什么法规与法则来约束自己，因为每一个人都是爱的能量。当你们每个人身上都是光，都是爱的时候，你们还需要什么宇宙法则来约束你们吗？ 就像你们人类一样，天界也有王法，也有法律、天规，但是所有的这些法规与法则，都是约束这些低层次的子孙后代，也就是欲界天以下的子孙后代，让他们不要触犯这些法律与法规，触犯了就会遭到天谴。 只是你们地球上的王法已经不起作用。因为人心已经被腐蚀，全部变坏，全部被妖魔鬼怪迷惑，所以已经迷惑颠倒，已经到了非常严重的地步，所以他们很难觉醒。 ……也就是让你们把这些宇宙知识与文化，其实也就是光与爱，把光化成爱去感化他们，改变他们，转他们的念，让他们更加清楚整个宇宙除了爱，没有任何的杂质。 这个宇宙的爱是纯粹的，是无私大爱的；不像人世间有自我，有小我，有私心私欲。所以上天的老祖宗，包括我本人，包括诸佛菩萨，祂们为什么有这样的层次？因为祂们的心里除了大爱，除了慈悲，就是光明；祂们没有你们人类这些凡夫的劣质与秉性，所以这就是祂们比你们提前成就的原因。 你们也不要把这些宇宙的法则法规想得那么复杂，复杂的是欲界天以下；欲界天以上，法则就是“善有善报，恶有恶报”，一切都是遵循这个规律。只要种有因，就会有果，不管你种有善因或者恶因，同样也受到善果和恶果，就是这样简单的道理。 只是现在这些迷惑的众生们，太自以为是，不信因果，不相信有老祖宗，不相信有神圣仙佛，所以他们才敢为所欲为，才敢造恶，没有一些羞耻怜悯之心。所以，这就是那些不肖的子孙后代自己堕落了，还去拉拢更多那些有负面信息的子孙后代们，一个一个地走向末路。 所以这是我们非常痛心的！但痛心也没有办法，因为他们已经走进了极端，我们只有用这种很无奈的手段，去清除他们，让他们消失在这个宇宙当中；…… 希望你们每一个人做到爱心越来越多，也只有爱心越来越多，你们的光，你们的能量才越来越大，……

个人分类: 天书|343 次阅读|0 个评论

[转载]今天才知道频率和能量是等价的-解决了声子谱纵坐标的疑惑

fandos 2017-3-22 16:01

之前一直疑惑我计算的声子谱纵坐标是什么，别人的是频率单位，我的数值和别人不一样，看文献还有人用波矢的单位（cm-1），现在终于搞懂了，分享给大家！ 转载自新浪博客： 点击可以查看更多信息。 http://blog.sina.com.cn/s/blog_5f15ead20100cwwo.html Magnitude Unit name MKS value mass Kg 1.E0 mass g 1.E-3 mass amu 1.66054E-27 length m 1.E0 length cm 1.E-2 length nm 1.E-9 length Ang 1.E-10 length Bohr 0.529177E-10 time s 1.E0 time fs 1.E-15 time ps 1.E-12 time ns 1.E-9 energy J 1.E0 energy erg 1.E-7 energy eV 1.60219E-19 energy meV 1.60219E-22 energy Ry 2.17991E-18 energy mRy 2.17991E-21 energy Hartree 4.35982E-18 energy K 1.38066E-23 energy kcal/mol 6.94780E-21 energy mHartree 4.35982E-21 energy kJ/mol 1.6606E-21 energy Hz 6.6262E-34 energy THz 6.6262E-22 energy cm-1 1.986E-23 energy cm**-1 1.986E-23 energy cm-1 1.986E-23 force N 1.E0 force eV/Ang 1.60219E-9 force Ry/Bohr 4.11943E-8 Magnitude Unit name MKS value pressure Pa 1.E0 pressure MPa 1.E6 pressure GPa 1.E9 pressure atm 1.01325E5 pressure bar 1.E5 pressure Kbar 1.E8 pressure Mbar 1.E11 pressure Ry/Bohr**3 1.47108E13 pressure eV/Ang**3 1.60219E11 charge C 1.E0 charge e 1.602177E-19 dipole C*m 1.E0 dipole D 3.33564E-30 dipole debye 3.33564E-30 dipole e*Bohr 8.47835E-30 dipole e*Ang 1.602177E-29 MomInert Kg*m**2 1.E0 MomInert Ry*fs**2 2.17991E-48 Efield V/m 1.E0 Efield V/nm 1.E9 Efield V/Ang 1.E10 Efield V/Bohr 1.8897268E10 Efield Ry/Bohr/e 2.5711273E11 Efield Har/Bohr/e 5.1422546E11 angle deg 1.d0 angle rad 5.72957795E1 torque eV/deg 1.E0 torque eV/rad 1.745533E-2 torque Ry/deg 13.6058E0 torque Ry/rad 0.237466E0 torque meV/deg 1.E-3 torque meV/rad 1.745533E-5 torque mRy/deg 13.6058E-3 torque mRy/rad 0.237466E-3

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[转载]今天才知道频率和能量是等价的-解决了声子谱纵坐标的疑惑

fandos 2017-3-22 15:56

之前一直疑惑我计算的声子谱纵坐标是什么，别人的是频率单位，我的数值和别人不一样，看文献还有人用波矢的单位（cm-1），现在终于搞懂了，分享给大家！ 转载自新浪博客： http://blog.sina.com.cn/s/blog_5f15ead20100cwwo.html，点击可以查看更多信息。 Magnitude Unit name MKS value mass Kg 1.E0 mass g 1.E-3 mass amu 1.66054E-27 length m 1.E0 length cm 1.E-2 length nm 1.E-9 length Ang 1.E-10 length Bohr 0.529177E-10 time s 1.E0 time fs 1.E-15 time ps 1.E-12 time ns 1.E-9 energy J 1.E0 energy erg 1.E-7 energy eV 1.60219E-19 energy meV 1.60219E-22 energy Ry 2.17991E-18 energy mRy 2.17991E-21 energy Hartree 4.35982E-18 energy K 1.38066E-23 energy kcal/mol 6.94780E-21 energy mHartree 4.35982E-21 energy kJ/mol 1.6606E-21 energy Hz 6.6262E-34 energy THz 6.6262E-22 energy cm-1 1.986E-23 energy cm**-1 1.986E-23 energy cm-1 1.986E-23 force N 1.E0 force eV/Ang 1.60219E-9 force Ry/Bohr 4.11943E-8 Magnitude Unit name MKS value pressure Pa 1.E0 pressure MPa 1.E6 pressure GPa 1.E9 pressure atm 1.01325E5 pressure bar 1.E5 pressure Kbar 1.E8 pressure Mbar 1.E11 pressure Ry/Bohr**3 1.47108E13 pressure eV/Ang**3 1.60219E11 charge C 1.E0 charge e 1.602177E-19 dipole C*m 1.E0 dipole D 3.33564E-30 dipole debye 3.33564E-30 dipole e*Bohr 8.47835E-30 dipole e*Ang 1.602177E-29 MomInert Kg*m**2 1.E0 MomInert Ry*fs**2 2.17991E-48 Efield V/m 1.E0 Efield V/nm 1.E9 Efield V/Ang 1.E10 Efield V/Bohr 1.8897268E10 Efield Ry/Bohr/e 2.5711273E11 Efield Har/Bohr/e 5.1422546E11 angle deg 1.d0 angle rad 5.72957795E1 torque eV/deg 1.E0 torque eV/rad 1.745533E-2 torque Ry/deg 13.6058E0 torque Ry/rad 0.237466E0 torque meV/deg 1.E-3 torque meV/rad 1.745533E-5 torque mRy/deg 13.6058E-3 torque mRy/rad 0.237466E-3

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波粒二象性的数学表达式

fanxshan 2017-2-23 11:00

在化学中，氢原子（ H ）是最小的可计量单位，但实际存在的方式却是由一对氢原子构成的氢分子（ H 2 ）。一般情况下，氢总是以氢分子的形式出现。如果想将氢分子拆分为独立的氢原子，是相当困难的事。 在物理学中，光子 是最小的可计量单位，但实际存在的方式却是由一对光子构成的光分子 。一般情况下，光总是以光分子的形式出现。如果想将光分子拆分为独立的光子，也是相当困难的事。 在我的《数学辩证法》一书中，据此提出了光的模型，完美地解释了光的波粒二象性。 所谓波粒二象性，就是一对相互纠缠的光子，即光分子，在围绕着对方旋转的同时，还以光速向前运动（图 1 ）。由于运动的复合性，每个光子的运动轨迹就不是直线而是正弦曲线，或称“横波”。根据牛顿力学，由于离心力的作用，当旋转速度低时，两个光子相互距离远，在运动中形成长波（如红光）；旋转速度高时，两个光子相互距离近，在运动中形成短波（如紫光）。 图 1 光的波粒二象性 光的构成是粒子，其运动轨迹（行为）是波，这就是光具有波粒二象性的根本原因，是光的本质。 反之，光具有波粒二象性这一事实表明，光的组成一定不是简单的球形粒子，不能被当作一个质点（有质量但不存在体积与形状的点）来处理，它一定具有特定的结构。 上述解释可以容易地解释光的诸多性质：颜色各异但光速一致、干涉现象、衍射现象、偏振现象、光电效应、量子纠缠等。（《数学辩证法》第 160 页） 质量、能量、波长、频率是光的重要参数，它们之间有着怎样的内在联系呢？ 图 1 所示模型中，光分子的能量包括两部分： （ 1 ）以光速向前运动的平动能量 E 1 单个光子的质量为 m ，速度为光速 C ，其能量为 1/2 mC 2 。 光分子不可分割，能量的最小单位是单个光子平动能量的 2 倍， mC 2 ，即 E 1 = mC 2 （ 1 ） （ 2 ）光分子围绕中心点作圆周运动所产的转动能量 E 2 量子力学表明，这部分能量的大小与光的频率 v 有关，频率越高，能量越大，它可以用普朗克公式来表示 E 2 = hv （ 2 ） 其中 h 是普朗克常数， v 是光的波长。 爱因斯坦据式（ 2 ）提出了著名的光电效应公式 E k = hv - W o （ 3 ） 其中： E k 表示光分子所具有的动能， W o 为逸出功。 （ 3 ）式表明：一束光能否产生光电效应，与这束光的颜色（即频率 v ）有关，而与光的强度无关。一束很强很强的红光照到金属表面打不出任何电子，但一束极弱的紫光照到同样的金属表面立即就能打出电子。 在数量级上，光分子的平动能 E 1 比转动能 E 2 要大上几十个数量级，因此光分子的总能量 E 可以方便、准确地用复数表示：在光分子总能量中占绝大部分比例的 E 1 是实部，占极少部分的 E 2 是虚部， E = E 1 + iE 2 （ 4 ） 将能量的表达式（ 1 ）和（ 2 ）代入（ 4 ），可得光分子的总能量表达式 E = mC 2 + ihv （ 5 ） 公式 （ 5 ）的实部是爱因斯坦质能方程式，是光和热的本质，物理学、化学中在宏观层面上研究的热能、热量就是这一部分，它表示 光的粒子性 ；公式 （ 5 ）虚部是光分子极其细微的、几乎看不见的、几乎可以忽略的特殊能量， 它表示 光的波动性 ， 是量子力学的研究对象，是普朗克公式、薛定鄂方程的基础，在某种程度上恰好说明了薛定鄂方程中虚数 i 的神秘来源。 （ 6 ） 在人类历史上，公式（ 5 ）第一次给出了光分子总能量的正确表达式，它全面描述了微观能量与宏观能量之间的内在联系， 用数学形式 完美地表达了光的波粒二象性 ，将普朗克、爱因斯坦和 薛定鄂的伟大发现 有机地融为一体，加深了人类对光以及量子力学的认识。这一成就也从反方面证明， 图 1 所给出的光模型是完全正确的。

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关于“道”的一场讨论

热度 1 王中宇 2016-11-10 11:33

关于 “ 道 ” 的一场讨论 友人肖钢老师， 1983 年毕业于浙江大学生物医学工程专业（五年制），长期从事从实验室到临床的生命科学研究。对人类的睡眠领域有深入的研究。同时精于道、医、佛、儒。尤其以极大的功力研究马王堆帛书〈老子〉，出版《道论 · 帛书〈老子〉破译报告上部》（简称《道论》。听肖钢老师的报告，并与他讨论多次，深受启发，获益匪浅。肖钢老师寄来《什么是老子的道？》一文（后附），征求我的意见，引发了我们在微信上的一场讨论。考虑到或许有更多的朋友对此有兴趣，现将讨论内容放在这里，希望能听到有启发性的见解。 这场讨论中，我只怀疑肖钢老师在文中表述的 “ 道 ” 是否是帛书〈老子〉作者心目中的 “ 道 ” 。至于肖钢老师对“道”的理解和他丰富的工作，我钦佩并尊重。对我能理解的部分，有共鸣，还有一些部分，我并无评价能力。 肖钢老师的部分工作，在网上可以查到，如： 肖钢和他的《道论．帛书 老子 破译报告》 http://blog.sina.com.cn/s/blog_14b2087c30102vos7.html 肖钢——帛书《老子》新解（连载） http://bbs.tianya.cn/post-647-29141-1.shtml 感兴趣的朋友可自己去读读。 帛书老子原文，亦可在网上找到： http://blog.sina.com.cn/s/blog_6754c6210100lkrt.html 答肖钢老师 肖老师： 承赠大作，拜读之余，至为敬佩。 您从现代物理学的视角看帛书老子，看到其中与现代物理学契合的许多方面，发人深省。我也是理工科出身，对您的论述有共鸣。但那是否就是帛书原作者的原意，相隔两千多年，已无法直接对证。 逻辑上一个可行的途径是通读帛书老子全文，看作者是在什么意义上使用“道”这个术语，或许能由此揣测原作者心目中的“道”是什么。 原文中至少三次将“道”放在不同的序列中讨论。逻辑上，列在同一序列的诸项，或者属同一范畴，或者有嵌套关系，或者可以排序。这有助于我们揣测原作者心目中的“道”。 其一是： “ 上德不德，是以有德；下德不失德，是以无德。上德无为，而无以为也。上仁为之，而无以为也。上义为之，而有以为也。上礼为之，而莫之应也，则攘臂而扔之。 故失道而后德，失德而后仁，失仁而后义，失义而后礼。 夫礼者，忠信之泊也，而乱之首也。 ” 作者将道、德、仁、义、礼列在一起，最后得出“ 夫礼者，忠信之泊也，而乱之首也 ”的结论。可见在作者的心中，“道”具有社会学、伦理学的属性。在这里，不涉及物理属性。 其二：“ 至虚，极也；守情，表也。万物旁作，吾以观其复也。夫物云云，各复归于其根。归根曰情。情，是谓复命。复命，常也；知常，明也；不知常，亡亡作凶。 知常容，容乃公，公乃王，王乃天，天乃道，道乃久 ，沕身不怠。 ” 这里又出现了一个序列：知、常、容、公、王、道、久。在这个序列中，“道”被放在“王”与“久”之间。其意义难解，似乎涉及到对“过程”与“循环”的认识。但肯定不是讨论今天意义上的能量 - 物质问题。 其三：“ 有物昆成，先天地生。萧呵，缪呵!独立而不垓，可以为天地母。吾未知其名，字之曰 道 ，强为之名曰大。大曰筮，筮曰远，远曰反。 道 大，天大，地大，王亦大。国中有四大，而王居一焉。 人法地，地法天，天法道，道法自然。 ” 这里又出现了一个序列：人、地、天、道、自然。“道”在“天”与“自然”之间。注意，这个序列由“法”串成，而“法”似可理解为“遵循”，可遵循的应是规律、准则、榜样、指令之类，不可能是能量、物质之类的物理量。 此外，从作者运用“道”这个术语的上下文，亦可揣测“道”的属性。 “ 上士闻 道 ，堇而行之。中士闻 道 ，若存若亡。下士闻 道 ，大笑之。弗笑，不足以为 道 。是以建言有之曰：“明 道 如费，进 道 如退，夷 道 如类。 ” “道”是可闻的，不同的人听见“道”，有不同的反应。且“上士”听见“道”后，会“ 堇而行之 ”。由此，“道”很可能是“道理”一类的对象。 “ 天下有 道 ，却走马以粪；天下无 道 ，戎马生于郊 。” 可见逻辑上天下可能“ 有道 ”，也可能“ 无道 ”。对天下而言，可能有，也可能无的东西，应该不是什么物理量。这里的“ 有道”、“无道 ”应与“ 有道明君”、“无道昏君 ”中的含义相类。下一段旁证了这一点： “ 使我介有知，行于大 道 ，唯施是畏。大 道 甚夷，民甚好解。 朝甚除，田甚芜，仓甚虚。服文采，带利剑，厌食而赍财有余，是谓盗夸。盗夸，非 道 也 。 ” 这里将“ 盗夸 ”作为“道”的对立面，“ 盗夸 ”表现为“ 朝甚除，田甚芜，仓甚虚。服文采，带利剑，厌食而赍财有余。 ”整一个贪婪无度、奢侈淫靡、荒废政事的无道昏君。可见在作者心中的“道”，是统治者应遵循的规则。 “ 治人事天，莫若啬。夫惟啬，是以早服。早服是谓重积德。重积德则无不克，无不克则莫知其极。莫知其极，可以有国。有国之母，可以长久。是谓深根固柢，长生久视之 道 也。 ” “ 治大国若烹小鲜，以 道 莅天下。其鬼不神，非其鬼不神也，其神不伤人也。非其申不伤人也，圣人亦弗伤也。夫两不相伤，故德交归焉。 ” 以上两段，都将“道”与治国相联系，尤其是后一段，河上公（西汉）、严君平（西汉）、唐玄宗（唐）、吕惠卿（宋）、朱元璋（明）都从治国的角度理解它。而元代的道士邓琦，则从炼内丹的角度理解它。邓琦的理解其实是将炼丹比附为治国： “ 人身兼乎天地大国也。五脏六腑、十二经十五络、三百六十骨节穴俞、八万四千毛窍腠理，血长八百一十丈，气畜一万三千五百息，小鲜也。若治人身，以心肾水火烹之，其气交归于体，而不至于散乱。若治大国，以阴阳水火烹之，其德交归于道，而不至于苛细。 ”（ 邓琦《道德真经三解》卷四 ） 从治国的角度，帛书老子甚至说： “ 故曰：为 道 者非以明民也，将以愚之也。民之难治也，以其知也。故以知知邦，邦之贼也。以不知知邦，邦之德也。恒知此两者，亦稽式也。恒知稽式，此谓玄德。玄德深矣、远矣、与物反矣，乃至大顺。 ” 显然，在作者看来，治民之“ 道 ”，在“ 愚之 ”而非“ 知之 ”。这里“ 道 ”是治民应遵循的原则。 下边一段是人们耳熟能详的： “ 天下之 道 ，犹张弓者也。高者抑之，下者举之；有余者损之，不足者补之。故 天之道 ，损有余而益不足； 人之道 ，损不足而奉有余。孰能有余而有以取奉于天者，此有 道 者乎?是以圣人为而弗又，成功而弗居也。若此其不欲见贤也。 ” 它讲了两个反馈机制：“ 天之道 ” -- 负反馈机制；“ 人之道 ” -- 正反馈机制。与治国原则相比，这是更抽象的机制，但绝不是物理量。 由此，从对“道”这个术语的运用的角度，我们看到，“道”基本不被用于物理意义上，而被广范用于社会意义，尤其是治国的意义上。唯有对“ 天之道 ”、“ 人之道 ”的讨论，涉及了更抽象的反馈机制。即使在这里，最后也落实到人在社会生活中的处世态度：“ 是以圣人为而弗又，成功而弗居也。若此其不欲见贤也。 ” 综上，一个比较合理的揣测是：“道”在帛书老子的心目中，是某种机制、规律、规则，而不是能量或物质之类的物理量。从这个角度似也可理解您大作中引证的段落。 第一： “ 有物昆成，先天地生。 萧 呵，缪呵!独立而不垓 ，可以为天地母。吾未知其名，字之曰 道 ，强为之名曰大。大曰筮，筮曰远，远曰反。 道 大，天大，地大，王亦大。国中有四大，而王居一焉。人法地，地法天，天法 道 ， 道 法自然 ” 这一段前以引证过。从整段文章看，它强调“道”是个勉强起的名字。这让我想起了自己上幼儿园时候闹的一个笑话。那时老听大人说道毛主席、共产党，我就问“ 毛主席大还是共产党大 ？”大人解释道：“ 共产党是个组织，不能比较。 ”而我一个幼儿园的孩子，完全不能理解何为“组织”。事实上，人的认识发育过程，就是处理感官现象的过程，在其初期，只可能理解可直接把握的概念，如一个个具体的人，作为小孩，对人们之间的关系，能理解的就是“大小”。 由此，在帛书老子的写作年代，绝大多数人的抽象思维能力有限，人们能理解的概念，主要是描述实物的概念。而帛书老子的作者，已经形成了机制、规律、规则之类的概念。但当时的语言中还没有足以表述这类概念的词汇。作者不得以用表述实物的词汇来表述机制、规律、规则之类的概念，结果就形成了云山雾罩的文字。上述这一段，无非表达了三层意思： 其一，“道”独立于“物”。虽然说它是“ 有物昆成 ”，但它“ 先天地生 ”，而且“ 独立而不垓 ”，可见它不是天地间的任何物体。 其二，“道”的本性是演化。所以“ 大曰筮，筮曰远，远曰反。 ” 其三，“道”为“天”所遵循。所以后面讨论了“ 天之道 ”。 大作仅引述其中的“ 萧 呵，缪呵!独立而不垓 ”，就得出了“ 道不是热、声、光、电、磁、化学能、机械能、核能这八种现代物理学已了解的能量，因为这些能量必须依赖于物质和时空而存在的。 现代物理学正在关注的暗能量，可能就是道 ”，这结论可能太牵强了。 第二： “ 故曰：为道者非以明民也，将以愚之也。民之难治也，以其知也。故以知知邦，邦之贼也。以不知知邦，邦之德也。恒知此两者，亦稽式也。恒知稽式，此谓玄德。玄德 深矣、远矣、与物反矣， 乃至大顺。 ” 这一段前也引述过，大作仅引述其中的“ 深矣、远矣、与物反矣 ”，却略去了其主语“玄德”，而“玄德”即“ 邦之德 ”，即“ 以不知知邦 ”。由此得出的结论“ 道与时空万物同在，但存在的形式是与我们所熟知的时空和物质相反的。现代物理学正在关注的反物质，可能就是道 ”，恐怕不是作者的本意。 第三： 由“ 有物昆成 ， 先天地生 。 萧呵，漻呵 ， 独立而不垓 ”，“ 大曰筮 ， 筮曰远 ， 远曰反 ”和“ 天下之物生于有，有生于无 ”，得出结论： “ 大、筮、远、反的属性是道可以转变成物质和时空的机制和原动力，而在冷爆炸中发生的无中生有和有无相生，都是因为道。 这与现代物理学的宇宙大爆炸学说既有相同之处，又有重大区别，其区别之一就是：无中生有是以冷爆炸的方式发生的，而且不仅是发生在宇宙的生成过程中，微微型的冷爆炸随时随地都在发生 。 ” 从帛书作者对“道”这个术语的运用看，“道”指的是某种机制、规律、规则。说它可以“ 转变成物质和时空的机制和原动力 ”，令人费解。 这里唯“ 天下之物生于有，有生于无 ”一句或与大作的意思吻合。而这已被众多注家关注。佛家有云：“ 色不异空，空不异色，色即是空，空即是色。”“凡所有相，皆是虚妄。若见诸相非相，则见如来。 ”这基本上是哲学而非物理学讨论。 第四： 由“ 道，生之，畜之，长之，遂之，亭之，毒之，养之，复之。生而弗有也，为而弗恃也，长而弗宰也，此之谓玄德。 ” 得出：“ 万物的生发衰败正是自行组织和自行平衡的一种表现形式，而始作俑者正是道， 物壮而老 、 出生入死 都是道的使然 ”这里讨论的是机制与规律，不是能量与物质。注意，这里又提到了“玄德”，在前边引证的“玄德”即“ 邦之德 ”，即“ 以不知知邦 ”，是一种治国原则。这里的“玄德”逻辑上也应是某种原则。 第五： 由“ 万物负阴而抱阳，中气以为和 ”，得出结论：“ 对于万物发展来说，道不是主导它们生发衰败的唯一因素，阳光、水分、温度、各种形式的营养和能量，各有贡献，不可或缺 ”。 阴阳是中国哲学的一对核心概念。但凡是“物”，中国人总能在其中看到阴阳。由这段话推出后面的结论，需要丰富的想象力。 第六： 由“ 道大 ， 天大 ， 地大 ， 王亦大 。 国中有四大 ， 而王居一焉 ”，得出结论：“ 在一个人体所构成的封闭系统中，道、生命内环境的运行法则、肉体的各个组成部分、以及自我和自我意识所支配的主观能动性，是决定我们生命和生活历程及质量的四大因素。了解这四大因素，管理和合理地调配及应用这四大因素，是提高我们生命和生活质量的方向，是老子超级养生法和超级学习法的原理 ” 看来您将“ 天 ”理解为“ 生命内环境的运行法则 ”，“ 地 ”理解为“ 肉体的各个组成部分 ”，“ 王 ”理解为“ 自我和自我意识所支配的主观能动性 ”。而这是否是帛书原作者的本意，无从考证。我怀疑他未必知道“ 生命内环境的运行法则 ”和“ 自我和自我意识所支配的主观能动性 ”。 第七 ： “ 道 ，泛呵!其可左右也。成功遂事而弗名有也。 万物归焉而弗为主，则恒无欲也，可名于小。万物归焉而弗为上，可名于大。 是以声人之能成其大也，以其不为大也，故能成大。 ” 大作引用了其中的“ 万物归焉而弗为主，则恒无欲也，可名于小。万物归焉而弗为上，可名于大。 ”就得出结论： “ 也就是说，道不是神，不是具有意志的超自然力量，它是不由人的意志为转移的自然存在，因此任何形式的物质、组织和个人都不可能取代 这种能量 ，任何自喻为道或者以道化身的人，都是‘ 非以明民也，而以愚之也 ’的 ” 这里将“道”称为“ 这种能量 ”，又说它“ 不是神，不是具有意志的超自然力量 ”。 其实，细读整个这段话，如果将其理解为对机制、规律、规则的描述，不会有任何矛盾。跟本扯不上“神”与“ 具有意志的超自然力量 ”。更不可能是物理学中的能量。其核心意思是：“道”不是人，没有人的欲望，它不追求人类祈望的“大”、“小”之类目标，而人类追求自己的目标，却需要遵循“道”。 至于“ 非以明民也，而以愚之也 ”，前边已经讨论过，是一种治国之道，换而言之，是一种规则。完全不涉及“ 自喻为道或者以道化身的人 ”。 第八： “ 天下之物生于有，有生于无。 道 生一，一生二，二生三，三生万物 。万物负阴而抱阳，中气以为和。 ” 大作引证了其中的“ 道 生一，一生二，二生三，三生万物。 ”得出结论： “ 道在向着无穷小的方向不断聚集的过程中，形成了能量密度、体积和质量不同的粒子及空间；这些不同的粒子和空间，继续在道的包围和作用下，以大、筮、远、反的方式对立且随机地组合成更大的粒子集和集空间，而形成了更大、更稳定的粒子和空间，如原子和分子；原子和分子继续在道的包围和作用下，以大、筮、远、反的方式对立且随机地组合成更大的基团，如无机物和有机物；无机物和有机物继续在道的包围和作用下，以大、筮、远、反的方式对立且随机地组合成更大的基团，如氨基酸和蛋白质。依此，物质世界在道的作用下，以同一性、对立统一性和随机性而诞生，并表现出物质的进化性和物种的多样性。一个关于宇宙、物质和生命的中国学说就此诞生了！一个更为丰富和精致的哲学体系就形成了！ ” 由短短十三个字推衍出如此辉煌的篇章，如果没有现代物理学、分子生物学知识，恐怕做不到。至于这是否是帛书作者的本意，就无从知道了。 第九： “ 执大象，天下往。往而不害，安平大，乐与饵，过格止。 故 道 之出言也，曰：‘谈呵!其无味也。视之，不足见也。听之，不足闻也。用之，不可既也。’ ” “ 治大国若烹小鲜，以道莅天下。 其鬼不神，非其鬼不神也，其神不伤人也 。非其申不伤人也，圣人亦弗伤也。夫两不相伤，故德交归焉。 ” 大作引证了其中标出的部分，得出的结论是：“ 虽然道作为一个事物是无味、无色、无形、还听不到的，但却是可以感受、验证和应用的，不过，它的效用不是立竿见影的。 ” 如果将“道”理解为机制、规律、规则之类，前一段段话讲的是理解“道”的难度，缺乏人生阅历和思想深度的人，听不懂它。后一段话前以讨论过，讲的是治国之道。在古人哪里“鬼”、“神”的观念源自对必然性的无知和由此带来的恐惧。理解了道，就从“必然王国”走向了“自由王国”，就可避免因无知而产生的伤害。“鬼”、“神”的观念就不再有意义了。 物理学里，能量有明确的定义： E=M*V 2 /2 。 进一步思考，在牛顿力学里，有三个基本量纲：质量、长度、时间。其他的力学量都是由这三个基本量派生出来的。例如能量就是一个派生的力学量。凡不能用质量、长度、时间派生出的物理量，就不在力学的视野中。如一张桌子，从力学的角度，可以讨论其形状、大小、位置、比重、动能、势能，却无法讨论其颜色、硬度、温度、艺术风格，因为这些属性不在力学的视野之内。可见力学是一个相当狭隘的视野，而能量是这个视野中的一维，还不属基本量纲。 现在有一种倾向，将能量的概念泛化。它最早来自爱因斯坦的质能转换公式，认为质量与能量可以相互转换。它带来的一个逻辑矛盾是：能量与质量有不同的量纲，说两者能相互转换，无异于说一斤等于多少公里或多少小时。 大作称“ 中国的老子说那是一种能量，一种在他之前还没有人讨论过的能量，他把它称为道 。 ”恐怕只能理解为借喻，帛书老子中没有能量一词，说两千多年前的古人有“能量”的观念，需要证据。至少在帛书老子不存在这样的证据，因为建立能量的概念需要有质量的概念，而帛书中没有。 此外，能量是个标量，没有矢量属性。现在流行“正能量”之说，意味着还有“负能量”，结果能量成了矢量。好在“正能量”之说是政治家们的语言，人们从来不苛求他们说话的逻辑性与严密性，就当他们打了一个比方罢了。 大作称：“ 这种能量以冷爆炸的方式产生， 以大、筮、远、反的矢量属性 和‘ 天下之物生于有，有生于无 ’的方式生灭时空。 ”此论与政治家们的“正能量”异曲同工，都将能量视为矢量。 由此大作所称的能量，不同于物理学定义的能量，只能理解为借喻。为表述严谨计，何不另用一个术语，以免误解？ 先秦诸子非我所长，现代物理仅略知一二。在此班门弄斧，无非是抛砖引玉，请多指教。 中宇再拜 肖刚老师的回信 王老师早上好！ 大作阅毕，深感老师功力深厚和认真待事的执着。大作的批判举证详细，逻辑清晰，以三点为核心， 一：老子的道不是物理概念的能量； 二：老子论道是论治国的方法； 三：老子时代不会有包括物理学概念在内的现代概念，因而也不会有现代思想。 反馈我的意见如下，供老师参考： 1) 道是一种能量不仅是“萧呵，。。。”这一句话描过的，类似还有“道沖，而用之又弗盈也”、“道者，万物之注也”等，我理解“吾强为之名”的强是强调，而非勉强，否则就难以理解后面包括大筮远反、人地天道互“法”为自然的精确讨论了。 2) 老师举证道是机制、法则、规律，特别是于治国，因而不可能是能量。确实，我认为老子的思路是非常清楚的，所以有天之道与人之道之分，他所论的天下也三分为生命、大自然、社会的天下。正因为天之道是不以人的意志为转移能量，所以天之道是不可为的恒道，可为的道是人之道，“为道者”是贬义词，他们的行为都是被老子批判的。玄德是天之道与万物间的关系和相互作用力，人之道只能建立德。所以玄德包含反物质概念。 3) 我试图用现代的概念，包括科学的概念，来理解老子的著作和思想，而不是解释他著作的内容，因为在我看来，他的发现和发明成果在许多面超过了我们现在的自然科学成就。看来我做的不够好。 另：老师引用的老子文，有一些不是帛书老子，而是道德经。 老师的大作内容非常丰富，绝非我这三言两语能够交待清楚的，须花时间向老师当面一一汇报。但老师的批判，都是对我的指导，是对我的磨砺，既能纠正我的观点，又能对调整我的表述有所帮助。十分难得，是这么多年来唯一直面我的观点的批评，万分感谢 道是不是一种能量，将成为辩论焦点，我们基于帛书《老子》的论据摘录如下： 道冲，而用之又弗盈也（第 4 章）； 有物昆成，先天地生。萧呵，漻呵，独立而不垓（第 25 章）； 道泛呵，其可左右也。功成遂事，而弗名有也（第 34 章）； 反也者，道之动也。弱也者，道之用也（第 41 章）； 道生之而德畜之（第 51 章） ； 道者，万物之注也（第 62 章）； 天之道：不战而善胜，不言而善应，不召而自来，坦而善谋，天网恢恢，疏而不失（第 75 章）。 复信 肖老师： 我不过是“门外文谈”，纯粹的外行之见，不必太认真，更谈不上“ 当面一一汇报 ”。“批判”、“指导”云云更令我惶恐。在我看来，学术交流的目的，在于清楚表达自己的观点，准确理解对方的观点。不必追求统一见解 ---- 这在大多数情况下是不可能的。即便达成了统一意见，也未必就接近了真相。科学史上，学界几乎完全一致的见解，最后被证明远离真相，这样的案例比比皆是。 您说“ 道是不是一种能量，将成为辩论焦点 ”，我深以为然。问题的关健不在于“道”，而在于何为“能量”。现代物理学的前沿似乎不再将能量理解为牛顿力学中那个派生的物理量，而是将其理解为世界的本源。换而言之，若由这些前沿物理学家来构建量纲体系，可能将能量列为基本量纲之一，甚至是唯一的基本量纲。就此问题，我曾请教过北师大物理教授李福利先生。他的回答是，现在人们不再关注量纲了。 我是个死脑筋，李教授的回答无法令我释疑。所以直到现在，当我运用“能量”这个术语时，仍是牛顿力学意义上的能量。 您列举的帛书对“道”的描述，给我的印象似乎更接近“以太”或“场”。似乎佛家对“存在”有类似的看法：“存在”的主体是人类无法感知的，它像无际的海洋。人类能感知的“世界”，不过是这海洋中随生随灭的浪花。作为这浪花上渺小的存在物，人类的感知与理解力是极其有限的。 您推荐的《看不见的彩虹》刚买到，正读得津津有味，深受启发。谢谢您的推荐，有闲暇聚会时，再讨论。 复信： 王老师 晚上好！在我看来，物理学用“场”来描述有方向的能量，如磁场、电场。所以，用“道场”来描述老子所讨论的有矢量属性的能量，是最恰当不过的了。可惜“道场”这个词已经被用坏了。 确实，学术上观点不必追求一致，但相互沟通让对方了解自己的观点，还是有必要的。 特别是您再三称“大作”情况下，我更忐忑而不敢怠慢了，若有不到，敬请原谅。仼何人对我的批评，对我来说都是最好的磨励，即便观点不同，甚至我认为对方是有错误的，我也是由衷感谢的，因为都是在帮助我，请老师不吝赐教，继续批评指正 王的复信： “道场”是个很好的术语，不必顾忌道士们的感受，道教与道家本非一路，你的理论又不限于道家。要不，“统一场”也不错，但需建立起相应的数学模型，并得到实验的支持 肖的复信： “统一场”爱因斯坦已用过，且易让道的同一性、对立统一性和随机性出现偏颇。老子也好，中国文化也好，对“一”是非常注重的，但是一与统一还有区别的。我们的传统文化中论“一”，很多的时候是包含着“场”’概念的。 附：肖钢《什么是老子的道？》 什么是老子的道？ 老子的道,就是万物能够自行组织和自行平衡的核心秘密（ 道的第一定义。帛书《老子 ·第4章 》 ）。老子对道的论述,就是解释宇宙、物质、生命之过去、现在、未来的一套完整、严谨、科学的中国学说（ 道的第二定义。帛书《老子 ·第25章 》 ）！这个学说，构建了一个全面而精致的哲学体系（ 道的第三定义。帛书《老子 ·第41章 》 ）！ 万物能够自行组织和自行平衡，这是普遍的自然现象和客观规律，这种现象和规律的后面隐藏着至今不为人知的机制和力量，在两千五百年前， 中国的老子说那是一种能量，一种在他之前还没有人讨论过的能量，他把它称为道 。 他说1：道是一种不依赖于物质和时空而存在的能量（ 萧呵，漻呵 ， 独立而不垓 ）。 也就是说，道不是热、声、光、电、磁、化学能、机械能、核能这八种现代物理学已了解的能量，因为这些能量必须依赖于物质和时空而存在的。 现代物理学正在关注的暗能量，可能就是道 ； 他说2：空间、时间和物质都来自于这种能量，但这种能量并没有全部转化成时空和物质（ 可以为天地母 ），它以反物质的形式存在着（ 深矣、远矣，与物反矣 ）。 也就是说，道与时空万物同在，但存在的形式是与我们所熟知的时空和物质相反的。现代物理学正在关注的反物质，可能就是道； 他说3：这种能量以冷爆炸的方式产生（ 有物昆成 ， 先天地生 。 萧呵，漻呵 ， 独立而不垓 ），以大、筮、远、反的矢量属性（ 大曰筮 ， 筮曰远 ， 远曰反 ）和“ 天下之物生于有，有生于无 ”的方式生灭时空。 也就是说，大、筮、远、反的属性是道可以转变成物质和时空的机制和原动力，而在冷爆炸中发生的无中生有和有无相生，都是因为道。 这与现代物理学的宇宙大爆炸学说既有相同之处，又有重大区别，其区别之一就是：无中生有是以冷爆炸的方式发生的，而且不仅是发生在宇宙的生成过程中，微微型的冷爆炸随时随地都在发生 。 一种能量，具有大、筮、远、反的矢量属性，这是物理学从没有发现和讨论过的，如被证实，将是中华文明对人类的重大科学贡献； 他说4：因为物质和时空都来源于这个能量，所以物质和时空也都具有大、筮、远、反的行为特征，因此，这个能量既生、蓄、养、育万物，也停、毒、腐、覆万物，它生发万物却没有具体的形式，它作用于万物却不固执，它是万物的首长却不主宰万物，因而万物的生长既是因循守旧的，又是自由开放的（ 道 ， 生之畜之 、 长之育之 、 亭之毒之 、 养之覆之 ， 生而弗有也 ， 为而弗恃也 ， 长而弗宰也 ）。 也就是说，万物的生发衰败正是自行组织和自行平衡的一种表现形式，而始作俑者正是道， 物壮而老 、 出生入死 都是道的使然； 他说5：虽然万物因为这个能量而能够自行组织和自行平衡，但万物的成长还需要其他能量（ 万物负阴而抱阳 ， 中氣以为和 ）。 也就是说，对于万物发展来说，道不是主导它们生发衰败的唯一因素，阳光、水分、温度、各种形式的营养和能量，各有贡献，不可或缺； 他说6：对一个封闭的系统来说，这个能量和这个系统的运行法则、系统的物质构成以及系统的主观能动性一起，组成了决定这个系统生存发展的四大因素（ 道大 ， 天大 ， 地大 ， 王亦大 。 国中有四大 ， 而王居一焉 ）。 也就是说，在一个人体所构成的封闭系统中，道、生命内环境的运行法则、肉体的各个组成部分、以及自我和自我意识所支配的主观能动性，是决定我们生命和生活历程及质量的四大因素。了解这四大因素，管理和合理地调配及应用这四大因素，是提高我们生命和生活质量的方向，是老子超级养生法和超级学习法的原理。 他说7：这种能量没有主观意志，因此这种能量不会、也不能主宰万物；万物也不能主宰这种具有矢量属性又不依赖于时空和物质而存在的能量。（ 万物归焉弗为主 ， 则恒无欲也 ， 可名於小 。 万物归焉而弗为主 ， 可名於大 ） 也就是说，道不是神，不是具有意志的超自然力量，它是不由人的意志为转移的自然存在，因此任何形式的物质、组织和个人都不可能取代这种能量，任何自喻为道或者以道化身的人，都是“ 非以明民也，而以愚之也 ”的； 他说8：正是因为大、筮、远、反的矢量属性，所以这种能量以同一的形式，同时向着无穷小和无穷大的方向对立发展，且发展是随机的，所以，这种能量使时空万物的存在与发展，普遍具有了同一性、对立统一性和随机性（ 道生一 ， 一生二 ， 二生三 。 三生万物 。）。 也就是说，道在向着无穷小的方向不断聚集的过程中，形成了能量密度、体积和质量不同的粒子及空间；这些不同的粒子和空间，继续在道的包围和作用下，以大、筮、远、反的方式对立且随机地组合成更大的粒子集和集空间，而形成了更大、更稳定的粒子和空间，如原子和分子；原子和分子继续在道的包围和作用下，以大、筮、远、反的方式对立且随机地组合成更大的基团，如无机物和有机物；无机物和有机物继续在道的包围和作用下，以大、筮、远、反的方式对立且随机地组合成更大的基团，如氨基酸和蛋白质。依此，物质世界在道的作用下，以同一性、对立统一性和随机性而诞生，并表现出物质的进化性和物种的多样性。一个关于宇宙、物质和生命的中国学说就此诞生了！一个更为丰富和精致的哲学体系就形成了！ 他说9：虽然道作为一个事物是无味、无色、无形、还听不到的（ 故道之出言也，曰 ： 淡呵 ， 其无味也 。 视之，不足见也 。 听之，不足闻也 ），但却是可以感受、验证和应用的（ 以道莅天下 ， 其鬼不神 。 非其鬼不神也 ， 其神不伤人也 。 非其神不伤人也 ），不过，它的效用不是立竿见影的。（ 用之，不可即也 。） 老子还说：他这样讨论道，是前无古人的（ 吾未知其名 ， 字之曰道 ），但不是坐而论道，更不是凭空想象，是从一个可重复的科学实验中发现和证实的，是“ 言有宗，事有君 ”的。所有人都可以按照他撰写的实验指导书重复他的实验，他把这份实验指导书留在了他的著作《道》和《德》中。 《道》和《德》在哪里？以上的中国学说和哲学体系在哪里？就在1972年长沙马王堆出土的帛书《老子》中。

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新的感悟发现：信息是推动物质序量聚散的“能量”

热度 1 Babituo 2016-8-19 07:45

物质具有质量， 能量是推动物质质量聚散的动力来源。 物质具还具有序量（秩序化程度）， 信息便是推动物质序量聚散的动力来源。 谢谢 detongpu 网友的支持和鼓励，让我突然又得到了一个更重要的感悟： 秩序度：我此时突然感悟到的是，其实就是被系统个体之间实际建立的结合关系所锁定的可能的结合关系的数量，占全体可能结合关系数量比率。 反过来说，混乱程度，就是系统个体之间剩余的可能的结合关系的数量，占总的可能结合关系的数量的比率。 这应该算是重大发现了。

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Citius-Altius-Fortius, 更快、更高、更强—脉冲的力量！

热度 12 kiwaho 2016-6-30 04:42

理想无止境的 奥运精神 也 是人类对能量极限的崇拜： Citius（更快） ， Altius（更高） ， Fortius（更强） ！ 然而，撇开体育，单纯从科学的角度来看： 能量 泄放速率是否存在 极限 呢？达到极限后出现什么奇葩现象呢？这就大有文章可做！ 再直白一点，能量泄放速度就是功率嘛，国际标准单位就是瓦特Watt ，等价于每秒焦耳J/s 。 既然时间参数做功率的分母，能量泄放极限速度的追求，当然只能以脉冲方式实现。 早泄、快泄的楷模，非 激光 莫属。当今大科技的 帕瓦 （ Petawatt ，10 15 W ）脉冲激光，早把前几代的太瓦（Terawatt ）、吉瓦（Gigawatt ）和兆瓦（Megawatt ）甩在后面。 激光的极高脉冲功率，靠的是将大量基态原子或分子，用 光泵 不停激发到高能态，直至出现尽可能多的 粒子数反转 ，再一霎那触发高能粒子同时退激，与此同时自动集中释放全部光子，强大功率的激动时刻就这样产生了。 深奥的激光原理，一个比喻就能说明白：就像一大批高台跳水运动员齐刷刷站在跳台边，只等发令枪一响，就同时“倒栽葱”般跳下。 除了激光之外，还有很多方式可以实现壮观的尖峰时刻。 最简方案仅需将一只耐高压电容器，充电到上万伏特之后，在一截短电线上放电，或气体电弧放电，就能产生与脉冲激光相当的极高功率峰值。这样的小装置，一般人也能玩。 核物理玩的Z-pinch 也就这么回事，只不过是超大号尺寸。下图为中国 聚龙一号 高能脉冲放电进行时。钨丝线在放电瞬间肢解为高度电离的等离子体 plasma ，并放出大量高能X 射线。图中放电盘直径33米，仅高压电容器1440台就占据另外好几个大房间，文艺范的记者们把这一壮观景象描写为“ 电蛇狂舞 ”！ 这玩意玩的确实心跳，泻起来那是一瞬间的酣畅淋漓，而前戏确是费时费力的，殊不知仅把这上千只大电容充满电也得蛮长时间。 2015 年 天津港的那次震惊中外的大爆炸 ，也可看成化学上的巨脉冲能量释放。 既然速度有光速c 做极限，那么功率理论上也应存在极限 当一切都无不用其极时，自然会想到量子理论 Heisenberg 的 测不准原理 ，即动量与位置不可同时精确测得，或等价于能量与时间不可都准确测量。 即：δE*δt ≥ ℏ 。δE 、δt 、 ℏ 分别为能差、时差、约化 Plank 常量 1.0546*10 -34 Js 。 追求尽可能高的功率时，恨不得能差δE 泄放不耗时间δt = 0 ，这样就得到无穷大的脉冲功率。可惜脉宽为0那叫纯数学，不是物理。上述不等式，物理限定了时差的最低消费：δt ≥ ℏ/δE 。 因而，极限功率： W = δE/δt ≤ δE 2 / ℏ 。姑且称之为 魏氏功率极限- Weir's power limit 。 这个结果的得出，与具体的能量释放装置和方式无关，激光也罢、储能元件如电容放电也罢、化学反应也罢，就算是核反应，都普适上式的极限公式。 有了上述公式，先看看一颗渺小的氢原子的尖峰功率有多大。 将基轨 氢原子 激发到 2 轨后退激，算得跃迁时间不足0.5fs，得到能量落差13.6 – （13.6/4 ）= 10.2eV 。 则一颗氢原子的尖峰功率= （10.2*1.60218*10 -19 ） 2 / 1.0546*10 -34 = 0.045 瓦。 具体设备的尖峰功率，还取决于多少能量载体参与能量的 跃迁 。 假设1 摩尔 的氢原子（1 克重）参与能量释放的话，将原子总数即 Avogadro 常数6.022*10 23 乘以单原子尖峰功率，那么不管这1 克氢原子以什么方式搞搞震，其功率“恨天高”的上限算出来为2.71*10 22 瓦= 2.71*10 7 帕瓦。 恕我无法将这么大个数，以合适中文单位表达，但可用英文单位表达成27.1Zettawatt 。中国人表达数量级的翻番往往很被动，西方早已在字典里为10 的-24 次方到+24 次方准备好了单词，国人只好跟风造字了， 帕瓦落地 才不久， 18 、21 、24 次幂的中文字尚未造好。 原子核的能级落差比化学反应还要高出百万倍，套用极值公式得出的结果更强悍。原子弹基于链式反应，而1 链套1 链也是要耗时的，故而实际尖峰功率相对理论值要低得老远。 挑战能量早泄快泄极限的后果是什么？ 后果很严重！ 很有可能“ 过把瘾就死 ” — 物理或化学反应有可能触发核反应、反物质、核同位素生成，甚至逼出真空能等。略举几例： 1 、Z-pinch （Z 箍缩） 储能电容在 氘 气中放电，能检测出中子和氦 3 。显然物理放电用力过猛，挑战了极限，导致下列核反应发生： H 2 + H 2 = n + He 3 + 3.268 MeV 随装置尺度不同，中子产率差异巨大。一般小到50 焦耳的储能电容，每次脉冲能触发大约1 万个中子。为安全起见，业余玩家一定要注意防辐射。 中子弄出来后，100% 最终都能被原子捕捉，生成放射性同位素。中子捕捉和同位素衰变又能释放更多能量，平均1 颗 中子，大约能带来7MeV 至15MeV 左右的后发能量。 这后果显然是成倍回报投入的产出，同时各种新元素也创生了。 下图为z-pinch 中子生产实验原理图。 雷电是天然超强脉冲系统，上世纪中叶科学家才弄明白原来是个大通量中子源，据此推断之前获得诺奖的C-14测年法不一定靠谱。 早在1922年，Chicago大学的化学家Gerald Wendt和Clarence Irion就发现：将钨丝通过高压电容快速放电能产生氦气，论文出版后遭到核学术权威Ernest Rutherford近2年的质疑打压，以及被嘲讽为民科，并因此失去教职。80多年过去后，新的Z-pinch实验结果终于证实他们的数据没有造假，看来真理在权威面前也只能是受气的小媳妇！ 2 、水弧爆炸 Peter Graneau 将高压电容在水中放电的实验可被很多人再现。可以看到，水雾以远超声速的高速（ 1000m/s ）喷射而出，以致洞穿金属板。仔细的能量核算发现，水雾获得动能，甚至大于放电前电容储存的能量。显然脉冲释能搅动了额外神秘能量的释放！权威媒体发表其论文后这么多年来，至今科学社区尚无一个普遍认可的说法。 这可不是普通的电解水制氢，那顶多只需几十伏的电压连续运行，而这是上万伏的储能在水中脉冲急泄。 3 、激光诱发反物质 用帕瓦激光脉冲照射物质，竟然可弄出大量 反物质 — 正电子！ 下图为美国Lawrence Livermore 实验室科学家陈慧女士在捣鼓帕瓦激光装置。 4、Andrea Rossi的镍冷核聚变电炉 意大利科学家Rossi教授自称搞出了镍氢冷核聚变的反应堆，据说1度电的投入，平均可取得6度电的热效率。脉冲固然可带来神秘能量，略有增益，但6倍的放大，我表示严重怀疑！ 他神神秘秘的所谓样机，我大胆猜测就是镍电阻丝或金属泡沫的脉冲电炉而已。网上该同志口碑不咋地，最近该技术转让在美国惹上官司了，他起诉受让公司拖欠近9千万美元转让费，受让公司辩解能量放大系数虽然大于1，但并未达到预期值。详情参见本文末尾的参考链接。 5、高次谐波电磁污染 说了一堆好处，别忘提醒下负面影响。 根据Fourier频谱分析可知，脉冲释能会产生大量高强度不同频率的高次谐波污染，致使周边大范围内的电子设备无法正常工作，如电视无法正常收看。 因而若将脉冲技术广泛应用，屏蔽电磁干扰的措施必须到位。 若是特意用于电磁干扰设备，则可以克敌制胜，缺点又变回优点了。 更多例子就不多举了。总之，能量的急释意义非凡！这“ 抛砖引玉 ”或“ 买一送多 ”的奇迹，不正是能源科技求之不得的吗？（当然啦，男人 早泄 也能创造出新生命，但这与挑战能量早泄极限无关，大家别想歪了。） 瓶颈在哪里？ 要达到理论功率极限并非易事。难就难在如何尽快缩短 能量运筹 的 时间 ，也就是高速开关的性能。 时间啊时间，就是一把杀猪刀。出手不够快，拖久了，再肥的猪也消瘦了，早泄也变成了缓释！ 目前最快的天价晶体管开关时间，也至少要10 纳秒ns 以上才能动作，把这个数量级作功率的分母，得出的功率离理论极限差得实在羞愧。 真空管Krytron 的火花间隙开关性能就好得多，可比2ns 还小。美国高精尖技术实现皮秒ps 级开关更是了不得。 业余爱好者玩电容电弧放电要想搞出中子来，人工开关或晶体管开关是不行的，中低档性能的真空管间隙开关勉强 能实现。气动冲击机械开关也凑合，就是抖动太厉害。 注意了 ：倒腾高速开关，不小心有可能要坐牢的。美国颁布的法律，严禁Krytron 、Sprytron 、Thyratron 等类真空管高速开关出口。这是其核不扩散思想的必然体现。Richard Smyth 走私此类开关到以色列被法律制裁的案例就是教训，以色列政府最后被逼乖乖退还。 不知将来科技进步后能否搞出飞秒fs 级的开关，到那时，快得惊动上帝的能量泄放速率，还真不知道会创造出啥新鲜神话来呢。 开关速度决定的只是脉冲的上升沿，下降沿则要靠其它泄能技术实现，这就相对容易了。正如泄洪时加大决堤口那样，电能的泄放靠加粗连接导线、降低电阻和分布电感等措施即可。 平平淡淡才是真！ 一鸣惊人的脉冲当然令人神往。然而毕竟现实物理世界，平平淡淡才是真！靠硬拼可拼 得了一时的爽快，但绝对拼不了一世。 能源 为人类服务往往只求平均统计效果。例如用电阻炉烧一壶开水，需要的总焦耳量是固定的，理论上与焦耳值是均匀释放还是脉冲释放无关。同样时间内把水烧开，脉冲释能的 占空比 可以做得很小，而均匀释能的占空比为无穷大 。 虽然现有技术在释能方式选择上，经时间统计平均后，看不出连续释能和脉冲释能有啥不同功效，反而脉冲方式的成本更高。但未来技术突破谁知道呢？至少通过脉冲方式使用能源多了一份奢望：没准1 焦耳能量投入，勾引出2 焦耳的核能或者神秘能量呢？这叫 Overunity 。 记得某伟人说过：一个人做一件好事并不难，难的是一辈子做好事。表达的内涵也是这个物理意义，前者是激情的脉冲释放，后者是把脉冲水准做成连续态，那当然吃不消。 参考文献： 1、Demonstration of neutron production in a table-top pinch plasma focus device operating atonly tens of joules http://www.plasmafocus.net/IPFS/associates/lsotopapers/JPD%202008%20PF-50J%20neutrons%20L%20Soto%20et%20al.pdf 2、Arc-liberated chemical energy exceeds electrical input energy https://www.researchgate.net/publication/231781707_Arc-liberated_chemical_energy_exceeds_electrical_input_energy 3、 中国造出高功率脉冲，触发后大地震动电蛇狂舞 http://tieba.baidu.com/p/3355652938 4、Mass-Producing Positrons https://str.llnl.gov/JulAug09/pdfs/07.09.3.pdf 5、Exporting Nuclear Triggers ，The Strange Case of Richard Smyth http://www.merip.org/mer/mer146/exporting-nuclear-triggers 6、 Andrea Rossi sues Industrial Heat for $89M https://animpossibleinvention.com/2016/04/07/andrea-rossi-sues-industrial-heat-for-89m/ 7、 Z箍缩 http://baike.baidu.com/item/Z%E7%AE%8D%E7%BC%A9 8、聚龙一号： http://baike.baidu.com/view/15174295.htm 9、妄议核中央—电子轨道跃迁的扭矩和过渡时间的估算 http://blog.sciencenet.cn/blog-2339914-959666.html 10、EXPERIMENTAL ATTEMPTS TO DECOMPOSE TUNGSTEN AT HIGH TEMPERATURES http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01430a006?journalCode=jacsat

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妄议核中央—电子轨道跃迁的扭矩和过渡时间的估算

热度 9 kiwaho 2016-3-1 11:43

电子紧密团结在以核为中央的周围形成和谐的原子。按量子理论，电子轨道是分能级排布的，从里至外轨道角动量从基态 ℏ 按整数逐级上升。 电子在激发或退激时，轨道发生跃迁。那么，跃迁的驱动 / 制动扭矩以及过渡时间如何估计呢？ 其实，微扭矩在当下难以看出在原子领域有何意义，但过渡时间意义重大，尤其在 Bose-Einstein 凝聚态物理研究领域，那里需要尽可能短时的激光脉冲，例如飞秒级或者阿秒级。 下面以氢原子 H 为例探讨这个问题。 已知 H 的基态，即第一轨道的绑定能量为 13.6eV ，角动量 ℏ ，第二轨道绑定能量 13.6/2 2 =3.4eV ，角动量 2 ℏ 。 ℏ 为约化 Plank 常量。 求电子从第二轨退激到第一轨基态的扭矩和过渡时间。 从量子力学考虑，跃迁的角动量变化 ΔL= ℏ- 2ℏ = -ℏ 。 从经典力学看：从平动的牛顿第二定律 F=ma=mdv/dt=d(mv)/dt=dP/dt ，利用对偶关系可以推出旋动系统的仿牛氏定律： Γ= Iα =Idω/dt=d(Iω)/dt=dL/dt 。 平动 - 旋动之间的物理量对偶关系表： 平动 旋动 符号 含义 单位 符号 含义 单位 F 力 N （牛） Γ 力矩 Nm （牛米） m 质量 Kg （公斤） I 转动惯量 Kgm 2 （公斤米方） a 加速度 m/s 2 （米每秒方） α 角加速度 Rad/s 2 （弧度每秒方） v 速度 m/s （米每秒） ω 角速度 Rad/s （弧度每秒） P 动量 Kgm/s （公斤米每秒） L 角动量 Kgm 2 Rad/s=Js （焦耳秒 ) x 距离 m （米） θ 角度 Rad （弧度） E 能量 J （焦耳，功 = 力 * 距离） E 能量 J （焦耳，功 = 力矩 * 转角） 根据仿牛氏定律，力矩 = 角动量的时间导数，增量近似并符号化，且 ΔL=- ℏ ： Γ = ΔL/Δt = - ℏ/ Δt (1) 负号扭矩表示其方向是制动，即减少角动量，而不是加速。后面忽略符号，只算绝对值。 退激释放光子能量 = 13.6 - 3.4 = 10.2eV 。 根据功 = 力矩 * 转角，可列关系： E = Γ *θ = 10.2eV (2) 力矩的单位 Nm ，也是功或能量的单位 J （焦耳），而 eV 也是能量单位，只不过存在一个常数转换关系而已： 1eV= 1.6032*10 -19 J 。通常，在原子物理中用 eV 比用 Nm 方便。 其中变轨过渡转角 θ ，目前实验物理学家还不能测出。 两个方程有 3 个未知数 Γ 、 Δt 、 θ ，要求解前两个未知数，只好假设第三个未知数 θ ，这个只好是仁者见仁智者见智了。我假设轨道跃迁退激不是一蹴而就，而是转过 一圈 2π 弧度的过渡才完成，但愿电子退激发射光子不象妇女生孩子那样难！ 因而解出： 力矩 Γ = 10.2/(2π) = 1.62eV = 2.6*10 -19 Nm 。 过渡时间 Δt= ℏ /Γ= 4.06*10 -16 s 约 0.4fs （飞秒）或 406as （阿秒）。 如果将过渡角弧度估计得更小一点，估算出的力矩将增大，过渡时间缩短。宏观世界可以找出类似例子：汽车发动机扭矩越大，百米提速所需时间越短。另外， 不清楚 人造地球卫星的变轨要转过多少角度才能实现，但肯定不需要360度的过渡期。 Bohr模型给出1轨半径和速度分别为0.5埃和2190km/s，2轨为2埃和1549km/s。由此可算出轨距1.5埃，至于过渡角、换轨时间也没法算，只能给出换轨的理论最短时间，即电子以光速（尽管换轨前切向速度不到1%光速），内折90度径向跃迁的极限最快时间 = 轨距/光速 = 1.5*10 -10 /3*10 -8 =5*10 -19 秒，即0.5阿秒。要是有人吹嘘可以做出阿秒级激光脉冲，这个极小值可以借你胆量驳斥其吹牛！（伽玛脉冲除外，因为核能级跃迁可以快蛮多数量级） 还有一个更神秘的参数是：退激光子究竟何时诞生的呢？变轨起点？终点？抑或服从某种概率分布？宏观上已有答案，例如：宇宙飞船在整个变轨期间，将燃料废气均匀背射。但光子是量子粒子，无法细分！ 正因为过渡角不能高精度确定，故而整个估算结果，带有“妄议”的成分，仅供读者参考。如果你有更好的想法，不妨拿来切磋。 研究原子核中央的能级跃迁，也可以如此处理，只不过能量级差大得多而已。 研究原子核库仑激发时，扭矩分析也许可以派上用场。 当今的高科技庞然大物--高能粒子加速器和强子对撞机，动辄投资百亿美元、加上几平方公里的占地，最终只是做出平动直线粒子加速器。试想：如果科技突破，在原子尺寸左右，发明了旋动加速的“扭矩扳手”，做出与巨无霸直线加速器同等能量TeV的粒子扭矩加速器，而体积指数缩减成桌面型，岂不善哉？

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[转载]宇宙的秘密：物质=能量，还是空间=能量（转载）

coltec11 2016-2-27 00:44

意识载体模型，揭示了物质界的一些规律 1. 能量 = 变化的空间 量子（电子或比电子还小的颗粒，至少包括光子、电子）、原子、分子、病毒、细胞、器官、人体、社会...地球、天体...可看作具有连续性的结构层。 能量 = 物质从一个结构层向另一个结构层转变时，导致的空间变化。 光子是可分解的结构，向下还存在许多结构层 2. 光子不传播，只在原地振动 光子并没有沿着直线，以30万公里/秒的速度前进， 而是如同水波中的水分子一样，在原地振动。 传递的只是能量（空间变化），水波也是如此。 这与现有物理理论违背 3. 光子是一些如同条形磁铁的结构 以水分子类比，光子的磁极性极强 水分子传递空间变化，以振动点为圆心，向四周传递 光子因为极性极强，沿着直线传递空间变化，光的直线性并与磁极性正相关 由光子的强极性，导致的粒子性特征 下文与本理论描述有相通之处。 不同之处： 1. 原文作者认为光就是组成物质的基本结构 2. 光子是沿直线传播的 ------------------------------------------ 楼主： 虎面菩心 时间：2016-01-04 17:34:00 点击：10709 回复：233 脱水模式 给他打赏 只看楼主 阅读设置 上页 1 2 下页 到页 　　简荣毅积能定律：E=V1/V2*C2 　　简荣毅积能定律：物质的能量与其单位体积成正比。即密度越小的物质的单位重量所含能量越大，经核聚变不断释放能量后，物质的密度逐渐增大，即其体积不断缩小，到其体积不能再缩小时，其能量即耗尽。能量的释放与物质的重量无关。 　　一 模拟爱恩斯坦E=mC2的思路 　　对着天空思考，并不是某个人的专利，物质的本质：物质是由什么组成的？只要思路正确，并不难找到答案。我发现不论任何东西都可以发光，如果任何东西都有同一特质，那么光极有可能就是一切物质的基本组成材料，我茅塞顿开：光就是组成物质的最基本材料。这就是爱恩斯坦E=mC2的思路。其实E=mC2的核心是E=M。C2只不过代表一个异常巨大的常数，之所以要C2那么大，只是一种手段，让你无法实际去测量而已。后来我了解到光的本质是能量，光是一种波，与声波，微波的性质差不多。我意识到原本的假设可能不成立，试想，任何物质都能发出声音，你能认同声音是组成物质的最基本的材料吗？你认为通过说话就能凭空产生物质吗？或许，我不需要举E=/=MC2的例子，是因为常数C2是那么疯狂的大，而且不论是核聚变或是核裂变，总伴随着一些放射性粒子的散失。不如测量物质释放能量后体积的变化，会发现：E=V1/V2*C2 。【简荣毅积能定律】 　　V1: 物质释放能量前的体积 　　V2: 物质释放能量后体积 　　C: 光速 　　E: 能量 　　二 关于能量 　　能量就是物质的运动，如光，红外线，都是一种波。人之所以能感受到光，是因为光波引起气体的运动【震动】。所以，能量高的地方，物质以气态的形式出现，能量低的地方，物质以液态，固态的形式出现，固态的物体还会出现热胀冷缩。也就是说自然界中能量和物质的体积是正相关的。微观世界中，氢所蕴含的原子能最多，氢原子体积也最大。由氢原子开始经核聚变不断释放能量后，物质的密度逐渐增大，即其体积不断缩小，变成铁，铅等金属。所以微观世界中能量和物质的体积也是正相关的。宏观世界中，恒星都有一定的体积，当恒星耗尽能量时，体积收缩，变成白矮星，黑洞，昔日围绕周围的行星坠落。所以宏观世界中能量和物质的体积也是正相关的。所以物质的能量与其单位体积成正比是宇宙的规律，物质含有能量的大小与其重量无关而与其体积正相关。一个完全没有能量的物质的体积无限接近零，但不等于零。它就是黑洞。同理，一切有形物质都含有巨大的能量支撑，包括每一个原子，分子，石头，太阳系，包括宇宙，它们释放能量的时候体积缩小，吸收能量后体积变大 　　三 循环宇宙 　　。 从古到今，有意无意中，人们最容易接受的宇宙观是【诞生式，从无到有的宇宙观】。大爆炸理论很符合人们的这一观念。大爆炸理论说在约150亿的某一【时点】，在某一没有任何物质但有几亿N次方温度一点上的大爆炸诞生了宇宙。我的疑问是： 　　1. 没有物质何来温度？ 　　2. 没有物质，温度为何集中在这一点，而不是集中在二点，三点，N点呢？ 　　3.为什么一定要是这个时间一次爆炸，而不是不同时间多次爆炸，或者是同一时间多点爆炸呢？ 　　大爆炸理论经不起推敲。 　　非常敬佩冷气机的发明人，因为他模拟了宇宙。是的，一台分体式冷气机就像一个模拟的宇宙。冷气机制冷时，液态的冷媒经过蒸发器吸收房间的热量【能量】后，变成气体，气体冷媒在室外机释放热量【能量】后又变成液态再进入房间内的蒸发器中循环。其实，我们的世界【有能量的空间有形世界】可视为能量释放状态的气态状态，而房间内冷媒的液态状态可视为宇宙的黑洞【耗尽能量的无空间的黑洞】。所以宇宙是循环的宇宙：我们活在有能量的空间有形世界，我们的世界在能量释放状态中，我们的太阳系有光，有星星，有空间，有时间，有物质的运动，有磁场。当太阳系耗尽能量时，变成黑洞，黑洞里没有光，没有空间没有时间，没有物质的运动，没有磁场。下面以太阳系为例演绎宇宙的循环过程：运行中的太阳系不断释放能量，一方面释放的能量维持着太阳系的空间，另一方面太阳不断释放出巨量的粒子，释放到外太空，等于向太阳系外漏出了很多空间。当太阳系耗尽能量变为黑洞，太阳黑洞反过来不断在天空中吞噬空间与能量。吞噬足够空间后爆炸或向外抛射太空云团，成为婴儿太阳系。 　　人类已观察到类星体，类星体就是黑洞吞噬恒星时，黑洞就会变成类星体，类星体光度极大，向外抛射出极大的能量与物质。 　　从古到今，谁通晓上天【宇宙】的秘密谁就能号令天下，巫师，上帝，爱恩斯坦……得到的权利是不会轻易放弃的，所以教会会迫害哥白尼。但真理不会永远被蒙蔽。中国人的飞船已经稳稳的在天空之中。我们就缺一面自己的旗帜，我们要追寻自己的梦，验证自己的假设。 　　爱恩斯坦E=MC2所表达的是物质=能量，也就是认为光是一切物质最基本的组成材料，所以就有了【无】中生有的大爆炸理论。所谓超高智商的理论实际简单而可笑。简荣毅积能定律E=V1/V2*C2所表达的是我们满眼所见的任何东西都有能量，能量=空间，物质永远存在不消灭，能量的强弱引起空间大小的变化。当某一物质【如黑洞】耗尽能量，假如该物质能量无限接近零，那么该物质的体积也无限接近零。但物质的能量不会等于零，因为那表示物质的消灭，物质所承载的能量也不会无限大，那是因为速度是有极限的。 所谓空间：能抵抗引力不被之吞噬的能量。 　　所谓物质：在被引力俘获前的抵抗力。 　　所谓时间：信息的运动轨迹。 　　所谓奇点：（空间）被消灭后（引）力的全部。 　　可见物质：凝固的能量。 　　能量：引力之外的一切力场。

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[转载]宇宙的秘密：物质=能量，还是空间=能量（转载）

热度 1 coltec11 2016-2-27 00:41

意识载体模型，能量 = 变化的空间 下文与本理论描述有想通之处。 ------------------------------------------ 楼主： 虎面菩心 时间：2016-01-04 17:34:00 点击：10709 回复：233 脱水模式 给他打赏 只看楼主 阅读设置 上页 1 2 下页 到页 　　简荣毅积能定律：E=V1/V2*C2 　　简荣毅积能定律：物质的能量与其单位体积成正比。即密度越小的物质的单位重量所含能量越大，经核聚变不断释放能量后，物质的密度逐渐增大，即其体积不断缩小，到其体积不能再缩小时，其能量即耗尽。能量的释放与物质的重量无关。 　　一 模拟爱恩斯坦E=mC2的思路 　　对着天空思考，并不是某个人的专利，物质的本质：物质是由什么组成的？只要思路正确，并不难找到答案。我发现不论任何东西都可以发光，如果任何东西都有同一特质，那么光极有可能就是一切物质的基本组成材料，我茅塞顿开：光就是组成物质的最基本材料。这就是爱恩斯坦E=mC2的思路。其实E=mC2的核心是E=M。C2只不过代表一个异常巨大的常数，之所以要C2那么大，只是一种手段，让你无法实际去测量而已。后来我了解到光的本质是能量，光是一种波，与声波，微波的性质差不多。我意识到原本的假设可能不成立，试想，任何物质都能发出声音，你能认同声音是组成物质的最基本的材料吗？你认为通过说话就能凭空产生物质吗？或许，我不需要举E=/=MC2的例子，是因为常数C2是那么疯狂的大，而且不论是核聚变或是核裂变，总伴随着一些放射性粒子的散失。不如测量物质释放能量后体积的变化，会发现：E=V1/V2*C2 。【简荣毅积能定律】 　　V1: 物质释放能量前的体积 　　V2: 物质释放能量后体积 　　C: 光速 　　E: 能量 　　二 关于能量 　　能量就是物质的运动，如光，红外线，都是一种波。人之所以能感受到光，是因为光波引起气体的运动【震动】。所以，能量高的地方，物质以气态的形式出现，能量低的地方，物质以液态，固态的形式出现，固态的物体还会出现热胀冷缩。也就是说自然界中能量和物质的体积是正相关的。微观世界中，氢所蕴含的原子能最多，氢原子体积也最大。由氢原子开始经核聚变不断释放能量后，物质的密度逐渐增大，即其体积不断缩小，变成铁，铅等金属。所以微观世界中能量和物质的体积也是正相关的。宏观世界中，恒星都有一定的体积，当恒星耗尽能量时，体积收缩，变成白矮星，黑洞，昔日围绕周围的行星坠落。所以宏观世界中能量和物质的体积也是正相关的。所以物质的能量与其单位体积成正比是宇宙的规律，物质含有能量的大小与其重量无关而与其体积正相关。一个完全没有能量的物质的体积无限接近零，但不等于零。它就是黑洞。同理，一切有形物质都含有巨大的能量支撑，包括每一个原子，分子，石头，太阳系，包括宇宙，它们释放能量的时候体积缩小，吸收能量后体积变大 　　三 循环宇宙 　　。 从古到今，有意无意中，人们最容易接受的宇宙观是【诞生式，从无到有的宇宙观】。大爆炸理论很符合人们的这一观念。大爆炸理论说在约150亿的某一【时点】，在某一没有任何物质但有几亿N次方温度一点上的大爆炸诞生了宇宙。我的疑问是： 　　1. 没有物质何来温度？ 　　2. 没有物质，温度为何集中在这一点，而不是集中在二点，三点，N点呢？ 　　3.为什么一定要是这个时间一次爆炸，而不是不同时间多次爆炸，或者是同一时间多点爆炸呢？ 　　大爆炸理论经不起推敲。 　　非常敬佩冷气机的发明人，因为他模拟了宇宙。是的，一台分体式冷气机就像一个模拟的宇宙。冷气机制冷时，液态的冷媒经过蒸发器吸收房间的热量【能量】后，变成气体，气体冷媒在室外机释放热量【能量】后又变成液态再进入房间内的蒸发器中循环。其实，我们的世界【有能量的空间有形世界】可视为能量释放状态的气态状态，而房间内冷媒的液态状态可视为宇宙的黑洞【耗尽能量的无空间的黑洞】。所以宇宙是循环的宇宙：我们活在有能量的空间有形世界，我们的世界在能量释放状态中，我们的太阳系有光，有星星，有空间，有时间，有物质的运动，有磁场。当太阳系耗尽能量时，变成黑洞，黑洞里没有光，没有空间没有时间，没有物质的运动，没有磁场。下面以太阳系为例演绎宇宙的循环过程：运行中的太阳系不断释放能量，一方面释放的能量维持着太阳系的空间，另一方面太阳不断释放出巨量的粒子，释放到外太空，等于向太阳系外漏出了很多空间。当太阳系耗尽能量变为黑洞，太阳黑洞反过来不断在天空中吞噬空间与能量。吞噬足够空间后爆炸或向外抛射太空云团，成为婴儿太阳系。 　　人类已观察到类星体，类星体就是黑洞吞噬恒星时，黑洞就会变成类星体，类星体光度极大，向外抛射出极大的能量与物质。 　　从古到今，谁通晓上天【宇宙】的秘密谁就能号令天下，巫师，上帝，爱恩斯坦……得到的权利是不会轻易放弃的，所以教会会迫害哥白尼。但真理不会永远被蒙蔽。中国人的飞船已经稳稳的在天空之中。我们就缺一面自己的旗帜，我们要追寻自己的梦，验证自己的假设。 　　爱恩斯坦E=MC2所表达的是物质=能量，也就是认为光是一切物质最基本的组成材料，所以就有了【无】中生有的大爆炸理论。所谓超高智商的理论实际简单而可笑。简荣毅积能定律E=V1/V2*C2所表达的是我们满眼所见的任何东西都有能量，能量=空间，物质永远存在不消灭，能量的强弱引起空间大小的变化。当某一物质【如黑洞】耗尽能量，假如该物质能量无限接近零，那么该物质的体积也无限接近零。但物质的能量不会等于零，因为那表示物质的消灭，物质所承载的能量也不会无限大，那是因为速度是有极限的。 所谓空间：能抵抗引力不被之吞噬的能量。 　　所谓物质：在被引力俘获前的抵抗力。 　　所谓时间：信息的运动轨迹。 　　所谓奇点：（空间）被消灭后（引）力的全部。 　　可见物质：凝固的能量。 　　能量：引力之外的一切力场。

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利用太阳能可能是人类能源的最终归宿

热度 6 lin602 2016-2-17 11:59

煤与石油，是人类目前最重要的能源，现在中国大多数的农作物秸秆都不作为燃料了。 但是，照目前的速度，世界上的石油与煤总会有个枯竭的时候，这是必须面对的现实，而石油与煤是许多年前的大自然的产物。其实细想，石油与煤也是太阳能光合作用的结果。 核能也是一种重要的能源，但是，核废料与危险性对人类与环境的影响不可低估，总觉得也会有个度。 人类的能源的最终归宿在那里，我的感觉是‘太阳能’。只不过有个时间与过程。 太阳能电池是一个方面，如果能够在催化剂作用下用太阳光分解水成为氢气与氧气，这是非常好的能源，在催化剂作用下，将二氧化碳进行光合作用生成有机物（其实大自然就是通过植物进行光合作用的），也会成为燃料与有机化工原料。只不过，这催化剂的研究是一个重要的内容。如何提高速度会成为一个瓶颈。 风能可能只能做个补充，不能成为主力。

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从引力波被发现扯到物理公理

热度 3 Babituo 2016-2-12 18:16

博友吴中祥先生就“引力波被发现”事件抛出了个人见解，“ ＬＩＧＯ即使探测到两个黑洞合并产生的波它也决不是引力波 ”，看毕颇受启发，灵感喷涌，在其贴下洒满一地口水，整理回自己的院子里好了。正如我认可吴先生的见解也不仅仅是文字游戏，而是观念和视角的不同，我这也是： 理解，从经典的波的概念来讲，“引力波”要么不是波，要么要改个名字。如果即不想改名，又要叫做波，那么，就只有改变“波”这个概念的外延了。 博主回复(2016-2-12 17:43) ： 哈！ “波“只能一本文所说的2类！仅由引力，产生不了”波”！ 个人倾向于把引力波理解为是一种特殊的“波”。正如，经典的波传播需要媒介，但光波传播需要的媒介还没找到。既然我们能把光也叫波，那么，为什么就不能存在另外一种，和光不是一回事，但也是不需要媒介来传播的“波”呢？ 再说声波，似乎传播也是需要媒介的，可是，声音在固体，液体，气体中都可以传播的事实，其实也说明了另外一种看法的道理：声波本身，如果有它本身的话，其实是和媒介无关的，只是不同的媒介，对声波本身的传播哦影响不同而已。好了，既然有了“声波本身”，那么，“声波本身”是不是也是一种不需要媒介的“波”呢？ 问题的本质是：波，并不因媒介的存在而存在，事实是：如果没有震荡，那是绝对不会有波的。所以，波，只是震荡的传播而已。是震荡，就必然要传播，但震荡的传播必然受媒介影响，只是不同性质的震荡，所受影响大小不同而已，因而有传播速度和传播距离的差异。 如此说来，“波”其实是和媒介无关的一种能量运动的方式而已。不需要和任何粒子拉上关系。粒子要么是媒介，要么是人为了欺骗自己，虚拟出来的“媒介”，如光子，声子之类，否则，就和人对波的“波依赖媒介而存在“这个”成见“不符了。 人为了欺骗自己对以往的认知缺乏，一直错误沿用了很多概念，比如：力。实际哪里有什么“力”这种“东西”存在？人类还把它们“人为”的分成了“四种”，搞得自己还要费尽心思地来统一它们。实际他们都只是“一种”现象而已，这种现象是什么？只是“能量的流转”而已。人们以前看不见摸不着能量，不懂什么是能量，更不知道能量流转的规律，所以，先对这种现象取名叫“力”而已，后来，人就自欺欺人，真以为“力”真的是个什么东西了。 当然，这不是简单的文字游戏，人类受自己创造的文字约束而禁锢自己的思想和观念的现象真是比比皆是。如果我们不把“力”当回事，回归到“能量流转”这一基本事实的层次来研究和理解，难道，我们就不能感受到另一片思想曙光的到来么？ 显然，这一片曙光对大部分人类来说，还没见鱼肚白，而我已经沐浴其中了。 能量的流转，就是所谓的力。能量流转有不同的方式，不同的形式，不同的结构，很平常的。 波，只是能量流转量的一种周期性的非恒比（Rational？）的变化而已，而恒比的变化，就是“恒定力”的形式。 能量的流转并非自由任意的流转，在其流转的过程中，会出现来自外部能量的阻滞，推进和约束三种作用（很不愿意用“作用”这个词，是不同能量流转的交互方式的概念），由此，会有阻力，动力和约束力的概念。其中的“约束力”很有意思，它不会影响能量流转量的大小，而只规定能量流转的空间方向。 只有我们成功地站到了这个高度，从能量流转的高度来重新认知这个世界，我们才会发现，其实，世界比我们认知的样子更简单，我们多创造了太多的概念来掩盖我们对世界的无知了。 比如“信息”，就是一个典型的掩盖人类对能量流转无知的概念。信息，不过是能量结构模式的流转而已。能量的结构实际是物质结构的通例，能量的流转，同时是带着能量结构一起流转的，最简单的，比如“波”，就是一种和“线”不同的流转结构形式，也就传递了不同的“信息”。 站在这个高度，能保留下来的概念甚至连“物质”都是多余的。物质，只是密度不同的能量而已，当然，是有结构的能量，而且其质量的大小，必定和其内部能量结构的形式密切相关的。质量密度越高的物质，其实就是能量密度越高。是不是有点疯狂了？10年以后你再来都这些文字，可能就一点也不觉得疯狂了。能保留下来的概念会是什么呢？场？还需要“场”这个概念么？因为能量有密度的差异，场，其实就是能量密度的分布空间而已。既然有了密度和空间的概念，场，就是多余的了。 所以，最终，这个世界能保留下来的概念只有：能量，密度，空间，分布，结构，流转。这是整个世界规律的公理了。 世界公理是：能量总是要趋向朝在空间中分布均衡的结构方向演化。这就是广义的“扩散原理”。物理学的顶峰在这，虽然我是 “ 飞 ” 上来的，但还没人 （ 包括我 ） 能 “ 爬 ” 上来。 就像西天取经，孙悟空飞过去取的不算，唐僧爬过去取的才算。呵呵，我得诺奖，是无望了，我敢打赌，第一个爬上来的，可终结诺奖。

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两件事

dreamshadowless 2015-12-3 12:46

第一件就是上午听了北大白书农教授的讲座，他的有性生殖周期理论否定了植物生长的无限性。他认为有性生殖是胁迫的结果，传宗接代是一种无奈选择。然而又认为个体生命的无限延续没有任何意义。最后还居然发现光合作用在植物发育调控中的本质地位。 第二件事，我国科学家发现半导体本征光生自由载流子，发表在nature的scientific reports上面。首先是激动，太阳能要主导未来能源工业了啊！！！然后就是气愤！！！那么重要一发现，为什么不发表在我们自己办的期刊上面？？？那么个子刊，完全跟影响因子没有半毛钱关系！！！ 最后的感想是，嗯，搞光合还蛮有意思的，蛮有前景的。

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药物化学杂志中的分子结构问题

热度 5 chemicalbond 2015-7-20 16:09

刚才浏览了一下最新的美国药物化学杂志在线，发现一个结构有点奇怪： http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jmedchem.5b00635 瞧瞧，电负性高的3个原子（C=O里面的O,和左右的2个N原子）彼此那么近亲，问题肯定不小。 计算了一下，果然是个高能结构。而且，该分子除去右边的正丁烷基，其余部分差不多是共轭的，应该基本在同一平面，而扭曲如图示张力将是非常之大。 这年头计算机图形软件一推广，（尤其是非物理化学专业人士做出来的结果），什么样的模型都出现了。编辑也是的，这种问题看不出来也是够汗颜的。再说，那种图像，里头不显示关键的蛋白部分原子细节，那不仅是偷工减料，而且对读者不负责：看了之后基本还是雾水一团。对于读者，看出了问题不说出来，那也是很难受的一件事。 顺便说一下，随着计算机辅助药物设计软件的推广，很多非专业人士纷纷进入这一领域，但是如何评估一个模型是否合理，这确实是需要很多年的专业训练，即便如此，陷阱还是很多。外行人士的随意介入，很可能会带来负面效果。 附：下面是计算（密度泛函，近视水溶剂模型）的结果。原文中的模型和下面C结构相似，但是C比最低能的A能量要高2.8kcal/mol, 要是这种结构和蛋白结合的话，分子自身的扭曲就相当于损失了100倍的活性。因此，这个模型的可能性比较小。

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lcj2212916 2015-7-13 06:26

导演: Stephen Williams 编剧: Eoghan O'Donnell 主演: 迪奥戈·莫加多 / 珊特尔·范圣滕 / JD Pardo / 乔尔·考特尼 类型: 科幻 制片国家/地区: 美国 语言: 英语 首播: 2015 季数: 1 集数: 12 IMDb: 8.6/10 from 166 users 剧情简介 该剧由电影制片人Basil Iwanyk开发，来自《少狼》的一名编剧执笔创作，来自《傲骨贤妻》的一名执行制片人监制。故事描述一个神秘物体从天而降，掉落在地球的某个地方。它释放出巨大的能量冲击波，一群看似相互毫无关联的陌生人因此死去。他们随后醒来，发现自己成了阻止即将到来的「天劫」的最后希望。 「当第五位天使吹响号角，我看见一颗星从天堂落到人间，赐给他无底坑的钥匙。」——《新约圣经-启示录》第九章。 在艳阳高照的新墨西哥州沙漠里，科学家Vera Ivanov（Shantel VanSanten）亲眼目睹一个令人着迷的神秘物体从天而降，坠落在地球表面。那东西坠地后发生爆炸，随即产生耀眼的闪光，一股超强的能量波从中心向外快速扩展。Vera被能量波击中，她的心跳一度短暂停止……但她很快又活了过来。 但Vera不是唯一受能量波冲击影响的人——她因为这件事与四个从未见面的陌生人产生了持续不断的神秘连接，他们全都在那一刻「死亡」，然后又在数小时之后奇迹般地苏醒。这四个神秘人包括：年轻的母亲Erin（Sofia Black-D’Elia），正拼死保护7岁大女儿免遭 免费电影 成性的前夫伤害；问题缠身的高中学生Peter（Joel Courtney），因为无法继续忍受校园恶霸的欺凌而突然爆发，向对手发动反击；联邦探员Raul（JD Pardo），试图逃离自己正在执行卧底任务的墨西哥贩毒集团；个性迷人的Joshua Jr.（Jon Fletcher），继承父亲的衣钵做了一名电视福音传道者。 当这些人醒来之后，他们发现自己身上突然出现了令人难以置信的超能力，包括无与伦比的力量和快速治愈他人的能力。最神秘的是一个代号「此人」（The Man，Diogo Morgado）的无名氏，他承诺帮助Vera实现最大的愿望——与遭绑架的儿子团聚——但Vera首先要帮助他完成一项充满道德挑战的艰巨任务。这项任务导致Vera与Rose Arvale护士（Anna Diop）直接相遇。Arvale护士因为一起看似随机的暴力事件而陷入昏迷整整七年时间，最近突然有了知觉。 一切正如Joshua, Jr.所预言的那样，《启示录》的车轮已经开始滚动，这群陌生人是阻止即将到来的天劫的唯一希望……但他们也很可能直接导致天劫的发生。 下载地址： http://www.400gb.com/file/105812003

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探究宇宙﹙3﹚

热度 3 x2t6j8 2015-7-7 16:50

人类对于 自然规律的认识和理解，是从人接触到、观测到的自然现象及实验证明了的事实发源的。比如： 1989 年 3 月 13 至 14 日，太阳带电粒子冲击魁北克电网，烧毁变压器，造成大面积停电。这一自然现象令人惊奇！ 为什么太阳的带电粒子会冲击远在 1.5 亿千米之外的地球，还冲破地球磁场保护层，直达地球的表面烧毁电网呢？下面就用人们看得见摸得着的事实，追问 太阳带电粒子冲击魁北克电网的来龙去脉。 1 ，先看火、热、能量。 原始社会早期，人们在生存斗争中学会了保留闪电引起森林燃烧的火种，后来又学会了钻木取火获得火种，在实践中学会了用火。而火的运用是人类社会的首次技术革命。自从掌握了日常用火，人们可以获得熟食、严冬季节还可以烤火防寒取暖、有时甚至用火把驱赶猛兽侵袭；火的使用，促进了人类的智慧积累；火的使用，促进了人类社会进步。 随着人类在生产和生活中的用火经验日积月累，人们认识到物质燃烧冒出火苗就有热量，认识到热就是能量，热可以做功。到了近代，瓦特看到沸腾的水蒸气掀动水壶盖的现实，发明了蒸汽机，引起了产业革命，促进了生产力的发展。与此同时，焦耳、迈尔、亥姆霍兹、恩格斯等都详细研究了电、热、活力、应力、动能、位能，提出了能量守恒与转化定律。汤姆逊、克劳修斯还提出了凡是有热现象参加的过程都是不可逆的等论述。 2 ，再看地球的内热。 斯必泽红外望远镜观测织女星，获得了行星起源的第一手资料。外星球与织女星碰撞合并引起织女星的物质盘狂暴，导致物质盘中的小行星相互碰撞，致使小行星带的各天体在引力作用下，不断堆积形成新的大行星的证据。﹙此将另文论述﹚这证实地球是由数以亿计的小行星堆积而成。而物质堆积又会产生热，这有酿酒厂将酒料堆积生热的证据；同时，地球内部放射性元素衰变放热，这有实验证据。物质堆积生热及放射性元素衰变放热，使地球内部的热能越积越多，地球内部的热能积累多了自然的释放，地球上常见的温泉、热泉、地震、火山就是地球释放热能的几种方式。如西藏的羊八井热汽腾腾；日本富士山的火山喷出熔岩，有时形成红色的熔岩流威胁当地安全，遇其喷发当地人就紧急疏散，这充分证实地球的内部热能异常丰富。 3 ， , 三看太阳的巨大能量。 太阳约相当于一百三十多万个地球在引力作用下堆积在一起，这么多的物质堆积在一起，物质堆积生热及放射性元素衰变放热，使太阳内部的热能越积越多，热能过多的自然释放促使火山喷发。而多座火山同时喷出的熔岩流汇聚在一起就会遍布太阳的表面，形成红色的熔岩海洋，由此构成了太阳表面的一片通红。 太阳因为高热每秒钟大约喷射四百万吨物质，这四百万吨物质向外喷出时摩擦太阳磁感线，物质的原子失去电子成为离子。由于太阳不断喷出的离子构成太阳大气，因此太阳大气就由质子、 a 粒子、重离子、电子组成，又称等离子体。 因太阳不停地喷射物质，后喷的推动先喷的，快速向外膨胀，造成太阳大气不得不有时猛烈有时不猛烈地连续向外流动，也就是向外散开，就象从太阳吹出来的一股 “风”， 因此向外流动的太阳大气又称为太阳风，已探测到太阳风向外流动的速度，也就是向外散开的速度达 300 至 700 千米 / 秒，偶尔可达 998 千米 / 秒。 有时太阳黑子活动，出现 日冕喷射在前，耀斑爆发在后，耀斑爆发的带电粒子猛推日冕喷射的带电粒子，使其运动速度约加快4倍，又向地球冲来就会冲击远在1.5亿千米之外的地球，突破地球磁场保护层直达地面，这就是 太阳带电粒子冲击魁北克电网的来龙去脉。 4 ，宇宙空间普遍存在散开力。 太阳由于温度极高，每秒约有400万吨凝聚态物质转化为激发态的带电粒子喷射出来，这些喷射出来的带电粒子占据的空间是原来凝聚态物质所需空间的数千万倍。比如：一千克93号汽油燃烧冒出的烟子占据的空间，是原来一千克93号汽油存放所需容器占据空间的数千万倍。 看看现实：太阳连续不断地喷射带电粒子，后喷的推动先喷的，快速的向外膨胀，快速的向外散开，快速的向外占据空间。银河系像太阳这样的恒星约有 2000 多亿，这 2000 多亿恒星连续不断地喷射物质，并且后喷的推动先喷的，快速的向外膨胀散开占据空间。宇宙中已经观测确认，像银河系这样的星系有 500 多亿，这 500 多亿星系的恒星连续不断地喷射物质，快速的向外膨胀散开，这种散开形成宇宙中的散开力。因此 F ＝﹙ m ＋q﹚c 2 F 为宇宙全部恒星喷射带电粒子的散开力，也等同为宇宙全部恒星的总能量。 m为宇宙全部恒星的物质，也等同为宇宙全部恒星的质量。q为宇宙全部恒星的高温高热。c为光速， c 2 为宇宙全部恒星喷射带电粒子的散开速度约为光速的三百分之一，若遇带电粒子的特殊散开，其速度约为光速的三十分之一，而最远星系的散开速度由于叠加效应，约为光速的七分之一。 可见，宇宙中的每一颗恒星，其物质处在高温高热中，连续不断地喷射带电粒子，由于后喷的推动先喷的，促使其快速的向外膨胀式的散开，构成宇宙中的散开力，这种散开力存在于宇宙中的每一个角落，是宇宙中的普遍现象。 另外，宇宙中还有一些特殊散开现象，如：1，恒星的黑子物质即彗星解体后处于高温高热中，生成碳气混合团上升到恒冕，当进入恒冕中的百万度高温空间就会立即速燃，形成的恒冕物质抛射的散开。2，恒星电解彗星冰融化水，析出氢气混有氧气融火即炸的恒星耀斑爆发的散开。3，某些元素在恒星高温高热中突发的伽马射线爆及超新星爆发等特殊散开，待日后陆续贴出。 5 ，散开力的研究发现，揭开了星系为何远去。 宇宙的恒星连续不断地喷射 带电粒子，这些带电粒子一边散开一边占据宇宙空间。实验确认带电粒子若静止时显示电性，运动时既显示电性又显示磁性，而宇宙中的带电粒子不停的向外散开的运动中还不停的振荡，所以既显示电性又显示磁性，由此构成宇宙大磁场。当前已经观测确认的 500 多亿星系，就悬浮在宇宙大磁场中。 宇宙全部恒星连续不断地喷射 带电粒子膨胀式散开，致使悬浮在其中的星系相互散开。这就是 1924 年至 1929 年哈勃观测到星系都离我们而去，距离我们越远的星系，离开我们的速度越快。原来星系离开我们的真相是： 宇宙全部恒星连续不断地喷射 带电粒子的散开力驱动星系散开。 6 ，散开力和吸引力导致 宇宙物质循环。 恒星的热能量促使 带电粒子散开，带电粒子的散开又驱动星系散开，证实 恒星的热能量是动能 ；同时，物质的本身自有引力导致星球相互吸引，质量越大的星球吸引力越大，分布在空间的星际物质向质量大的星球运动的越多，证实星球的吸引力是吸引物质向自身运动的位能。 散开力和吸引力导致 宇宙物质循环，而宇宙物质的循环有两种方式，一是星系所在空间位置的循环：斯里弗在 1912 年— 1917 年观测了 15 个星系 , 其中有两个星系呈现蓝移 , 即向地球而来。向地球而来的蓝移现象，是牛顿在 1666 年看到苹果落地，研究发现的吸引力在宇宙空间起作用，是星系团中心强大吸引力造成的。同时，他看到其中有 13 个星系呈现红移 , 即离地球而去。这是我们 1991 年通过 太阳带电粒子冲击魁北克电网，研究发现的散开力 在宇宙空间起作用，即宇宙全部恒星连续不断地喷射 带电粒子的散开力驱动星系远去 ，使得 13 个星系离开地球上的我们而去。 二是物态的循环：例如：太阳的物质由于高温高热喷射出来，功割太阳磁感线，失去电子成为带电粒子。同时，宇宙全部恒星都在连续不断地喷射 带电粒子，而这些带电粒子的 微粒在散开过程中，由于不停的运动和振荡，相互之间经常发生摩擦，其中部分电子与离子有机会发生复合成原子并有微弱放电，放电的发射线被“威尔金森微波各向异性探测器”探测到；放电的噪声被射电望远镜探测到。这种现象与地球上雷雨时的闪电和雷鸣相似，云层中不同电荷相遇就会放电，闪电是放电时引起空气燃烧发光的；雷声是放电时引起空气振动发声的。而宇宙空间却没有空气，造成带电粒子微粒的摩擦复合放电没有空气参与燃烧，就没有可见光只有发射线；同样带电粒子微粒的摩擦复合放电没有空气共振，也就听不到雷声只有放电噪声。在带电粒子的微粒摩擦或复合成新的原子之后，若遇到宇宙空间的水汽凝结成的冰晶，这些冰晶粘附微尘也顺带粘附原子，微尘随粘附量的增加渐渐变大为尘团，尘团又与复合的新原子相互吸引，众多的尘团及其它物质构成尘埃云，若有星际物质穿过尘埃云，有一部分尘埃及原子就会冻结在星际物质上，若是该星际物质运动到恒星附近，就会被恒星吸引撞击恒星，它又会被恒星的高温高热喷射出来，开始下一轮的物态循环。 7 ， 宇宙大爆炸理论脱离实际，终将被历史尘封。 宇宙学的进步取决于仪器、观测、理论三大领域。现在仪器、观测两大领域发展迅猛，观测仪器精良，如斯隆数字巡天就把宇宙中各类天体像查户口一样的仔细查了一遍，获得了海量的宇宙各类图像数据；哈勃空间望远镜捕捉宇宙突发事件更是明察秋毫；空间飞船到太阳系所有行星及部分小行星探测，获得了大量的第一手资料。 唯独宇宙理论研究领域由于人们研究宇宙，不愿意用现代仪器及先进方法获得的海量的第一手资料，将海量的第一手资料束之高阁扔在一边。反而热衷于无根据猜测，导致理论研究误入歧途，使得天文理论至今仍停留在猜测的小圈子里。比如： 1940 年至 1948 年由伽莫夫、阿尔芬、赫尔曼等人猜测的宇宙大爆炸理论及 1980 年至 1984 年由古斯、林德、斯坦哈特、阿尔布雷切特等人猜测的宇宙膨胀理论，到如今还没有找到支持这两个猜测理论的证据。 宇宙大爆炸理论不能解释任何观测事实，简单的举几个事实： 一，前不久观测到天秤座星群里的贫金属次巨星 HD 140283 ，该星距离地球 190 光年，其年龄约 144.6 亿岁，比“爆炸说”测算的宇宙年龄 138.17 亿岁大 6.43 亿岁，这一事实宇宙大爆炸理论无法解释。 二，1998年瑞斯通过观测 Ia 型超新星检测宇宙膨胀速度时发现， Ia 型 超新星离开银河系的速度，比哈勃定律预测的快；而Ⅱ类超新星离开银河系的速度，比哈勃定律预测的慢，这一事实宇宙大爆炸理论又无法解释。 三，观测确认星系在宇宙大尺度分布是均匀的，宇宙大爆炸理论对此说不清楚。 可见，宇宙大爆炸理论不能解释任何观测事实，不能自圆其说，存在致命的缺陷。是一套脱离实际，反对实事求是的宇宙认知体系。它已经毒害了很多人，现在仍在毒害青年学者，应及时推倒，让历史尘封。 宇宙理论研究呼唤严谨和求实，让事实说话，用事实解决现实疑难。真诚希望维护实事求是的学者联合起来，用太阳带电粒子冲击魁北克电网的散开力和苹果落地的吸引力重建宇宙认知体系。

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按照物质程序链网逻辑推导出“光条磁环线模型”

coltec11 2015-5-7 02:47

从量子结构层、光子、电子/质子/中子、原子、分子、病毒、细胞、器官、人体/生物个体、社会/生物种群，有机界/无机界，甚至整个天体结构层，都是意识载体的信息感知、描述、利用对象 社会意识载体理论的基本逻辑： 统治宇宙的是物质结构之间的能量、物资、信息传递链网 使用意识载体理论中的一些简单规律， 我们可以在各个领域进行逻辑推导， 这些推导，能够建立起可见性、可比性、可控性、可重复性、可验证性极强的“结构模型” 并且在各个领域，接受专家们的验证，质疑。 以下是我们在量子结构层，通过逻辑推导，建立起来的光子结构模型。 （由于忙里偷闲来写的这篇文章，很多东西需要多次修改，请关注的朋友看了第一次后，过段时间再来看修改后的稿件） 注意文章中提到的，光磁条环/线 结构特征、排组方式很多，我没有写完，只是挑出一部分来描述。 希望各位能够批评指正。 我们对高能物理所知并不多，做这样的盲点验证，是为了让我们的意识载体理论更完善。 1. 光条磁体 光子是有结构的，类似于条形磁铁，有正负极S/N 它们有两种存在状态 1）单体，就是光子 2）光条磁链，一个个单体的SN端首尾链接，形成光条磁体链（不论链长短，都有SN极性） 光条磁链结构有闭合、开放两种状态 类似于磁力线，也是磁力线的组成部分 光磁条体链形成闭合、开放 两种状态 光磁条链是磁场的基本结构 光条磁链是构成原子核内质子、中子、电子的基本结构 多条光磁条链的不同排组方式，形成不同微粒 光条磁链的排组方式包括平行、扭曲、缠绕、 光条磁链首尾链接形成光条磁环，后者开放形成光条磁环， 光条磁环的开放，关闭态是一个能量传递过程。 这些光条磁链、环相互缠绕形成各种基本粒子，包括原子核（质子、中子、夸克）、电子， 浑天仪 与之结构形态最为接近。 浑天仪的定位环，以不同大小，不同角度进行套叠、缠绕，是原子核的结构之一， 固定环就是光条磁首尾链接形成的光磁条环结构 而原子的电子对应的是呈开放状态的外环 原子的结构可能不是那样的小球绕大球状； 从原子结构层开始往下，是一些光条磁，首尾链接形成的光条磁环、光条磁链，作为基本结构组成的； 上图中，罗列的是光条磁体链的可能排组方式，这些排列组合结构可以对应量子、原子核（质子、中子）、电子，共价键/离子键、光线/射线，等多种结构，及光电、光磁、干涉、衍射等过程。 2. 光子没有以30万公里/秒的速度传播，而是像水分子那样在原地振动； 若水分子的极性如同条形磁铁那样，水波的传递，将是一条直线。 3. 光子结构 光子可能是一个类似于“条形磁铁”那样的结构，有着严格的“正负极性” S/N极； 它们有大有小，悬浮在宇宙中，无处不在； 单个 光子存在着的大小尺度，表现为空间占据的大小 ， 及空间的规则性（即：极性）； 光子的基本存在方式是，条形磁铁的首尾链接状，这些链状组合，可以形成直径不同的圆环（光磁条环，简称：光条环）； 也可以打开，形成“光磁条线”，简称光条线，或光条段。 光磁条环的塌陷，表现为引力，或者聚变 光磁条环的重建，表现为斥力，或者裂变。 光磁条环，是一个基本结构，还能进行进一步的复杂组合。 光子是一种 “结构”也是一种 “能量空间”，能够储存及传递能量。 光子是现有技术能够直接探测到的“最稀薄”的“能量传递空间”之一 光子的结构确定原子核内质子、中子、电子的结构，后三者是前者的排列组合体。 4. 光子的能量传递 光的直线传播性，取决于这个“条形磁铁”（简称“光条磁”）的极性； 取决于它们首尾链接，形成的能量传递环，及传递链，； 光磁条环的塌陷，表现为引力，或者聚变 光磁条环的重建，表现为斥力，或者裂变。 5. 光条磁环的组合 光条磁环的组合方式，依据能量传递状态可分为 能量传递组合态、静止组合态 1） 静止组合态 A. 单环 光条磁 组合成首尾 闭合 环的 状态 ， 是结构、能量的稳定状态 闭合环的直径确定其 结构、 能量 的 稳定性 也确定其引力、斥力大小。 可能有的结构特征： 粗/细环（按光条磁大小），大/小环（按环直径），密度 B. 复合环 可能有的组合方式： 交叉 环： 一环扣一环 同向并列 ： 叠饼状，表现为环与环之间的排斥 异向并列 ： 叠饼状，表现为环与环之间的吸引 套叠 环： 大环内套小环， 可成 同心圆状 / 平行，圆面交叉状 /如浑天仪圆面 这些不同结构、组合，形成上层结构，电子、质子、中子，原子、分子的某些特性，如效价、电荷等， 2） 能量传递态组合 振荡闭合环： 光条磁闭合环之间的振荡传递 开环直线/线段： 闭合状打开， 形成的直线型组合状态 光传播时，传播路径上，所有光条磁环会用两种方式传递能量 可见光是闭合环光条子， 射线是开环态光磁条，传递能量 能量传递后，光磁条再闭合 波长、颜色等光物力特征，可能就是 在这光磁条环的开闭过程中形成 同时，也对传递目标产生各种物理作用。 开环射线，在光磁条关闭时，能够与目标物的光子结构进行重组，导致目标物结构受损； 放射性元素，是因为原子核内聚集的光磁条环大直径环比较多，容易打开 这里过程比较复杂，相信大家的想象力，一定能通过这样几个简单的描述重建详细过程的 5. 光条磁环按照一定的构造排列组合就成为电场； 电子是光条磁的一种“密集”“线型排列组合”方式 这样的组合是大环，如同土星星云带 但分布如同浑天仪的定位环，交叉成角度，很少成平面同心圆状。 电子云就是这些光条环的伸展方向，一个轨道只有两个容量，其实是对其他光磁条环两个极的接入方式。 电子是现有技术最容易探测到的能量传递空间； 质子、中子是光条磁的“球形排组”方式 本质上是光条磁环交叉组合的“纠缠”。 6. 低温超导，是因为在导体周围建立起在光条磁组成的线性组合体，“磁力线”； 7.光条磁的“线型组合”“球型组合”，有多种方式， 分为“支撑型组合”，表现为斥力 “塌陷型组合”表现为引力 磁场、重力场、引力场都是这些组合的一种形式； 8. 光条磁可转变为U型磁铁，单磁极； 9. 能量传递过程，电线中传递的不是电子，而是这些“条形磁铁”组成的空间 10. 能量的本质是“空间”； 固定的空间 = 结构； 变化的空间 = 能量 有能量传递链存在的空间，称为“能量空间” 11. 量子相关性是因为，空间无论多大，能量空间都有一正一负两个极 意识载体理论，还处于理论建设的早期阶段， 我们相信，不断把找到的规律进行整合、贯通， 不仅 能产生统一物质界、意识界的可验证认知，还能为将来物联网控制下的“社会意识载体”的发展指明新的方向。

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[转载]信使[第一季01 - 02][中英文字幕]高清下载

lcj2212916 2015-4-26 08:24

导演: Stephen Williams 编剧: Eoghan O'Donnell 主演: 迪奥戈·莫加多 / 珊特尔·范圣滕 / JD Pardo / 乔尔·考特尼 类型: 科幻 制片国家/地区: 美国 语言: 英语 首播: 2015 季数: 1 集数: 12 IMDb: 8.6/10 from 166 users 剧情简介 该剧由电影制片人Basil Iwanyk开发，来自《少狼》的一名编剧执笔创作，来自《傲骨贤妻》的一名执行制片人监制。故事描述一个神秘物体从天而降，掉落在地球的某个地方。它释放出巨大的能量冲击波，一群看似相互毫无关联的陌生人因此死去。他们随后醒来，发现自己成了阻止即将到来的「天劫」的最后希望。 「当第五位天使吹响号角，我看见一颗星从天堂落到人间，赐给他无底坑的钥匙。」——《新约圣经-启示录》第九章。 在艳阳高照的新墨西哥州沙漠里，科学家Vera Ivanov（Shantel VanSanten）亲眼目睹一个令人着迷的神秘物体从天而降，坠落在地球表面。那东西坠地后发生爆炸，随即产生耀眼的闪光，一股超强的能量波从中心向外快速扩展。Vera被能量波击中，她的心跳一度短暂停止……但她很快又活了过来。 但Vera不是唯一受能量波冲击影响的人——她因为这件事与四个从未见面的陌生人产生了持续不断的神秘连接，他们全都在那一刻「死亡」，然后又在数小时之后奇迹般地苏醒。这四个神秘人包括：年轻的母亲Erin（Sofia Black-D’Elia），正拼死保护7岁大女儿免遭 电影下载 成性的前夫伤害；问题缠身的高中学生Peter（Joel Courtney），因为无法继续忍受校园恶霸的欺凌而突然爆发，向对手发动反击；联邦探员Raul（JD Pardo），试图逃离自己正在执行卧底任务的墨西哥贩毒集团；个性迷人的Joshua Jr.（Jon Fletcher），继承父亲的衣钵做了一名电视福音传道者。 当这些人醒来之后，他们发现自己身上突然出现了令人难以置信的超能力，包括无与伦比的力量和快速治愈他人的能力。最神秘的是一个代号「此人」（The Man，Diogo Morgado）的无名氏，他承诺帮助Vera实现最大的愿望——与遭绑架的儿子团聚——但Vera首先要帮助他完成一项充满道德挑战的艰巨任务。这项任务导致Vera与Rose Arvale护士（Anna Diop）直接相遇。Arvale护士因为一起看似随机的暴力事件而陷入昏迷整整七年时间，最近突然有了知觉。 一切正如Joshua, Jr.所预言的那样，《启示录》的车轮已经开始滚动，这群陌生人是阻止即将到来的天劫的唯一希望……但他们也很可能直接导致天劫的发生。 下载地址： http://www.400gb.com/file/91414718

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我们需要的是能量差，而非能量

热度 3 stj 2015-3-24 11:26

我们常常需要能量为我们做功，但注意能量并不能为我们做功，能量的差异（空间上的）才能为我们做功。能量的空间差异才能产生力（或者说就是力）。从这个角度讲，我们需要的是能量差，而非能量。 很不喜欢热力学教材的观点:能量即不能产生，也不能消灭，它只能...。能量差即可以产生，又可以消灭。依据能量守恒律制造永动机的错误在于，认为是能量做功，而非能量差做功。而教材对永动机不成的解释似乎也包含着这个错误。 由此理解热力学第二定律，当力的方向是东，物体的加速度方向难道向西？

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雾霾将催生新的物联网政治，而不是国企的私有化

热度 1 coltec11 2015-3-10 22:55

雾霾 将催生新的物联网政治，而不是国企的私有化 柴静报告内，有很多事实， 比如国企垄断，导致石油资源传递的不畅 ， 若国家干预会导致社会石油供应障碍，导致社会动荡。 但她把问题的解决方案，引向了国企私有化。 这样的问题，可以简化为社会程序链网上的能量、物资、信息传递控制问题。 我们用社会程序链网模型来做结构、过程分析 很容易看出， 柴静 的导向是有严重的原则性错误的 ， 我想这是她为什么做了那么多有效工作，却换来一阵谩骂的原因。 社会的健康状态，最终 取决于 社会程序链网上的能量 、 物资 、 信息传递 过程 对其 通畅性 、精确性、实时性、效率性 的保证 ； 这 在于社会程序链网的整体性、秩序性 、结构性、功能性 建立； 一个支离破碎的社会程序链网，是不利于整体性、秩序性建立的。 如果我们看社会程序链网的进化过程，很容易发现这样一个规律： 人类社会是从家庭血缘部落、跨血缘氏族部落、部落联盟、国家、国家联盟、更大国家的过程进化的。 这个过程，本质上是一个社会程序链网的融合过程， 每个部落都是一个社会程序链网， 传递着不同的能量、物资、信息 这些部落程序链网之间的相互衔接，最重要表现为贸易 ， 因尊重的传递规则不同，往往造成严重的社会冲突， 当大家 尊重同样的能量、物资、信息控制规则----法律 后 这些部落本质上也就融合成为一个部落了 。 这个规律也能提示社会程序链网融合的逆向过程： 若 把大的 社会 程序链网拆分成小片，每一片程序链网都有一个主持 ， 就会产生不同的程序控制规则，导致程序链网之间的衔接障碍。 把国企的产业程序链网拆分的过程，就如同把本来已经融合的社会 逆向 部落化； 每个产业部落的酋长都是独立自主的产业程序控制者； 这样的控制者， 不会去考虑社会系统需求，它们会对能量物资信息传递恣意妄为， 社会程序链网的整体性、秩序性、能量物资信息传递的通畅性将无法保持。 人类社会 净化过程中 的 所有冲突、血腥、战争，都是为了对社会程序链网进行整合，建立起统一的控制规则， 当全世界所有国家 的产业程序链网 都尊重同样的法律法规时，也就是人类社会统一的时刻。 柴静引导的方向是把整合的社会产业程序链网，拆分成小片，这是违背自然界规律的。 那我们需要怎样的策略来解决这个问题： 对产业程序链网的控制，最终取决于对程序链网状态信息的采集、验证、利用 程序链网规模越大，数据量也将越大，还需要信息处理的实时性、精确度。 人脑是不能去胜任这样的信息处理工作的 。 中国古代社会早早脱离部落时代，建立起中央集权，形成社会机体的独立中央神经系统 就是因为无法解决神经系统的信息处理精确性问题 不得不按照同样的社会结构图纸打造社会 带着同样问题运作，直至崩解 再从头再来，一次次朝代轮回。 我们要做的是提高社会神经系统的信息处理能力 在今天，这个社会神经系统就是物联网； 把很多需要人工做的决策，通过物资传递链网上的数理逻辑规则 进行快速处理，转变成产业程序链网上传递过程的起点、终点、轨迹、方向、量....等数据性指令。 所谓政治，就是对社会程序 链网上能量、物资、信息传递的控制； 这个控制过程，需要基于程序链网结构功能的过去 / 历史、操作现状、设计未来， 以社会程序链网的数理逻辑关系为依据。 社会意识载体理论 + 物联网意识载体化 = 物联网政治 建议国家成立社会程序链网数理逻辑研究团队， 将物联网意识载体化、物联网社会人群管理系统作为国家工程进行打造， 只有这样，才能避免社会程序链网被拆分 能量、物资、信息传递过程失控的危机； 从长远看，这也将提高社会程序链网能量、物资、信息传递的效率 并给人类提供新的发展方向。

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不可小觑的动物无感水蒸发能量

热度 3 kiwaho 2015-1-23 22:08

早先的博文让读者见识了惊人的植物蒸腾能量。其实植物只是生命体这个大类中的一支，动物构成了另外的一大分支。 科学家说：水是生命的源泉；哲学家说：生命的意义在于折腾；千瓦厚说：折腾就一定伴随着通过皮肤毛孔的水气蒸发。 自然而然地，动物也有类似植物的蒸腾，科学界称之为无感水蒸发，英语专属名词为：Perspiration 。 其实要说“无感”也不太恰当，一个反例是：人在干力气活时的大汗淋漓就是有感的哦。既然学界习惯那样指代，抠字眼也没必要啦。 科学家已经测定了很多动物的统计学意义上的平均无感蒸发量。枚举几例如下： 成年男子 0.5kg/day 成年女子 0.4kg/day 奶牛 6.2kg/day 肉牛/ 马皮 5kg/day 请别介意将高等动物的人和低等动物的数据并列，纯属科学研究数据而已。 室温下1kg 水的蒸发能耗约为2.5 兆焦。因而可以将上述蒸发量换算成蒸发热功率如下： 成年男子 0.5kg*2,500,000焦耳/(24*60*60秒) = 14 瓦 成年女子 0.4kg/day 11 瓦 奶牛 6.2kg/day 174 瓦 肉牛/ 马匹 5kg/day 140 瓦 前述分析只考虑了潜热功率。由于动物体温一般都在37度以上的恒温，事实上动物的显热更大，其热辐射排放的 显热，加上拉屎拉尿损失的热量，研究结果表明一般为潜热的5 倍以上。因而核定动物的额定功率，上述列表值需放大6倍：即成年人约90瓦，奶牛1000瓦，马840瓦。 有一个功率单位叫马力HorsePower,i.e. HP ，教科书说1 秒钟内将75kg的物体举高1米就是1匹马力,换成瓦特即是745.7瓦，大致相当于1匹马的热功率统计平均值。 因为动物体温只是略高于环境温度20度左右，属于低品位热源。因而采收显热，比采收潜热更困难。 在千瓦厚发明采收潜热的光学方法之前，无论潜热显热的采收都是困难和低效率的。 顺便从健康角度提醒各位看官，记得多饮用水哦！专家说每天饮水量不能低于2000毫升。 现在来看看可能的潜热采收应用例： 1、假设在一个熙熙攘攘的火车站候车大厅里有1000 位旅客，那么这个“人气”的功率值约为13 千瓦！ 2、在挤得像沙丁鱼罐头的地铁车厢里，“人气”甚至大于同等面积的植物蒸腾。例如：极限情况每平米占9人，按“人气”均值12瓦算，则“人气”潜热功率密度为12*9=108瓦/平米，相当于108/28=4mm/天的植物蒸腾量。再算上显热，则每平米648瓦，55平米的单节车厢=36KW。这些能量要是能用起来，火车可以不用烧油啦。 3、一个普通的容纳100 头奶牛的牛舍内，其“牛气冲天”的额定功率约为17 千瓦！这就是为何牛舍哪怕外面-30度也不需要供暖的原因，同时也是为何夏天牛最怕热的原因，水牛在夏天甚至要大半天泡在水里才过瘾。 在烈日炎炎的盛夏，生机盎然的绿色大自然，到处都是水蒸汽的全天候24 小时出产地，因而那点“人气”“牛气”显得微不足道。 在到处是钢筋水泥的城市，裸露的蒸发地实在太少，一年四季的人气都是难能可贵的，即便夏天采收人气能量也未尝不可。 然而在寒风刺骨的萧瑟冬天，水气蒸发量大幅度减小，这时候就不可小觑难得的“人气”“牛气”啦。 百万人口的大都市，仅仅人口贡献的蒸发潜热就是至少10兆瓦以上，加上显热就是至少60兆瓦以上，这下子该明白何来的城市热岛效应了吧。 回收这些水气潜能，也是千瓦厚新能源各项发明的应用目标之一。

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谈“质速关系”的误解和乱用

热度 4 gordonliu 2014-8-21 08:29

“ 质量依赖于速度 ” 的观点是对相对论的误解和乱用！爱因斯坦从 1907 开始，就反对这种提法。现在也只有顶尖的物理学家能正确使用和理解质能关系。大量的一般学者都使用和宣传 “ 质量依赖于速度 ” 的错误提法，以至于这种错误提法在普通论文，教科书和科普书籍中泛滥，误人子弟！ 正确的理解是：质量不依赖于速度，质量是一个不变量！质能关系是 “ 静止能量等于质量乘光速的平方 ” 。 “ 能量等于运动质量乘光速的平方 ” 的提法是错误的。 很多人花了大量的精力和物力想检验 “ 质速关系 ” ，从而来判断相对论的正确性，这是徒劳的！因为正确理解的狭义相对论是没有 “ 质量依赖于速度 ” 这一提法的。详细内容请参阅 Lev B. Okun 和 Gary Oas 的文章。

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写给看过《质量与能量》一书的读者

热度 1 chenfap 2014-7-22 11:07

写给看过《质量与能量》一书的读者 最近偶然在网上看到下述一页‘稀缺图书代寻服务’的广告： 图 书 简 介 书名 ： 质量与能量 ISBN ：: 作者 ： 陈方培 编 出版社 ：北京人民教育出版社 年份 ：1979 页数和开本 ：99页;475px 丛编项 ：高等学校物理学小丛书 分类号 ： 力学 如需代寻本书，从页面右侧预定 一般附注 内容简介 我要委托代寻 《质量与能量》一书是我编写的、于1979年由人民教育出版社出版， 是为配合大学低年级普通物理教学而编，适用于学生课外阅读的物理小 丛书。这本在30多年前出版的小丛书能列入“稀缺图书”，说明它还 有销路。却使我感到有所担心和内疚，因为现在看来，这本书的内容是 有问题和缺点的，表现在以下几方面：1）、这30多年来物理学已有了 很大进展，例如发现暗质量、暗能量等等，这些发现必影响对质量与能 量特性的看法；2）、这30多年来，我自已对物理学理论的理解也有了 进步，例如那时我刚开始钻研广义相对论，故那时写的“广义相对论中 的质量和能量”肯定不如现在写的深刻；3）、狭义相对论关于“质量和 能量”的基本概念和规律本与牛顿力学的认识具有较大的差别。例如，在 牛顿力学中，一个封闭的力学体系，质量守恒和能量守恒往往可以同时成立； 可是，在狭义相对论力学中，一个封闭的力学体系，一般来说，质量守恒和 能量守恒却往往不可能同时成立；而当能量守恒定律成立（要求该力学体系 具有时间平移不变性）时，质量守恒定律则往往不成立。 从上述三个方面的问题和缺点来看，《质量与能量》这本书当然是老旧 过时了。1）、2）两方面的问题和缺点很容易看出，这些年也出版了一些介 绍暗质量、暗能量和广义相对论的通俗读物，通过读者比较和市场选择，就 可以把老旧过时的《质量与能量》排斥掉。可是第3）方面的问题和缺点却 有所不同。 由于在狭义相对论力学中，质量和能量概念及有关规律的复杂性和难懂 性，使得不少人，包括一些物理学者在内，误认为在狭义相对论力学中，质 量守恒和能量守恒也常常可以同时成立。于是得出一些已广泛流传的错误看 法，诸如 “惯性质量可分为静止质量与运动质量，能量也可分为静止能量 与运动能量”,“质量可变成能量，能量也可变成质量”；其实，“惯性 质量只有一种、不必分为静止质量与运动质量”，“ 能量也不必分为静止 能量与运动能量”，“质量不可能变成能量，能量也不可能变成质量”。 直到20世纪末，才有较多的物理学者发现这个错误 ,他们尽力 做了纠偏工作。但由于习惯势力强大，仍有相当多的人坚持上述第3）方面 的错误。在我们中国，这种习惯势力也特别强大；只要上网看看，尽是宣扬 “惯性质量可分为静止质量与运动质量，能量也可分为静止能量与运动能量”, “质量可变成能量，能量也可变成质量”的观点；国内已出版的狭义 相对论教科书，还没有一本书像文献 那样，正确讲解了质量与能量。我 们都希望国内学者早日获得诺贝尔奖金，对物理学来说，正如同培养足球 人才要从娃娃的基本功抓起，培养物理学人才也要从正确理解物理学的基本 概念和基本规律抓起。这不是可有可无的小事！ 《质量与能量》这本书对质量与能量的看法是按照老旧观点写的，它若 仍有销路就可能 妨碍 对质量与能量的正确理解，这是使我感到有所担心和内疚 的原因。要辙底解决这个问题，最好是大幅度重写这本书，二版刊印。我曾写 信与高等教育出版社（人民教育出版社是其前身）联系，未获回音而作罢。后 来我与科学出版社订立合同，写作《时空与物质》。 《时空与物质》与 《质量与能量》两书的内容不相同，前者讲述的范围更 广大，但它包括了后者，因为质量与能量是物质的基本特性。在 《时空与物质》 一书中，详细说明了为什么“惯性质量只有一种、不必分为静止质量与运动质量”， “ 能量也不必分为静止能量与运动能量”，“质量不可能变成能量，能量也 不可能变成质量”。 《质量与能量》一书所造成的不良影响，我有责任去消除，至少我要告诉 读者，该书有什么问题和缺点。这就是我写这篇博客的原因。 参考文献 Okun L B.《Energy and Mass in Relativity Theory》. World Scientific Publishing Co.,2009. Helliwell T M. 《Special Relativity》.UniversityScience Books,2010. 曹则贤，“质量与质量的起源”，物理,37卷5期(2008年),355.

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最易混淆和错误理解的两个基本物理量—质量与能量

热度 5 chenfap 2013-12-30 10:22

最易混淆和错误理解的两个基本物理量—质量与能量 最近在网上偶然看见有人建议用汉字书写比赛的方法来纠正对汉字的误写，还提到‘冒’字是最易写错的汉字，人们常误把‘冒’字中‘目’之上的两横和两竖相连接，而应当是分开的！。这使我连想到，在物理学中有两个基本物理量，即质量与能量，最易混淆和错误理解；虽然这几年有些中文物理杂志，如《大学物理》、《物理》等，常刊登一些说明质量与能量有何区别的文章，本博也发表过好几篇强调质量与能量有所不同的博文，然而从网上可以看到，还是有不少人对质量与能量这两个基本量，有着错误的理解和混淆。为了改变这种现象，是否也可采取对物理概念进行分辨比赛的方法来纠正对物理概念的混淆和错误理解呢？对物理概念的混淆和错误理解之纠正不是小问题，因为一个国家的科学技之发展与提高是建立在国民的科学知识水平之上的。 关于质量与能量的物理概念之涵义、它们的基本特性和与物理规律的联系、以及它们彼此的区别，本博已作过比较详细的介绍，就不再重复了。下面只列出一些比较，供大家参考： 1 、质量是用来描述物体惯性的大小以及用来大致比较物体所含物质多少的物理量，而能量是用来描述物体做工之本领和所处状态的物理量。一个物体的能量不仅与其质量有关，还与其运动状态有关。故质量与能量并不彼此等价。 2 、在相对论的 4 维表述中，质量是标量，而能量是 4 维向量的时间分量。 3 、在相对论中存在能量守恒定律而不存在质量守恒定律。 4 、一个物理体系的质量有可能全部消失而仅出现能量（如正负电子湮没为光子，光子质量为 0 ，能量不为 0 ），而一个物理体系的能量不可能全部消失而仅出现质量（即除质量外，这个体系的能量为 0 ）。

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关于相对论中不存在质量守恒规律的对话

热度 2 chenfap 2013-11-23 12:54

关于相对论中不存在质量守恒规律的对话 乙：此博曾发表过博文，认为在相对论和基本粒子理论中，不存在质量守恒规律，我认为其证明可能有错误。因为在证明中只考虑了粒子的质量，没有考虑了粒子之间的相互作用所对应的质量，但粒子之间的相互作用是具有能量（势能或结合能）的，而一定的能量要对应着一定的质量。 甲：这个证明可能说的不够详细，但我认为它没有错误。在相对论和基本粒子理论中于一定的条件下，一个物质体系可以全部用粒子来表达。若采用这种表达，当两个粒子存在相互作用时，其中一个粒子放出表示该相互作用的虚粒子，之后另一粒子则吸收这个虚粒子。所说的证明就是采用这种看法的，要注意虚粒子也有能量和质量的，故证明中应包括了虚粒子（但未强调指出，这是缺点！）。既然整个物质体系（包括相互作用）全部用粒子来表达了，就不应当再重复考虑势能或结合能所对应着的质量。 乙：一个物质体系也可以部分用粒子、部分用场来表达；如果用场来表达相互作用，这相互作用的能量和质量就应当考虑吧，结果会如何呢？ 甲：对。如果用场来表达相互作用，这相互作用的能量和质量就必须考虑。但要

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狭义相对论中可存在动量-能量守恒定律，并不存在质量守恒定律

chenfap 2013-10-20 07:11

狭义相对论中可存在动量-能量守恒定律，不存在质量守恒定律

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线粒体--细胞内轨道上运行的车辆

shawhooql 2013-10-19 12:03

之前也很想把自己经常的零碎想法记下来，但总觉得很浪费时间，看见很多老师记录下自己的思想轨迹后，很有意思、也很有意义，今天我也来尝试一下，记下一个小想法。 一说到线粒体，很多人的印象就是“能量工厂”、“能量货币”，因为从中学课本就已经学到，线粒体是细胞内能量产生的主要场所。其实，线粒体是一个非常复杂的细胞器，哺乳动物细胞中除了细胞核之外的唯一有遗传物质DNA的细胞器。对于线粒体的研究，除了传统的生化比较多之外，那就是它与细胞凋亡之间的关系，即王晓东老师过去主要的研究内容。近年来发现，线粒体还有很多的生理功能，例如，细胞内钙稳态的调控，线粒体自噬，细胞内活性氧（ROS）的调控。 线粒体在细胞内是一种高度动态的细胞器结构，通过运动、融合和分裂来不断改变在细胞内的分布以及自身的结构和形态，从而有效地调控不同的胜利功能。线粒体在细胞内主要沿着细胞骨架--微管不断的运动，从而被分配到线粒体需要的亚细胞空间。因此，从这个角度来看，我一直在想，细胞骨架其实犹如各种“交通轨道”，线粒体则为在上面运行的“车辆”。这些运行的“车辆”需要耗油或者耗气（各种代谢底物，如葡萄糖、脂肪酸等），同时也会排出产物（代谢产物，ROS等），从而影响它周围的整个环境（niche）。这些“车辆”可以运输各种不同的物质（ATP，heme，代谢产物，及其他蛋白和脂类物质）到“国家”（细胞）最需要的地方，从而维持整个国家的稳定。当然，这些“车辆”可能会被损伤，然后就需要修复（mitochondrial fusion/fission），利用好的“零件”来替换或者补充损坏的“零件”，或者无法修复的就会被处理或者回收利用（mitophagy）。在这里面，就有很多问题需要我们去解决，例如具体的修复机制是什么？这些“车辆”在运行过程中有可能会“撞车”或者“会车”，他们之间是怎么进行信号的传递与交流？什么机制来调控的呢？这些车辆又是怎么与其他社会物质（其他细胞器）之间进行沟通与交流的呢？这个细胞怎么来维持“车辆制造”（mitochondrial biogenesisi）与“回收利用”（mitophagy）及废弃（mitochondrial death）之间的“供”“需”平衡与稳态呢？因为供过于求“over biogenesis” 或供不应求“insufficient supply”都会导致秩序紊乱，从而使细胞丧失功能。因此这些问题都需要接下来仔细的研究才能有望解决。

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测量是什么？

slrseer 2013-7-7 09:40

以下几种活动具有相似性： 小明将刻度尺对准物块并读取刻度值。 小刚调校激光测距仪，读出远处标志的距离。 小红尝试一千组不同条件的实验，找出效果最佳的一组。 小军在哥哥的教导下学会了两位数乘法。 小强在院子里扔果皮，爸爸教育了他。 小丽读《关于世界的故事》，对欧洲的历史和文化有了更多了解。 解释： 事件1，小明拿了一把刻度尺，其上具有有限个刻度。零刻线对准物块一点，另一点落在某两条刻线之间，故物块长度为若干个刻度长，小明使用约定的记数法写下这个值。 能量——一般来说，小明需要光照才能完成对准和读数操作。假如小明是盲人，则需触摸物块和刻度尺上的触觉标记，来作为眼睛看见光学标记的替代。 量程——小明事先通过知识或观察了解物块长度的近似值，所以选用这一把刻度尺作为测量工具。 精度——使用刻度尺的技巧是，需要知道物点落在尺子的哪一段刻度上。不确定度约为半个刻度长，刻线越密，刻度越短，不确定度越小。 事件2，小刚控制测距仪发出激光照射远处标志，激光能量部分返回到测距仪的光探测器。记录收、发两信号之间的时钟周期个数，换算成空间距离。 能量——理想情况下，测距仪只需发出一个光子即可完成测量。 量程——测距仪的量程取决于计时仪器的计时间隔。地面测绘用的测距仪可以测几米到几公里，月球激光测距则为几十万公里。 精度——测距仪的精度取决于计时仪器的计时精度。时间间隔划分越细，测距的不确定度越小。 事件3，小红通过搭配不同的条件，组合出一千组不同的实验。最后她发现一组十个基因能使黑色果蝇变成白色。 能量——每一组果蝇消耗两千卡路里，实验组合共消耗两百万卡路里。即使采用最先进的单细胞克隆方法，小红也至少要为每一组培育一个果蝇个体。 量程——小红事先通过阅读文献，把目标锁定在第二对染色体。 精度——小红只做了一千组实验。假如她做一万组实验，会发现只需五个基因就能决定果蝇白化。 事件4，小军刚刚转学，听不懂学校老师的口音，所以没学会两位数乘法。小军的哥哥在辅导时，及时指出并纠正小军在对齐和进位上的错误写法，小军很快就学会了。 能量——小军写出十九个错误的式子，第二十个才全对。 量程——小军本来已经懂得一位数乘法（九九表）和多位数加法。哥哥利用小军的原有知识，只教了两位数乘法，并未提及三位数乘法。 精度——哥哥选用的例子，乘积都为三位数，所以未出现百向千进位的示范。因此，小军五十道作业题做错了一道。 事件5，小强三岁，第一次自己剥橘子，吃完不知道该怎么处理手中的果皮，于是随手抛弃在院子地面，爸爸看见后教育了他。 能量——小强通过剥一只橘子产生了果皮。 量程——小强的活动范围仅限于院子和室内，能接触的水果仅有橘子。 精度——到了农村奶奶家，奶奶把果皮扔在地上喂鸡，小强犹豫要不要效仿。 事件6，小丽花一个月时间看完了《关于世界的故事》。 能量——小丽一有空就拿起书本研读。 量程——小丽曾读过《世界五千年》，对世界历史了解梗概，想要更深入地了解欧洲历史。 精度——小丽觉得有些章节文学性过多而欠准确。

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物质、能量、信息：自然界的三大要素

热度 2 zcgweb 2013-7-5 22:10

自然界三大要素：物质、能量、信息。物质是能量的载体，但是也不全是，因为电磁波等可以脱离物质而存在；能量是物质激励的一种外在表现形式。物质和能量的统一在于E=mc^2。信息呢，既不是实体物质，也不是能量，可是信息却可以用来描述物质和能量，即可以将其表征化。没有信息来表征的话，物质也没法被描述，能量也无法被描述。用来描述物质的信息可以是物理量、化学量，例如其分子量、质量、化学结构式、功能、用途等，所有这些都是信息；而用来描述能量的信息可以是不同能量单位例如焦耳、瓦特、热力学等。那么，物理学中的几大定律、以及化学反应中的一些方程和公式呢，均可以理解为信息口的内容，因为这些定律和方程的对象不外乎是物质本身和能量本身而已。因此上，物质、能量、信息这些自然界的三大要素就是我们面前的整个客观世界的全部。至于架构在这个客观世界之上的主观世界即心理认知的范畴，则是另外的内容，包括伦理道德、人际关系等，均已超越了‘物质、能量、信息’的层面，虽然这个人类社会乃至生命界都是以此为基础的。如果非要给个说法的话，不妨可以写上3+3，即‘物质、能量、信息’+‘生命、心理、认知’。所有这些内容，基本上可以覆盖自然科学和社会科学乃至伦理、宗教、哲学的全部内容了。

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吃素也可能有害健康

热度 5 chemicalbond 2013-6-17 06:08

因为时差的缘故，我很早就醒来了。时间太充裕了，就烧了2个菜，鸡蛋西红柿，鸡蛋菠菜，都很简单，也能保证营养。炒西红柿时不小心多加了点油，考虑到是植物油，也就懒得倒出了，不过，感觉味道还不错。 这让我想起了去年在一家素菜馆吃饭，大家都觉得虽然口味不错，但是有点油腻。记得座位上有位朋友说，因为没有荤，就靠多加油来调味了。 那么，植物油是否能够多吃呢？答案应该是否定的。道理很简单，再怎么着，它也是脂肪啊。长期摄入高脂肪的食品当然会对健康不利。你看看弥勒佛，那胖成啥样了？ 人类进化了这么多年，喜欢吃肉有一定的内在的健康需求，那是原始的推动力，不一定就是某些环保人士宣传的那么原罪：当然对动物饲养和厨宰的过程可以减少对动物带来的痛苦。 肉类食品通常热量高，味道很好，吃饭忒香。能吃好就有能量，可以干很多活了。因此，偶尔吃点肉还是完全可以接受的。相反，要是像原教旨那般地坚持素食，（恐怕连鸡蛋牛奶都不能碰了），由于能量和味道的双重需求，反而可能因为加植物油太多而导致摄入更多的脂肪，从而不利健康。

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【N0001】能量反馈对于大陆地壳强度的影响

zwli 2013-6-1 19:53

Regenauer-Lieb K, Weinberg R F, Rosenbaum G. The effect of energy feedbacks on continental strength . Nature, 2006, 442(7098): 67-70. http://www.nature.com/nature/journal/v442/n7098/full/nature04868.html 【Abstract】The classical strength profile of continents1, 2 is derived from a quasi-static view of their rheological response to stress—one that does not consider dynamic interactions between brittle and ductile layers. Such interactions result in complexities of failure in the brittle–ductile transition and the need to couple energy to understand strain localization. Here we investigate continental deformation by solving the fully coupled energy, momentum and continuum equations. We show that this approach produces unexpected feedback processes, leading to a significantly weaker dynamic strength evolution. In our model, stress localization focused on the brittle–ductile transition leads to the spontaneous development of mid-crustal detachment faults immediately above the strongest crustal layer. We also find that an additional decoupling layer forms between the lower crust and mantle. Our results explain the development of decoupling layers that are observed to accommodate hundreds of kilometres of horizontal motions during continental deformation.

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能量代谢效率和寿命负相关

热度 3 孙学军 2013-5-23 15:43

氧气被发现时，发现他的科学家普利斯特列，根据蜡烛在这种气体中燃烧速度加快提出一种观点，人呼吸这种气体也可以加快生命活素而加速衰老。其实现在许多研究发现，代谢和寿命的关系十分密切，当能量代谢速度过快可能引起加速衰老。这种观点最近又有了新的认识，有分别来自美国、瑞士和荷兰三个国家的学者在最近的《自然》发表一篇论文，证明一种负责细胞内能量工厂的线粒体蛋白合成的线粒体核糖体蛋白 S5 （ Mrps5 ）和动物的寿命有关。 他们采用基因学和 RNA 干扰技术，首先将果蝇的 Mrps5 等线粒体核糖体蛋白敲除或阻断，结果发现当 Mrps5 缺乏或受到阻断时候，就会引起线粒体核酸蛋白失衡、降低线粒体呼吸功能、激活线粒体蛋白去折叠反应（原文这样描述的 mitonuclear protein imbalance, reducing mitochondrial respiration and activating the mitochondrial unfolded protein response ），使用可以阻断线粒体基因转录的抗生素或者可以破坏线粒体 DNA 转录的化学物质溴化乙锭也可以产生类似的效应，并可以使动物的寿命延长。也就是说，选择性减少线粒体的功能可以延长寿命。这种现象也可以在小鼠细胞上重复。两种著名的具有长寿效应的物质，一个是从葡萄皮中的成分白黎芦醇、另一个是免役抑制剂雷帕霉素也可以产生类似的效应。这些研究结果说明， Mrps5 可能是调节寿命的关键分子。 这种说法有一点不可思议，虽然从能量代谢速度角度可以理解，但线粒体是细胞能量代谢的核心，减少其功能居然可以延长寿命。许多疾病都和线粒体功能异常有关系，线粒体不仅是氧化损伤的重要源头，也是氧化损伤的目标，也许适当的损伤就是长寿的基础，长寿的代价就是降低效率。乌龟长寿的秘密或许就是降低线粒体数量和功能。热量限制和降低体温等这些常见手段是否也是通过这个蛋白发挥作用，必然有学者根据。敬请期待。 Mitonuclear protein imbalance as a conserved longevity mechanism Riekelt H. Houtkooper,1, 2, 5 Laurent Mouchiroud,1, 5 Dongryeol Ryu,1 Norman Moullan,1 Elena Katsyuba,1 Graham Knott,3 Robert W. Williams4 Johan Auwerx1, 5 AffiliationsContributionsCorresponding author Journal name: Nature 据发表在5月22日《自然》（Nature）杂志上的一项最新研究显示，减少某些动物体内的 线粒体 蛋白质生成可以延长它们的 寿命 。研究人员发现当某种对于线粒体产出至关重要的蛋白质的表达下降时，可以触发线粒体应激反应，延长小鼠和线虫寿命。由于目前有一些已知的药物可以影响这一信号通路，新研究发现为设计出延寿疗法的增加了可能性。 密歇根大学的Richard Miller（未参与本研究）说：“这是一组令人感到兴奋的研究发现。尽管从前的研究间接表明，改变线粒体功能可以影响寿命。但这是第一次明确地证实，它延长了小鼠的寿命。” 众所周知，线粒体与健康相关联。一些数据表明，线粒体功能受到抑制可能导致有害效应，这种情况见于糖尿病或肥胖症。然而来自线虫和果蝇的一些较早期数据也表明，线粒体功能抑制与寿命延长有关。Buck衰老研究所Pankaj Kapahi（未参与该研究）说，最新的研究发现将推动解决该领域当前最激烈的争议之一：抑制线粒体功能是有害或是有益？ 为了识别哺乳动物长寿相关基因，瑞士联邦理工学院的Johan Auwerx领导研究人员对BXD小鼠品系的基因组进行了分析。BXD小鼠平均寿命为1-2.5年。研究人员发现了3个与小鼠寿命差异性相关的基因，其中包括 Mrps5 （ribosomal protein S5)基因，它编码了一种对线粒体合成至关重要的蛋白。他们发现相比于较强烈表达Mrps5的BXD小鼠，Mrps5表达水平降低50%的BXD小鼠寿命要长大约250天。 研究人员转而利用线虫来解析Mrps5基因在控制寿命中所起的作用，他们发现用RNAi抑制mrps-5或其他的mrp基因可以将线虫约一个月的寿命延长60%。这表明抑制它们的线粒体功能实际上延长了寿命。 在Auwerx和同事们更仔细观察之后，他们发现在线虫中减少mrps-5表达改变了参与ATP合成的线粒体源性蛋白与细胞核源性蛋白的比值，他们将这种情况称之为“线粒体核蛋白失衡”（ mitonuclear protein imbalance）。这转过来激活了保护性线粒体未折叠蛋白反应（unfolded protein response，UPR）。Auwerx说，这解释了减少mrps-5表达实际上可以延长寿命的机制。这种未折叠蛋白反应是一种“修复性和适应性反应，使得生成更好的线粒体，”，它帮助延缓了衰老。减少参与这一应激反应的某个基因的表达，可以逆转mrps-5受到抑制的线虫寿命延长现象。 研究人员也可以通过药理学方法来激活线粒体UPR。给予线虫抗生素强力霉素（doxycyline），研究人员发现同样可激活线粒体UPR，以及延长线虫寿命。在小鼠中证实可以延长寿命的雷帕霉素（Rapamycin），也延长了线虫的寿命，并诱导了小鼠肝细胞中线粒体核蛋白失衡及线粒体UPR。 Kapahi说：“尽管Auwerx和研究团队没有采用突变小鼠线粒体基因的方法来检测他们的假设，该研究支持了这一观点：抑制线粒体功能有可能延长了寿命。” 但线粒体核糖体蛋白并不好摆弄。“人类有许多定义明确的严重障碍，包括新生儿死亡都是由于这些蛋白发生缺陷所导致，”瑞士联邦理工学院Michael Ristow说。此外，长期使用强力霉素对人体有害，而雷帕霉素能够有力地抑制免疫功能，因而常被给予移植患者避免组织排斥。 如果靶向线粒体能够影响寿命，那么所采取的干预措施或许应具有组织特异性，或是局限于某一特定的发育期。Auwerx和同事们发现线粒体对强力霉素产生反应取决于起源组织，并且在发育早期之后抑制mrps-5不会影响线虫的寿命。Miller说，这与小鼠实验中，热量限制主要在生命的最初几周影响寿命这一结果相一致。 Auwerx研究小组已开始广泛撒网，看看线粒体核蛋白失衡是否能够解释其他方法，如热量限制所诱导的长寿。Auwerx希望这项研究工作将有助于设计出一种药物干预，“通过药理学工具促进这一反应。” 同时，他还乐观地认为，他的研究小组已经确定了一条“普遍线索”，证实长寿并不会极大地受到线粒体抑制或刺激的影响，其关键在于线粒体如何“处理蛋白”。

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[转载]奋力凝聚实现“中国梦”的青春能量

jinhua 2013-5-15 14:36

2013 年 5 月 4 日是全国广大青少年难忘的一天， 94 年前的这一天所发生的“变革过去、开辟未来”的以青年学生为主体的历史事件，使得“五·四”从此变得不再寻常，从此成为落后的和进步的、日暮途穷的和拥有未来的青年的分水岭，从此成为国贫民弱和国富民强的岔路口。今天我们纪念“五·四”，就是要把广大青年的力量最大限度地凝聚起来，向着实现中华民族伟大复兴的“中国梦”奋勇前进，把最灿烂的“青春梦”熔铸成为“中国梦”的绚丽组成部分，让“青春之歌”唱响复兴之路，用“青春万岁”为“祖国万岁”和“人民万岁”助力续航。 5 月 4 日上午，中共中央总书记、国家主席习近平在“实现中国梦，青春勇担当”主题团日活动座谈会上，对广大青年提出五点希望，核心是要求广大青年一定要做理想信念的传承者、过硬本领的掌握者、创新创造的先行者、艰苦奋斗的实践者和高尚品格的拥有者。习近平同志对青年提出的这五点希望，实际上为新时期中国青年运动指明了方向，讲明了党和国家为实现“中国梦”而凝聚青春力量的基本纲领，点出了以实现“中国梦”为取向的当代青年成长发展的青春路径。这是“五·四”运动 94 年以来青年选择与国家选择基本规律的深刻体现，也是一代又一代的青年跟着党奋勇前进历史经验的深刻总结。历史与现实，青年与国家，一个颠覆不破和历久弥新的论断就是：国家好，民族好，大家才会好，青年才会更好。同理，青年好，未来好，大家才会好，国家才会更好。 国家命运决定着青年命运，没有一个强大的国家，青年也就失去了实现人生价值的坚实基础。从现代国家诞生的那一天起，公民之所以把自己的权利让渡给国家予以施行和管理，就是为了求得公民自由、平等、正义和幸福权利的最大化。集聚青春正能量，戮力实现“中国梦”，实际上就是为青年价值的最大实现提供了庇护所，创设了孵化箱，绑定了加速器。新的历史时期，党和国家面临着描绘“中国梦”，推进“中国梦”和实现“中国梦”的艰巨而繁重的任务，迫切需要提出并实施一系列关注青年、关爱青年和关怀青年的具体政策，迫切需要提出并实施一系列倾听青年呼声、帮助青年成长和支持青年创业的有力措施，因为只有竭力为青年提供有利环境，青年才会以激情的创造回报党和人民的厚爱。 青年的状况决定着国家的未来，没有一代又一代胸怀理想和锐意进取的青年，国家也就失去了自身赖以生存发展的最积极最活跃最具创新精神的力量。青年是一个自然历史概念，青年从其登上经济社会舞台的那一刻起，就成为了社会发展的晴雨表，就表现出总是愿意跟着革新者走的创新特质，就肩负起了梦想成真和血荐轩辕的历史使命。如今，实现“中国梦”的光荣使命历史地落在了当代青年的肩上，当代青年一定要深刻认识“中国梦”的内涵，“中国梦”是属于全体中国人的，更是属于青年的，但归根结底是属于勇担历史责任、开创国家未来的青年一代的。要始终坚信那条由“五·四”青年所开掘并为以后历代青年所印证的实现民族发展的中国道路，虽风波磨折，必做进前而勿顾后的选择，虽筚路蓝缕，必展奔光明而弃黑暗的雄姿。要始终弘扬那种由“五·四”青年所生发并由以后历代青年所接续的勇敢担负使命的中国精神，视革命理想高于天，以奋发图强谱新篇。要大力凝聚那股由“五·四”青年所迸发并由以后历代青年所传承的奋勇开创未来的中国力量，用力拔山兮气盖世的胆魄，书写“中国梦”直挂云帆济沧海和抟摇直上九万里的恢弘画卷。 梦里走了许多路，醒来还在床上。无论是国家富强、人民幸福和民族复兴的“中国梦”，还是舍我其谁、挥斥方遒和自我实现的“青春梦”，如果仅仅停留在梦想的幻境和原点，不但永远找不到那束照进现实的阳光，反而会落入西方谶语所构设的“殆将长睡，永无醒时”的睡狮困境。 1905 年，孙中山先生在《民报》发刊词中给出了解决国家和民族“沉梦不起”问题的路径，就是把“其理想输灌于人心而化为常识，则其去实行也近。”为此，广大共青团组织、青年组织和社会公益组织要做好“梦的解析”工作，把“中国梦”的元素解析成为青年最直接最现实最关心的“青春梦”的元素，让青年成为梦之队的生力军。要做好“梦的对接”工作，形成“中国梦”和“青年梦”之间志相同、形相补和意相随的有机链条。要做好“梦的融合”工作，推动“中国梦”成为每一位普通青年看得见摸得着感觉得到的常人梦和常识梦。唯其如此，美好的梦想才能变成活生生的现实，广大青年才能在实现中华民族伟大复兴的“中国梦”的生动实践中放飞青春梦想！

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我们拥有的正能量越多，就越健康

热度 1 franklinduan 2013-5-10 17:48

能量，是看不见的东西，之所谓道不可道，眼见而不一定为实。不过我们都知道能量存在，刚吵完架的两个人和屋子，会让人感到紧张的氛，所以能量是存在的。 这个能量，是当代人文科学和自然科学的结合词，结合点。科学不光要纯客观，也要涉入主观，是方法论的革命。。。 助人为乐、由心的祝愿、感恩、爱，都是正的能量。正的能量，好的能量，是越多越好的。 以杀生的方式取得能量，熊胆、皮貂、残忍的肉，对他人的否定祝愿、小心眼和自私，都是负能量。负能量主要的是对自己不好，忧郁、幸福感的低落，痛苦和坏的运气，都是负能量带来的“果”。 我们的意识与能量越高，就拥有越多的力量。我们拥有的正能量越多，就越健康。我们散发出正面、积极的能量，并聆听内在声音的指引。正能量人得以更接近宇宙意识，正能量决定每个人未来的发展与命运！ 现代社会的物质主义、战争的冲突、气候的变化、财富分配的不均愈演愈烈，大众的内心也因为种种纷扰起伏而感觉患得患失，俺们急需正能量。 更多： http://km2000.us/mywritings/zhong9.html

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养生之道：如何吸收正能量，驱除负能量

duke01361 2013-5-8 06:59

How to Attract Positive Energy and Dispel Negative Energy 养生之道：如何吸收正能量，驱除负能量 急切需要“个性化方法” 原则上，你可以采取任何有效于你的方法增进你的“正能量”... 以下是来自网络的一些建议性的东西，我觉得这些不一定适合你。 Written by: Sen - CalmDownMind.com Every moment you have a choice –to be at peace or to be in resistance. When you are at peace you attract positive energy and when you resist you create negative vibes that reflect back on your being. It’s a simple choice and yet most people unconsciously choose to live in negativity. It’s not your boss, colleagues, parents, ex or the traffic, but your own perception that creates stress and negative energy. Circumstances are neutral. You will generate positive vibes when your inner state is one of alignment and congruence, instead of being resistive. 养生之道：如何吸收正能量，驱除负能量 Start Your Day With Meditation冥思 Any form of meditation is helpful but it’s best to keep it simple. Just practice the meditation of becoming aware of your presence. You don’t have to sit in any strident posture, just relax and feel your consciousness or presence in the midst of the thoughts and emotions. This is a very powerful practice that creates a positive vibe throughout the body. Treat Everyone the Way You Want to be Treated A day is easily ruined when you start holding resentment against someone. Know that everything is oneness and though we appear as different forms, everything is the manifestation of the one true essence. When you see others as yourself you will not harbor negative feelings and in turn your attitude will attract positive energy from the people around you. Let Go of Your Need to Control Life is a flux and its nature is change. The more you resist the more you will suffer. Whenever you try to control a life situation, you will feel stressed out and this will generate a lot of negative energy. Just imagine life to be a raging river, does it serve any purpose to struggle? Wouldn’t it be much more relaxing and peaceful if you just let go and allow yourself to float with the flow? People who stay surrendered and relaxed generate a lot of positive energy and attract the grace of life. See the Positive in Every Situation Know that good and bad are just perceptions created in the conditioned mind. In reality every life situation is pure grace and is the manifestation of the one truth – call it god or spirit or energy. When you see every situation with this innocence, it will reveal its grace to you. Visualize a Peaceful Life Your mind might be addicted to negative thinking, most minds are. You will have to consciously break out of this addiction if you want to attract positive energy within you. Stay conscious and see your mind churning out fearful images. Stop thinking these thoughts and focus your attention on visualizing a peaceful flow of life. You will be amazed at the positive vibes you feel in your body. Stop Worrying About the Future Worry has not served any purpose to this date for anyone. Whatever has to happen will happen, there is nothing you will achieve by worrying about it. In fact what you worry about will not even happen most of the times. So why waste energy dwelling on worries? You are unconsciously creating a lot of negative energy inside you which is harmful to your whole being. Just plan practically and leave the rest to life. Drop the Resentment Within The past is past, it has no reality than as a memory trace. Can you live in such simplicity? After all if you don’t continuously think up a bad memory you will not feel any resentment within. So just learn to forgive and move on. There is a lot positive energy in the simple act of forgiveness. Stay as the Presence Instead of the Ego While interacting with people try to stay as the conscious presence instead of dwelling in your mind. Be the unconditioned presence, allowing people to talk or interact with you without taking offence or protecting opinions. People will get attracted to your calm nature as it radiates a lot of positive energy. Look at the Nature If you want to attract positive energy just look at the nature for a while. A tree or a flower, it just rests in stillness and moves with the wind. There is a peace that radiates from their being. This peace will ignite your own inner true nature of stillness. Feel the Spaciousness in Your Body Just close your eyes and try to feel your body from within. You will be surprised at the spaciousness of your body. It feels like a lot of empty space with a few sensations here and there. This inner body realization will free up any stored negative energy. After a few moments of inner body realization you will feel light and at ease. These are some simple techniques to attract positive energy into your being. Remember that staying conscious and dwelling in presence is your true nature, and it’s always peaceful and radiant of positive energy. （来自网络，仅供参考）

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心理学杂谈：呼唤“正能量”就是Positive Psychology来到中国

duke01361 2013-5-8 01:18

心理学杂谈：呼唤“正能量”就是Positive Psychology来到中国？ 什么是Positive Psychology? Positive Psychology 的目的在于帮助人们改负面思维，使人们感觉更幸福，更有力量和勇气面对人生。 Positive Psychology脱胎于人本主义心理学，把希望借助现代自然科学的方法论来寻找环境中或现实中能够增进健康人群的精神福祉，使人们感觉更幸福，更有力量。 Positive Psychology之父 被认为是美国宾西法尼法大学的 Martin E. P. Seligman（昵称 Marty)。此人在1998年率先在美国出版了一系列的关于“自我帮助”的书籍。在这些书籍里他阐述了一种“Learned Helplessness( 习得的无助感）的心理学观念。 在他看来人类和动物在遭遇逆境或坎坷之后喜倾向于进行“内归因），即习惯性地认为自我是无助者 （ act or behave helplessly in a particular situation） usually after experiencing some inability to avoid an adverse situation —甚至当该个体完全有能力改变局面的时候，也总是西习惯性寻找自己的原因，把自己条定在孤立无援这种可怜兮兮的地位。他发现这种情况及其类似于严重抑郁病患者的表现，而造成这种心理状态的根本原因是个体对环境的无法控制/改变。 与人本主义心理学家马斯洛不同，他提出了 美好人生 五要素说：1、 P ositive emotion —by writing down, every day at bed time, three things that went well, and why ；2、 E ngagement —by preferentially using one's highest strengths to perform the tasks which one would perform anyway ；3、 R elationships — but not in a way that can be explained briefly; listen to timestamp 15:12 and following of the audio ；4、 M eaning — belonging to and serving something bigger than one's self ；5、 A chievement — determination is known to count for more than IQ

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“负能量食物”真的存在吗？

热度 7 yywindwill 2013-4-25 10:58

“负能量食物”真的存在吗？ 有说法称，有些食物是“负能量食物”，吃了它，不会给人体增加能量储备，可以边吃边减肥。 在网上 google 一下会发现，关于“负能量食物”（ Negative Calorie Foods ）的说法还真多，甚至在某科学杂志的网站上，最新的专题也是 “负能量食物”的介绍，包括苹果、芹菜、羽衣甘蓝、番木瓜和生菜等 25 种食物 ，大多是一些能量低、富含膳食纤维的植物性食物；还有很多减肥产品和网站都在打着“负能量”的旗号大肆宣传。究竟什么是“负能量食物”呢？ 什么是“负能量食物”？ “负能量食物”（ Negative Calorie Foods ）大约在十几年前就已出现，而现在，在网络上早已呈满天飞之势。根据其介绍，所谓的“负能量食物”并不是指所含能量小于零的食物，而是指消化时所需能量大于其本身能提供能量的食物。 食物的基本功能之一就是为人们提供的日常活动所需的能量。不过，除了提供能量之外，人们在进食过程中也要消耗一些能量，如咀嚼、吞咽、消化吸收等。如果消化食物所消耗的能量大于食物所提供的能量，比如吃 100 克某种食物，它能提供 80 大卡能量，消化这种食物却需要 100 大卡能量，那么，综合一下，该食物所产生的能量效应就是 -20 ，即所谓的“负能量食物”。这是“负能量食物”的理论基础，基于这个理论，很多商家开发出了可以帮助减肥的“负能量食物”——吃进去后，不会增加能量储存，反而能增加能量消耗。 这个说法看上去无懈可击，也非常吸引人。吃进去食物，还要增加能量消耗，真是一举两得，减肥人士更是 hold 不住了：边吃还能边减肥的确是个好差事。不过，真的存在“负能量食物”呢？ 食物消化需要消耗多少能量？ 食物在消化过程中的确要消耗一部分能量。我们的一举一动，大到跑步、游泳，小到站立、眨眼都是要消耗能量的，吃饭也不例外。在摄食过程中，除了咀嚼、吞咽等动作消耗的热量外，对食物中的营养素进行消化吸收及代谢转化，也需要额外消耗能量。在营养学里，通常把这种因为摄食而引起的额外消耗称为食物热效应（ thermic effect of food, TEF ）。 食物中提供能量的三大营养素，即蛋白质、碳水化合物和脂肪，都是以大分子形式存在，人体并不能直接吸收利用，必须分解成小分子才能消化吸收。比如，我们吃一个汉堡，要先用牙齿咀嚼成较细的形状进入食道，进而进入消化系统，在消化系统里会有各种酶将这些细小的食物颗粒进一步分解成更小的分子，如，将淀粉分解成单糖、将甘油三酯分解成甘油一酯和脂肪酸、将蛋白质分解成氨基酸等，然后再完成消化吸收等过程。这些过程所引起的额外能量消耗就是食物热效应，又称食物的特殊动力作用（ special dynamic action, SDA ），或者膳食生热作用（ diet induced thermogenesis, DIT ） 。 细心的人会发现，吃完饭后会有发热的感觉，这正是食物热效应的外在表现：食物热效应通常表现为机体散热的增加，一般在人们进食一个小时候左右产生，大约 3 个小时后达到最高峰 。 既然食物消化的确要损耗能量，那会不会存在食物热效应大于它本身的能量的情况呢？如果继续检索，你会发现，几乎没有任何关于“负能量食物”的学术文章，“负能量食物”的说法更多的只是出现在各大网络论坛、商业网站或者博客上，只有一本正式出版的书提到过“负能量食物” ，但由于作者是一个严格的素食主义者，该书的观点也受到人们的很多质疑和批评。 根据“负能量食物”的定义，要判定一种食物是不是负能量食物，就要看它的食物热效应究竟有多大。其实，不同的食物成分，食物热效应也有一些差异。在三大供能物质中，蛋白质的食物热效应最大，相当于其本身能量的 30% ，碳水化合物的食物热效应为 5%-6% ，脂肪的食物热效应最低，为 4%-5% ；对于一般混合食物来说，食物热效应大约占食物所含能量的 10% ，也就是说，每吃 2000kcal 能量食物，大约需要消耗 200kcal 能量来消化食物。所以，食物的热效应一般在 10% 左右，最多也不错 30% ，“负能量食物”也不可能真的存在。至少，目前是没有发现。 食物究竟有多少能量？ 虽说食物热效应并不会大于自身所含的能量，但是，关于食物究竟有多少能量，营养学家们还是有一些争论。今年的 science 杂志上就有一篇文章提醒我们，现在的计算食物能量的方法可能并不准确 。 评估食物究竟有多少卡路里能量的方法最早由威尔伯·阿特沃特（ Wilbur Atwater ）创立于 19 世纪至 20 世纪。这是一种简易的评价方法，它将 1 克蛋白质的能量视为 4 卡路里， 1 克脂肪视为 9 卡路里，而 1 克碳水化合物视为 4 卡路里，后人又在他的基础上做了修改，补充了 1 克膳食纤维等于 2 卡路里。长期以来，我们都是根据这个方法来计算食物能量的。在 science 杂志的这篇文章中，哈佛大学的研究人员认为，食物的能量值并不全是简单的数字相加，目前评估食物能量值的方法可能存在错误。因为，有些因素会影响食物对人体实际产生的能量影响。如，食物的加工方式会改变食物消化所消耗的能量，导致我们吃进去食物对人们产生的能量效果是不一样的。以富含抗性淀粉的谷物颗粒为例，如大麦或大豆，这类食物需要很长的时间消化，但是，如果将同样颗粒的谷物碾碎成粉末或者加工成早餐谷物或即食麦片，就会变得更容易消化，很容易吃多，所产生的能量效果也不一样，进而可能增加肥胖的风险。 这提醒我们，食物消化代谢的差异还是会对肥胖产生影响 。有些食物经过加工后变得更容易消化吸收，所含能量又高，吃起来也很快，如果不小心多吃了，肥胖的风险会比较大，比如白面面包、香酥饼干、蛋糕之类，这类食物尽量要少吃；有些食物本身能量低，需要更多的咀嚼，又不是很容易消化吸收，即使多吃一点，长胖的风险也比较小，比如芹菜、苹果之类。 想减肥，控制能量才是关键 从目前的研究证据来看，并不存在“负能量食物”，那些打着“负能量食物”的减肥产品大多是在炒作概念。想要减肥，还是得从减少总能量摄入、增加能量消耗做起，少吃点，多一些运动和锻炼；而有些食物能量高、又特别容易消化，很容易多吃，想减肥就尽量避免。 奥黛丽·赫本曾经说过：笑是燃烧能量的最佳途径。所以，如果有商家自称自己的产品是“负能量食品”、有助减肥，我们不妨也一笑而过吧。 参考资料： Science Illustrated. 25 Negative Calorie Foods. http://www.scienceillustrated.com/medicine/2012/12/25-negative-calorie-foods Gianni Tomassi, Nicolò Merendino. Diet-Induced Thermogenesis. Cachexia and Wasting: A Modern Approach, 2006, pp 53-56 M.D. McCue. Specific dynamic action: A century of investigation. Comparative Biochemistry and Physiology, Part A, 144 (2006): 381–394 Neal D. Barnard. Foods that Cause You to Lose Weight: the Negative Calorie Effect. 1999, Harper. 范志红 . 食物配餐与营养 . 中国农业大学出版社 . Science. Have We Been Miscounting Calories?（ 计算食物能量的方法错了吗？ ） Lilian de Jonge, George A. Bray. The Thermic Effect of Food and Obesity:A Critical Review. Obes Res.1997,35,622-631.

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能量不会消失——一位仁兄对512汶川大地震的思考

sheep021 2013-4-22 10:08

能量不会消失…… 随后发生和正在进行得一切无不证明这一我们先前说过的事实；现在去讨论地震得真正成因也许没有什么意义，它也许事注定我们要经历得，也事对我们得一种考验，它事我们过去所犯错误必须付出得代价…… 如果在那些痛苦得日子里，你去仔细聆听那些退休得老地质工作者得座谈，从他们委婉得话语中你可以听到一种痛心和惋惜，也许在给他们若干年得青春，他们也许可以帮我们挽救一些损失…… 全息监控体制和相关理论的摧毁和部分地区大气物理数据的损失也许在今后还会给我们带来无数得麻烦 ，我们不能说怪谁， 这是在那个所谓“学习西化先进经验”环境下的产物和后遗症 ， HW 现在可以说是 在零得基础上重新整合这一系统，一些相关得研究和系统将逐步恢复 。 512 过去了，但留在全国人民得心中得却是一份沉重，重建得开始带给灾区得人民将是一个新得希望，灾区得一切就是我们这个民族发展历程中得一个缩影，也体现了我们这个民族得顽强意志和绝对能力，正是这些减缓了第二波的幅度和引起对方的担心，正如对方某位领导人在派亲信实地“慰问”后所感慨的：我感受到了中国人的“勇气”和“力量”…… 大气物理研究这一领域的斗争更加复杂和残酷， 占领“科技高边疆”，是我们现在不惜代价要去做的，不要让所谓的“市场经济”堕落自己的灵魂，它并非是一种健康科学的手段，不应该被利益集团不断夸大和扭曲 …… 我们正在向人类几个关键点进军，我们必须把握势的发展 …… 这就是一场战争，在最初的几天里，你不用眼睛就可以感受到其中的残酷和痛苦，那里的夜晚相信对每一名第一时间进入的战士都是深刻的，是他们这一生都不会忘记的，这是对他们的一种洗礼，这种洗礼也必会传给他们的子孙，种子已经埋下，终有发芽的那一天…… 我们在这些日子里再次感受到了第一代领导人留给我们的宝贵财富 - 人民解放军；我们看到了“为人民服务”这种让许多人难忘和恐惧的红色徽章的出现，历史在让我们反思…… 灾区的部队正在不断撤出，一切都是沉默的，他们在休整换装后将立即投入到更重要的任务中去，也许这就是一种中国式的动员方式，擦干同胞的血，安顿好他们，前进！ 本文摘自： 家族 老师的帖子： 08/7/27 光明力量 3— 燃烧的树丛 奥运顺利！中国顺利！ PS ： 你可以说上文是胡说，但依我个人的阅读经历和知识面，至少上文提到的 证据都是有据可依的，绝非信口开河

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[转载]荧光共振能量转移 fluoresence resonance energy transfer, FRET

yzxiaomuyu 2013-4-21 18:08

当一个荧光分子（又称为供体分子）的荧光光谱与另一个荧光分子（又称为受体分子）的激发光谱相重叠时，供体荧光分子的激发能诱发受体分子发出荧光，同时供体荧光分子自身的荧光强度衰减。FRET 程度与供、受体分子的空间距离紧密相关，一般为7～10 nm 时即可发生FRET;随着距离延长，FRET呈显著减弱。供体和受体之间FRET的效率，可以由E=1/1+(R/R0)exp6反映，其中R表示供体和受体之间的距离，R0表示福氏半径，依赖供体发射谱和受体激发谱的重叠程度，以及供体和受体能量转移的偶极子的相对方位。 发生原理 荧光共振能量转移[是指在两个不同的荧光基团中，如果一个荧光基团（供体 Donor）的发射光谱与另一个基团（受体 Acceptor）的 吸收光谱有一定的重叠 ，当这两个荧光基团间的距离合适时（一般小于100A0），就可观察到荧光能量由供体向受体转移的现象，即以前一种基团的激发波长激发时，可观察到后一个基团发射的荧光。简单地说，就是在供体基团的激发状态下由一对偶极子介导的能量从供体向受体转移的过程，此过程没有光子的参与，所以是非辐射的，供体分子被激发后，当受体分子与供体分子相距一定距离，且供体和受体的基态及第一电子激发态两者的振动能级间的能量差相互适应时，处于激发态的供将把一部分或全部能量转移给受体，使受体被激发，在整个能量转移过程中，不涉及光子的发射和重新吸收。如果受体荧光量子产率为零，则发生能量转移荧光熄灭；如果受体也是一种荧光发射体，则呈现出受体的荧光，并造成次级荧光光谱的红移。 发生条件 能量供给体－接受体（D–A）对之间发生有效能量转移的条件是苛刻的，主要包括：(1)能量供体的发射光谱与能量受体的吸收光谱必须重叠；(2)能量供体与能量受体的荧光生色团必须以适当的方式排列；(3)能量供体、能量受体之间必须足够接近，这样发生能量转移的几率才会高。此外，对于合适的供体、受体分子在量子产率、消光系数、水溶性、抗干扰能力等方面还有众多的要求。可见，要找到一个合适的D–A对是很不容易的 。

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青春-正能量

热度 18 SY2012 2013-4-20 07:52

青春 - 正能量 刚才读 YC 同学写的 “ 致我们终将逝去的青春 ” （ http://blog.sciencenet.cn/blog-531950-681827.html ），说实话写得很好，但这只是从文学作品这个角度来欣赏。 YC 写的博文，我基本都认真读过，很有才情，很细腻，很动情，说有的地方很有哲理，也不算过分，我甚至很赞同她提出的 “ 撒娇 ” 理论，是从一个女人的视角去抗争强大的世俗。但她的博文也释放着一种情绪，一种多少有点消极的，略带无奈的民国文艺女青年的无欲无求。 比如说这篇文章的第一段： “ 我经常惭愧，作为一名大学教师，而且一路走到了教授博导，我却一直不知如何教育学生。一如我在科学网上写的博客，我一直觉得自己没有输入太多的正能量。比如，我不鼓舞学生们为伟大的理想而奋斗，相反，看到有人这么做，我的第一反应就是把学生们护在身后。。。。。。” 我猜 YC 这里用“正能量”这个词可能是在调侃，或者是看多了太多假的“正能量”后的一种不屑。但不管怎么说，连 YC 这样的大学教授对所谓的“正能量”都有所保留，这说明很多人，很多年青人并非一定很懂什么是正能量。那什么是正能量呢？在我看来，正能量不是夸夸其谈，空喊口号，忽悠着大家搞什么运动,在自己的国家去砸某些国家产的车，商店，最后还得赔钱。正能量，就是从自己做起，充满激情，脚踏实地，做好自己的本职工作，敢于负责任，敢于担当，有社会公德心。简单地说就是社会的每类人都扮好自己的角色，农民好好种 地，不用有毒的肥料；工人好好制造产品，不要山寨；知识分子，有点骨气，挺起腰来做人；上层建筑要像奥巴马全心全意为美国人民服务一样为中国人民尽职尽责，不要腐 败。这其实都是最基本的要求，但就是这些最基本的要求已是难能可贵了，所以大家呼唤正能量。 YC 的博文中又提到“只要内心坚守诚实和善良，无论你们怎样的表现，我都知道，你们是在青春年少里。而我，也曾青春年少过。”这固然是一种宽容，但我理解这更多的是作者对自己青春岁月的一种缅怀，甚至多少有点遗憾在里面。因为只要内心坚守诚实和善良就可以了吗？诚实，善良固然是必须的，但还远远不够。我崇尚凡事我必抗争，成败不必在我。这种进取精神是年轻人更应该有的。另外敢于负责任，敢担当这个非常迫 切。以前的 “ 天之骄子 ” 不光是一个荣誉光环，更多的是一种责任，一种人们的期待。然而现在，这些都已成了回忆。当然造成这个局面的可以说是体制，大学，老师，家长等等，随便想一个都难咎其责。可关键时候总要有人要站起来担当，那就是大学生们自己，梁启超的《少年中国说》说得就是这个道理，现在的环境再差也差不过那个年代。中国人只有到了最危险的时候，才能凝聚，团结，才能担当，才能冒着敌人的炮火，前进，前进，前进进。一旦不到生死关头，就会选择安逸，苟且，不认真，甚至颓废，这是我们这个民族人性的弱点。 说起年轻人的担当，我不由想起十几年前的一件往事。那时，我刚读研究生，导师让我去清华大学去做一个重要的试验。可以说那是我第一次去清华大学，清华大学一直是我心中的圣地。一个在清华工作的师兄，带我参观了朱自清的荷塘月色，说实话，我完全没找到中学课本中那唯美的感觉，更没听到凡阿玲的美妙琴声，总之很失望。但让我难忘的是另外一件事。一天在去实验室的路上，迎面一个老阿婆骑着一辆破旧的自行车缓缓而来，这时一辆桑塔纳轿车也正好驶过，老阿婆也许太紧张，一下子在轿车前跌倒了。我当时离得不远，我判断应该轿车没有撞到老阿婆就紧急停下了。这时在我身边正好路过两位清华的学生，也骑一辆自行车，男生带着女生，应该也目睹了这件事情的经过。于是这两位学生停下了车。老阿婆这时已经站了起来，可能就是摔了一跤，应该没受什么大碍。轿车里的人也早就出来了，还是很客气，问有没有撞到，要不要去医院等等。老太太其实没什么大问题，很不好意思地说了些什么就走了。整个过程清华的这两个学生一直没有说话，只是默默地关注着。轿车司机临走还跟他俩打了个招呼也没什么反应。待一切恢复平静，我听这两个学生说，我们也赶紧上课去吧，这里不需要我们去作什么证了。这两个学生最后这一句话，当时真得让我很是佩服。真不愧为是清华的学生呀，就是敢担当，有责任感。这要是一般人，谁愿意管这种闲事，多一事不如少一事,事不关己，高高挂起。可清华的这两位学生就愿意管这种闲事，这就是正能量。说，人和人没有差距，谁信啊？ 最后再说说 YC 的这篇博文，其实写得真地不错，我只是担心很多年轻人未必一定能读懂，毕竟很多事，只有经历了才能真正懂得，一件暧昧的画皮之下可能是一颗挣扎的愤青的心。但也可能是我画蛇添足，杞人忧天。

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[转载]用VASP计算能量态密度（DOS）和能带

swx0789 2013-4-10 23:43

一、 用 VASP 计算态密度 使用的软件 ：VASP 辅助分析计算的小程序 ： read_dos.f90 操作流程 及主要 步骤 ： 主要分两步：一、静态自洽计算；二、非自洽计算（以fcc结构的Al为例） 第 一 步 静态自洽计算 （得到自洽的电荷密度 CHG 、 CHGCAR和 E-fermi ，提供给下一步非自洽计算用 ） 准备 INCAR ：即定义 PREC ， EDIFF ， ENCUT ， ISTART=0 （默认）， IBRION=2 ， ISMEAR( 对于半导体和绝缘体： ISMEAR=0 ， SIGMA=0.05 ； ISMEAR=0 表示采用 Gaussiansmearing 方法 ； 对于金属： ISMEAR=1 ，SIGMA=0.2;ISMEAR=1 表示采用 1 阶 smearing 方法 ) SYSTEM=Al-fcc PREC=Accurate EDIFF=1e-5 ENCUT=250.0 ISTART=0 ； IBRION=2#【 默认NSW=0，此处定义IBRION=2无意义】 ISMEAR=1;SIGMA=0.2 准备好POSCAR文件，或以优化的晶格参数作为基 础，把结构优化产生的 CONTCAR拷贝成 POSCAR Al 3.975 0.00.50.5 0.50.00.5 0.50.50.0 1 Direct 0.00.00.0 POTCAR 直接从赝势库中得到 KPOINTS A utomaticgeneration 0 MohkorstPack 999 0.00.00.0 提交运行 记下OUTCAR中 E-fermi 的数值，下一步处理结果时会用到。 grep “ E-fermi ” OUTCAR 第 二 步 非自洽计算 准备INCAR：即定义ENCUT，PREC，ISTART=1（存在WAVECAR文件,所以取1），ICHARG=11 （ 表示从CHGCAR中读入电荷分布，并且在计算中保持不变 ） ，ISMEAR=-5(-5表示带Bloch修正的四面体方法；采用tetrahedronmethodwithBl¨ochlcorrections计算DOS更准确一些，在PWscf中也是如此)，RWIGS(或LORBIT=10，这时可不设RWIGS) SYSTEM=Al-fcc PREC=Accurate ENCUT=250# 【截断能不能大于上一步非自洽计算？最好与上一步计算保持一致】 ISTART=1 ； ICHARG=11 ISMEAR=-5 LORBIT=10 # 【 对于 PAW 势,可设置 LORBIT=10，此时可不用设置RWIGS参数；具体解释见附 】 #【一般 上述参数用来做非自洽计算、产生DOS已经足够；如NSW表示离子运动步数，默认为0(此时， IBRION 默认为 -1 ，表示 原子位置不移动)，即做静态计算。自洽还是非自洽，如何判断？ 】 准备好 KPOINTS 文件， 增加 k 点网格 ( 增加k点可加大积分计算精度，因为是非自洽计算，k点数虽增大但仍可以很快 ) A utomaticgeneration 0 MohkorstPack 191919 0.00.00.0 POSCAR 、 POTCAR 同上一步自洽计算。 将上一步自洽计算得到的 CHG 、 CHGCAR 拷贝至同一目录下，提交运行。【 ICHARG=11，ISMEAR=-5 】 计算完后，得到包含了态密度值的 DOSCAR 文件，采用 read_dos.f90 小程序对态密度文件 DOSCAR 进行处理，得到总态密度 dos_total.dat ， 及分波态密度 *_dos.dat 。 运行 read_dos.f90 时会提示： pleaseinputtheEf ，此时需要把第二步自洽计算得到的 E-fermi 的值给出。接着会提示： pleaseinputthenumberofatomsinthePOSCARfile ，此时需要把 POSCAR 中的原子数给出。【操作./ read_dos.xDOSCAR】 输出文件的能量值是以费米能级作为能量参考零点。 dos_total.dat 的第一列数据是能量值，单位为 eV ；第二列数据是总态密度的值，单位 State/eV.unitcell ；第三列数据是总态密度的积分值，也就是电子数，单位为 electrons( 用 origin 等软件绘图时把 dos_total.dat 的最后一列删除即可 ) 。 *_dos.dat是相应原子【unitcell中含有的每个原子都有各自对应的s、p、d分波态密度值】的分波态密度值，其中的第一列数据是能量值，单位为eV；第二、三、四列 数据分别对应于 s 、 p 、 d 态的分波态密度值 ，单位为State/eV.atom。 #【如果将s、p、d态密度按每种元素求和，则态密度和的单位是State/eV.atom?如何将单位转换为State/eV.el.】 #【为什么自洽完了，要做非自洽计算的英文解释见后面附中的英文解释。提问：非自洽 产生的DOSCAR文件与上一步自洽计算产生的DOSCAR之间有什么区别？ 】 二、 用 VASP 计算 能带 使用的软件 ：VASP 辅助分析计算的小程序 ： read_band.f 、 get_kpoints.sh 操作流程 及主要 步骤 ： 计算材料的能带结构即色散曲线E（k），主要分两步：一 、静态自洽计算(fcc)；二、非自洽计算（以fcc结构的Al为例） 第 一 步 静态自洽计算 （同上） 【因此，可单独建一个scf的文件夹，用以产生并存储电荷密度 CHG 、 CHGCAR和E-fermi 】 第 二 步 非自洽计算 （ 在固定电子密度的情况下，得到选取 K 点的能量本征值。 ） 准备 INCAR ：即定义 ENCUT ， PREC ， ISTART=1 ， ICHARG=11 （ 表示从 CHGCAR 中读入电荷分布，并且在计算中保持不变 ） ， 并增加 NBANDS （默认值为 NELECT/2+NIONS/2 ， NELECT 和 NIONS 分别为电子数和离子数，可以上一步自洽计算产生的 OUTCAR 文件中找到这两个参数，如grepNIONSscf/OUTCAR，和grepNELECTscf/OUTCAR。)【NBANDS的设置，详见后面的英文注释 】 SYSTEM=Al-fcc PREC=Accurate EDIFF=1e-5 ENCUT=250 IBRION=2 ISTART=1 ； ICHARG=11 ISMEAR=1 ； SIGMA=0.2 NBANDS=12 准备 KPOINTS 文件， 使用 Line-mode ，给出高对称性 k 点之间 的分割点数。【分割越密，则路径积分越准确，VASP5.x格式有变吗？】 k-pointsalonghighsymmetrylines! 注释行，无特别的意义 20!intersections ，沿 G-X 特殊点之间产生 10 个 k 点 Line-mode! 程序自动产生特殊 k 点间的 k 点 Rec! 各 k 点相对于倒格子基失来写的 Al 的元胞的高对称性点 0.50.00.5!X 0.00.00.0!G 0.00.00.0!G 0.50.50.5!L 0.50.50.5!L 0.50.250.75!W 0.50.250.75!W 0.3750.3750.75!K 0.3750.3750.75!K 0.00.00.0!G #【对高对称性点的理解及注释见后附注部分。 】 说明： 通过指定 Line-mode ， VASP 会自动在起点和终点之间插入指定的 K 点数，比如上面的文件就是指定 VASP 计算沿着 X 到 Gamma 点 再 到 L 、 W 、 K 回到 Gamma 点，每个方向上各取 2 0 个 K 点。 POSCAR 、 POTCAR 同上一步自洽计算。 将上一步自洽计算得到的 CHG 、 CHGCAR 拷贝至同一目录下，提交运行，计算完后 可以从 OUTCAR 文件或者 EIGENVAL 文件里得到需要的每个 K 点的能级信息 【与运用 WAVECAR 得到的能带结构一样， CHGCAR 是 WAVECAR 的积分。是的，波函数代表一切】 运行小程序 get_kpoints.sh ，得到 kpoints.dat （即高对称点的位置；）。 编译程 序 read_band.f ，运行，系统提示： pleaseinputthefermienergy:E-fermifromscfOUTCAR 将上一步得到的 E-fermi 值输入到屏幕，则输出 bands.dat ，并产生 spoint.dat 文件(该文件给出了作图时高对称性点的横坐标位置) ，因此，可用 origin 等绘图软件作图了。【 read_band.f程序的解释见附 】 lpf的经验和心得： 对于第一步自洽计算： 由于在能带计算时 k 点是一些在倒空间高对称线上的点 ，不能进行自洽计算【解释得好啊】，因此在进行能带计算前必须加一次自洽计算以得到精确的电荷密度值。 自洽计算得到的电荷密度文件 CHGCAR 是能带和 DOS 计算需要的输入文件。 对于非自洽计算： 计算能带 时 ICHARG=11 ，金属 用 ISMEAR=1 ；半导体或绝缘体，用 ISMEAR=0 。 计算态密度： ICHARG=11 ， ISMEAR= -5 【WAVECAR 文件在计算 DOS 和 BAND 过程中有用么？是万能的，但要开计算band和dos的源程序调用谁了】 用 origin 绘图技巧，用 Vi 打开 spoint.dat 文件，得到作图时高对称点的横坐标位置，将横坐标端点分别设为第一个、最后一个高对称点对应的坐标；画竖线，双击，修改 Objectproperties---Cordinates:Units 选为 Scale ，设置开始 x 和终点 x 均为 spoint.dat 文件中的高对称点数值； y 值即设为纵坐标范围。【实际上图形中的横坐标范围已经定死了，无法修改；其实也恰好与spoint.dat中点的范围一致。如何断定 spoint.dat 文件中数值具体对应哪个高对称点符号？】 1：赝势 赝势文件夹各个目录对应起来分别是pot==PP,LDA;pot_GGA==PP,GGA;potpaw==PAW,LDA; potpaw_GGA==PAW,GGA,PW91; potpaw_PB E ==PAW,GGA,PBE。 选择某个目录进去，我们还会发现对应每种元素往往还会有多种赝势存在。这是因为根据对截断能量的选取不同还可以分为Ga,Ga_s,Ga_h，或者根据半芯态的不同还可以分为Ga,Ga_sv,Ga_pv的不同。 2：non-scf ISTART=1;ICHARG=11 时， PREC 必须与做静态计算的设置一致（尤其是截断能），否则会报错 WARNING:dimensionsonCHGCARfilearedifferent ERROR:chargedensitycouldnotbereadfromfileCHGCARforICHARG10 3：POSCAR POSCAR中的那个缩放系数对于正格矢起作用如果原子坐标是用Car格式，它也起作用。如果原子坐标是Direct格式，则它不起做作用。【yexq评：缩放系数即对应PWscf中的alat，只影响晶格基矢量的大小，个人感觉不会影响原子的crystal位置】。 4：INCAR NSW是优化原子位置和晶胞个开启项，默认=0。如果没有设置NSW，即使ISIF=3，依然只做静态计算。 5：KPOINTS 采用Line-mode时，”000！gama“ 的最后一个 0 和！之间需要有空格 。【yexq评：真是经验总结，很仔细】 附录-yexq总结： 1. 为什么自洽计算完了，还要做非自洽计算，请见下面的英文解释 CalculatingaDOScanbedoneintwoways: Thesimpleoneisto performastatic(NSW=0,IBRION=-1)selfconsistentcalculation andtotaketheDOSCARfilefromthiscalculation. However,thesimpleapproachdiscussedaboveisnotapplicableinallcases: AhighqualityDOSrequiresusuallyveryfinekmeshes. Youshouldthinkatleastinordersof16x16x16meshesforsmallcellsandevenforlargecellsyoumightneedsomethinglike6x6x6-or8x8x8-meshes. Theusualway, todoDOSorband-structurecalculationsinthiscaseisthefollowing:thechargedensityandtheeffectivepotentialconvergerapidlywithincreasingnumberofk-points. So,asafirststeponegeneratesahighqualitychargedensityusingafewk-pointsinastaticselfconsistentrun. Thenextstepistoperformanon-selfconsistentcalculationusingtheCHGCARfilefromthisselfconsistentrun(i.e.ICHARGissetto11,seesection6.14). Mind,thisistheonlywaytocalculatethebandstructure,becauseforband-structurecalculations thesuppliedk-pointsformusuallynoregularthree-dimensionalgridandthereforeaselfconsistentcalculationgivespurenonsense!【但是还是需要前面的自洽计算】 ForICHARG=11,allk-pointscanbetreatedindependently,thereisnocouplingbetweenthem,becausethechargedensityandthepotentialarekeptfixed.Thereforethereisalsononeedtotreatthek-pointswithinonesinglerunsimultaneously. 【可新建1个pdos文件夹，非自洽计算可安排在该文件夹中进行 】 2.NBANDS的设置问题 可见NELECT是所采用赝势中的价电子数吗？例如 对 TiH2 ：取 14/2+3/2=8.5，PdH：取17/2+2/2=9.5 3.对高对称性点选取的理解 采用与自洽计算所用的相同大小的胞 (元胞或单胞)，来 选取高对称性点； 高对称性点并不一定形成闭合的曲线； 应对结构施加正确的symmetry后，选高对称性点。这也说明，能带计算不是在uniform的格子上进行，而是沿高对称性点划定的路径积分。所以，如果结构没施加对称性，则选取的高对称性点将与施加了对称性操作的“相同”结构不一样；同理按元胞找的对称性点与按单胞找的对称性点将不一样。 对于具有相同对称性的结构，其高对称性点都有一致的约定的取法，即与具体物质无关。例如同为fcc结构的不同物质，其高对称性点将是一样的。因此可以通过下述网站输入结构的空间群号寻找高对称性点： http://www.cryst.ehu.es/cgi-bin/cryst/programs/nph-kv-list，或采用Materialstudio得到高对称性点。 4.能带计算完成后，绘制能带图时，如何确定图中高对称性点的位置。 spoint.dat 文件中数值按大小排列，其对应的高对称性点的顺序可能与计算前KPOINTS中输入的高对称点的顺序一致， 实际上高对称性点的crystal坐标(即KPOINTS中的三个数值)可在EIGENVAL文件中找到 (或OUTCAR中找到)。 其实， read_band.f程序很简单，即将路径上的各k点crystal坐标求均方根，然后逐点累加，并记路每一k点对应的engenvalue；当遇到特殊k点(高对称性点)时，同时将该点坐标输出到spoint.dat文件中。 该程序跟据KPOINTS文件中特殊k点之间的取样间隔来判断某点是否是特殊k点，如是则同时输出其坐标到到spoint.dat文件中。因此，当特殊k点之间插入的一般k点数变化时，则应修改源文件中的if(mod((i-1),20).eq.0.or.i.eq.nks语句，例如将20修改为所插入的一般k点数或 实际分割的 k 点数。因此，该程序缺乏通用性，然而程序虽简单，但却高度体现了作者对能带结构的理解 。 实际高对称性点的位置可以直接求均方根确定吗？(不能，没有加和，还应该加上路径上其他点坐标产生的加和) 2.部分参数的英文注释 （1）ISMEAR=-5|-4|-3|-2|0|N SIGMA=widthofthesmearingineV Default ISMEAR=1 SIGMA=0.2 ISMEARdetermineshowthepartialoccupanciesfnkaresetforeachwavefunction.ForthefinitetemperatureLDASIGMAdeterminesthewidthofthesmearingineV. ISMEAR: -5tetrahedronmethodwithBl¨ochlcorrections ForthecalculationofthetotalenergyinbulkmaterialswerecommendthetetrahedronmethodwithBl¨ochlcorrections(ISMEAR=-5).Thismethodalsogivesagoodaccountfortheelectronicdensityofstates(DOS). Theonlydrawbackisthatthemethodsisnotvariationalwithrespecttothepartialoccupancies.Thereforethecalculatedforcesandthestresstensorcanbewrongbyupto5to10%formetals. ForthecalculationofphononfrequenciesbasedonforceswerecommendthemethodofMethfessel-Paxton(ISMEAR0).Forsemiconductorsandinsulatorstheforcesarecorrect,becausepartialoccupanciesdonotvaryandarezeroorone. F orthecalculationsoftheDOSandveryaccuratetotalenergycalculations(norelaxationinmetals)usethetetrahedron method(ISMEAR=-5). For semiconductorsorinsulators usethetetrahedronmethod(ISMEAR=-5),ifthecellistoolarge(orifyouuseonlyasingleortwok-points) useISMEAR=0incombinationwithasmallSIGMA=0.05. ForrelaxationsinmetalsalwaysuseISMEAR=1orISMEAR=2 andanappropriatedSIGMAvalue(theentropytermshouldbelessthan1meVperatom).Mind:AvoidtouseISMEAR0forsemiconductorsandinsulators,sinceitmightcauseproblems. FormetalsasensiblevalueisusuallySIGMA=0.2(whichisthedefault). （2）RWIGSorLORBIT IfRWIGSorLORBIT(WignerSeitzradii,seesection6.326.33)issetintheINCARfile,alm-andsite-projectedDOSis calculatedandalsowrittentothefileDOSCAR .Onesetofdataiswrittenforeachion,eachsetofdataholdsNDOSlineswiththefollowingdata energys-DOSp-DOSd-DOS or energys-DOS(up)s-DOS(down)p-DOS(up)p-DOS(dwn)d-DOS(up)d-DOS(dwn) forthenonspin-polarizedandspinpolarizedcaserespectively.AsbeforethewrittendensitiesareunderstoodasthedifferenceoftheintegratedDOSbetweentwopins. (3)DOSCARfile Mind: Forrelaxations,theDOSCARisusuallyuseless. Ifyouwantto getanaccurateDOSforthefinalconfiguration,firstcopyCONTCARtoPOSCARandcontinuewithonestatic(ISTART=1;NSW=0)calculation.【静态自洽计算？】 （4） LORBIT ThedefaultforLORBITis.FALSE.(respectively0). Thisflagdetermines,togetherwithanappropriateRWIGS(seesection6.32), whetherthePROCARorPROOUTfiles(see section5.21)arewritten. ThefilePROCARcontainsthespd-andsiteprojectedwavefunctioncharacterofeachband. Thewavefunctioncharacteriscalculated,eitherbyprojectingthewavefunctionsontosphericalharmonicsthatarenonzerowithinspheresofaradiusRWIGSaroundeachion(LORIT=1,2),or usingaquickprojectionschemerelyingthatworksonlyforthePAWmethod(LORBIT=10,11,12,seebelow). IftheLORBITflagisnotequalzero,thesiteandl-projecteddensityofstatesisalsocalculated. Iftheprojectoraugmentedwavemethodisused,LORBITcanalsobesetto10,11or12. Thisalternativesettingselectsaquickmethodforthedeterminationofthespd-andsiteprojectedwavefunctioncharacterand doesnotrequirethespecificationofaWigner-SeitzradiusintheINCARfile(theRWIGSlineisneglectedinthiscase) . ThemethodworksonlyforPAWPOTCARfilesandnotforultrasoftornormconservingpseudopotentials.即 对每个能带的波函数进行 spd 和 site 分解或投影 ； LORBIT=10 ， 不设 RWIGS ， 针对 PAW 势的计算。 LORBIT=10 表示对 波函数按原子site进行s、p、d轨道分解或投影；并输出投影波函数到 PROCARorPROOUT文件中，详见上面英文注释部分：Thisalternativesettingselectsaquickmethodforthedeterminationofthespd-andsiteprojectedwavefunctioncharacter。什么样的quickmethod?

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[转载]阮一峰：熵的社会学意义

vavayuan 2013-4-9 12:54

1. 上周，我读完了 《熵：一种新的世界观》 。 总体上，我不推荐这本书。因为作者是两个经济学家，他们写了一本物理学的书！ 正如经济学家所擅长的，书中充满了夸大偏颇的描写，以及片面的和逻辑不严密的论证。而且这本书（英文版）出版于1980年，内容不是很新。 但是，我不得不说，他们的结论说动了我： 从熵的角度看，如果不改变发展模式，人类无法继续发展。 我还发现，熵是一种解释力极强的理论，许多现象都可以用熵来解释，看上去非常合理。 下面我就来解释，什么是熵，以及为什么它会影响人类社会的发展。 2. 根据 热力学第一定律 ，能量是守恒的，可以互相转化（比如机械能转化为电能），而不会消失。 热力学第二定律 进一步指出，虽然能量可以转化，但是无法100%利用。在转化过程中，总是有一部分能量会被浪费掉。 比如，汽油含有的能量可以转化成发动机的能量，但是会伴随产生大量的热能和废气。即使科技再发达，也无法将被浪费的能量减小至零。 写成公式就是： 　　能量的总和 = 有效能量 + 无效能量 有效能量指的是，可以被利用的能量；无效能量指的是，无法再利用的能量，又称为熵。所以， 熵就是系统中的无效能量。 考虑到宇宙的能量总和是一个常量，而每一次能量转化，必然有一部分有效能量变成无效能量（即熵），因此不难推论，有效能量越来越少，无效能量越来越多。直到有一天，所有的有效能量都变成无效能量，那时将不再有任何能量转化，这就叫宇宙的 热寂 （Heat Death）。所以， 热力学第二定律的一个重要推论就是：熵永远在增加。 3. 热力学第二定律只是定义了熵，没有解释熵的产生原因：为什么总是有一部分能量无法再利用？ 1877年，奥地利物理学家 玻尔兹曼 （Ludwig Boltzmann）对熵做出了令人信服的解释。 他认为，任何粒子的常态都是随机运动，也就是无序运动，如果让粒子呈现有序化，必须耗费能量。所以，能量可以被看作有序化的一种度量。 热力学第二定律实际上是说，当一种形式的有序化转化为另一种形式的有序化，必然伴随产生某种无序化。 一旦能量以无序化的形式存在，就无法再利用了，除非从外界输入新的能量，让无序状态重新变成有序状态。 熵就是无序化的度量。考虑到无序化代表着混乱（实质是随机运动），可以得到三个重要结论： 　　 结论1：如果没有外部能量输入，封闭系统趋向越来越混乱（熵越来越大）。 比如，如果房间无人打扫，不可能越来越干净（有序化），只可能越来越乱（无序化）。 　　 结论2：如果要让一个系统变得更有序，必须有外部能量的输入。 　　 结论3：当一个系统（或部分）变得更加有序，必然有另一个系统（或部分）变得更加无序，而且无序的增加程度将超过有序的增加程度。 4. 上面三个结论在物理学上是很明显的。假设一杯冰水，如果没有外部能量输入，在常温下冰块将会融化（结论1）；要让它变得更冰，必须有外部能量的输入（结论2）；当它变得更冰的同时，周围的温度一定会升高（结论3）。 如果社会现象也符合热力学定律（我认为是的），那么就可以用这三个结论来推断社会现象。 如果没有能量输入，人类社会将变得越来越混乱（结论1）；人类社会要变得更进步（有序化），必须要有能量输入（结论2）；这种能量输入最好来自地球以外（比如太阳能）。如果只是使用地球上的能源，必然意味着在人类社会变得更有序的同时，地球的某个部分将变得更无序（结论３）。 于是，问题的关键就是，人类是否能找到足够的能源？ 5. 1804年，世界人口达到10亿；1927年，达到20亿；1974年，达到40亿；1999年，达到60亿； 2011年10月31日 ，达到70亿。专家估计，2025年达到80亿，2045年达到90亿。 由于生活水平的提高和维持现行秩序的需要，如果人口增加1倍，所需要增加的能量将不止1倍。 因此，能源的增长速度必须高于人口增长速度+经济增长速度，才可能支持人类社会现在这种发展。 麻烦的是，能源几乎肯定无法这么快地增长。太阳能，以目前的技术，大规模使用还不现实；化石能源，应该都会在本世纪内开采光；核能、水能和风能，将是未来的主要能源，但是都有各自的弊端（核废料、水坝、高昂的设备成本等等）。更要命的是， 根据热力学第二定律，使用系统内的能源，必然增加系统内的熵。 这意味着，如果人类单纯依靠地球自身的能源，地球必将变成一个越来越混乱的地方。 6. 目前的种种环境问题----空气污染、水污染、冰山融化、生物灭绝----其实都可以归结为熵的增加。 就连人类心理、思维、价值观上的混乱，也可以归结为熵的增加。比如，计算机系统是高度有序的系统，维持计算机系统的秩序，需要大量人类思维的输入。根据热力学第二定律，计算机系统越有序，对应的人类思维就越无序。这解释了为什么世界上一些最好的科学家和程序家，在世人眼里，都有点不太正常，甚至行为混乱。这还解释了，为什么工业时代和信息时代的到来，伴随着人类的心理和精神疾病患者激增。 一句话，除非减少能源消耗和降低人口，否则人类没有未来。 7. 附录：《熵：一种新的世界观》的摘录 　　- 热力学第二定律告诉我们，物质与能量只能沿着一个方向转换，即从可利用到不可利用，从有效到无效，从有秩序到无秩序。热力学第二定律实质上就是说宇宙万物从一定的价值与结构开始，不可挽回地朝着混乱与荒废发展。 　　- 热力学的两个定律可以用一句简短的句子来表达： 宇宙的能量总和是个常数，总的熵是不断增加的。 　　- 熵是不能再被转化作功的能量的总和的测定单位。 　　- 能量只能沿着一个方向----即耗散的方向----转化，那么污染就是熵的同义词。 　　- 世界的熵（即无效能量的总和）总是趋向最大的量的。 　　- 在一个封闭的系统里，物质的熵最终将达到最大值。 　　- 当熵处于最小值，即能量集中程度最高、有效能量处于最大值时，那么整个系统也处于最有序的状态。 相反，熵为最大值、有效能量完全耗散的状态，也就是混乱度最大的状态。 　　- 如果没有外界作用，那么物体是不会自动趋于井 井有条的状态的，每个打扫过房间或在办公室工作过的人都知道，如果东西不加收拾，那么 它们就会越来越乱。而要使物体重新归于秩序那就又要进一步花费能量。 　　- 我们应该强调某处发生的熵的逆转，都必须以周围环境的总熵的增加为代价。这是因为每发 生一件事情总会有一定能量被耗散，并不能再被利用了。 　　- 每次在一定地点由人力或机器造成的熵的减少都伴随着周围环境熵的更大增值，从而保持了熵的总值的必要增加。 　　- 大爆炸学说符合热力学第一和第二定律，它声称宇宙是以有序的状态开始，并从此不断地向无序的状态发展。宇宙的熵最终必然达到最大值，热寂必然会到来，那时所有的有用能量已被消耗一空，宇宙中再也不会有任何变化发生。宇宙的热寂相当于永恒的宁静。 　　- 时间体现了能量从集中状态到耗散状态，从有序状态到混乱状态的 变化。如果熵的过程是可以逆转的，那么过去发生的一切都可以挽回。 　　- 能量本身永远从有效状态转化为无效状态。 　　- 我们的朋友一个个衰老死亡。我们坐在火堆旁，看着火苗慢慢燃尽，只留下灰白色的灰烬。我们历经沧桑变迁，而这个经历就是熵定律的展开。这就是不可逆转的能量耗散过程。 　　- 每当发生任何事情，世界上的能量就有一次耗散，熵的总值就有一次增加。说时光就要流逝完就是说世界的有效能量将要告罄。 　　- 世界上的能量消耗越快，可能发生的事情剩下的也就越少，世界上所剩下的时间也就相应地越来越少了。 　　- 当世界达到最大熵状态，再无更多能量作功的 时候，由于万物陷于一片沉寂，时间便会终止。 　　- 有机体的生长所体现的熵的微小的、局部的递减， 都伴随着宇宙总熵的更大范围的递增。 　　- 所有东西将是以某种原材料（有效能量）开始， 而最后又将以废物（无效能量）而告终。 　　- 能源是人类文化的基础，正如它是生命之本一样。因此每个社会的权力最终归于那些掌握了转化、交换和排除能量的外部工具的社会成员。 　　- 很多人类学家早就认识到，某一特定环境的能源基础就是这个文化形成过程中的决定因素。 　　- 煤比木材更难开采、加工，因此把它转化到有用状态要耗费更多的能。 　　- 技术只不过是自然界所蕴藏的能量的转化器。 　　- 熵定律告诉我们，每当一定的有效能量被消耗掉，周围环境的混乱就会増加。现代工业社会巨大的能量流通，给我们居 住的世界带来了极大的混乱。技术现代化的进程越快，能量转化的速度也就越高，有效能量就耗散得越多，混乱程度也就越大。 　　- 我们竭力把一切活动技术化、条理化，而结果只是加快了能量转化和熵的过程。 　　- 我们越是把技术扩散到整个文化中去，整个社会就越是支离破碎，熵的增加也就越快，混乱程度也就越大。我们当代世界的危机触目惊心的道理就在这里。 　　- 我们使用的合法货币就代表着对我们以前所投入的能量的报酬。归根到底，货币只是对贮存着的能量的债权而已。工资就是对人们所作的功或所耗的能的报酬。 　　- 事与愿违， 汽车在得到广泛使用后，美国人住得距离工作地点越来越远了。40年前，大部分人是步行上班的。 　　- 城市越大，所需输入能量就越多。流进城市的能量越多，随之而来的混乱就越厉害，混乱越厉害，组织内部结构便更趋庞大以对付各种骚乱，这个过程不能被永久地维持下去。 　　- 求知过程是一种违反热力学第二定律的活动，它或者树立更严格的秩序或者发展负熵。 　　- 我们正在很快地接近矿物燃斜能源环境的极限。如果我们坐以待毙，我们就会发现，我 们根本没有剩余能源可用来渡过难关。 　　- 我们即将进入的低熵时代要求我们大幅度减少世界人口。 　　- 人类要生存，唯一的希望就是放弃对地球的掠夺，转而适应自然秩序。 （完） 转自：http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/entropy.html

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春天 正能量

lovetomorrow 2013-3-31 20:27

自从3.26日播种之后，短短的6天，就等待到了生命的出现...... 昨天下午去看时，才刚看到有几颗蠢蠢欲动的种子想要破土而出，想来感受春天的气息.... 出乎意料，今天就见证到生命的力量.... 物犹如此，人何以堪..... 忧也一天，乐也一天，经常在不经意间放大自己所谓的“痛苦”，时常只把目光停留在“自我”中，久而久之，就形成了恶性循环，于是就陷入了囚徒困境，总走不出自己为自己划的“牢笼”； 当种子破土而出时，它的信念是什么，是重生，是点缀，是...... 也许它还不知道或者不在乎：播种有时，收割亦有时，也许它早已做好了牺牲自己的准备，但是它还是义无返顾的在完成生命完美绽放的旅程......不过，突然间，怜悯之心让我不敢去想收割它们，它们的痛谁知，它们的奉献谁懂，尽管有鲜红的血，但毕竟这是生命......可是，我改变不了什么，剩下的也就只是敬畏之心..... 一个人来，一个人去，生命也注定是孤独的旅程，但是我们又有什么理由不去把这旅程走好，走出欣欣向荣，走出繁花似锦，走出海阔天空...... 放弃该放弃的，以前的再美好的时光早已是历史，已不可能再会上演，重要的是走好当下，珍惜匆匆而去的时光，把我忽变的人生..... 春暖花开，这是我们的世界，用心欣赏，用心感受，造物主创造的岂不是都有他合理的用意，少年人，要刚强，要充满正能量...... 有花堪折直须折，莫待无花空折枝......

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[转载]河海大学水文院师生无私助人传递社会正能量

热度 1 chenyuanfang 2013-3-29 21:38

近日，一句从北京千里迢迢送到河海大学的“感谢”，让做好事不留名的河海大学水文学院张行南教授 传递的社会正能量感动也感染了整个校园。3月21日，两面锦旗送到了河海大学，从北京千里迢迢送来锦旗的国小强说，一定要当面向恩人道声“谢谢”。直到这个时候，学校才知道了张行南教授和他的学生方圆皓救人的故事。3月12日上午，北京市昌平区人大代表国小强驾车时突发严重低血糖，非常困难的把车停到路边，浑身无力的他躺在了车上。这时，从旁边路过的河海大学水文院张行南教授和他的学生方圆皓冒着可能被人误会的风险，主动伸出了援手，及时采取措施施救，并拨打120急救电话，待急救车到达并确认病人脱离了危险后，张行南师徒就悄悄离开了。由于治疗及时，国小强转危为安，心存感激的他想方设法寻找恩人，几经周折通过120查询台查到了当时打电话的号码和联系人姓名，再通过网络找到了救命恩人原来是河海大学张行南、方圆皓师生。感谢的电话从北京打到南京，国小强说一定要当面道谢，张行南教授说，这是一个中国人尤其是一个高级知识分子应该做的事，电话致谢就够了，不用麻烦。而念念不忘恩人的国小强还是坚持千里迢迢，专程从北京赶到南京，他说，“我想把这份感激转化成帮助别人的动力，我要把张行南教授和方圆皓同学带给我的正能量一直传递下去”。南京电视台在3月21日晚间《直播南京》节目中做了特别报道，张行南教授师徒的义举在学校和社会上引起了强烈反响。大家都说，张教授师徒救人可贵，在当今社会对助人问题上很多人都有所顾虑的情况下，他们不怕被人误解助人为要的精神更加难能可贵。而熟悉张行南教授的人都说，老张做这样的事儿已经不是头一回了。张行南教授兼任河海大学水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心副主任、中国水利学会遥感专业委员会副主任等职务，不仅学术造诣深厚，而且师德高尚，多年来私下默默资助多名生活困难学生完成学业，还积极为刘光文科技教育基金捐款，先后捐出2万元人民币。学生方圆皓是张教授的博士生，在老师的师德感召下，也是做人做事做学问样样都优秀。如今，从张行南教授师徒身上发散出来的正能量已经感染了整个校园，学校很多师生都说，从朱岳明教授带病坚持不懈勇攀科学高峰，到许捍卫副教授及其3名研究生日照海边勇救落水市民，再到张行南教授、方圆皓同学搭救犯病路人，充分体现了学校在师德师风建设及学生思想政治教育上的不懈努力和出色成效。我们要向张教授师生学习，用道德正能量推进和谐校园建设，为实现最美中国助力。

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遇见未知的自己...（2）

热度 3 Julia87 2013-3-20 23:30

我觉得一个人要写出丰富而饱满的文字必然需要外在的某种刺激来触动内心，通过有所思考引起情感上的波动，这种波动可以是激愤，可以是痛心，可以是幸福，也可以是觉醒。其实，这是个痛苦的过程，而写出来正是一种渠道把这种痛苦排遣出去。优秀的作家，大多都是生活经历颇为丰富的人，并且多是内心细腻、敏感，甚至是多愁善感之人。我总觉的这样的人如果悟性不够是很容易走火入魔的，哈哈，我瞎说的。 好久都没有正儿八经的写点煽情的文字了，就是因为最近没啥刺激，整天处于一种醒着干活闭眼睡觉的状态，顶多考虑下未来的人生选择这个让我欢喜让我忧的命题，对于人生哲学的思考是心有余而力不足。好不容易静下心读本书，一激动，没忍住，推荐了，发现被鄙视啦，说是小女生读的书，切… 你们这些大体浏览的人是看不出亮点滴，你们以为我在读心灵鸡汤啊，告诉你们，我早过了那个年龄啦，哈哈。 再多写点关于张德芬女士的《遇见未知的自己》，算是做个读书笔记。我之所以推荐她的这本书，首先是因为我很欣赏这本书对人失去平和喜悦、摆脱不了现存的人生模式解释的理念。它用物理学中能量的观点，甚至量子的观点给予了诠释。当然，我不能证明这种解释一定是对的，我只能说信则灵。所谓的信仰，我觉得就像鲁迅说的：世上本没有路，走的人多了，便成了路。于是，信的人多了，变成了一个派别。作为一个学物理的，我是绝对相信这个世界的万事万物就是能量，看得见的物质是能量，看不见的声音、思想、意识、情感也是能量，并且是以不同的某种特定频率振动的能量。那么，这个振动的频率就决定了能量的大小及正负。那么，如果你的情绪处于消极、恐惧、暴躁的状态，如果你的思想处在嫉妒、仇恨这些充满恶意的阶段，那么这些特定频率的能量只能吸引相同或者相似频率的能量，实现共振。我是不是可以用这种观点作为“人以群分，物以类聚”的科学诠释？反之也是成立的，好的思想好的心态也会给自己带来好运气。这个好必须是真真实实的好，人的语言行为可以伪装，但是能量的振动频率却不会伪装，所以来不得半点虚假。外面没有别人，只有你自己，所有的东西都是你自己吸引过来的，要想拥有好的东西，先让自己变好。 书中的一段文字我赞同 。“我们通常认为，空间是空的，而物质是实在的。可是事实上，任何物质本质上都是空的。很多现代伟大的物 理 学家告诉我们，即使看起来像固态的物质，包括 你的身体在内，它们的内部几乎是百分之百的空间－－原子和原子之间的距离 ，远 超过它自身的尺 寸。在所有的原子和分子的内部空间里 ，粒 子其实占据 了 很小的空 间，其余是真空。而且事实上，这些 粒 子是 不 停地消失和出现的，像音符的波动 一样，是振动的频 率 ，也就是能 量 。” 我推荐的另一个理由是，它具有很强的可操作性，而不像那些心灵鸡汤只是空喊口号。大道理谁都懂，做总比说难。人活着，总有生气、愤怒、无奈、伤心的时候，那么，怎么办？对当下臣服。臣服于已有的事实，这不是屈服。也就是先接受已经发生的事实，不徒然浪费力气去抗争，只有接纳了才能把能量充分放在眼前的事情上，才会发现更好的解决之道。同时也要臣服于自己因事件而衍生的情绪，不要去压抑它，否定它，排斥它，因为凡是你抗拒的都会持续，反而赋予了更多的能量。 另外，我觉得这本书能让人更好的了解自己，了解自己的为什么会有这些情绪，这些思想，甚至为什么会有这种人生模式。很多东西并不是偶然产生的，它们可能是你过去经历的一些映射,别忘了，外面没有别人，只有你自己。即使是坏的也不可怕，一物总会有另一物降解。 我只是提到了冰山一角，书中还有很多理念和有效的方式都是可以学习的。

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中国物理学上空飘来两个NB级“正能量”

热度 3 liuli66 2013-3-15 22:30

20世纪初期，晴朗的物理学上空飘着“两朵乌云”，它们是： 黑体辐射研究中的紫外灾难 以太漂移实验中的零结果。 后来出现了量子论，普朗克后来NB了：获得NB物理学奖。 后来出现了相对论，爱因斯坦也NB了：获得NB物理学奖。 如今，21世纪初期，天朝物理学上空飘来了两个“正能量”： 1）以包括科学网博主邢LRJ物理学家在内的、中科院物理学家为主体的大亚湾中微子实验研究国际合作成果 2）以T大XUE院士为主的国际合作团队“量子反常霍尔效应”研究获突破 http://www.sciencemag.org/content/early/2013/03/13/science.1234414 相关报道： http://news.tsinghua.edu.cn/publish/news/4204/2013/20130315085129032737847/20130315085129032737847_.html http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201331513142223128244.shtm Prediction: The 2reach the NB level, and have possibility to win NB prize .

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从能量积累/释放的概念，谈地震与天象异常的关系

热度 3 qsqhopeiggcas 2013-3-9 14:43

在加载状态下，岩石变形破坏过程标志着能量处于累积状态。换句话说，在此过程中发生的任何破裂，即微震事件，代表能量积累。加载到峰值强度点及以后，岩石发生宏观破裂，由加载状态转向卸载状态，此时发生的任何破裂（微震），标志着能量释放。 以此类推，对一个特定地震区的地震而言，在主震发生前的任何地震事件标志着能量处于积累状态，只有主震事件本身和之后的余震事件代表能量释放。 元芳，您同意上述说法吗？若不同意，建议您从基础力学学起，或者找个弹簧玩玩，试试能量积累与释放的感觉。 本文所指的天象异常，包括热红外、地温、电离层异常及地震云等。 以 2008 年 汶川 8.0 级地震为例 。震后，【诸葛亮们】纷纷出笼了，都发现了热红外、地温、电离层异常等。在 8.0 级地震发生前，能量处于累积状态，其力源主要来自于地球内部的地幔对流，外力如地球自转速度变化、潮汐力等与内力相比，属于九牛一毛，基本可以忽略。 孕震体处于能量积累状态时，需要从内外加载系统获取能量，怎么会引起地温升高、热红外异常呢？如果说确有这种异常，只能在主震事件发生后 ( 能量释放 ) 才能观测到，且在有通道传递到地表及大气层的前提下。 汶川 8.0 级地震发生时，断层发生宏观错动出现了大量的地表破裂带，即震后才可能有【通道】形成，震前没有地下通道或通道是堵塞的，地下的东东传递不到地球表层。 小贴士： 从各地震区地震活动性监测数据看，大震前锁固体的破裂深度（震源深度）很少有小于 1km 的，即锁固体的中小破裂事件很难接近地表。只有在主震发生的同时，断层错动位移较大，深部破裂可达地表。这说明主震前的破裂难以对地表或近地表的监测数据产生影响，地下岩石摩擦产生的高温没有通道传递到地表或近地表（传递到地表下 1km 左右时受阻），更传递不到“天上”。 参考： 秦四清，从力学原理看某些地震预测方法的科学性 http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-472468.html 对一个深达十几、几十乃至数百公里的震源系统，属于一个基本不和地球表层交换物质和能量的封闭系统，和天象异常有神马关系呢？ 对俺的上述说法，有人肯定不服，估计会拿旱震关系说事，说大旱之后必有大震。干旱大都是大气环流异常造成的，与地震何干？先看看上世纪的世界干旱历史资料吧。 全世界上世纪内发生的 “ 十大灾害”中， 洪灾 榜上无名， 地震 有 3 次， 台风 和 风暴潮 各一次，而旱灾却高居首位，有 5 次，它们是： 1920 年，中国北方大旱。山东、河南、山西、陕西、河北等省遭受了 40 多年未遇的大旱灾，灾民 2000 万，死亡 50 万人。 1928—1929 年，中国陕西大旱。陕西全境共 940 万人受灾，死者达 250 万人，逃难者 40 余万人，被卖妇女竟达 30 多万人。 1943 年，中国广东大旱。许多地方年初至谷雨没有下雨，造成严重粮荒，仅台山县饥民就死亡 15 万人。有些灾情严重的村子，人口损失过半。 1943 年，印度、孟加拉等地大旱。无水浇灌庄稼，粮食歉收，造成严重饥荒，死亡 350 万人。 1968—1973 年，非洲大旱。涉及 36 个国家，受灾人口 2500 万人，逃荒者逾 1000 万人，累计死亡人数达 200 万以上。仅撒哈拉地区死亡人数就超过 150 万。 http://baike.baidu.com/view/639300.htm 看看，哪些地方在大旱之后发生了 7.0 级及以上大震呢？ 当然，玩【统计】嘛，肯定有对的上的，但对不上的肯定也不是少数。 类似的你还可以玩：洪涝之后必有大震，台风之后必有大震，发改委降油价后必有大震，专家辟谣后必有大震，某某感冒后必有大震等等。 有时候，玩【统计】这个东东，在玩不明白的情况下，就是自欺欺人。 为何自欺欺人的事儿屡屡发生呢？ 据美国地震学联合研究会统计，全球 6 级以上的强震平均每年近 200 次， 7 级以上的平均每年近 20 次， 8 级以上的平均每年近 3 次。 对【强震们】而言，每年太多了，拿地球为研究对象，你玩啥都能证明你貌似是对的。除了上面所说好玩的东东外，你还可以玩彗星、流星、潮汐等与地震的关系。 玩这些，能证明你的观点正确吗？不能！能证明你的观点完全错误嘛？也不能！好玩吗？好玩！有用吗？没用！ 对强震预测研究而言，脱离了基于力学机制的物理方法想【另辟蹊径】，无疑属于【盲人摸象】。

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[转载]“能量饮料”的事故报告

clhaaa 2013-3-9 00:46

我们经常看到“某某人吃了某某食物出现异常”的报道，有些异常甚至是死亡。但是，“吃了某种食物之后异常”只一个经过挑选的“陈述”，准确的事实是： 出现异常之前，吃的食物中包括该食物 ——而这一事实，也还是不全面，因为还可能有许多别的因素与异常相关，比如疾病或者遭受了其他刺激。 每一次这种报道出现，总是会引来一片恐慌。很多人选择了“不吃”来自我保护——没有任何一种食物是非吃不可的，拒绝任何一种食物都无可厚非。我们可以拒绝一种两种，甚至十种八种食物，但是，任何一种食物都有可能出现这样的问题——每拒绝一种本来喜欢的食物，就为生活增加一些不便。从社会的角度，该如何来对待这样的事故呢？ 美国FDA有一个“副作用报告系统”，简称CAERS，记录收到的副作用报告。如果一种食物成分是作为食品添加剂加到普通食品中，那么它必须经过FDA批准才能使用。与这样的食品相关的副作用不要求进行报告。如果它是作为膳食补充剂的“有效成分”，那么就不需要经过FDA的批准。FDA只有在有证据表明它不安全的的情况下，才可以禁止其使用。但如果有严重的副作用与之相关，生产经常商就必须在15天之内向FDA报告。 不过，不管是食品还是膳食补充剂，FDA都鼓励消费者以及医护人员报告副作用事故。FDA明确指出，他们严肃对待这些报告，但报告本身不表明副作用一定是由报告者怀疑的原因导致的。这些报告更多地是作为一种线索，以供FDA去探究这些产品的安全性。 “能量饮料”是一种相对比较新型的食品，其主要“活性成分”是咖啡因、牛磺酸以及葡萄糖丙酸内酯等。最有名的能量饮料是红牛，在全球几十个国家销售。在美国，它是作为常规食品销售的，所以与它相关的副作用案例就都是“自愿报告”。在2004到2012年之间，CAERS数据库中有20多条记录，多数是恶心、呕吐、心率异常等。 红牛的“副作用传说”在欧洲比较吓人。1991年，瑞典曝出了三起跟红牛有关的死亡事件，其中两人死前喝过红牛与酒精混合的饮料，而另一人则是在剧烈运动中喝红牛。1999年，一位18岁的男孩死在篮球场上，而他赛前喝过三罐红牛。虽然调查结果无法确认这些死亡由红牛导致，但这些事故引起了食品安全部门的担心，法国、丹麦、挪威等欧洲国家甚至禁售红牛多年。欧盟委员会认为这些禁令不合理，直到几年前这些国家才取消了禁令。 美国还有一种著名的能量饮料叫做“5小时能量”，是作为膳食补充剂销售的，其活性成分跟红牛一样，只是含量不同。在CAERS数据库中，它的副作用报告更多。在2004到2012年之间，共有90多起，典型症状包括惊厥、晕眩、心血管异常等。最严重的，是十多起死亡。 不管是作为常规食品还是膳食补充剂，能量饮料中的那些成分都没有安全性的问题。咖啡因自不必说，跟咖啡和茶中的没有区别。牛磺酸和葡萄糖丙酸内酯是人体内本来存在的物质，欧洲食品安全局等机构做过评估。都认为它们在能量饮料中的用量不产生安全问题。而其他的成分，维生素、糖等，更是常规的食品成分。到底是什么原因导致了那些副作用的案例？能量饮料是不是“躺着中枪”？现在还是未解之谜。所以，FDA只是整理公布了这些副作用的记录，却无法做出它“安全”还是“有害”的结论，只是提醒公众： 这些产品虽然可以刺激你清醒，但却无法代替休息与睡眠！

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习总书记和彭丽媛提供的反腐正能量

热度 2 xiaoyanghe 2013-2-28 17:35

传彭丽媛上交北京分配住房 习近平浙江住房已上交。 短短一句话，在这早春使人心头暖了起来！联想到众多当官的，每换一个单位，就要占据一套住房。拿我所在的大学来说吧，从20世纪90年代起，凡是担任过校领导的，离开学校时，占用的住房是不退的。 要求别人做的，自己首先要做到。 不过，习主席和王书记不能光靠以身作则来反腐，也不能靠文件和通知来反腐。一句话，要靠制度和法治来反腐。继续向前吧，人民支持你们！

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评论几位网友对基态氢原子能量问题的看法

热度 4 tdcao 2013-2-27 18:47

这里先看看几位网友对基态氢原子能量问题的看法： 1 ．罗教明教授：基态氢原子能量为恒定值 E 0 ，电子的运动由波函数描述，按照波函数的纯几率波解释（哥本哈根学说），电子是可以在空间任意位置出现的，并且可以以一定概率出现在其势能 V(r) 大于 E 0 的任何位置。此时电子的能量 E=V(r)+T ，由于动能 T ≥ 0 ，因此， EE 0 ，即电子的能量高于基态能量，这显然是与能量守恒定律（ E=E0 ）相违背的。（ http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=378615do=blogid=661334 ） 2 ．文克玲教授：量子力学有许多经典力学中没有的新概念。例如： “ 动能 T ≥ 0 ” 常常不成立。对能量本征态，在 V(r) 大于 E 0 的任何位置， T0 ！此时粒子的动量是虚数。 ( http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=583426do=blogid=664779 ) 3 ．李铭教授：量子力学计算（ http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=222979do=blogid=665586 ） 4 ．黄秀清教授： ... 文老坚持能量守恒定律不动摇，这点我表示支持，至于量子力学是否违背了能量守恒定律？一直存在争论，就像量子力学理论本身一样，谁也说不清楚 ...( http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=480705do=blogid=665576 ） 评论： 人们对量子力学的有些问题的理解是还未统一的，但是这并不表示有些人就可以对量子力学随意诠释。在 罗教明教授的观点中，电子的能量 E=V(r)+T，其他几位网友似乎也同意了这点，但这是错误的。 在量子力学中， E=V(r)+T不是能量的等式，而是要用对应的算符表示的。这就是说，量子能量一般地不再等于V(r)+T！因此，量子力学违背能量守恒的论断是错的。 那么，文教授说的可以有动能T0，这也是用经典力学思想去理解量子力学而得到的结果。能量可以是负的，其物理背景相信物理界都是清楚的，但负动能是非物理的。 如何理解氢原子能量守恒？那就是如 李铭教授用量子力学计算出的结果，能量E0与位置无关、是守恒的。但李铭教授对 文教授的说词形不成支持。 总而言之，不象 黄秀清教授说的“说不清”，量子力学并不违背能量守恒定律。

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[转载]从物理学看待“能量”的内涵

chnfirst 2013-2-25 13:48

http://www.xinjianghu.com/article-627-1.html 从物理学看待“能量”的内涵 2012-9-18 13:48 | 发布者: 若水 | 查看: 93 | 评论: 0 摘要 : 在物理学中，能量是最基础的一个概念之一，从开门的经典力学到宇宙学、相对论和量子力学，能量总是一个中心的概念。 　　一般在常用语中或在科普读物中能量是指一个系统能够释放出来的、或者可以从中获得的、可以相 ... 在物理学中，能量是最基础的一个概念之一，从开门的经典力学到宇宙学、相对论和量子力学，能量总是一个中心的概念。 　　一般在常用语中或在科普读物中能量是指一个系统能够释放出来的、或者可以从中获得的、可以相当于做一定量的功。比如说1千克汽油含12千瓦小时能量的话，那么是指假如将1千克的汽油中的化学能全部施放出来的话可以做12kWh的功。 　　能量是物理学中描写一个系统或一个过程的一个量。一个系统的能量可以被定义为从一个被定义的零能量的状态转换为该系统现状的功的总和。一个系统到底有多少能量在物理中并不是一个确定的值，它随着对这个系统的描写而变换。人体在生命活动过程中，一切生命活动都需要能量，如物质代谢的合成反应、肌肉收缩、腺体分泌等等。而这些能量主要来源于食物。动、植物性食物中所含的营养素可分为五大类：碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质和维生素，加上水则为六大类。其中，碳水化合物、脂肪和蛋白质经体内氧化可释放能量。三者统称为“产能营养素”或“热源物质”。 　　完全相反的能量相遇会相互抵消吗？ 　　能量守恒定律很清楚告诉我们，能量不会消失，只能转移。 　　能量是不会消失（抵消）的，而且能量是标量，不是矢量，所以没有方向，就没有完全相反的概念。 　　至于正物质与反物质并不是说质量有正负，而是原子核的电性相反，相遇后质量转化为能量。 　　任何运动都需要能量。能量的形式有许多如：光声热电，有机械能、化学能、热能、电能、声能等等。 　　举一个例子而言，观察一个质量为1kg的固体的能量： 　　假如在研究经典力学而只对它的动能感兴趣的话，那么它的能量就是将它从静止加速到它现有速度所加的功的总和。 　　假如在研究热学而只对它的内能感兴趣的话，那么它的能量就是将它从绝对零度加热到它现有温度所加的功的总和。 　　假如在研究物理化学而只对它所含有的化学能感兴趣的话，那么它的能量就是在合成这个固体时对它的原料加入的功的总和。 　　假如在研究原子物理而只对它所含的原子能感兴趣的话，那么它的能量就是从原子能为零的状态对它做功、使它达到现在状态的功的总和。 　　当然也可以用反过来的方法来定义这个固体所含的能量，举两个例子： 　　该固体的内能是将它冷却到绝对零度所释放出来的功的总和。 　　该固体的原子能是将它所含的所有的原子能全部释放出来的功的总和。 　　可见，能量虽然是一个常用和基础的物理概念，但同时也是一个非常抽象和难定义的物理概念。事实上，物理学家一直到19世纪中才真正理解能量这个概念。在此之前能量常常被与力、动量等概念相混。有一段时间里，物理学家使用过一个称为“活力”的、与能量非常相似的概念，其意思是一种使物体活泼起来（动起来、热起来）的力。英语中的能量一词energy是两个希腊词的组合：εν是“在……之中”的意思，εργοs是“功、劳动”的意思。加在一起 en-ergi 就是“加进去的功”的意思。

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情深不寿

热度 1 zhangyun85 2013-2-21 19:48

你若要搬去一个城市，最好不要只是因为一个人。刨除这个人，你仍喜欢这个城市，那么你就去吧。 你若要喜欢一个人，最好不要太过浓烈。爱得少一点，爱得久一点。能量守恒的话，应该可以白头偕老。

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今天的QQ签名——传递正能量

热度 2 sunweili 2013-1-30 19:50

一个积极的人，传递正能量的人，他的情绪是可以感染身边的人，也可以感动自己，激发向上的潜能和意志。做事情的态度影响成败的结果，毫不夸张，积极地意念冥冥之中也能对事情发展的有正面的导向和影响力。 我们改变不了体制中传统的某些弊端，比如办事程序繁琐，效率低，权责不明确，疏通环节有障碍，制度化比不上人情化......,诸如此类，每一个真正想做点事情的人，就算是城府够深，修养足够好，也迟早会有绷不住地这一天。多沟通，总能促成，我也深深地明白这个道理，但是，竟然也偶尔被折磨着疯掉。

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MPI并行分子模拟（基本篇）

hellojwx 2013-1-27 11:49

在分子模拟中，当体系非常庞大时，单机计算就显得非常缓慢，这时候就要用到多核/多机并行运算。MPI就是一种很好的并行实现方式，它通过网络把许多计算机连接起来，把任务分配给许多CPU以实现加速。下面用一个例子说明在分子模拟中如何利用MPI来计算体系的能量。 假定体系有1 000 000个原子，那么要计算原子间总的相互作用就需要进行5$\times$10$^{11}$次计算，单机运行起来很慢。 do iAtom = 1, 1000000-1 do jAtom = iAtom + 1, 1000000 uTot = uTot + getEn(iAtom, jAtom) end do end do 但是如果我们有10个CPU，那么每个CPU只要计算$\frac{1}{10}$的相互作用就可以了，理论上可以提速十倍。对每台机器来说，只要运行 do iAtom = iProc + 1, 1000000-1, nProcs do jAtom = iAtom + 1, 1000000 uTot = uTot + getEn(iAtom, jAtom) end do end do 其中iProc是当前CPU的序号，nProcs是要使用的CPU的总数。每个CPU得到各自的结果后，用MPI_Reduce把大家的结果都加起来，就得到了体系的总能量。

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[转载]放下功利心 创造正能量

yinguowhu 2013-1-16 18:17

——在清华大学2013年第一次研究生毕业典礼暨学位授予仪式上的讲话 （2013年2月15日） 校长 陈吉宁 尊敬的老师们，亲爱的同学们： 　　今天，共有1330名毕业生获得博士、硕士学位。你们中多数是在职学习的同学，将在新的起点上开拓自己的事业；其他全日制的同学，或将进入教育科研机构，或到企业供职，或服务于党政部门，或者选择继续深造。首先，我要代表学校，向同学们表示热烈祝贺，预祝你们有一个良好的开端！同时，向悉心指导你们的导师、辛勤养育你们的父母、默默支持你们的亲友，致以衷心的感谢！ 　　同学们，你们跟历届的清华毕业生一样，是一个优秀的群体。在学期间，你们有的一心向学、有所建树，有的热心公益、服务集体，有的兴趣广泛、全面发展，你们都在清华园留下了自己的印记。比如，物理系的常翠祖同学，在导师及合作者的共同努力下，经过三年多艰苦探索，发现了量子化反常霍尔效应，这是学术界目前唯一尚未在实验上实现的霍尔效应，也是我国物理学界至今屈指可数、具有里程碑意义的重大成果。航天航空学院的谷振丰同学，携笔从戎，投身国防，即将远赴酒泉卫星发射中心，在大漠深处书写青春。刚才发言的周铭同学，为了得到一组可靠的试验数据，经常在实验室工作到深夜，离开时只能连人带自行车翻越铁门，被人笑称“做壁虎仿生的课题，自己先得变成壁虎”。这样的同学在你们中还有很多。你们在校期间表现出来的优秀潜质，将为未来的事业发展和人生道路打下良好的基础。 　　但是，在这里我想对你们说，今天的优秀不代表明天仍然优秀，现在的成功也不意味着永远都会成功。走出校门，在喧嚣浮躁的社会环境下，在急功近利、急于求成的生活氛围中，在短期利益与长远目标相互冲突时，你们将要面对的是比做项目、发文章、找工作更大、更难的考验。 　 　学校的老师经常跟我说：清华的学生都非常聪明，遇到问题时总能很快想出解决办法，甚至能够找到捷径。的确，聪明才智是你们成就事业的天然优势，可以帮助你们解决问题、克服难关、赢得鲜花与掌声。 但是，如果每次遇到问题时都希望寻找捷径，那你们的功利心就会慢慢孳生膨胀，这时聪明才智不仅不能帮助你们走向成功，反而可能蜕变成一种包袱、一种负担，变成你们做人做事的障碍。 　　最近，我读了一些清华历史方面的文献资料。很多清华学长的经历让我更加深刻地体会到， 在人的一生中，奉献比索取重要，幸福比名利重要，事业比工作重要。只有放下功利心，看淡一时之得失，才能变聪明为智慧，获得一生的成功。 在这里，我想跟大家分享其中的两个故事。 　 　一个是清华、北大、南开南迁过程中的故事。“七七事变”以后，三所学校先是南迁长沙，后因战火蔓延，才又西迁昆明。当时，师生分三路入滇，由于条件所限，有一路只能徒步前往。闻一多等11位教师放弃坐车，和200多名同学一起步行，沿途指导学生收集民歌民谣、采集动植物标本、进行社会调查。当年的生物系青年教师吴征镒，后来成为获得国家最高科技奖的植物学家，就与这段3000多里的徒步经历分不开。一些家庭条件较好的学生，像外文系的查良铮，也就是后来的诗人穆旦，当时也加入徒步旅行团。他随身带着一本英汉词典，边走边背单词，记一页撕一页，到昆明时字典已经不见了。 　　显然，与步行相比，坐车或坐船是一种捷径，更安全、更轻松、也更舒服。徒步的人，看似是耗了时间、走了弯路、受了委屈，但一路下来，他们体验到的，不仅是沿途的世风、民情，更是对社会、对人生、对事业、对情感的理解和感悟；他们所收获的，也不止是一些资料、图片、标本，而是坚持、韧性、勇气、独立性这些做人做事的重要品格。一次长途旅行如此，人生的旅程也是这样。为了达到一个目标，采用简便的方法，花费较少的时间，付出更小的代价，本来无可厚非。但是，并非事事都有窍门可钻、有捷径可循。 因此，对你们来说，放下功利心，就是要遵循事物的客观规律，不要总是试图走捷径，适当地走点弯路，下点笨功夫、慢功夫、苦功夫，能够让你们在人生的道路上走得更加坚定，也能让你们看到别人看不到的别样风景。就像我们的老学长钱钟书先生所说的：“越是聪明人，越要懂得下笨功夫”。 　　我要讲的第二个故事是季羡林先生的故事。季先生在1935年赴德国留学之前，住在当时还是招待所的工字厅，同屋的一位学兄再三劝他，到德国后一定要学保险专业，将来回国，饭碗决不成问题，也许还是一只金饭碗。在这极富诱惑力的“好心”建议面前，季先生没有改变初衷，毅然坚持自己“真正想走的道路”，选择学习世界上没有几个人能读懂、更不会带来什么现实利益的古印度文字——梵文。他之所以这样选择，就是因为觉得“中国文化受印度文化影响太大了”，“对中印文化关系彻底研究一下，或能有所发明”。这是一种书生的理想。尽管有过“失去饱的感觉达八年之久”的痛苦、纠结和困惑，但季先生最终坚持下来，并终其一生，成就了世人敬仰的一代大师。 　　这不禁让我想起1911年清华建校之初，入学考试的国文题目是“人有不为也，而后可以有为”。这句出自《孟子》的话，就是要告诉我们既要学会有所作为，更要学会有所不为。清华学生的优秀潜质和良好基础，让你们在工作、生活等方面有了更多的选择。有选择是好事，但选项过多却容易让人迷惑，或是患得患失、不知所措，或是不作取舍、事事都做。但是，人的时间精力终归是有限的。因此，放下功利心，对你们来说，更重要的是要懂得放弃，做自己真正想做的事，走自己真正想走的路。只有这样，你们才能实现对人生价值的执着追求，才能站到高山之巅瞭望更为辽阔的美丽风光。 　　 同学们，在历史的长河中，只有那些不为眼前利益所诱惑、把目光投向远方的人，只有那些不为一己之私、勇于承担社会责任的人，只有那些咬定青山不放松、任尔东西南北风的人，才能激起美丽的浪花，创造出推动社会前进的正能量。 刚才发言的魏华伟校友在河南艾滋病村工作和成长的经历，也让我们看到，老一辈清华人的优秀品质和价值追求，正在新一代清华人的身上延续和发扬。 　　风物长宜放眼量。希望你们在今后的人生道路上，少一些功利心，多一份责任感；放下小聪明，走向大智慧。这就是我送给你们的毕业赠言。 　　再次祝贺大家，也永远祝福你们！

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[转载]《自发进化》节选(26)

罗非 2013-1-16 12:01

它就在场中 所以……启示录的第一个关键的错觉，唯物为重，错了。 科学本身，通过它自己对真相的勇敢追寻，已经证伪了它自己最宠爱的教条。但是，如果物质不像我们一度曾经信仰的那么重要，那么什么东西是那么重要呢？此处引用爱因斯坦的话：“场是唯一的现实。” 但是，如果物质真的是如此地非物质，为什么它看上去如此真实呢？而如果那堵砖墙真的是某种假象，为什么我不能用手穿过它？正如物理学家已经发现的，阻止我们穿透的并不是物质的密度，而是能量的密度。 在亚原子水平上， 能量漩涡 不停地自旋着、震荡着。如果关于能量漩涡的概念看起来太过抽象，那么想象一下某种迷你龙卷风，也就是飞旋的风能漩涡。当我们观察一个龙卷风时，我们事实上看到的是旋转的颗粒和碎片——尘土、小石头、树叶，还有奥格雷迪夫人的猫——都被一个强大到足以引起房屋内爆，把汽车抛飞的场扫得团团转。你无法用手穿过一堵实体墙，和你无法开车穿过龙卷风是一样的原因；看不见的能量之力是摸得着的。 而且，唯恐我们被虚空真的是空无一物这样的想法所愚弄，在那不可见之中闹哄哄地充满了远远超过我们想象的能量。那被亚里士多德称为“充实的空” (the plenum) ，物理学家称为“零点场” (zero-point field) 的，其实是某种“光的量子之海”。根据美国物理学家理查德·费曼的说法，一个立方英尺的看起来空无一物的空间之中所蕴藏的能量就足以烧开全世界所有的海洋。所以，似非而是的是，空无一物——没有任何东西——比任何东西都更加强大！或许，零点能量是属于未来的能量，是让我们真的想拥有一个未来的强大动机！ 另一个关于物理现实的不可思议的、令人迷惑的悖论是，它严格说来是不存在的。根据记者林恩·麦克塔格特，也就是《场：追寻宇宙的秘密力量》一书的作者所说，这种零点场是“某种微观震荡的海洋，它存在于事物之间的空间当中——某种纯粹的潜力和无限的可能性”。麦克塔格特写道：“粒子以所有的可能状态存在，直到我们干扰了它——通过观察或者测量——在这一点上，它们才长期安定下来成为某种现实。”换句话说，现实的存在是以对存在的需要作为基础的。 尽管物理学家们在这样浩瀚而且难以置信的东西上很难达成共识，当前的非传统智慧提示，万事万物都同时存在于所有的时间和空间之中，是我们的心智把事物从宇宙汤之中拉了出来，并把它们排列成时间和空间，从而创造了我们当做是现实的东西。科学家们通过在场的宇宙汤之中玩耍，已经能把信号瞬间传送到超远的距离，甚至还找到了方法去影响已经发生的事件！不过，更多的东西还是晚些时候再讨论吧。 眼下，让我们先考虑一个简单的实验，这是基于一个很多人都熟悉的观察，曾经在《知道主人何时回家的狗》一书中描述过，这本书和相关视频都是由英国生物学家普珀特·谢尔德雷克创作的。在一篇发表在《精神病研究协会会刊》上的文章报道说，接受调查的狗主人中有 45% 的人都声称，有家庭成员要回家的时候，他们的动物提前就能知道。 谢尔德雷克的实验是由奥地利电视台全程拍摄的。在这个实验中，带有时间标记的摄像镜头同时安装在身在外面的狗主人帕姆·斯玛特，以及她那条栓在家里的狗婕媞身上。在某个不为帕姆或者她的狗所知的随机的时刻，帕姆会通过她的手机收到一通电话，告诉她该回家了。就在这同一时刻，婕媞会跑到门口，等候它的主人。同样的结果已经在超过一百次录像实验中得到了证实。 那么，为什么这件事很重要呢？我们绝大多数人都知道，在宠物和它们的主人之间有某种特殊的，或许是心灵的连接，就像我们很多人都曾经有过的那种知道你所爱的人遇到麻烦了的体验一样。这里边的意义并不是谢尔德雷克证明了某种我们早就知道的东西，而是这个实验在科学团体当中几乎没有引起任何好奇心。只需要想象一下：狗能以超过光速的速度瞬间接收到信号，而科学家们甚至都不好奇于它们是怎么做到的？ 问题是，唯物论科学即无法给这个现象提出一个解释，也根本不愿意去解释。就像当年教会不肯承认哥白尼所做的关于地球在我们这个以太阳为中心的太阳系当中的地位的结论有什么意义一样，正统科学也必须忽略本实验所描述的这种狗的瞬间通讯现象，因为它直接地否认了他们那种关于只有物质才重要的信仰。某种不可解释的无形的场发挥了作用，它能为我们提供心灵感应通讯，但是由于科学不相信不可见的东西，那么，他们就是没法看到它。 谢尔德雷克提出存在某种塑形场，他把它描述成“自然界内在的记忆”，在这个场当中，我们称之为心灵通讯的东西可以以思维的速度传播。他还第一个承认，他的塑形场概念只是某种猜测性的解释，不能证明它是如何工作的。不过，幸运的是，这种缺乏科学解释的状况鞭策着他进一步用这种场来做实验。 谢尔德雷克实验的重要性在于，它证明这种现象是真实的，也证明了某种具有影响力的不可见的场的确存在。这个发现的含义远远超过了能够在你脑袋里吹口哨来叫你的狗。正如我们将要看到的，仔细构建的双盲实验已经显示，祈祷和治疗的意向，对艾滋病患者和那些术后恢复期中的患者具有某种可以测量的正性效应。类似地，研究还显示，在任何给定的城市中，如果练习超越冥想的人数达到了其人口数目的百分之一的平方根，该城市的犯罪率就会迅速下降。 很明显，如果我们仅仅因为无法解释，就忽略了这种场的力量，这将是非常愚蠢的行为。幸运的是，更多的科学家们开始好奇了。在某种意义上，物理学家们已经到了那里，因为他们使用“不可见动力”这个短语来描述这些场。有趣的是，这个同样的定义也适用于经典的场的塑造者——神，创造者，精神，或者随便你选择一个什么词汇来描述那种宇宙之间的统一力量。这里的宇宙性的笑话是：科学和宗教从根本上来说都各自在描述着同一个东西。 那么，为什么了解场如此重要呢？这样的了解怎么能帮得上我们？答案是三重的：首先，我们可以一劳永逸地结束科学和宗教之间那种毫无价值的争论。与其为了某种外星的神是否存在而争斗不休，我们不如共同为行星内部的利益携手工作。其次，通过承认无形的场的力量——即使我们还不能了解它们——我们就打开了一个全新的探询领域，并挑战科学去探索它过去忽略了的东西。最后，我们能意识到人类是在某种梦想中的统一场里运作的，而且我们可以额手相庆的是，这个场是某种游乐场，而不是战场。

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[转载]VASP中各种能量

njnuzhangwei 2013-1-8 19:24

VASP中各种能量 2012-08-19 14:07:22| 分类： VASP | 标签：vasp计算 电子结构 |字号 订阅 【转自】：http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp-forum/forum_viewtopic.php?4.273 Dear colleague, TOTEN includes ALL energy contributions (listed separately in OUTCAR), namely: -- alpha Z and the Ewald energy: the electrostatic interaction of the ions in a compensating electron gas. -- the Hartee and exchange correlation energy as defined in the Kohn-Sham hamiltonian -- The entropy part steems from the smearing (using the free energy as varionational parameter), -- EBANDS are the KS-eigenvalues and -- EATOM is the reference energy for the potential (which is defined in the POTCAR file). Furthermore, if you do MD, ETOTAL includes the following terms in addition to TOTEN: EKIN the kinetic energy (at the given T) ES the Nose potential EPS the Nose kinetic or a detailed overview I recommend to read first the VASP theory papers and afterwards studying the source code especially pot.F, ebs.F, main.F. -- EBAND is explicitely written in OUTCAR (but it is not the total elecron energy) -- the electrostatic contributions have to be obtained by subtracting all parts that do not contribute to OUTCAR中计算结果显示： Free energy of the ion-electron system (eV) --------------------------------------------------- alpha Z PSCENC = 472.40550564 Ewald energy TEWEN = -5073.64932000 -1/2 Hartree DENC = -395.84178320 -V(xc)+E(xc) XCENC = -1485.40951914 PAW double counting = 4089.61537183 -2348.49082964 entropy T*S EENTRO = 0.02077590 eigenvalues EBANDS = 433.09482024 atomic energy EATOM = 4005.65773062 --------------------------------------------------- free energy TOTEN = -302.59724774 eV energy without entropy = -302.61802364 energy(sigma-0) = -302.60417304 其分别表示： alpha Z and the Ewald energy define the electrostatic interaction of the ions in a compensating electron gas. The alpha Z component deals with the divergent parts (G=0). The following parts are the Hartree and exchange correlation energy as defined in the Kohn-Sham Hamiltonian. The entropy part stems from the smearing (using the free energy as variational parameter, electronic entropy), EBANDS from Kohn-Sham eigenvalues, and EATOM is the reference energy for the potential (which is defined in the POTCAR file). Furthermore, you find a documentation of the respective terms of the Schroedinger equation in the handouts of the VASP-workshop, http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp-workshop especially in the session about dft (download especially comput_mat.pdf, dft_introd.pdf, and accuracy.pdf (p.4 for EATOM))

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[转载]灵魂存在的科学证据有望突破 (转载)

热度 1 Jack1259 2012-12-29 11:01

在人类有没有靈魂的问题上， 科学 界和宗教界已经争论了几百年，直到今天仍在争论。其实，双方争论的实质是靈魂是否能脱离肉身而存在。如果靈魂不可以 脱离肉身，“人有靈魂”就像说“人有精神”一样，不会引起争论。一般认为，靈魂是指没有人类肉身，但具有人类思想、情感与意识的一种生物信息能量团。如果 靈魂可以独立存在，那么，不论人活着，还是死去，靈魂应该都可以脱离肉身。只是人类有没有掌握活着时，让靈魂和身体分离的技术罢了。 要论证靈魂能不能独立存在，就要论证没有形体的“生物信息能量团”能不能独立存在；而要论证“生物信息能量团”能不能独立存在，就要论证有没有适合“生物 信息能量团”存在的条件，譬如第五维空间是否存在。众所周知，现有科学知识认为，高于四维时空的物体或事件，科学界至今还不能描述，也无法用我们普通人的 感官去感知。因此，如果靈魂可以独立存在，这个独立存在的靈魂应存在于隐维空间（Hidden Dimensions）或五维空间。 五维空间的概念是：传统的“长、宽、高”加上“时间平面”（注：时间平面由无数个四维空间根据某一轴线的集合而成，四维空间的时间轴线包括过去、现在、未 来事件在时间轴上的移动）。2007年8月，哈 佛 大学量子物理学家、隐维空间研究者丽莎·蓝 道 尔根据核裂变实验中微粒逃逸现象，大胆假设：“不见踪影的微 粒有可能逃逸到了人类看不到的第五维空间；这些逃逸的微粒因为载有能量，因此，可以在可视空间与隐维空间之间自由穿行”。丽莎的假说提出后，立刻引起了国 际物理学界的轰动与震惊。 为什么她的这个假说能引起物理学界的轰动呢？这是因为它超越了爱因斯坦的四维空间理论。五维空间存在假说的提出与科学界发现和承认暗物质密切相关。而科学 界对暗物质（具有不可视，无形等特征）的承认，意味着人类认知能力已经进入了隐维空间的时代。换句话说，如果存在五维空间，那么，不可视的靈魂或生物信息 能量团，亦可被视为是一种暗物质，因为生物信息能量团具备了在三维空间与五维空间自由穿越的条件。 2010年5月西方媒体宣称：自2001年来，美国哈佛大学量子物理学家丽莎·蓝道尔教授、美国著名物理学家John Swegle、康涅狄克大学的心理学教授（Kenneth Ring）、荷兰Rijnstate医院心血管中心 医生 （Pim VanLommel）、美国著名心理学家雷蒙·穆迪博士、英国著名外科医生山姆·帕尼尔，找到了人类 灵魂 存在的科学证据。他们经过九年的精心研究和无数次 的试验。已经取得了突破性的进展，证明靈魂确实存在，并有望将在 2012 年向全人类庄严宣告靈魂存在的最权威的科学证据。届时，人们不得不佩服人类祖先的 智慧，在几千年前就认为有灵魂存在。 与此同时，丽莎教授也表示了她的担心：一旦科学界公布了靈魂存在的科学证据，世界上很多人将不惧怕死亡，自杀或极端事件也将上升。这是她不希望看到的结 果。但是，我们也有理由相信如果科学证明了靈魂的存在，人类将会更加关注于精神世界和物质世界的平衡，更加懂得人类来到这个物质世界的目的，更加明白应当 如何修为自己才能把握人类与自然的和谐。 其实，在东方，华夏先人早在5000年前，即在宗教产生的一千多年之前，就认为靈魂可与肉身分离而独立存在，甚至研发出人类与靈魂对话的技术。代表这种技 术的证据是古汉字靈字下部的巫字。中国苗族对“巫”字解释是：工字隔开有形世界（阳界）与无形世界（阴界），工字两边的人：右边的人是阳界的阿普 蚩尤 ，左 边的人是阴界的阿普老司；而阿普蚩尤与阿普老司则代表着可视世界的人与不可视世界的靈魂在进行对话与信息交换，而中国古代县府州府用“靈力”祈雨的“祈雨 台”，便是可视世界的人与不可视世界的靈魂在进行对话的纪念物。几年前，已有留美学者指出：古代阴阳太极图中的“S”隔开阳性世界（黑眼阳鱼，有形世界） 与阴性世界（白眼阴鱼，无形世界），太极图中的阳鱼眼和阴鱼眼暗指“阴阳之间有互通通道”。下左图是丽萨的隐维或高维空间（4D、5D、10D、11D） 的S形扭曲示意图，下右图是中华太极图中阴鱼和阳鱼之间的S形。 史载，与爱因斯坦论争论终身的丹麦物理学家玻尔，1937年来中国时曾对中国的太极图喜不释手【戈革翻译的《玻尔全集》已有记载】，回国后玻尔便把中国的 太极图作为自己家族的族徽。然而，提出波粒二象性的玻尔，虽然察觉到光量子诸多特征不能用四维时空的理论来解释。但由于他无法把握和进入 老子 的恍兮惚兮状 态，也无法体会中国 道家 的 修炼 技术有可能对不可视的“无形世界”的存在加以验证，因此，他与爱因斯坦一样，直到去世，都未能提出有关第五维空间的任何假 说。 英国人类学家弗雷泽曾在《金枝》中指出：“人类历史大体经历了三个阶段：巫统治阶段，宗教统治阶段，科学昌明阶段”。“巫”作为原始文明的发萌，曾是古代 科学技术的最早源头，在当今仍在发展中的体操、 武术 、 气功 、医药、舞蹈、美术、语言、文字、建筑等社会现象中，都可以找到“巫”的古老踪迹。但是，随着近 代科学的发展，及薄古厚今、重分轻合的倾向，现代社会已将华夏先人赋予“巫”的字意潜移默化成了携带古老迷信的字眼，进而失去了它古朴直观的本意。 倘若我国的科学家们能够打破四维空间的思想疆界、认同丽莎提出的五维空间的假说，并继续沿着 钱学森 院士提出的“解放思想，勇于实践，科学考察，去伪存真。 重新认识气功和 特异功能 ”的目标努力前行的话，那么，中国人也许无需等待科学家们在欧洲电子对撞机里找回那些逃逸的微粒，也无需等待哈佛大学丽萨的联合小 组宣告靈魂存在的科学证据。只要中国 人体科学 的研究者们攀登上了“人体科学的珠峰”（钱学森语），理清人类靈魂的存在形式、破解人类与靈魂的对话机制，对 人类靈魂中生物信息能量的监测与调控等都将会成为可能。

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电荷真伟大（打油）

热度 9 zlyang 2012-12-12 14:42

电荷真伟大 （打油） 在 麦克斯韦 那里， 你是不变的。 在 爱因斯坦 的狭义和广义 相对论 里， 你还是不变的。 在 弦论 和 M理论 里， 你依旧不变。 有谁这样牛？ 只有 电荷 。 牛顿 认为时间空间都不变， 质量 电荷 也不变。 爱因斯坦 说： 除了 电荷量 ， 一切都变！ 电荷量 ， 你到底变不变？ 如果你变？ 在哪里？ 你和 质量 ， 有没有互换？ 还是彼此永远独立？ 请教您， 真正的物理学家： 在哪些先进理论里， 电荷量 随着参照系而 变化 ？ 如果 电荷量 这样牛， 俺作为《 电工学 》国家精品课程 教师， 也觉得脸上有光！ 说明： 电荷量，旧称电荷。 ——————— 非主流 “ 电荷能量关系 ” 研究 ——————— D.P.Whitmire .Theequivalenceofchargeandenergy.LettereAlNuovoCimento,1973,7(8):305-309. A.Balcytis . Theproblemandthemethododofthetheoryofthegeneralizedchains,inProceedingsoftheXIXLithuanianRepublicScienti]ie-TechnicalCon/erence(Kauns,1969),p.2.（1969年是已知最 早的） 以及 A.Balcytis .Ontheequivalenceofelectricchargeandenergy.LettereAlNuovoCimento,1974,10(18):835-836. 贺诗荣 .电荷-能量联系定律的论证.衡阳师范学院学报,2004,25(3):35-37. ~1983，二傻 鲍得海 。《惊现神秘手稿!》 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=5190do=blogid=12998 相关链接： 《 俺感兴趣的物理学研究》 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=107667do=blogid=640566 《 电子、质子、中子的内部结构》 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=107667do=blogid=437507 《 类星体quasar周围有静电场吗？ 》 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=107667do=blogid=675940

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小议水文化建设改革的正能量

cuihua1027 2012-12-1 20:16

摘要： 水景观是现代城市建设一个非常重要的元素 ， 水文化 已逐渐 成为水利建设新亮点， 以水为媒、积极推进水文化建设、打造系列水利品牌 。 本文从社会、经济、文化、生态、资源环境效益等方面阐述水文化建设改革的正能量，以期提高人们的爱水、节水意识，并希望引起对水文化建设的更多关注。 关键词： 水文化建设；效益；水利风景区 Abstract: Theconstructionofmoderncitywaterlandscapeisaveryimportantelement,waterculturehasgraduallybecomeanewbrightspotinthewaterconservancyconstruction,activelypromotethemediumofwater,watercultureconstruction,buildbrandseriesofwaterconservancy.Thispaperfromthesocial,economic,cultural,ecological,resourceenvironmentbenefitsandotheraspectsofwatercultureconstructionreformandpositiveenergy,inordertoraisepeople'sloveofwater,water-savingawareness,andhopestobringmoreattentiontotheconstructionofwaterculture. Keywords: watercultureconstruction;benefit;WaterScenicArea 水文化是整个文化系统中的一种文化现象，是水务人在长期的治水实践和管理活动中形成的一种共有的价值观念、思维模式、行为准则等精神财富以及与之相关的物质财富的总和。 水文化一般是包括 物质、精神、制度三个层面的内涵 ， 从文化的角度审视人和水的关系，分析发掘其深层次哲学意蕴，开展滨水景观文化研究，加强滨水景观文化建设，树立城市滨水形象，以先进文化推进现代水利事业科学和谐发展 ， 对提高全社会的水意识具有重要意义。 针 对水文化建设 改革效益 从以下 几方面 内容分析： 一、社会效益 通过水文化建设，水利风景区 有效改善当地的生态环境，提升了城市品位、改善投融资环境、带动其他行业发展， 会 产生很好的社会经济效益。 1. 改善人居环境 城市水利风景区使城市维持幽雅舒适、清洁卫生，成为 人们 休闲娱乐 、 观光旅游和水利科普 的理想场所以及城市文化的重要载体；充分发挥城市的教化和审美功能，缓解人们的工作压力，改善生活质量，使人们心情舒畅、关系融洽。水利风景区的交通便利、环境优良、景观条件较好 ， 为 提高城市景观水平、提高市民生活质量，做出新的更大的贡献。 城市活力大大增强，城市功能将加倍提升，城市容量以及城市发展潜力是不可估量的 ， 发挥水利风景区改善城乡水环境和促进人水和谐的重要作用 。 2. 促进就业 旅游业是劳动密集型企业，开展旅游的就业效益是不可忽视的一个重要方面。特别是开展水库旅游，与移民安置、库区建设关系极大。发展水库旅游业，需建设公路网、旅馆、饭店、垂钓场、出售当地土特产品的商店等，从而能够解决水库一部分移民的劳动就业问题。失去土地的农民转入到第三产业，变以往消极的安置性移民为积极的开发性移民，使水库旅游开发与当地群众的利益息息相关，这将促使当地居民保护山林、保护水资源、爱护各种水利设施。 水利部门应该牵头与地方政府配合，引进专业的旅游专业人才管理，做好品牌打造和示范工作，要借助水利风景区促进地方和民众 就业 致富。 3. 科普教育 水文化 建设 ， 包括 物质形态、精神形态的水文化建设，如讲座、刊物、亲水节活动等等科普宣传，介绍水利工程的知识和发展历史，普及水利科学教育，宣传水利建设造福人类的成就，强化水忧患认识。通过对 水利工程或者纪念馆 的参观，游客在欣赏水利工程景观的同时，实地感受到浩大的水利工程的重要性，这其实是一次水利教育的好机会。 它 不仅有利于增添水利风景区的人文内涵，而且可弘扬水文化影响，塑造水利风景区品牌形象。 4. 保护文物 物质方面的水文化建设就是通过打造风景区，把水利风景、旅游和一个地方的文化发展紧密地结合起来。 发展水利旅游就必然要开发建设风景区、维修加固和装饰水工建筑物、整理和修复历史文物、发掘和弘扬民族艺术，这有助于美化环境、保持国粹，特别是促进水利工程管理业务。通过水文化建设，全面展示市水文化魅力，以水利刊物、市水利史、市水利科技论文集为平台，全方位宣传市水利建设成就，将起到让社会全面了解、关心和参与水利的效果。 5. 市政管理 在水利发展方面，通过继续实施河流治理、城市防洪治理等工程，基本建成标准较高、城乡协调、应急有序的防洪减灾体系；通过实施水库等工程，基本建成配置优化、利用高效的水资源保障体系；通过实施 综合整治、 水通道等工程，基本建成河湖通畅、水源安全、环境优美的水环境保护体系， 水质得到显著改善 ， 提升水利依法行政及社会管理 水平 和公共服务水平。 6. 制度软环境建设 软环境建设的好坏直接关系到 水利部门 形象，直接影响着学习实践科学发展观活动的成效 ，可进一步 转变机关工作作风、提高了工作效率和质量 。通过水文化的建设，完善健全水管理的各项制度 ， 加强水行政执法，建立水利新闻发布制度， 促进治水活动规范有序的进行 ，从而 推动依法治水和水利管理 ， 提高管理能力和 管理 水平 。 二、经济效益 加强水文化产业建设，建立水利投融资平台，培育水文化优势产业，促进水利经济良性快速发展。发展水利旅游，不仅可以带动经济发展，促进经济结构、产业结构的调整，为水生态环境质量的改善提供支持，而且可以搭建向社会展现良好水生态环境的平台。让水利、水文化为经济发展超前服务。 1. 增加财政收入 仁者乐山，智者乐水，水体景观自古以来就受到人们的青睐，依据市地方特色建设规划建设各具特色的水利风景区，有着很高的景观价值和旅游娱乐效用潜力。以水利风景区为依托的水利生态旅游业成为水利经济新的增长点和发展民生水利的重要方式。 有利于增加财政收入来源。 2. 提高当地居民收入 通过水文化的建设，带 动 全市 经济社会全面发展 ， 拉动了当地经济增长，促进了地方就业 和居民收入的增加，提高了生活水平与幸福度 。 发展旅游业，可以增加当地居民的就业机会和经济收入，还同时带动当地的其他产业发展，如商贸、交通、餐饮、文化娱乐、观光农业、农副加工等，带动当地整体经济水平提高。水利风景区在接待游客的过程中，带动了人流、物流和信息流，并帮助产业链完善，旅游收入的增加，反过来会弥补水利经经费短缺和保护的不足，它的发展壮大对当地老百姓的生活也是一个促进，从而带动一方经济。 3. 促进产业结构升级 水利 风景区的建设是对市大旅游的有益补充和完善，极大地丰富了市旅游产业内容，创新了旅游发展方式，满足其在旅游设施建设和资源环境保护等方面的资金需求，促进全市旅游业的发展。发展水利旅游是促进经济结构的现实选择，不仅可以大大提高服务业的比重，而且可以发挥旅游业在整个服务业中的综合、关联和拉动作用，促进经济结构调整优化。对于边远落后的地区，可促使当地产业结构从第一产业直接向第三产业过渡。依托水利风景资源的优势，发展第三产业，满足城乡居民日益增长的消费需求，实现水资源的可持续利用，丰富水利建设的多元内涵，达到人与自然的和谐共处 。 4. 改善投资环境 水文化规划的实施，有效地改善了全市的投资环境，通过对全市招商引资的情况的分析水文化规划的实施对投资环境改善的效果。 水库周边通过对外引进资金，借助水库辽阔的水面，以及日渐清澈的水质，大做库区旅游休闲文章 ， 因地制宜培植乡村沿库区观光游、库区体验淡水鱼养殖和垂钓游 ， 打造亲水文化度假休闲区 。但如果 政策法规不到位，投融资渠道不畅，建设资金投入不够，风景区发展速度受到影响。 5. 房地产业发展 水利风景区的建设凝聚了人气，聚集了财气，旅游人数逐年递增。景区的建设拉动了沿河地段建设用地大幅增值，促进了景区周围房地产业的快速发展。通过水利风景区周边房地产价格的变化， 充分反映 水文化规划实施对土地增值的影响。 三、文化效益 通过水文化的建设， 广泛开展丰富多彩的说水、讲水、演水、唱水、表现水的文化活动，充分展示水 文化建设 新风貌 。 注重水利工程的文化内涵和人文色彩，把水工程建设与生态建设、水文化建设与旅游开发有机结合起来，突出生态、绿色、环保、人文等现代理念，使之成为人们旅游观光、休闲娱乐的良好场所。激活了旅游休闲资源，丰富了市民业余生活，满足了游客观光游览需求，提高了市民关注水利、发展水利的认识。让人民群众充分享受景区和谐发展的成果，充分感受到了城市面貌实实在在的变化，极大的满足了人类原有的亲水性和亲森林绿地的需求。因此， 积极践行可持续发展治水思路，以水域（水体）和水利工程为依托，以弘扬优秀水文化为导向， 坚持以人为本与顺应自然规律， 弘扬水文化 增进了人水和谐。水文化建设带来的文化效益，极大地提升了软实力水平。 四、生态效益 整齐美观的新筑坝面，焕然一新的管理设施，使水库 水利工程 变成了花的海洋、绿色的世界。 为水生态环境质量的改善提供支持，而且可以搭建向社会展现良好水生态环境的平台。使人们在享受大自然风光中适情怡性、陶冶情操 。 充分发挥水利风景区在提升工程效益、涵养水源、保护生态、培育水生态 加强水利风景区建设与管理，推进资源水利、可持续发展水利，探索水生态环境保护的措施和方式，得到了全社会的高度认可 。故 水利风景资源的开发应坚持生态环境保护优先，水利风景区的建设可以有效促进水生态环境修复和保护工作，统筹实现水利风景区多重作用价值，丰富我国的生态旅游资源，体现人文理念和生态效益的统一。景区水生态环境明显改善，人与自然 则会 更加和谐。 五、资源效益 长期以来，受计划经济体制的禁锢和影响，基层水管单位无视大量水利资源的存在，致使水利资源综合开发与保护管理长期处于低水平状态，影响国有资产保值增值，进而影响水利工程安全使用。 水利风景区不同于一般的山水风景区，其最基本的功能是防洪保安，再是保障城市供水，涵养城市环境，最后是 其 旅游休闲观光价值。 因此，政府在水利工程上的高投入，实现了高回报，拦蓄形成丰富的水资源，在防汛排涝、城市供水、蓄水滞洪、农田灌溉方面，筑起了坚固的用水安全屏障。通过加强水利风景区的管理，注重水工程的文化内涵和人文色彩，不仅 给游客创造了一个近距离的 “ 亲水 ” 平台， 使水利资源得到了合理的开发和科学的利用，而且保障了水利工程安全运行，发挥了应有的效益。 六、环境效益 通过水文化建设，依托城市建设，定位于改善城市环境，有利于提高水工程的文化品位，满足人们对水环境的文化需求。 将人水和谐贯穿于水利工程规划、设计、建设、管理全过程，彰显水利工程的文化功能 ， 展现治水兴水的文化魅力 。景区水系和绿化带组合增效，水体自净显著提高，在降低环境污染负荷、提高地下水位、调节温度与相对湿度方面发挥巨大作用。 城市气候 明显改善 ， 促进人与自然和谐相处 。真正达到生态景观工程的效果。水利风景区的建设和发展，大大提高了水利工程的经济社会效益，实现了水利工程价值的再提升。 结语 生态水利景观，正越来越多地走进寻常老百姓的生活当中，成为各地旅游的一道风景线。通过水文化建设， 营造团结和谐、充满活力的良好氛围，增强行业凝聚力和影响力，激发行业的创造力， 提升水利的社会地位和影响力， 有力推动 市水利事业又快又好地发展，促进全市的经济社会可持续发展。 参考文献： 毛春梅，陈苡慈等．新时期水文化的内涵及其与水利文化的关系 ．水利经济， 2011 ， 29 （ 4 ）： 63 － 65 ． 孙宗凤，毛春梅等．连云港市水文化建设初步研究 ．江苏水利， 2011 ， 4 ： 14 － 16 ．

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何谓正常的地震能量释放？

热度 7 qsqhopeiggcas 2012-11-7 07:54

每当某个地区发生一个 4~5 级的地震后，地震专家们都会出来解释一番，不外乎说“不要恐慌，这是正常的能量释放”。这句话正确吗？如何看待？ 先看看“正常”正确与否。为解释清楚，我们先从一个例子开始。如对一个 6.5 级的地震危险区，在其孕震过程中，会发生 6.0 级左右的震群事件，之后还会发生多次 3.0~5.0 级的 preshock 事件，在临震前也可能会发生 3.0-4.5 左右的 foreshock 事件。等这些事件累积到一定程度， 6.5 级的地震发生。因此强震是典型的岩石累积损伤诱至突变的结果。 若发生的是 preshock 事件，离强震发震时间较远，可认为是“正常”的；若发生的是 foreshock 事件，强震即将来临，这样的事件你还认为“正常”吗？ 过去，地震学家们搞不明白某个地区发生一个 4~5 级的地震后，距临界状态还有多远，且说“正常”的可能性较大，因此多以“正常”解释之。 再谈谈“能量释放”。岩石声发射试验告诉我们，在加载状态和卸载状态都会有破裂事件（微震）发生。在加载状态下，发生的微震事件标志着能量是积累的，只有在卸载状态下，发生的微震事件标志着能量是释放的。因此，对一个特定的地震区，只有主震和其后的余震事件代表能量释放，之前的任何地震事件标志着能量处于累积状态。 没有能量积累，哪有能量释放？能量守恒原理对自然对象的演化普遍适用，不会对强震孕育过程不适用。 做地震预测科学研究的人士，基本概念必须清楚。如连基本概念的内涵和外延都不甚了解，将会以讹传讹，专家就成了真“砖家”。

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射线能量和强度

yunyue 2012-10-23 20:24

把射线束比作一支部队，粒子就是一个士兵。 则射线的能量好比士兵的体质，如兵强马壮一语；射线的强度好比士兵的数量，如不计其数，黑压压一片哈。 而射线束在介质中穿行，好比部队冲锋陷阵，损兵折将，那是射线强度减弱了；士兵精疲力竭，那是射线能量减小了。 同时，也可从另一方面理解，X线是电磁波，具有波粒二象性，强度体现的粒子性，能量体现的波动性。

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[转载]唯物主义时空质能观

physics100 2012-10-9 15:12

世界观是人们认识和观测世界的基础。本文综合分析了时间的单向均匀流逝性、三维空间的各向同性,展示了唯物主义的时空观,批驳了唯心主义时空观。在对质量和能量作全面分析的基础上揭示了质量是物质世界的本质,能量是物质的状态属性,质量与能量不能相互转化。 http://dlib.cnki.net/kns50/detail.aspx?dbname=CJFD2007filename=KJXI200718010

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[转载]质量与能量的本来关系

physics100 2012-10-9 15:04

介绍质量、时间、长度和能量的本质和标准计量单位。分析了不同理论下质量与速度的关系,并进行了评述。否定了狭义相对论的质速关系和质能关系。分析了原子能的来源和释放机理。坚信质量是质量、能量是能量,二者不能相互转化。质量守恒。能量守恒。 http://dlib.cnki.net/kns50/detail.aspx?dbname=CJFD2007filename=KJXI200720004

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中学老师讲能量耗散, 大学热力学教授能讲好吗?

热度 3 jitaowang 2012-6-20 06:18

中学老师讲能量耗散 , 大学热力学教授能讲好吗 ? 作者 : 王季陶 “ 热力学第二定律就是能量耗散定律 ” 中学老师在教热力学第一定律就是能量守恒定律的时候 , 可能发现有学生误解成能量是 “ 取之不尽 , 用之不竭 ”. 因此强调 热力学第二定律的 “ 能量耗散 ” 核心 , 以及人类对能源的强烈需求 . 目前大学热力学老师教热力学第二定律时 , 往往强调 “ 平衡 - 非平衡 ” 或 “ 可逆 - 不可逆 ”. 很可能连中学老师所强调的 ” 热力学第二定律的 ‘ 能量耗散 ’ 核心 , 以及人类对能源的强烈需求 ” 也没有讲好, 由 此从理论到理论而脱离实际, 更不会涉及热力学第二定律的 “ 耗散 - 非耗散 ” 的核心概念 , 以及 如何减少耗散充分利用能源 , 创造新物质 , 乃至生物进化 . 2011 年 8 月我写过一篇博文 : “ 科学的一些基本概念要从中学抓起 ”. 其中讲到 : 从网上看到高中物理辅导网 “ 热力学第二定律、能源与环境 ” 教案 , 感到非常优秀 . 尽管完全没有提到数学表达式 , 却很注重基本概念 . 例如 , 在这份教案中 , 说 : “ 四）、能量耗散 　在自然界中的宏观过程由于方向性，使得能量在转化过程中不可能使转化后的能量全部加以利用，总会有一部分能量会流散，这种现象叫能量 耗散。 ” 寥寥几笔就把热力学第二定律的核心要点 “ 能量耗散 ” 的概念讲得很明确 . 在这一点上 , 很多大学物理院系的热力学课程中 , 往往片面地一大堆数学推导 , 却没有充分提及热力学第二定律的核心要点 “ 能量耗散 ” 的基本概念 . 京翰教育旗下网站－高中物理辅导网 www.wulifudao.com/DatumInfo-795.aspx cited 2011-8-14 当时我还发 Email 建议教案中加入 “ 热力学第二定律就是能量耗散定律 ” 的字样 . 最近还发现 : 当知网上 高中物理教学质量检测讲义 中的题目很有深度 , 例如 : 2 ．关于能量耗散，下列说法中正确的是（ ） A. 能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了 B. 能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性 C. 能量耗散表明，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了 　　 D. 能量耗散从能量转化的角度，反映出自然界中宏观过程的方向性

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时空的相对性原理（原创）

热度 2 fanjing1 2012-5-8 22:54

时空相对性原理.doc 相对性原理是物理学最基本的假设之一。让我们回顾相对性原理，从历史中寻找物理学未来的发展方向。 伽利略相对性原理指出，物理学定律在一切惯性参考系中具有相同的形式。鉴于当时科学发展水平，伽利略相对性原理主要适用于经典力学领域。爱因斯坦把伽利略相对性原理从力学领域推广到电磁学领域，指出任何力学和电磁学实验现象都不能区分惯性参考系的绝对运动，这就是狭义相对性原理；更进一步，爱因斯坦指出：物理定律在一切参考系中都具有相同的形式，这就是广义相对性原理。 到广义相对论为止，相对性原理似乎已经发展到极致了。可是，生命现象看起来并不像热力学第二定律描述的那般走向寂灭；薛定谔方程在爱因斯坦时空并不符合相对性原理；物理学家期待的对称性总是发生那么一些破缺；暗物质和暗能量无处不在却又难以捕捉。物理学基础理论 100 年来几乎没有明显进步，数学倒成了物理学家的遮羞布。问题到底出在哪里呢？ 笔者大胆猜测， 21 世纪物理学的进步必须依赖于时空观念的革命。如果把广义相对性原理进一步推广，则有可能发展出不同于爱因斯坦的新时空观。为了便于理解，保持与前辈理论的兼容性，笔者提出时空的相对性原理。 时空的相对性原理认为：不存在绝对的时空，爱因斯坦时空只是宇宙中众多时空结构的一种，在每种时空结构内部，物理学定律具有相同的形式。 这个假设过于大胆，笔者愿意接受善意的批评，准备随时修正自己的观点。但是，提出这个假设或有这种想法的学者却不止一位，并且都有较为详尽的论证。笔者不过是妙手偶得，想出了一个好记的名字。 理解这个假设需要首先对时空的概念进行梳理，让我们先从空间开始......(请下载完整word版)

个人分类: 个人随笔|2603 次阅读|2 个评论

北京农民自制风电跑车，最高时速达140公里——违背能量守恒了？

热度 1 sincos 2012-4-17 08:43

农民自制风电跑车 最高时速达140公里(图) 2012-04-17 01:26:58　来源: 北京晨报 (北京)　 有 7037 人参与 手机看新闻 转发到微博 ( 84 ) 核心提示：北京农民唐振平从小喜欢和机器打交道，他近日自制出风电“跑车”，车的最高时速可达140公里。唐振平称，这是自己花了1万多元花了3个多月自制的风能发电跑车。 晨报讯 通州永乐店镇半截河村的大马路上，绿树成荫，一辆不足一米高的蓝色“敞篷”小跑车(见图)以时速60公里的速度驶过，引来路人频频侧目。甚至引得一辆白色 大吉普尾随拍照。这辆“明星”跑车出自通州农民唐振平之手，车头顶着风扇，车尾立着翅膀状尾翼，造型非常拉风。唐振平说，这是他花了1万多元耗时3个多月 自制的风能发电跑车。 唐振平的“跑车”有前后两个发电装置，车尾处有电池，车头有电风扇。这辆车最大的特点是，主要靠风力发电行驶，电池两三天充一次电就行 了。车子高不过1米，长两三米。别看车小，可是“五脏俱全”，反光镜、刹车灯、转向灯……一个都不少。唐振平说，跑起来最高时速能达到140公里。记者看 到，开到时速60公里，车子很稳定，小巧灵活，加上主人车技不俗，转弯、倒车看得观众直叫好。 造型上，这辆车也十分有看头。蓝色的车身颜色就已经十分抢眼，它头尖尾宽，无顶，只有三块挡风玻璃。酷似驰骋赛道的F1赛车。唐振平说，车是照着飞机做的，“本来是想做有顶的，可开可关，但是钱不够。” 唐振平是半截河村的村民，从小就喜欢跟机器打交道，初中物理课是他的最爱。现在他就一门心思琢磨“汽车”。他说自己的车可以风力发电，尾翼的两个翅 膀是等日后有钱了做成太阳能发电装置的，他希望有专业的工程师或汽车企业看中自己的发明，和自己合作，把这个想法和技术升级，用到大汽车上。 (本文来源：北京晨报 作者：刘洋) 责任编辑：NN053 Source： http://news.163.com/12/0417/01/7V8NFATO00014AED.html 应该没有违背能量守恒，但是开车的时候风机发电会增加电动机的负担啊！

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中微子“显赫”的历史年表

kejidaobao 2012-4-11 14:51

中国大亚湾实验组发现“中微子第三次振荡”的欢呼，以及去年9月“超光速中微子”引发的轰动，使中微子一跃而成“科学明星”。其实，在粒子世界中，号称宇宙间“隐身人”的中微子一直有着显赫的地位，它的每一步进展都是极具价值的科学突破。现在，让我们一起来回顾它不凡的历史记录吧。 1930年，德国科学家泡利预言中微子的存在。因为中子在衰变成质子和电子（β衰变）时，能量会出现亏损，泡利认为，β衰变过程中能量守恒定律仍然是正确的，能量亏损的原因是因为中子在衰变过程中变成了质子、电子和一种质量小的中性粒子，并预言其为中微子。 　　 1956年，美国科学家弗雷德里克·莱因斯在泡利提出中微子假说以后26年后，在实验中才第一次捕捉到了中微子，也打破了泡利本人认为中微子永远观测不到的悲观观点，莱因斯因此而荣获1995年诺贝尔物理学奖。　　 1962年，美国科学家莱德曼、舒瓦茨、斯坦伯格通过加速器产生中微子流，发现第二种中微子——μ中微子，荣获1988年诺贝尔物理学奖。 　　 1968年，美国科学家雷蒙德·戴维斯发现太阳中微子失踪，1987年，日本神岗实验室小柴昌俊和美国IMB实验观测到超新星中微子，他们的研究成果共同开创了一个新领域的研究——中微子天文学，戴维斯与小柴昌俊共同荣获2002年诺贝尔物理学奖。 1989年，欧洲核子研究中心证明存在且只存在3种中微子。 1998年，日本的超级神岗实验以确凿的证据发现中微子存在振荡现象，即一种中微子在飞行中可以变成另一种中微子。 2000年，美国费米实验室发现第三种中微子，τ中微子。 　 2002年，日本KamLAND实验用反应堆证实太阳中微子振荡。 　　 2003年，日本K2K实验用加速器证实大气中微子振荡。 　　 2012年，中国大亚湾中微子实验室宣布发现中微子的第三种振荡。 　　 值得纪念的是，1942年，中国科学家王淦昌提出利用轨道电子俘获检测中微子的可行方案，美国科学家艾伦成功地用这种方法证明了中微子的存在，但当时的实验不是非常成功，直到1956年，莱因斯成功实现了王淦昌的建议。 封面图片为大亚湾中微子实验探测器，由中国科学院高能物理研究所提供，金功博设计。（本刊记者 杨书卷）

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科普量子力学（2）p^2+m^2开平方

yuedongxiao 2012-4-7 01:40

我在前面提到 ，量子力学里的“量子波”的形式是 ，其中E为粒子的能量，p为动量（为简单起见我们暂只考虑一维的情况）。这不过是把 的光子能量公式加以推广。 显然 ,以及 这个波函数必须满足的方程可以由能量-动量公式推出。薛定谔方程 就是套用用牛顿力学的动能公式 （m是质量）。 而狭义相对论的能量公式是： 。如果p=0，那么 E = m，就是那个著名的爱因斯坦能量公式 ， ，c是光速。有一位理论物理学家说，方程里总有这些 之类基本常数，很蠢，所以干脆令它们都等于1。这样公式简单、物理清楚多了。 如果直接套用这个能量公式，我们就得到Klein-Gordan方程。薛定谔最初其实就是采取的这个方案，但因为其计算结果不能给出正确的氢原子精细结构，被薛定谔放弃了。总之，当时认为，量子波动方程里含对时间的二次偏导是不行的。 很多物理学家当时都在考虑这个问题，有一个想法是，如果把 两边开平方如何？这样左边就是E，对应的就是对时间的一次偏导。 如果简单的两边开方，我们有 。 但这个结果右边出现平方根，非常的ugly，而且不知怎么处理（如果p远小于m,那我们可以泰勒展开近似，但一般情况就无法处理）。怎样开方，使右边只出现m,p的一次方呢（不含平方根之类）。 约80年前，有位天才的理论物理学家解决了这个问题，并由此预言反物质的存在，获得了诺贝尔奖。你可以自己试试能不能解答。 PS：科学网这个公式输入的插件不错，但用起来太繁琐了（也许我没找到正确方法？）

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难道宇宙在大爆炸以前是Nothing？

热度 13 wangxh 2012-3-21 09:00

按照宇宙大爆炸学说，宇宙“起点”是一种只有质量、能量而不占空间的物质。 俺奇怪的是： 难道宇宙在大爆炸以前是Nothing ？ 所以俺倔人认为，宇宙大爆炸仅仅是“真正的宇宙”的一个小小的扰动而已，或者说宇宙大爆炸时的宇宙仅仅是“真正的宇宙”的一个存在状态，而不是起点。

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信息与物质、能量的区别在于信息是一种功能性对象

热度 4 hongkunhui 2012-3-14 16:24

1 、功能一词的基本含义 。 质料、形式、属性这三个词汇在抽象的哲学中经常使用，亚里士多德的四因说就有质料因和形式因的说法。但“属性”一词有时也在日常用语中使用。一般情况下，属性中包含着对象所具有的特定作用。属性指对象与它者相互作用中表现出来规定性。 要素、结构、功能这些词汇早期是系统科学中的概念。但由于系统科学的普及，功能一词在目前的日常用语中也广泛使用，不再专属于系统科学。按日常用语的理解，所谓对象的功能无非就是指特定对象（不一定只有系统才有功能，其他非系统对象也有功能）对其他对象发挥的作用，可以这样理解：某某对象的功能 = 某某对象发挥的作用。 2 、 信息不是物质、能量只可能是功能性对象 按维纳的理解：所谓信息既不是物质、也不是能量，那么除了物质、能量之外，还有什么东西还可以拿出来区分呢？当然有，这个对象就是物质、能量发挥的“作用”（功能性对象），把这个功能性对象作为认识对象从产生它的物质、能量对象中剥离出来，区别出来，就好理解信息与物质、能量的区别与联系了。 信息其本质上就是指一种非实体的功能性的对象，或者说是一种能够对信宿发挥特定作用的功能性对象，能够消除所谓不确定的对象，能够消除不确定性的对象不是功能性对象又是什么呢？不过，这个功能性对象要负载于一定的物质载体之上才能存在，才能发挥作用。 严格讲功能还有对象直接的功能和间接的功能之分，直接功能指某某对象直接发挥的作用，如物质实体通过四种相互作用对其他对象发挥的作用。然而，物质、能量产生的直接的功能性对象绝对也不是信息，直接存在的功能不是信息。 间接功能指某某对象间接发挥的作用。间接发挥的作用当然是需要中介的，信息就是需要中介（载体）才能够存在，才能够发挥作用的功能性对象。所以，信息的存在是需要二个依赖：其一，既依赖于产生它的对象（信源），其二、还依赖于负载或转载它的载体对象（特定媒介）。信息与物质、能量实体的区别就在于，它仅仅是某某对象的间接的功能性对象。 3、广义信息的定义 “信息是通过特定媒介对存在者的存在及存在者之间的关系存在的映射、显示或反映，（内涵）是存在者的可以被转载的、间接的、非实体性的、功能性的存在对象（外延）。 这可能是一个可以兼容简单系统和复杂系统，兼容本体论和认识论信息的广义信息定义。 欢迎讨论！！！！！！

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我们真需要如此光亮吗？

热度 8 wangxh 2012-2-20 18:16

光亮，对于一些人来说是那么的可望不可及，而另外更多的人们却在无端地无度地挥霍着。 记得小时候，一个大约2厘米长的煤油灯火焰头陪伴我和哥哥读完了小学与初中。而母亲是坐在离火焰头3、4米的、已经非常幽暗的炕上完成一家人的衣物缝补。记得有一次我把油灯放在了吃饭桌子上，这样感觉更亮些。父亲却说，“高灯下明”，把灯放在较高的柜子上，整个屋子都是明亮的。母亲还“帮腔”说，“你试试饭能不能吃到鼻子里？”全家人说着笑着，充满着欢乐。 短短三四十年，一切都改变了。不仅一座座城市变成“火树银花不夜天”，就连乡村也都亮了数十倍。可是人们还是“感觉不满意”，亮些、亮些、再亮些，永无止境！ 亮，就意味着能量的消耗，也意味着能量的耗散——目前我们利用的发亮器件都伴随着部分能量的无用不可逆转化——废热！先不说这些废热引起的次级不良影响，就单说能量的消耗足以引起世界的一波波危机。 中国人的节能意识很差，就算我们有时“真需要那么亮”，但其它时间呢？比如没有人的卫生间，灯是亮着的，水是流着的——鄙人没有估算过，不过就单单这两项中国每年不知道白白流走多少财富！鄙人自认为自觉性还是很高的，过去走廊里的灯不是声控的，俺经常关闭开关；卫生间的灯至今不是声控，所以大白天俺也经常关灯。想法很简单，这种无端的浪费真是一点用都没有，另外也是举手之劳嘛。俺办公室的灯总有四组，每组3个20瓦日光灯管。经过试验，开8个灯管足够工作、学习、与学生讨论问题，所以俺就把每组中间灯管“弄灭了”。多少年过去了，估计光这种形式“节省”，应该为社会、学校“省出”一个自然基金了吧？ 从上世纪风起云涌的节能灯，至今方兴未艾。大多数人只知道使用时的确节能，但是包括“制造”与“环境保护”两项在内，总体上还是节能吗？鄙人曾经计算过家里的节能灯情况，单从成本上说，绝对“得不偿失”！ 最近几年，国家某些部门又大力提倡研发LED发光器件。如130瓦的高压钠灯与26瓦的LED等亮度相仿，甚至有的城市已经开始“更新换代”。可是有关部门是否认真论证过，这些制造成本很高的新产品到头来的“节能效果”也会得不偿失呢？就拿俺比较熟悉的蓝宝石LED基片制作来说，高纯氧化铝原料制造是高耗能的，生长蓝宝石晶体是高耗能的，LED基片加工也是高耗能的，还有后续进一步的涂层生长、装配等， 节能 ——已经是小巫见大巫喽！

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2011年全球地震分布全程演示

热度 6 Majorite 2012-2-17 04:57

2011年全球地震分布全程演示 http://bigbrowser.blog.lemonde.fr/2012/02/10/craquements-terre-2011/ http://www.youtube.com/watch?feature=player_embeddedv=cwWn_W6ZbT4 科学工作者必须一看 国内的读者打不开上面那两个连接，可以试试下面这几个： http://www.specialist-online-dictionary.com/video/science/video/cwWn_W6ZbT4/2011%E5%B9%B4%E3%81%AE%E4%B8%96%E7%95%8C%E3%81%AE%E5%9C%B0%E9%9C%87-%E5%88%86%E5%B8%83%E5%9B%B3-World-earthquakes-2011-Visualization-map-2012-01-01.html http://www.laboiteverte.fr/visualisation-des-tremblements-de-terre-en-2011/ http://www.ufunk.net/en/japon/world-earthquakes-2011-visualization-map/ http://theperiledsea.ning.com/video/2011-world-earthquakes-2011-visualization-map-2012-01-01 http://www.2012honduras.com/2012/02/12/world-earthquakes-2011-visualization-map-2/

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相互作用：从力、能量到信息

热度 3 hufeng 2012-2-12 22:39

家里在五年前收养了一条小狗，我们经常会给它煮一些肉骨头之类的食物补充营养。这个时候，当你拿起它的饭碗去盛的时候，它会兴奋得围着你转圈。我常常给它下命令“坐下，不动！”，于是，小狗坐下了，在原地用最热切的眼神盯着它饭碗中的食物，并且用最大的热情摇着尾巴。你完全可以感受到小狗脑袋中的那种原始欲望与“文明力量”的斗争。食物冷却后，我只需轻轻说一句，“过来”，估计当这个声波刚刚碰到小狗，它就跳起来冲向食物。看着狼吞虎咽的小狗，我知道了，这个时候信息重要性！ 通过这些年来的学习和研究物理，我知道力和能量的概念在物理理论中占据中心的地位。 17 世纪牛顿在苹果树下领悟到，使得苹果掉下来的力和使得月亮绕着地球旋转的力是同一种力，从而提出了万有引力的概念，这是一个伟大的统一。在此基础上，结合牛顿力学三定律，可以推导出行星的运动规律。人类第一次发现“天上”的物体和地面的物体遵循相同的规律，这给当时脑袋里只装着“上帝”的人极大的冲击。法国的拉普拉斯更是把这种世界观推倒了极端，他认为知道了一个系统中构成粒子的初始状况，根据粒子受到的力并运用牛顿定律，就可以预言这个系统任何时候的状态。这一类的习题，我们在中学已经做了无数道了。 18 世纪以前，当时的普遍观点认为热是一种神秘的流体，并且有着种种古怪的性质，如没有质量。经过一批科学家的努力，到了 19 世纪中叶，人们才明确认识到热不过是构造物质原子的一种无规则的运动，热这种能量与其它的能量，如机械能、电能可以进行转换和转移，并且在这个过程中，总的能量守恒，即是热力学第一定律。紧接着，科学家又发现了热力学第二定律，它指出了热和其它形式的能量转换的不对称性。可以把机械能或者电能 100 ％转换成热能，但是热能原则上不可以对称的完全转变回去。对于热的这种深刻认识，正如爱因斯坦指出的，一旦区分开了温度和热的概念，热学得以飞速的发展。 在电磁学领域， 19 世纪的时候，丹麦物理学家奥斯特发现了电流可以对小磁针有力的作用，在自然统一的思想下，法拉第通过 10 年的研究，终于发现了磁对电的作用。当时的物理学家，在此基础上提出了电场、磁场的概念。场观念的提出，是人类认识自然的一个大进步。电场、磁场看不见，摸不着，没有质量，弥漫在空中，其基本性质是对放入其中的电荷，磁极产生力的作用。但在现代的物理学家看来，“ 正如他坐的椅子一样实在 ”。 根据麦克斯韦提出的描述电磁场性质的方程组，物理学家预言了电磁波的存在，并且得到实验验证。这也许是我们现在这个世界上遍布手机，到处“电磁污染”的源头。 物理学家一直一来就有一个伟大的梦想，希望有一天能够发现所有的力，所有的相互作用原来本质上是同一个东西。牛顿发现万有引力的发现，统一了地球表面的力和行星运行受到的引力，是这个梦想的第一次伟大实现。爱因斯坦把他的后半生都投入到了这个梦想中，希望把引力和电磁力同一起来，最后是没有成功。但这位“现代物理之父”的精神还是留传了下来，找到一个 theory of everything （万有理论）成了一批物理学家的梦想。 当我们抬起头来，把目光脱离物理学家研究的没有生命的粒子、场，会看到我们周围一个生机勃勃的世界。从物理学家到生物学家的转变，并非简单的研究对象的改变，比如从研究一盒子飞来飞去的气体分子，到研究一群自由飞翔的鸟。而是随着研究领域的变化，整个的思考范式，审美趣味都在变化，其中一个明显的变化是所谓能量、力的概念在研究鸟群的时候已经让位给了信息的概念。 1995 年的时候，比利时的物理学家 Vicsek 等提出了一个模型解释鸟群为什么可以形成一个一致的飞行方向。对于一个由成百上千只鸟组成的群体，很难想象有一个领导者在那儿发号施令。目前一个普遍的认识是每只鸟都是只与周围的几个邻居有相互作用，所谓的局域相互作用。在 Vicsek 的模型中，这种相互作用表现为每只鸟都能保持固定的速度大小（不考虑能量了！），而速度方向是在获取了自己邻居的方向信息后，算术平均后得到自己下一个时刻得运动方向。通过这个模型，他们指出只有在一定的密度和噪声的情况下，鸟群才能形成一个确定的方向。生物学家对物理学家把他们心爱的生物个体，鸟，鱼，当作粒子对待很不满，建造了一个更加“人性化”的 zonal model 。在这个模型中，如果邻居离开当前个体较远，这个个体会受到群体的吸引，而如果太近，这个个体会远离邻居，保持自己的空间。在中等距离的时候，会计算邻居平均的运动方向。这个模型目前在一种 surf scoter 的水鸟的群体运动中得到了证实。 为了研究真实鱼群中的鱼所用的相互作用规则，最近普林斯顿大学 Couzin 教授和悉尼大学 Herbert － Read 博士的两个小组开始确定鱼群中的鱼如何与自己的邻居交换信息。 Couzin 教授小组研究了两条和三条鱼，是如何相互作用的，他们发现单条鱼常常通过速度变化调整与前后邻居的位置关系，至于两侧邻居的运动方向似乎对其影响不大。在 zonal model 中假设的平均邻居的速度方向并没有被观察到。这种速度的变化似乎既受到前面鱼的影响，也受到后排鱼的影响。 Herbert － Read 博士小组也研究鱼的相互作用，但可能因为研究鱼的种类不同，得出的结论不完全一样。他们调查了 2 ， 4 ，和 8 条鱼组成的群体，发现单条的鱼一旦与邻居距离超过了一个固定值，会通过加速来保持与其邻居的距离。如果邻居与自己距离太近，单条的鱼会调整自己的速度来保持他们之间的距离，并且单条的鱼只对自己最近邻的邻居的速度做出反应。现在的实验结论很琐碎，还处在公说公有理，婆说婆有理的阶段。 关于信息如何在动物群体中传播，早在 1930 年代就引起了生物学家的注意。俄国生物学家 Radakov 就描述了受到惊吓的鱼群会从前往后调整运动方向，形成了一种波的图案，从前向后传播。只是很可惜，到现在这种研究还只是停留在定性描述的层次上。 我并不怀疑，在构成这些生物个体的底层细胞中，能量和力仍然起着核心的作用，实际上很多物理学家正在用这些概念研究的蛋白质如何折叠的问题。但到了生物群体，如鸟群、鱼群这个层次上，信息就取代了能量、力的概念占据一个中心角色。我很欣赏物理学家盖尔曼对自然真理的比喻，他说就像一层层的洋葱，每一层代表不同层次上的真理。在认识自然的每一个层面上，会有不同的真理，也会伴随有不同的关键概念。 胡锋 2012-2-12

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能量场到底是什么玩意？告诉你一个看不到的世界！

热度 3 daodezhenjing 2011-10-17 11:19

　　爱因斯坦很早就预言，实体和场是统一的，实体就是能量密度比较大的地方，而场则是能量密度比较小的地方，每一个实体周围都有一个场的存在。可实体和场是怎样统一的，场又是以什么样的形式存在的呢？ 　　毫无疑问，实体和场的矛盾之大，让不少人感觉它们是不可能统一的。可爱因斯坦就是爱因斯坦，其它的科学家是没有办法比的。这不是因为别的，而是爱因斯坦一直用正确的哲学理念指导着，而其它科学家则不一样，他们被时髦的哲学所主导。爱因斯坦的哲学本质就是一元论，他相信物质的统一性，相信实体和场的统一，相信电磁力和引力的统一，相信光的波动性和粒子性的统一。不过，爱因斯坦所处的年代，还是机械的一元论占据主导地位，这使他并没有从根本上解决这些难题。 　　机械的一元论就是以太观，以太一直被西方人机械地认为是连续在空间却是死寂不动的东西，而且和实体没有关系。可真正的一元论并不是如此，我们可以看看中国的气一元论，它认为连续在空间中的统一物质并不是静止不动的，而是在紧张的相互压迫中存在的，反抗周围物质的压迫是一切存在物的本性，正是这种本性的存在，才使局部物质在反抗周围物质的压迫中组织起来，成为这个世界中一个个可观察的实体。 显然，用辩证的一元论可以解决现代科学的众多难题，如物质的本性问题－－紧张、反抗，生命力；力的来源问题－－相互压迫，组织产生引力，离散产生斥力；能量问题－－物质的紧张程度，实体中物质紧张程度高，场中物质紧张程度低；能量传递问题－－连续物质紧张程度的变化，物质有序和无序的变换。当我们明白这些，回头再来看爱因斯坦的预言，就会觉得爱因斯坦的大脑确实不同一般，应该好好研究研究，他怎么仅仅凭借和我们一样的脑想出那么多和我们观察不一样的事实，其实，这就是思想的力量。 　　要理解场，首先要理解物的本性，那就是每一个物体都是在反抗外在世界变化中存在的，这是它秩序存在的基础。如果没有外在世界的变化，这些有秩序的物体都会按照热力学第二定律单调地走向无序。虽然这些外在世界的变化我们看不到，但它却是客观存在的，如果不承认它，就会走向神秘主义和不可知论的陷阱。比如，秩序为什么存在？难道真的是无限的偶然？这是典型的不可知论，如果再胡思乱想是上帝的创造，那就是进入了神秘主义。为什么我们不能理性地承认它们的存在呢？ 　　每一个物体都是在反抗外在世界变化中存在的，认识到这一点极为重要。它可以帮助你认识到一切实体都是一些动态的存在，这个世界也根本不存在死寂不变的东西。就拿原子来说，它内部蕴藏着巨大的能量，可为什么它不爆发出来，原因不就是它在被压迫中存在的吗？有压迫就有反抗，正是在这不断地反抗之中，形成了原子的层次结构。这个结构和空间是连续的，中心物质密度极大，而随着远离中心物质密度不断变小，并逐渐和空间形成一致。当然，这样的结构是不可能静止的，它只可能是一种动态的平衡。认识到这一点，就很容易地知道，实体和场的区别就象是原子和它的空间之间的区别一样，不同的只是物质密度，在质上完全一样。类比过来，地球的空间就是地球的能量场。实体也是一样，只要它存在，就一定在它的周围有一个能量场的存在，这是它秩序存在的基础。 　　实体是物质一种动态的存在，场也是同样，可场中的物质是怎样运动的呢？要认识这一点，就要了解物质的两种运动形式，一种是线性的，即相对稳定不变的实体连续地在空间中移动，另一种是非线性的，它就是依赖连续在空间中的混沌物质有序和无序变换传递能量。场中的物质显然不可能是实体的运动，其中的运动只可能是非线性的，即连续物质的有序和无序变换。明白了这一点，就知道实体和场统一的秘密了。从无序到有序是实体的产生，从有序到无序是实体的灭亡，如果拉长时间尺度，实体的周期产生与灭亡就是能量场，如果缩小时间尺度，暂态的有序就是实体。 　　这种观点对吗？大家提点建议！

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引力场的能量

热度 2 chenfap 2011-9-30 09:00

引力 场的 能量 （物理学上的时空与物质5 8 ） 第 六 章 广 义相对论关于 物质 的基本概念和基本规 律 § 6.5 引力场的能量引力理论中的能量守恒定律 本节先讲引力场的能量，然后讲引力理论中的能量守恒定律。 6.5.1引力场的能量 论。 本书也将 在 6.5.2小节中，对 这些问题 比较详细地加以说明。 第六章 参考文献 LandauL.D.andLifshitzE.M. ， 1975 ，“ TheClassicalTheoryof Fields”，TranslatedbyHamermeshM.，PergamonPress，Oxford CarrollS.2004,“SpacetimeandGeometry”,AddisonWesley,HongKong. 陈方培.2000,“引力场的能动张量定义的历史争论及重新研究”. 河北师范大学学报 24,326.

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我打死了“麦克斯韦妖”！

热度 4 daodezhenjing 2011-9-28 12:21

　　自从热力学第二定律出现以后，人们一直怀疑宇宙是不是也在按照热力学第二定律单调地走向死寂。一般的理性认为，世界不是单调的，而是有来有回，有得有失，可热力学第二定律却只允许秩序的消失，却不允许秩序的重建，如此一来，宇宙就真的不宇宙了。 　　为了批驳“热寂论”，麦克斯韦设想了一个无影无形的精灵（麦克斯韦妖），它处在一个盒子中的一道闸门边，它允许速度快的微粒通过闸门到达盒子的一边，而允许速度慢的微粒通过闸门到达盒子的另一边。这样，一段时间后，盒子两边产生温差。可精心的研究发现，麦克斯韦妖是成不了事的，因为它还要判断到底哪一个是速度快的，哪一个是速度慢的，这需要能量。 　　值得一提的是玻尔兹曼，他发现了一种令人惊讶的现象，那就是在已经走向热平衡的系统里，并不是绝对的无序，而是仍然有一些秩序的存在，普里高津就是抓住了这一点研究了秩序产生的条件，创造了耗散结构理论，从而证明有序在一定条件下也是可以产生的，这使很多人大大地松了一口气，宇宙再也不用单调地走向死亡了。 　　客观地说，耗散结构理论只是系统论的一种发展和补充，系统论的创建已经有上百年了，可至今仍然无法解决系统问题，得到的进展也是廖若晨星，问题出在哪里呢？经过认真地比较，我们发现至今的系统论仍然缺乏一个灵魂，那就是必然性，没有必然性，就永远无法解决系统问题，因为否定必然，把自然秩序建立在无数个偶然之上的想法是荒唐的，也是非理性的。在耗散结构理论中，它的一个论点就是中心要素的产生是随机的和偶然的，可事实上，哪一个要素能够竞争出来成为中心要素和它们所依赖生存的环境有着密切的关系，不管这个要素多么弱小，只要得到了大环境力量的支持，就可以迅速由弱变强成为统治者，而那些看起来挺强，却不知道顺应环境的要素，只能在大环境力量的抑制下走向衰亡。因此，中心要素的产生是环境意志的一种体现，根本不是偶然的。耗散结构理论只是探讨了系统产生的原理，却没有对系统如何保持稳定进一步研究，事实上，任何一个系统的秩序存在也并不是偶然的，而是和它所依赖生存的环境密切相关，因为相对于巨大的生存环境，每一个系统的力量与之相比都是微不足道的，它要想生存与发展，就必须在与外在环境变化的对立中不断地寻求统一，系统的变化和环境的变化是一一对应的，根本不存在一个死寂不变的东西。 　　找回了必然性，“麦克斯韦妖”就没有存在的必要了。首先一点，热力学第二定律并不是预示着能量的消失，因为在热平衡的系统里，能量是以一种更微观的形式存在的，那就是物质的有序和无序周期变换。你可以仔细地观察每一个走向热平衡的分子环境，你都可以发现在它的微观，不断有大量原子组织起来，形成一个暂态的有序结构，不过它并不稳定，很快就会离散开来走向无序，从有序到有序释放能量，而这些能量又引起分子的重新有序，周期往复，能量就以这种更微观的形式保存下来。 　　或许有人惊奇，这里怎么可能有秩序的存在，难道它违背了热力学第二定律。不然，热力学第二定律是由物质的本性引起的，如果我们忽视了这种本性，就永远无法理解热力学第二定律中的单调，更无法理解秩序的产生。这种本性是什么呢？原来，真实的空间中的物质不仅是连续的，而且是在紧张的相互压迫中存在的，反抗周围物质的压迫是一切存在物的本性。这也就是说，物质和能量是密不可分的统一体，能量就体现在物质的紧张程度之上，有序的物质密度大，彼此之间的紧张程度高，内聚的能量也大，无序的物质密度小，彼此之间的紧张程度低，内聚的能量也小。因此，从有序到无序变化会释放能量，从无序到有序变化会吸收能量，自然界的能量就是通过连续物质紧张程度的变化在空间中流通。 　　显然，物质的本性就是热力学第二定律的答案。这种本性使它走向物质的平均化和紧张程度的平均化。但我们还要看到，正是这种本性的存在，使局部物质有可能在反抗周围物质的压迫中组织起来。如果没有这种本性，秩序现象永远无法理解。物质本性展现给我们的是一种完美的对称，可它的不对称到底是从哪里来的呢？如果你想从物质的差异上来寻求，永远是没有答案的，它的答案只可能在它的运动过程当中。事实上，我们研究每一个系统的发展过程，都可以发现这种不对称的存在，具体地说就是系统的产生、发展、壮大阶段是物质和能量的蓄积过程，它的发展速度相对较慢，而系统的衰退、灭亡阶段是物质的离散和能量的释放过程，它的速度相对较快。为什么会出现这种现象呢？让我们从系统的控制角度来分析一下，你可以观察自然的每一个系统，“一”控制“多”都是它的基本特征，“一”和“多”之间本质上是一样的，在力量上也无法和“多”相比，可“一”怎么可能控制“多”呢?原来，“一”就是充分利用了物的本性，谁听我的话就支持它在系统中产生并发展，谁违背我的话就抑制它使之在系统中衰退并灭亡，通过众多要素之间的竞争，“一”就可以用很小的力量来实现对“多”的控制。正是有了这种不对称的存在，使得能量可以在这种不对称的环境中积聚，积累到一定程度，它迅速释放出来，就可以避免这个世界单调的无序。 　　自然是对称和不对称的统一体，绝对不可能只单调地走向无序，也不会单调地走向有序，它们的存在都是有条件的，有序可以向无序转化释放能量，而这些能量的不对称释放可以引起周围物质重新的组织，自然界的物质不都是这样吗？组织起来、离散开来，再组织起来，再离散开来，组织起来就是事物的生，离散开来就是事物的亡，自然的本质无非是生死二字。

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震级-能量- Benioff应变换算

热度 1 qsqhopeiggcas 2011-9-17 20:55

当前震级标度有以下几种：地方性震级 M L ， 短周期体波震级 m b 、长周期体波震级 m B 、面波震级 M S 、矩震级 M W 以及持续时间震级 M D ，常见震级标度换算公式如下： 对于 M W 震级的转换采用以下方法，在大多数破坏性地震的震级测定中，当 6.4 ＜ M S ＜ 7.8 时， M W ＝ M S ；当 M S ＝ 6 时， M W ≈ M S ，相差很小；在较小震级范围内 M W ＝ M L 。 震级 M L 、地震矩 M 0 、地震能量 E 和 Benioff Strain 之间换算关系如下： 当不同的震级标度统一换算为 M L 时，表 1 给出了震级及相应的能量、 Benioff 应变值。 表 1 震级 - 能量 - Benioff 应变换算表 震级 ( M L ) 地震距 M 0 能量 E Benioff 应变 1 3.55E+10 1.77E+06 1.33E+03 2 1.12E+12 5.61E+07 7.49E+03 3 3.55E+13 1.77E+09 4.21E+04 4 1.12E+15 5.61E+10 2.37E+05 5 3.55E+16 1.77E+12 1.33E+06 6 1.12E+18 5.61E+13 7.49E+06 7 3.55E+19 1.77E+15 4.21E+07 8 1.12E+21 5.61E+16 2.37E+08 9 3.55E+22 1.77E+18 1.33E+09

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不能“报喜不报忧”

liwei999 2011-8-31 09:43

不能“报喜不报忧”。比如能量密度，可有体积的密度，也有质量的。 作者: mirror (*) 日期: 08/30/2011 10:27:31 Quote 首先，“人造树叶”的储能效率非常高。举个例子，电池的能量密 度只能达到约0.1-0.5MJ/kg，超级电容器仅为约0.01MJ/kg，而氢气的能量密度却高达140MJ/kg。通俗点说，同样质量的氢气储存的能量是电池的1400倍，是超级电容器的14000倍。利用氢气化学储能的优势是多么明显啊！ 用单位质量的能量做指标，当然是氢元素有利了。但是用体积看，氢元素就很不利了。同样是1kg，就算是液体氢，体积也是水的14倍。如果是气体，那就更惨了。 另外，高压收藏时的压缩机械能也是个很大的支出。如果氢气不回收这个能量的话，成本会很高。但是要利用的话也有难处，因为用氢气不可能是瞬时放出，慢慢用的话有些成本过高。 从能量密度低的能源处获得能量密度高的能源，在成本上可以接受的技术至今尚未出现。今天人类使用的化石燃料都是经过时间的浓缩的。这个“浓缩倍数”可以是上亿。透过烧草和烧木头的差别，就可以知道这个时间浓缩的功力。草是一年而树木是多年。做菜烧火时，麦秸和劈柴那是绝对不一样的。 ---------- 就“是”论事儿，就“事儿”论是，就“事儿”论“事儿”。

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葛老师的“能量之天问”

热度 2 liwei999 2011-8-6 09:06

葛老师的“能量之天问”。 作者: mirror (*) 日期: 08/05/2011 05:15:12 能量之天问 是个很好的题材。“支边”其实也不必飞到边疆去，在网上与边疆的教师们交流一下也是“支边”。张掖距离敦煌不远吧？对口支边的单位是哪里呢？ 言归正传， Quote 问题是从动能和动量的概念出来的。我说啊，动能是mv 2 /2,动量是mv，这从物理实质上怎么分开呢，不都是运动着的物质所具有的吗，一个事物的不同角度？错了吗-------搞不清楚，为啥呢？碰撞过程中可就后动量守恒而动能不守恒的问题，把谁碰少了？v还是m？搞不赢（定）吧！ 这类话题，从某种意义上说属于很初等的概念，“高手们”都不愿意去作解答的问题。 答案在物质运动的 数理结构 当中。这是老牛当年开创的路子。理解这个结构的教课叫做“解析力学”。x、y、z、t是座标，广义座标可以有q 1 、q 2 、q 3 ……q n 。又有广义座标q的共轭座标p 1 、p 2 ……p n 。这个“有”是 数理结构 的需要，经实验验证，与这个宇宙中的运动法则吻合。对于自由粒子的x、y、z、t是座标，其共轭的座标就是p x 、p y 、p z 和ω（E）。动量与动能在这里可以看出不同的“位置”。而这些个 数理结构 ，是与空间的对称性连接在一起的。 空间的一样性与时间的一样性 ，带来了动量守恒和能量守恒的“法则”。什么叫“一样性”？可以理解成为格林威治时间与北京时间是“一样的”。公元与民国也是一样的。今年是民国100年。以后麻烦了，也就该回到公历了。 闲话休提。“碰撞过程中动量守恒而动能不守恒的问题”，是来自在此过程中，系统的空间结构与时间结构的 不等价 。碰撞过程中，系统内的各子部分之间的碰撞有个时间差。这个时间差的结构，决定了动能是否守恒。 逸散了 ，就不守恒，所谓非弹性。 重新聚合了 ，就是弹性——几经波折又回来了的感觉。 逸散了的能量带来了体系的温升（T上升）——体系内粒子v 2 的平均值增大了。是v大了还是m大了？这个问题是问得比较刁。应该说是“等价的”。这个事情有精密实验检测、验证过，专业的说法是二次多普勒效应（伽马射线的），说温升与说m变大是等价的。因此有了“静止质量”的说法。“静止质量”在别的地方当然也有“出没”。 网上有人说朗道书的中译本就要出来了。葛老师的所问问题在那里基本上都有“标准”的答案。一般镜某说事儿是不漏底牌的，但这里不妨漏个底，也为了推销一下中译本。朗道书的中译本的意义就体现在这里了：不是每个人都有必要读朗道的书，但是教物理的教师们不读就不可以了。当然，并不是要求葛老师们能“读懂”，而是讲究个“熏陶”——见猪跑。 ---------- 就“是”论事儿，就“事儿”论是，就“事儿”论“事儿”。

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思而不学则殆之三

liwei999 2011-7-20 14:51

给麦教授——3，有色的眼镜还是去掉为好 (111548) Posted by: mirror Date: October 03, 2007 04:38AM 有个“有色的眼镜”，光通量就更低了。 不论是何人的说法，“物质总是从可用的变成的不可用的”的陈述里包括了“可用的”这类价值的判断，已经超越了物理学的射程了。 人们可以通过“外界”输入的能量维持系统内部物质的自循环，或者说通过“外界”输入的能量，系统可以维持其内部物质的自循环。但其极限并不是来自物理学的法则，而是来自人类活动的诸法则，这些法则的束缚要比物理学法则的适用出现得要早得多、紧得多。 镜某主张站在自己的脚上说事儿。但是的但是，这并不是主张以“我就不记得”这类的见解来说事儿。“且让我们从物质的角度，重新考虑热二律。这是个被物理学教科书忽视的一个角度，我就不记得当年的热力学习题中有这样的题目”的陈述就很不合适。 文章到这里才道出“正题”来：“在这样一种物质自循环的理念下，文明马达的速度就取决于人类所能开发出来的能源，能源越多，这个自循环系统运转得越快，人类就能享受越多的物质。 这正是第三类永动机的美丽梦想！一旦这个未来的技术被开发出来，地球就变成一个东东3。” 问题的提法有新意。但是很有些哗众取宠的嫌疑。因为前面的叙述中讲到了前提条件的“外部”能量输入，而在这里，当系统扩大到地球范围时，如何考虑“外部”呢？ 如此看来，“反科学”派与“科学主义”属于不是冤家不聚头，实质上是一丘之貉，是“好个屁”与“好得很”的“好屁”之争。 -------- 就“是”论事儿，就“事儿”论是，就“事儿”论“事儿”。

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时间、空间和能量的“弹性”

热度 3 lvnaiji 2011-6-23 10:45

吕乃基 首先声明，本文不属自然科学范畴，只是人生的点滴感悟。有点类似于爱因斯坦“反弹”相对论。“正弹”，唯爱因斯坦莫属，反弹，包括爱因斯坦本人在内，恐怕人人都可以或多或少，或深或浅地弹上几句。 先说时间。近些年，各单位不时都在招聘，我们也不例外。一次招聘。一上午多到十几位，每位应聘者平均十几分钟，往往讲到一半即被打断，然后主要也就是由头来提问。最近一次因特殊情况应聘者只有 2 人，于是一方面应聘者滔滔不绝演讲，另一方面在场的老师好不容易有了机会，逐一提问，而且第一、第二、第 n 个问题……，回答之后还要追问、第二轮……。一个应聘者的自我介绍和提问就耗掉了近一个半小时！两个人整整半天。 其实，平时处事，时间紧有紧的做法，时间宽裕则有宽裕的方式。时间紧，最后事情也做完了，时间松，似乎也没有多做什么。当然，严格说来，一个半小时的你来我往， vs 十几分钟的疑似“流水线”，无疑前者彼此了解更多。但还是很难说，若是只有十几分钟的话，是否会做出不同的决定。再说，或者应聘成功，今后在一个单位，有的是了解的时间和机会，那么区区一个半小时只是弹指一挥间；若是不成功，即使一个半小时甚至更长，双方也只是擦肩而过，如过眼烟云。 通常都说，时间如同海绵中的水，一挤就挤出来了，这是由松到紧。反过来呢？把水倒到海绵中，水无声无息渗透到海绵的每一个空洞中。时间呢？渗透到空洞中的时间，还是不是时间？再反过来，从海绵中挤出的又是什么样的时间？ 再说空间。各家各户的屋内，无论别墅或者公寓或者本人住过的 8 人一间的宿舍，除了地板之外，还有形形色色的“平面”：桌子、茶几、床头柜，等等。从外面回家，报纸、大大小小的包、形形色色的物品，随意往平面上一放。家里平面少，放的规整些，有序些，尽量分解后入橱入柜；平面多，就分散些、杂乱些，也不入橱柜，用的时候也不必寻找，就在眼前，捡起来就是。平面紧凑，就紧凑着过，宽裕，又有宽裕的活法。 能量，这里指的是音量，是博主从教近 40 年的体会，相信各位教育“工作者”（想起笔者的一篇博文 李宇春与 “ 工作者 ” ）都有类似的感受：在课堂上老师说话的音量与各种噪声尤其是学生的窃窃私语之类所发出的声音之间的关系。课堂下有学生发出的噪音，在可忍受的范围内，教师通常会不由自主地提高音量。有趣的是往往噪音也会跟着同步提高，如果教师的声音轻些，那么噪音也会有所降低。当然，若是教师难以忍受，停下来，噪音也就随之消失。噪音源隐匿于教师的大音量下就相对安全，而在鸦雀无声的情况下还继续窃窃私语就太暴露了。总之。在教师音量与噪音音量之间有着某种数学关系。博主尚未得出是二者的差不变，也就是水涨船高；还是等比关系，二者的商不变。 时间和空间的“弹性”都与熵有关，但不止于熵。能量，与时空的情况有所不同，却也与熵有关。 就这么简单说几句，感到意犹未尽，却又不知再说什么……

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能量、物质和信息——天时、地利、人和与养生之道

热度 1 sheep021 2011-6-21 12:56

一、气 在古人看来， 宇宙统一于气。一气流行，化成天下。散则为气，聚则为器。 天地万物，包括人在内，莫不是由气聚化而成。庄子曰：“人之生 , 气之聚也 , 聚则为生 , 散则为死……通天下一气耳。” 地球咋来的？气化而成。地球最后灰飞烟灭之时仍是一气而已。万物皆同此理。 气，本来就是集合能量、物质、信息为一体的。气中其实已经包含了能量，物质与信息等概念。 现在，为了能有一个好的理解，研究和学习传统的人，不得不把气，精，神等无比综合高妙的词语，换成很局限的能量，物质与信息等词汇。 气主要有四种不同的运行状态，每一种运行状态都有其不同的法则。最后一种，不用说，因为那是三清圣境，不可臆断，但是前三种，道书上都有：炁、氣、（火气）。 气的第一种运行方式：氣，决定了这个世界物理学家等等一切科学研究所能掌握的天地规则。气的第二个运行方式：炁，决定了中三界的天地规则，而（火气），则决定了上三界的天地规则，最后的胜义，。。则超出了三界，粗浅的理解。 二、十二界 巫门把界初步分为九界，下三界，中三界，上三界，所以是九界，一般所说的跳出三界外，不在五行中，其实多数只是跳出了下三界，跳出九界之后，还有三界，这三界，无法推测，所以，一共 12 界。只要跳出前面九界，就可做创世之神，而连最后三界都破了，那就是无上混元道果。先这么简单一说。 现在来看看下三界，因为我们凡人就是下三界。下三界，气有一个总的运行规则，就是生必死，死必生，或者说成住败空。下三界的万物，都在这个下三界的天地规则当中，也就是说，凡人的命运就是必死，只要不能出下三界的规则，一定会死，断无长生之理，在下三界，作为假象的时空，是非常重要的。因为在下三界，气以比较。。。这话不好讲，姑且说，以比较低能量，低级的方式运行着。耗散与重归，再耗散，最终至彻底耗散，是一般下三界天地的常理，作为假象的时空，可以片面的描述下三界天地的变化。并且属于下三界变化的一部分。下三界最重要的，就是流动，循环，耗散，重归。所以在理论上，一个生物要想不死，或者永远健康，就必须跳出下三界的这个法则。道路就是无生，稳态与超越。姑且这么取名字。佛教走的路线，多半是无生路线。 十二界同时存在。因此，上三界的生物可以生活在下三界，而下三界的生物也可以突破到上三界，比如，我们都在上网。但是也许，我们生活在不同的天地法则下，再好比，一个掌握了各种数学模式的人。他既可以知道 1 加 1 等于 2 ，也知道 1 加 1 不等于 2 ，或者 1 加 1 等于 1 ，他可以自由的运用，这就是某些神迹或者奇迹出现的原因。比如在石头上留个手印，这在下三界是奇迹。但是对中三界法则来说，是常规。比如开辟宇宙。这在中下三界，简直是耸人听闻，但是在上三界，这能够实现，可以这么说。但是一个人，是同时生活在 12 界的，比如我们这样的凡人，其实我们也生活在 12 界，这点大家可能想象不到，这个问题不是很好理解。但是可以这么说， 12 界是一体的。（）但是普通生物却不能同时出现在 12 界中。如果一个第 12 界生物，就可以随时以自己高兴的方式同时出现在所有 12 界中。（ 12 界，有点类似于物理上的多维时空，不同维之间可以转换，但需要能量，，但是他们还没有走到更加深远的地步。目前来说， 12 界含义要远高于多维时空的概念） 但是普通生物却不能同时出现在 12 界中，注意这句话。 比如我，不能同时出现在中三界与下三界，但是，就说太上老君吧，如果他是一个 12 界生物，那么他就可以用任何他高兴的模式，出现在任何一个界中。比如下三界弄 120 个， 70 个做石头， 30 个做人， 20 个做老鼠。不是穿梭，而是同时存在。而是他可以用无穷任意的方式，出现在所有 12 界中。（个体明白自己属于本体的一部分么？明白。）而且到了这个程度，就没有本体与化身的区别，每一个都是本体，就是那个耗子，他也是太上老君，拥有完全无二的能力。很厉害。 当到达中三界。生物就拥有了一个全新的天地法则，在炁的运行方式下，耗散和重归几乎可以忽略不计，一个长存不灭，物随心动的天地法则出现了。比如说一个中三界的生物念头一动，想见到美女，美女立刻会出现在他面前，要多少都有。（长存不灭是不是相对的，只是周期更长。速度更慢？ 还是绝对的不灭？问的好，是相对的。）在中三界的天地法则下，漫长的寿命，随意的享受，成为自然。但是，虽然耗散和重归，几率很低，却还是会到来，这个时候，中三界的生物一般就选择进入下三界。在下三界中使用中三界的天地法则，渡过劫难。幸运的重新拥有打开中三界的能力，不幸运的就和咱们没区别了。到达上三界。中三界怎么转世重生？天地法则啊。 中三界的炁状态下，虽然获得漫长的生命等等，但是能量耗散与回归都慢，这样很难实现转世重生。要到能量耗散与回归都快的地方，才容易等，这些和人间事有密切的联系，然后到了上三界，这下了不得了，上三界已经可以开辟宇宙，且永生不死了。上三界的天地法则，是达到打不出来那个字与生命，界，混成了。相当于我是一切，一切是我了。最后破 12 界。这就是巫门独有的最后一步。（只有如来由此法门吧？如来最多是 12 界生物，可能只是上三界也说不定。）在 12 界内，再强横都有规则，就算是你就是规则，规则就是你，但是还是有规则。破 12 界，那就是个传说了。传说破 12 界，则天地法则皆为玩物。 三、养生之道 下三界的天地法则，决定人一定会死，这是一个事实。现实的考虑，如果想要活的长，就要减少损耗，增加收入，保证流通畅快与正常。（阅老师你说的这些你都相信吗？）相信啊，因为我背后就坐着个自称第 12 界的生物（张九公）。减少损耗，我想养生书上都讲了，增加收入，这个就难了。保证流通畅快与正常，这个看似简单，其实也忒不易。因为能量如果不够用，流通就不可能畅快和正常。就好像江河，水量不够汹涌，肯定要沉积过多的泥沙。所以，中医想出的那些种种繁琐手段。（张九公）他不是中医老师，是教忽悠术的。不外乎就是这三个目的。 其中第一个减少损耗的问题，就算天天躺着，一动不动，衣来伸手，饭来张口，照样损耗，说不定还更多，因为久卧伤气，更影响元真通畅。无漏的境界其实很难。但是凡人的要求，就是能少漏点即可，一点不漏也不很现实。对，只有心闲身常动，这个问题才能解决。当然，具体措施是有的，除去这个心闲最重要。关键详细措施，就是十二少。少思、少念、少欲、少事、少语、少笑、少愁、少乐、少喜、少怒、少好、少恶。 当然，如果做了就成植物人。所以这里面，最实际的就是少语。所以啊，随性而活还想做神仙是不可能的，神仙都是成功了，才随性而活的。我是不想做神仙。情绪要节制，不过，实际的就是少语，其次小王子说的少吃饭，这个是非常正确的，一般也别辟谷，就吃个 7 ， 8 分饱，足以，另外，晚饭要少吃，（少吃饭为了培养胃气）不仅仅是如此，还是为了减少代谢负担，但是少吃饭一般得和练功结合，不然能量就容易不够。所以，折中，吃 7 ， 8 分饱。保持能量，但是不过分。 再有就是每晚十点以前上床。至于起床，看个人情况，一般推荐早 6 点起床。不要半夜三四点钟爬起来折腾。中午应该睡个午觉。一般占了午时能睡着的时间就行。下午六点左右，应该再睡一觉。六点不睡就 7 点到 8 点之间，应该小睡一会。每天上网不超过 3 小时，而且中间有间隔。最好睡起来少吃一点即可。如果没有条件，就少吃点睡，起来再吃点。下午这觉尤其关键。道理我先不说，您们有意养生的，照这个去做，很快就知道好处了，上床最晚不超过 11 点， 11 点一定要躺下，最好 10 点以前上床 那就先躺下，练睡功。 饮食，这个就痛苦了。要先看看各自那个或者那几个脏比较虚弱，就此来决定饮食。决定完饮食后，一般饮食的原则除了少吃点外，一般都不主张吃生冷，烟酒。还有无鳞的鱼不吃。牛肉狗肉不吃，后面这个是为了怕是发物。（昨天那个九公大吃牛肉狗肉啊）他才不管这些呢，这些规则对他不起用。还有，面食不要吃太多，包子饺子要少吃，（带鱼，行吗？没有鳞）不行发物。当然，如果您吃着不发，那就吃吧，等积累了发。（硬气功能不能练？）能练，只要得法。（奇怪老师我不练功时吃辣椒没事，练功后一吃辣椒就肚子难受）如果能把五辛和刺激食品戒掉，那个对练功很有帮助。当然，有人的想法是，人活一世，不吃不喝做啥，那就随便吃，随便喝，那话咋说的，宁可疮流脓，不使嘴断根。 然后，要经常去生机旺盛的环境，如果本来身体就差，那就不要多和身体差的人扎堆。男子生疑难杂病，不要和很多女人来往。周围的环境一定要有几个阳刚的男人。但是女人生慢性病，却一定要有几个阳刚的男人在周围，不要围一堆女人。（哈哈 看来纯爷们能治病啊 能辟邪吗）对，纯爷们是一个好的气场，振奋阳气的。大家看皇帝得病最难好，贵妃得病也难好，除了太医的问题，就是人的问题。人和人的相互影响，是最不能小看的。所以，引申开来，亲近善良正直光明的人，远离那些阴暗反复猜疑的人。（那听点纯阳刚的歌这些有同样的效果吗？）效果有，但是微弱。如果一个人周围的人，家人，朋友，同事都有性格问题。或者全一堆八婆，这个人得病，如果得了精神病，除非远离这个环境，否则就永远不断复发。饮食作息是为了得天时地利，但是如果没有人和。那养生就不会成功。所以，要么单身修行，要么有几个光明正直的好友，要么有个和睦的家庭。。总之，人和在养生中，是非常重要的。 心和，身和，天时地利，人和，运势，占全了，不要说养生，就是神仙也可以得。这个有办法，要么转变自己，要么转变他，要么创造条件远离他。这些个条件，即使开始不具备，后来也可以努力。我最赞赏的佛教徒，佛陀与米勒日巴，都是属于创造名誉，扭转命运的人，创造命运。道家儒家里面就更多。很多都是早年疾病衰弱，孤苦伶仃人。所以落实下来，还是孟子那话，天时不如地利，地利不如人和。他说了，原话是得天时，占地利，知人和，他认为身和第一。身和就是肉身调和吗？ 不是，身心调和。 其实饮食，睡眠，药物，练功，治病，都是建立在天地人的基础上，真是得之则昌，失之则衰。智者察同，愚者察异啊。 亦见: http://www.ngotcm.com/forum/forum.php?mod=viewthreadtid=56718page=10 相关链接： 问苍茫大地，谁主沉浮（图）

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关于光本质的探讨

热度 3 readnet 2011-6-19 10:07

王号 光到底是什么？ 已有 1430 次阅读 2009-9-25 12:47 | 个人分类: 生命之光 | 系统分类: 观点评述 | 关键词:物理，光，本质，粒子性、波动性 人们对事物的本质和规律的认识，都是从认识其现象开始的。古代是这样，现代依然是这样。 现代物理学是一门实验科学，一切结论都是建立在物理实验的基础之上的，而且一切结论都必须经过实验的检验。 光学也不例外。 因此，我是不是可以认为：现代物理也是建立在经验——经过实验验证过的结论——基础之上的？ 光的波粒二象性也只是说明了光的“象”具有粒子性也有波动性，但没有最终说明出光的“象”到底是一个什么“象”，更没有说明光是什么。 本人物理学知识有限，现诚心向诸位请教：“现代科学证明光的本质是什么了吗？” 举报 yjagh 2009-9-27 21:46 呵呵 请问楼主：楼主身上的衣服“本质”上是什么颜色的？当然你会觉得这是无稽之谈，今天我喜欢穿什么衣服，那么它就是什么颜色的，没有所谓“根本上”，“本质”上的颜色。 光也一样，波尔说过，粒子没有所谓“本质”上的物理图像，任何物理概念，只有在测量的时候才有意义。光有时候表现为波动，有时候表现为粒子，在未观测的时候无法说它到底是怎么运作的，只有观测了以后我们才能说：哦，这显示了光的波动（粒子）性。就像一枚银币的两面，我们只能看到一面。 博主回复：我们说的不是一个东西，你说的是“物理概念”，而我说的是“光” 而且，据我说知，并不是“光有时候表现为波动，有时候表现为粒子，” 而是在于人们用什么方式观测他。事实上，光在任何时间、任何地点都具有“波粒二象性” 举报 boxcar 2009-9-27 20:51 光是看得见摸不着的。 博主回复：其实，除了可见光之外，还包括不可见光 举报 mervinsu 2009-9-25 15:01 能量只是光的一面，且波粒二象性已经指出光具有能量这种属性了。 （另外，刚才打错了一个字，是“方便”而不是“方面”） 举报 mervinsu 2009-9-25 14:58 我认为现象和本质一定都无非是为了方面认识事物而进行的一种定义。而所谓本质无非是想以“最小的单元”来定义。 在我的认识水平里，波粒二象性已经就是光的本质了，因为它已经足以从"本质"上来描述光的各种现象了，已经说明光是什么了，也已经描述了“象”的意义了。难道不是吗？ 博主回复：我觉得不是，故有此一问。 还远远没有说明光是什么 否则，现代物理学岂不是走到头了？ IP: 159.226.92.* 举报 cy 2009-9-25 14:53 是 能量 光到底是什么？（2） 已有 1405 次阅读 2009-9-27 14:30 | 个人分类: 生命之光 | 系统分类: 观点评述 | 关键词:光，相对论，量子论，弦论 本博上一篇文章 光到底是什么？ 并没有得到科学网上专业人士太多的指点。不得已，到处搜索一下，集中几个问题，再发一篇。 光是一种人类眼睛可以见的电磁波（可见光谱）。在科学上的定义，光有时候是指所有的电磁波谱。光是由一种称为光子的基本粒子组成。具有粒子性与波动性，或称为波粒二象性。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。 世界上有黑色的光吗？这个问题很奇怪，如果你去问任何一个物理老师，可以得到这样的回答：“黑色仅是物体吸收所有光线后，人眼得不到光的信息而产生的。” 光的实质（目前的解释）：原子核外电子得到能量 跃迁到更高的轨道上 这个轨道不稳定 还要跃迁回来 跃迁回来释放出的就是一个光子，就是以光的形式向外发出能量，跃迁的能级不同，释放出来的能量不同，光子的波长就不同 光的颜色就不一样了 　　 光到底是什么？是一个值得研究，和必需研究的问题。当今物理学院就已经又达到了一个瓶颈，即相对论与量子论的冲突，光的本质是基本微粒还是行声音一样的波（若是波又在什么介质中传播）对未来研究具有指导性作用。 相对论是描述宏观宇宙的理论，但在微观粒子方面有所不适。 量子论是描述微观粒子的理论，但在宏观宇宙方面有所不适。 广义相对论和量子力学的不协调导致人们开始寻找所谓的“量子引力”。于是弦论和圈量子引力等就诞生了。 狭义相对论和量子力学都是在实验的基础上建立起来的，广义相对论和弦论则更是一种出于理性和物理直觉的产物。 不少人觉得弦论的处境更像上个世纪的以太学说：都是为了协调两个不同的物理学领域而应运而生的，都成为风靡一时的主流理论，但是都缺乏实验。 虽然广义相对论提出时也没有任何实验支持，但是以太说和弦论缺乏广义相对论那样革命性的思想：它们只是被动地把一个领域的规则往另一个领域上套罢了。 本博 观点 ： 既然说光既是物质，也是能量，其实也就是说光光既不是物质，也不是能量。既然说光既是波也是粒子，其实质恰恰说明光既不是波，也不是粒子 ，那么光到底是什么呢？，总不能说“光就是光”吧？ 欢迎莅临的各位老师、朋友不吝赐教。 IP: 218.5.2.* 举报 大道希夷 2010-1-29 14:45 呵呵，佛教上还有无相光的说法，有内证体验的人可以证实。 博主回复：谢谢！ 举报 薛建平 2009-10-4 20:03 要理解“光到底是什么”，请点击《内禀旋转运动......》阅读《微分几何与内禀旋转运动的基元量子》一文，或许有些启发。 博主回复：谢谢 举报 yinglu 2009-9-27 16:35 我是所谓高调民科，认真看了你的两篇博文，因为目标一致，虽然思想观点不同，也愿谈点异见供你参考！如以我们常说的宇宙为坐标系，那么光就是本宇 产生前的始能和首先离开本宇进入后宇的终能. 就存在尺度而言，光的整体尺 度要比宇宙大得多，可以比作真正的海洋，宇宙不过一个小岛而已！光又是渗 透宇宙各种存在的交叉海洋式存在！和弥漫性以太不同的是，以太外在类似海 洋，却没有渗透交叉功能，但是光有！光学是第一科学，但是直到目前为止， 全部光学包括高能光学仍然是表面光学，还没有深入光的内部探索光的本质！ 例如所谓色，线，流，波，粒，象，弦等等概念，反映的实际不是光，而是科 学对光的表象的局限性认识！如果你把光当做整体，能找到这些模拟的实体吗？ 所以不从整体论着眼和着手，现代光学甚至整个现代科学不能解决光的本质问 题！我有系统光质论假说，留言一言难尽，你如有兴趣，以后另找机会再交流吧！ 博主回复：谢谢，同感：“所谓色，线，流，波，粒，象，弦等等概念，反映的实际不是光，而是科学对光的表象的局限性认识！如果你把光当做整体，能找到这些模拟的实体吗？” 有些想法我没一下子全抛出来。大胆设想，小心求证。 质华太思 http://blog.sina.com.cn/zhihualun 光质论 这是一个涉及宇宙学原理，物质起源，光学原理，视觉原理，生命起源，终极能源，以及科学革命等重大科学问题的太学假说. 提出这个假说的初衷是以科学革命促宇宙大同和以宇宙大同促科学革命.为了强调宇宙学新思路，前一阶段曾经改名光宇论，看来不宜不当，因此仍然改回光质论重新编辑发表！ 一.无光就无宇宙 什么是光？谁能说得清楚？现在不能一概而论，但是人类学术实践证明，至少目前科学包括光学还没有也不能做出准确回答！现在谈谈大同理性论的光学观和光宇观异见，希望有助于开拓新思路！ 现在设想，如果没有光，宇宙，地球，世界，人间会是什么样子？进一步还可以设问： 如果没有光，能有宇宙吗？ 如果没有光，能有地球吗？ 如果没有光，能有世界吗？ 如果没有光，能有物质吗？ 如果没有光，能有生物吗？ 如果没有光，能有人类吗？ 如果没有光，能有思维吗？ 如果没有光，能有认识吗？ 如果没有光，能有文化吗？ 如果没有光，能有艺术吗？ 如果没有光，能有学术吗？ 如果没有光，能有科学吗？ 如果没有光，能有技术吗？ 如果没有光，能有太学吗？ 如果没有光，上帝能看见吗？ 如果没有光，上帝能创世纪吗？ 如果没有光，还能有上帝吗？ 如果没有光，还能有什么？还能干什么？ 够了！这种否定性设问到此为止！这就已经足够说明一个基本事实和道理：无光就无宇宙，无光就无世界，无光就无生命，无光就无人类，无光就无文化，无光就无科学，无光就无一切！这一点难道还有什么疑问吗？因此可以说光是宇宙之母，物质之母，人类之母，文化之母，科学之母，可能也没有什么异见！ 光是宇宙之母，这是一个形象思维比喻，那么事实为什么会如此？这就是学术命题了！ 二.光质异化生宇 作为逻辑根据和推理起点，特设就是无需证明或不证自明的大前提假设.一般而言，凡建立理论首先都要建立一个大前提假设，现在我们讨论宇宙论问题也是这样！ 科学研究首先要确定坐标系和参考系。光宇论的坐标系就是太学方法论，这一点明确以后，就要选择至少一个代表性宇宙论模型做参考系.现在最流行的所谓标准模型就是宇宙大爆炸模型，因此光宇论就以它为参考系。 大爆炸宇宙模型的特设就是奇点，数学物理学家赋予它四高内涵：高能，高密，高速，高温。主导因素实际是高温.因为大爆炸宇宙模型特设的现代物理学基础，就是高能物理学推论的粒子生成温度很高，大爆炸宇宙模型假设宇宙是从粒子生成开始的，要制作粒子生成的初始宇宙模型，就必须假定一个通过大爆炸而产生高能，高密，高速，高温系统，这就是奇点特设的由来！显然这是一个裂变思维产生的裂变生成机理模型，它的方法论基础就是传统西方文化，西方思维，西方哲学固有的习惯性裂变思维！ 大同太学方法论的基点与核心是系统聚变论，这和大爆炸宇宙论的方法论正好相反！因此聚变思维的特设，也就和裂变思维的特设完全相反，这是大同太学宇宙论和大爆炸宇宙论的本质不同之处！ 宇宙只能是物质宇宙，因此宇宙和物质是同一的；有物质就有宇宙，有宇宙就有物质；物质产生宇宙就产生，宇宙产生也就产生物质；因此宇宙和物质不但是同时产生的，而且是同步发展的！这是西方科学的一个根深蒂固的传统经典观念，实际上却是一个悖论！首先把复杂问题简单化了；其次否认矛盾和差异，最后混淆了不同性质的问题.物质是宇宙的一部分，即使是主要部分也不等于宇宙全体. 宇宙作为系统是一个存在观念，并非物质概念，除了物质组分，宇宙系统还包括非物质存在.即使不算人类精神因素，还有反物质，前物质，后物质，真空，原能等等，都不能简单等同于物质！宇宙物质与时空也是同一的，有宇宙物质才有时空，没有宇宙物质就没有时空，除了宇宙物质时空，没有别的时空！这是第二个悖论！既然承认宇宙发生，就不能否认宇宙产生前，宇宙前是什么？不管是什么，总是一种存在，是存在能没有时空吗？能有没有时空的存在吗？即使奇点再小也是存在，奇点难道没有时空吗？要是说奇点大爆炸产生宇宙物质同时也产生时空，这就更是悖论了！奇点何来？为什么爆炸？爆炸到哪里去？都不能回答，更不能自圆其说！三个悖论加起来就是无中生有悖论！无中生有纯粹是形式主义悖论，直接违背物质不灭定理！事实上系统产生不过是时空物能信再分配产生的新形式而已，所谓灭亡也不过更换存在形式罢了！由此可见，大爆炸宇宙论纯粹是无条件自为论，自己可以无条件为所欲为！自己可以凭空创造一切！自己就是一切！谁有这么大的本事？奇点有吗？科学家有吗？绝对没有！谁也没有！谁也不能够无条件凭空创造任何东西！因此，古典形而上学的物质宇宙论不但是大爆炸宇宙论的死敌，也是西方文化与科学不能克服的致命伤，而不解决这个悖论问题，宇宙学就不能发展，宇宙起源问题就不能解决！ 大同太学宇宙论首先在方法论上明确下列几点： 第一.把宇宙要素区别开来，确认存在，物质，时间，空间自为小系统产生的要素，是大系统先在的，宇宙不过是这些要素再分配产生的新系统，不但有发生，而且有发展；不但有产生，而且有灭亡；因此宇宙的历史不是大爆炸开始的，宇宙的历史是宇宙前，宇宙中，宇宙后统一的过程. 第二.作为大存在的小儿子，宇宙不是奇点小母亲无性繁殖派生的独生子，而是系列大系统长期连续质华运动的产物，因此不能否认和违背非宇，反宇，前宇，正宇，后宇统一的辩证质华规律. 第三.宇宙不是唯一的独生子，更不是空前绝后的孤立存在，它不但有许多共时性兄弟姐妹，还有许多历时性长辈与后辈，宇宙与这些兄弟姐妹长辈后辈都是一种时空物能信不断再分配再组织的质华关系. 第四.宇宙的时空物能信要素及其组合的形态结构功能，并非一成不变而是不断发展升华质华的！宇宙质华运动不是自发自为自主的，而是受非宇大系统统一运动的支配与控制. 大系统的时间流，空间流，物质流，能量流，信息流是宇宙质华运动的外动力，宇宙本身的时间流，空间流，物质流，能量流，信息流是宇宙质华运动的内动力. 第五.在宇宙五大要素时空物能信中，能量是主导的决定性因素！能量的主要形态就是光能，光能是元能，本能，基能，母能，主能，其它要素都以光能为转移，因此光能是宇宙系统运动质华的决定性因素.按照系统质华运动规律，系统经过优化，升华，聚华而达到质华高度，就开始质变异化而分化为新系统！就此而言，宇宙产生实质是光质质华异化的结果，因此说光质异化生宇！当然，这只是强调光质的重要性而已，没有否定其它要素和功能的意思. 三. 宇宙质次结构 宇宙具体说本宇内部结构什么样子？ 宇宙万物异彩纷呈，千差万别总归是质量差异，称为质差. 质差总是形成层次，叫做质次.因此宇宙也是一个质次有序排列的结构系统.例如： 1. 宇宙质次 外宇非宇 前宇 本宇 后宇 2. 本宇质次 气体 液体 固体 卫星 行星 恒星星系星系团 总星系 静光宇 3. 地球质次 地核 地幔 地壳 水圈 生物圈大气圈(对流层，平流层，电离层，等离子层和磁层）静光圈 4. 物理质次 光子 粒子 核子 原子 分子 系统 有机物生物 人物 智物 5. 生物质次 气生物 水思维 泥思维 陆生物 飞生物 灵生物 智生物超生物 6. 人物质次 个人 家庭 家族 宗族 族邦民族国家 联邦 区联 全球共同体 7. 文化质次 自然文化 农业文化 工业文化 科学文化 信息文化 生态文化大同文化 这个宇宙质次等级结构是怎样形成的？简单说就是宇宙质华运动的产物，质华运动要点可以概括如下： 1. 原在 原宇 原能 原华 原物 原在就是原始存在，有原始存在才有原宇，即原始宇宙. 原宇的原始物质形态是原始能量即原能. 原能运动必然聚变升华而质华，这就是原华运动！原华运动形成更高级的物质形态，就是原物. 2. 外宇 反宇 非宇 前宇 本宇 原宇不能直接产生我们今天所处所知的宇宙，即本宇. 原宇首先产生反宇，即结构，功能，形态，性质和我们所处所知宇宙根本不同的宇宙形态. 反宇经过聚变质华运动升华为非宇，非宇又聚变质华为前宇，就是本宇的雏形. 前宇再进一步质华优化，就成为我们现在所处所知的宇宙即本宇！ 3. 原能 高能 中能 低能 光能 原能经过质华升华产生今天宇宙学所谓的原始高能，原始高能质华升华生成能级降低而质量提高的中能，中能又质华升华生成能级降低而质量提高的低能，宇宙低能又进一步生成成能级降低而质量提高的原始光能.这是原始能量质华运动的一条特殊规律，这是今天光能密度常数产生的根本原因，也是今天我们不能有效提高光密而充分利用光能的根本原因. 4. 轻子 重子 核子 原子 分子 光能就是光子聚合体.光子通过不断质华升华生成现代物理学所谓的轻子，重子，核子，原子，分子. 这是宇宙物质聚变升华的几个基本层次，因为每个层次都是巨大质差的表现，因此这种层次质差和质差层次称为质次！进化原理不能解释这种宇宙普遍的质华质差质次运动，因此需要建立相应的聚华太学论！ 5. 无机物 有机物 生物 人物智物 无机物，有机物，生物，人物是宏观可见的四大物质系统. 每个系统质差现在没有也很难测定，但是肯定相差不是几个甚至几十个数量级，而是几百几千数量级以上！这种巨大质差表面上是极大飞跃，实质上也是规律性质华运动的结果！为什么会发生这么多质差飞跃？这个问题只有基于聚变质差质次质华的大同太学全面深入研究才能解决！最后还有一个智物问题. 智物不是智能物质，智能物质没有独立性，仍然属于人物.智物是一个人类后概念，理论上是一种既有一般物质功能，又有人类智能效应的人类后物质新形态. 宇宙万物万事万异万理总归是统一的，怎样解释这种大统一？进化论能解释吗？尽管进化论已经泛化为广义进化论而妄想解释一切，可是简单线性思维的进化论根本不能解释宇宙大统一，也不能解释质量升华运动！要解释这一点就需要大同质华运动，所谓大同质华运动就是异质质差质次质华统一运动！因此大同质华运动机理，就是宇宙万物万事万异万理统一的基本机理，而宇宙结构也就是异质质差质次质华统一运动的结果！这正是质华论产生的宇宙学基础！ 四. 光质突变生命 生命起源问题，是现代科学的三大问题之一，也是现代科学努力探索的重点之一，不能说这种探索没有收获与成绩，但是距离真正解决问题仍然甚远！问题仍然在于线性，直线，短线思维的科学方法论根本不适合解决三大起源这样的最大复杂课题，因此必须改革这种线性，直线，短线思维的科学方法论！ 1. 生命起源假说 生命的终极关怀无非是何来何去，生命何来就是生命起源问题，因此生命起源是生命终极关怀的首要问题，也因此早在古代人类就开始探索生命起源问题了，并且先后形成许多假说，其中代表性假说有六种： 神源说 典型代表就是上帝创世说. 自源说 就是生命自然发生说. 生源说 就是生命源于生命的自我发生说. 化源说 就是化学进化的生命起源说. 同源说 就是生命与地球同源说. 宇源说 就是外星起源说. 随着科学发展，神源说，自源说，生源说都已经先后退出理性思考，现在科学界探索生命起源的主要思路仍然是化学进化起源说. 生命与地球同源说实质上仍然是一种化学起源说，不过强调生命化学起源的大环境条件，这比简单化学起源说大大提高一步，具有重大方法论意义. 近年来外星人的科学幻想盛行，竟然不但影响而且已经渗入生命起源研究，许多国家都制定了外星人探索计划，明显带有争夺外层空间的政治功利主义色彩！就科学探索本身而言，生命宇源说仍然缺乏事实与理论根据. 唯一的事实根据，就是所谓发现了星际有机分子，但是这种仪器遥测的所谓星际有机分子究竟是什么，至今没有化学实验分析鉴定，因此据此推理宇宙普遍存在生命不可信！当前生命起源的科学探索思路，主要仍然是化学进化论！ 2. 米勒试验失败 生命化学起源说的理论根据是，生命体都是化学分子构成的，细胞成分98% 是氢氧氮碳硫磷六种元素，就此而言，生命不过是通过化学进化形成的一种六大元素高级组合形式，因此化学还原实验可以复制验证生命化学起源！在这种理论指导下，科学界作了长期化学实验探索，提出了许多假说，最后就出现了曾经轰动一时的米勒放电试验. 1953 年，美国芝加哥大学化学系研究生斯坦利.米勒，在实验室作了模拟还原氨基酸的放电试验. 他模拟原始地球的大气成分和电闪雷鸣的自然环境，将甲烷，氨气，氦气，水蒸气泵入密闭容器，进行连续一星期的火花放电，得到组成生命必须的蛋白质原料氨基酸. 这是生命化学起源论的一个创举和重大突破，因此轰动一时，米勒被看作传奇人物成为许多化学进化论者的偶像！但是才探索生命起源来说，米勒试验却是失败的！米勒仍然犯了西方科学家所犯的通病，把最复杂的最大系统问题最大限度简单化了！西方学界至今仍然坚持一个错误的传统观点，认为先有生物后有有机物，有机物是生物派生的，因此包括所谓进化生物学家事实上却信奉无机物突变生命的悖论教条！米勒放电试验正是这种悖论教条的产物. 事实恰恰相反，不是先有生物后有有机物，而是先有有机物后有生物，如果借用进化术语表述，那么有机物不是生物派生物，而是无机物进化的产物，因此不是生物派生了生物，而是有机物进化到高级阶段派生了生物！大同太学论不讲进化讲升华，认为物质存在系列形态大体有五：无机物，有机物，生物，人物，文物.五物是一个质差质次系列，进化思维不能解释这种质差质次系列的发生发展，因此质差质次只能是物质运动升华，聚华，质华的结果！显然，有机物不但是物质升华的一个重要的独立阶段，而且根据质华原理其时空尺度和物理量都要比生物大的多，因此才能在最佳条件下升华聚华质华出生命！米勒不懂得这一点，因此探索生命起源只能失败！尽管米勒放电试验已经成为科学史上的历史事件，米勒本人已经成为科学史上是历史人物，他的放电试验对于解决生命起源难题并没有多大理论意义！ 3. 七条探索思路 现在西方科学探索生命起源问题的基本思路仍然没有根本转变，英国学者凯恩斯.史密斯总结了七条线索，现在转述如下： 生物学线索 实质是基因生物学线索.这条思路认为，遗传信息是唯一可以通过自然选择进化的东西，只有遗传信息复制条件具备时才能开始进化，因此就要通过寻找遗传信息复制机制起源探索生命起源！ 生物化学线索 这条思路认为，脱氧核糖核酸与核糖核酸是合成生命的主宰分子，因此应该才这两个主宰分子的起源机制探索生命起源！ 脚手架比喻线索 这是一个形象借喻表述，是说建筑工程需要脚手架，生命起源工程也需要类似建筑脚手架的东西，生命起源的脚手架可能已经消失了，因此应该通过寻找这种脚手架探索生命起源！ 绳索比喻线索 用制绳缠绕机制比喻基因相互缠绕机制，通过不断加入新的基因纤维保持整体连续性，通过遗传物质进化规律探索生命起源！ 技术史线索 原始低技术有机物与当今高技术有机物差别很大，可能构造材料不同，通过寻找原始低技术有机物探索生命起源！ 组合化学线索 晶体自行组合而成，原始遗传物质也应该有自行组合机制，通过寻找原始遗传物质自行组合机制探索生命起源！ 地质学线索 学界有人提出生命起源于粘土矿物假说，认为无机晶体比有机物更适宜构造生命，因此应该探索无机粘土矿物突变为生命的可能性！ 史密斯对此七条线索的评价是；只有第一条代表一种并不新鲜的重要见解，其余均属陈腐之见！史密斯的观点实质是否定性的，就是说现代科学特别是西方科学至今还没有找到探索生命起源的正确方向，方式和方法！ 4. 光质突变生命 西方科学探索生命起源方法论的根本失误，就是忽视光质作用，甚至连光合作用也认为后起而非原始，因此也不认真考虑！这种传统小科学的简单线性思维特别是直线短线思维方法不能解决生命起源这样复杂的难题！ 生命是宇宙物质升华聚华质华运动的高级产物，是极大复杂系统不断质华到特定阶段的高级产物，因此大同太学论认为，生命起源必须具备下列前提条件和充分条件： 压解压合效应 光解光合效应 电解电合效应 热解热合效应 水解水合效应 化解化合效应 超系聚变效应 有机高度升华 生命质华起源 九条是按照学术惯例从学术角度集约概括的，核心是光解光合效应，光解光合效应实质是光质主导效应.光质主导效应的最高结果，就是光质突变产生生命！至于光质突变生命具体机理，需要专题研究阐述，这里不多说. 五. 为何瞬间可见 小孩子看太阳会问父母：太阳是从哪里来的？有点科学知识的父母会说：你看见的不是太阳本身，而是太阳发出的光！要是再问：这太阳光是什么时候发出的？只有一般文化水平的人就不能回答了，但是物理学家和中学物理教师可能这样回答：按照光速计算太阳到地球距离，太阳光达到地球大约需要8.5分钟，因此你现在看到的太阳是8.5分钟以前的光影.如果现在太阳塌缩毁灭了，那也得到8.5分钟以后你才能看到太阳毁灭后的样子！这是一个似是而非的荒谬形式逻辑推理，至今许多物理学家还在这样说，许多不用脑子的人至今还在迷信这种荒谬逻辑！要是遇到一个会思考的学生问道：太阳光会倒流吗？物理老师一般会果断回答：不会！绝对不会！如果学生再问：既然塌缩毁灭，塌缩为什么不会把发射出去的光收回来？这时老师就要发怔脸红了！这个例子说明什么问题呢？ 与此相关的另一个例子是晚上看星星提出的类似问题. 一个小学刚毕业的农村小女孩问她曾经是科学工作者的爸爸： 都说狗看星星啥也不懂，为什么星星一出来人就能看见，还能马上认出好多星星？她爸爸说：狗的嗅觉灵敏，但是视力不行，根本就看不见星星，或者说根本就不会看星星！小女孩又问：那人为什么天黑星星一出来马上就能看见？人的视力为什么就比狗好？这一下才引起她爸爸的重视和深思！是呀！这些一出来就能看见的星星看起来很小，实际上很大，距离地球要比太阳和月亮远的多，一般都有多少万光年，按照计算这些星星发光要几个多少万光年才能达到地球，物理学家说现在看到的星光是多少万光年以前发出的，既然如此为什么星星一出来马上就可以看见呢？同样的问题是为什么太阳早上一出来就能看见？是否有一个以能见度和可见度为转移的光像静态保存机制？能见度和可见度适宜就显像，马上就可以看到; 能见度和可见度不适宜就隐像，马上就看不见？如果是这样，那就是说光像与光体不但可以分离，而且发光的光体是动态的，而时隐时现的光像不但是静态的，而且是永恒独立存在的！这样也就符合那个荒谬逻辑了，就是这个星体毁灭了，也要多少万光年以后才能看到，可是谁能活到多少万光年呢？整个人类能活到那么久吗？因此人类根本就看不到星体毁灭！同时，如果星象在星体毁灭后仍然独立存在，那么即使星体毁灭了也照样可以在！这样假设合理吗？事实上可能吗？星体与星象分离，星体动态星象静态，星体毁灭星象永存等等推理，显然是不合理的，事实上也是不可能的！但是能见度与可见度适宜马上可以看见星象是一个事实，那么怎样解释这个现象？星象瞬间可见表明，确实存在星象保存机制，但不是静态的而是动态的，星体与星象是统一的，在统一的光海中由一条连续光流连在一起，星体不断输送光能，星象才能在光海中保持存在和显像功能，一旦星体毁灭光能倒流或发散，星象也就消失了！据此提出《宇像瞬间效应》假说，虽然直接没有证实和为学界承认，但这是一条新思路，可望打开宇宙学的另一扇门！ 六. 光海就在眼前 宇像瞬间效应的提出，事实上提出了另一个更重要的宇宙学问题：有没有静态宇能？宇能能否静态存在？一般能量释放以后是否一直向前运动下去？能否停止运动而静止下来？停止运动的能量能不能回归能源？如果不能回归能源，那么这些能量到哪里去了？能不能找到这些静态能量？这些静态能量是怎样存在的？与能源和运动能量是什么关系？在物能世界有什么功能和作用？我们还能不能有效利用这些静态能量？ 宇宙在哪里？宇像瞬间效应表明，宇宙就在眼前！宇宙就在身边！宇宙就在脚下！所以我说静能库就在眼前脚下！是不是这样？大家马上可以作个简单实验来验证！ 理论上推测，宇能有可见动态，也有不可见静态. 能量一经释放产生就由可见动态向不可见静态转变，一直到宇宙静能库以静态汇总储存起来,并且始终处于超平衡超稳定状态！静能为什么看不见测不到？就是因为它的密度比常见低密度能量降低许多数量级而达到不可见和不可测的程度（X）！但并非根本不可知不可得，目前看不见和测不到是现在科学的局限性，随着科学发展，必然可见可测可得！静能库在哪里？就在眼前脚下，只要能见可见和形态转化条件具备，伸手就可以采集宇能，睁眼就可以观测天体. 宇像瞬间效应就是证明. 宇能三态就是原能动能静能.本宇诞生后，随着物质质华运动不断发展，宇宙物质能量结构也相应变化，于是出现能态分化，动能不断释放的能量不断扩散降低能量密度，最后形成静能库.不断释放的动能怎样转化为静能？当然会有一个系统机制！我的假说是，真空，黑洞，白洞交叉重叠构成的蜂窝状组织结构，可能就是不断释放的动能转化为静能的中间站和转化器！这样就形成了动能宇，真空宇，静能宇的宇能三态分布格局，当然，这也是一个新型宇宙模型，就是我的太学宇宙模型！这个宇宙模型能制图显示吗？平面几何图，摄影，绘画等等，肯定不行！因为这个宇宙模型是多维立体模型，动能宇，真空宇，静能宇不但是交叉的，而且是重叠的，甚至是互渗的！但是电脑虚拟技术也许可以试试，这个问题应该由电脑学家回答！关于三宇特别是静能宇的结构功能，当然需要专门深入研究. 静能宇的质量带有回归性，并且直接和宇外交流，因此静能的质量进一步质华，可能达到原能水平，从而成为母能和基质诞生新宇宙！因此实际研究宇宙静能物理的原能效应，可能比大爆炸宇宙论仅凭数学形式逻辑推测宇宙起源更有科学意义和实际意义！ 从太学宇宙学看，现代科学是研究动能宇的科学，大体只适应动能宇研究，而对于真空宇和静能宇基本不适应，大部分可能失效！真正解决真空宇和静能宇研究问题，还得创立新型科学体系才能完成任务！ 七. 伸手向光要能 爱因斯坦从小梦想追光，追到光速不变原理就不追了，于是转向去追相对论，由狭义而广义，最后追求大统一，事实上又回到整体论了，可是由于历史局限性，他不能走回头路，也就不能回归混沌！因为爱因斯坦完全否定和抛弃了以太，而以太恰恰是一个整体混沌弥漫性猜想！光究竟是什么？电磁学似乎早已彻底解决了，其实不然，这个问题远远没有解决，甚至可以说根本没有解决！说光是一种电磁波，这只是电磁学的一种共性概括解释，当然比古典几何光学大进一步，但不能反映光的全面，也不能揭示光的本质，更不能回答光从何来何去的终极关怀问题，因此没有根本意义！现在科学正在面对混沌的严重考验，传统光学正在经受混沌整体光学的严重考验，因此浑沌思维不但具有科学方法论意义，而且具有科学革命论意义！也正因为如此，我总认为科学革命的基本方向与任务就是由裂变思维主导转向聚变思维主导！ 现在科学界还有些人想继续爱因斯坦的追光梦，我劝这些人还是醒醒吧！第一光是跟在屁股后面永远追不上的，也无法迎头赶上！第二现在找光不用再追了，光球光海就在眼前脚下，直接跳下去就是了！当然直接跳下去也不容易，至少也有两个基本条件，第一必须从裂变线性习惯思维中解放出来，彻底改革科学方法论，用聚变思维主导研究；第二要大力发展聚变思维科学技术体系奠定新科学基础.这就不但需要一次科学大革命，而且需要一个时期新科学大发展. 人类物质需求问题，说到底就是一个能源问题. 应该说这个问题完全是人类自身的惰性造成的，因为自然界的能源可以说无穷无尽，例如我们身边常见的光气水所蕴藏的能量，就是取之不尽，用之不竭的.仅就太阳能而言，千万个地球也够用了. 例如，到达地球上部的太阳辐射只约占总辐射量的22亿分之一，达到地表的更少.如果科学技术能稍微提高一点光能利用率，能源问题就解决了. 再比如照到地面的太阳光能密度很低，如果稍微提高光能密度，那么能源问题也就解决了. 可是为什么不向光要能源呢？这就是科学背光发展造成的严重失误！ 伸手向光要能！这个问题你想过吗？如果说过去没有想过或不敢想，那么现在光海已经延伸到眼前身边脚下，还不敢想一想试一试吗？ 八. 跳进光海革命 由于300年来科学先天缺陷和裂变思维积弊已经严重阻碍科学进步，现在科学已经走到必须革命的十字路口，必须来一次全面彻底的科学文化大革命，在科学思维学，科学文化学，科学伦理学，科学社会学，科学结构学，科学技术学，科学管理学等方面，都要大改革！这次科学大革命 有三大特点：一是带有综合性、整合性、全局性；二是要完成四个转变：从局部科学向整体科学转变，从逆向思维向顺向思维转变，从小本思维向大本思维转变，从裂变思维向聚变思维转变；三是要在四个方面进行根本性改革：第一，科学观革命，拒斥科学形而上学，提倡爱真善美智科学，科学人文主义，人文主义科学，生态中心论等等；第二,方法论革命：提倡大思维，大方法，大理论，大文化；第三，文化学革命：提倡为人类服务，为和平服务，为发展服务，为优化服务，为生态服务；第四，管理学革命：将科学自治，政府管理，社会管理，民主管理统一起来，实行超系管理，以求达到既促进科学发展，又优化生态环境和保障人类福祉的目的. 真正的科学思维是 聚变科学思维 主导的科学聚华思维，科学的未来将是一个科学聚华思维和 聚华科学思维的新时代和大时代. 因此 这次科学革命的 首要任务就是改造小科学习惯思维方法而建立相应的大科学与整体科学方法论体系，也因此，这次科学革命的 大方向 ， 就是 三个转向：从 裂变 科学 转向聚变 科学 ， 从背光科学转向向光科学，从望远科学转向求近科学！ 影响近代科学发展方向的主要学科是什么？不是力学，也不是热学，而是光学. 近代科学是沿着避光背光的方向发展来的，因此近代光学是浮光掠影的传播光学，而不是入光求质的光学. 近代科学大师包括牛顿，麦克斯韦和爱因斯坦，虽然对光能传播问题作出贡献，但却都对光质还原问题虚晃一枪而去，从而不但对光学犯了一个方向性错误，而且也导致整个理论物理学的方向性错误. 从而走了一大段弯路，让科学以至全人类付出了惨重代价！这就是不求甚解而回避本质问题的浮光掠影问题，也就是由背光科学转向向光科学问题. 所谓求近科学，就是根据人类能力和需要在地球内外生态环境中实事求是，实事求知，实事求福，实事求利的实践科学；所谓望远科学，就是脱离实际向最小最大两级追求所谓终极真理的玄学式科学！从人类理性发展趋势和需要说，两级终极规律当然需要探索，但必须放弃征服自然的野心，必须从人类良心，良知，良能出发，必须适度可控，不能违背人类愿望与利益，不能超度使用资源，不能破坏和平与生态等等！否则137亿光年宇宙和禁闭难释的夸克以及移民火星的广告有什么意义呢？因此科学必须面向人类，面向生态，面向光明，首先解决人类需求而有效开发全球危机，这就是由望远科学转向求近科学的革命历史任务！ 说到科学革命，这里顺便做个形象比喻，就是勇敢地下光海痛痛快快洗个澡！光水是最好的除锈剂，除垢剂，除臭剂，比王水还王水，洗一个光水澡不但可以彻底除锈除垢除臭，而且可以洗心革面甚至脱胎换骨，只要从光海浴罢出来，即使一丝不挂，也是一个空前绝后的新质新型大科学！因此，新科学革命只能在光海中进行！只能到光海里进行新科学革命！ 九. 光质工程设想 如果从光质还原聚能再分配原则看问题，科学转向后应该大力开发光质工程，主要包括下列八项： 1. 光能工程 2. 光电工程 3. 光热工程 4. 光物工程 5. 光水工程 6. 光化工程 7. 光生工程 8. 光粮工程 这是非常艰巨而光荣的历史任务，不但具有伟大的科学意义，而且具有伟大的人类学意义，如果这些任务胜利完成了，人类就可以彻底解放了！ 科学技术工作者任务艰巨！使命光荣！任重道远！责无旁贷！义不容辞！历史注视着你们！ 人民 期待着你们！

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科网群英烩 尉吉勇 时空、物质、能量与相对论的探索者

热度 3 readnet 2011-5-31 10:52

李亚辉 纪念尉吉勇 2011-05-30 　　这一段时间，尉吉勇有许多思想都有大突破，我一直在关注，而且也一直想写写。 　　下手迟了，这个仙人升仙了。 　　很早以前。我和他说，信息是基础，能量不是。 　　他和我较劲，我就投降了，就一直没有再交战。 　　 　　 尉吉勇： 来讨论点玄的，讨论社会问题不浪费了你的头脑？ 　　空间为负能量海，时间为物质涌现费米面，物质时空存在总能量为零 　　根据狄拉克负能量海洋的引入正负虚时间，也就是说物质在虚时间内存在时才具有负能量，而将具有负能量的正负虚时间导入爱因斯坦狭义相对论中的iCt坐标得到一个正负空间，正负空间都具有负能量。也就是说物质在正负空间中存在的时候具有负能量，简而言之，纯空间就是狄拉克负能量海洋。那么物质涌现的费米面只能在与与空间垂直的实时间维度了，也就是说时间就是物质涌现的费米面。 　　我们知道物质在空间中存在位型，也就存在着势能U，物质在时间流型中运动则存在动能E，而物质能在空间时间物质存在的费米面上自涌现，则需要能量为零，故物质在空间中的位型势能U和在时间流型中的动能E相加为零，即：U+E=0. 　　而物质在空间中的位型存在其实是一种质量的测度，而物质在时间中的运动是一种动能量的测度，所以纯质量（空间势能）和纯能量（时间动能）可以互相转化。 　　 Me： 你最近的思想，我一直在看。 　　你有很对思想越来越接近本质了。 　　原来想专门写篇文章表扬你。 　　但我提醒一点，真的看穿，还得抛弃几何，这个魔障就是几何本身。 　　 尉吉勇： 呵呵，没有几何只能去数数了？0101，呵呵，一些最新讨论发在自己的BBS上： WWW.Butian.net 欢迎有空来瞅瞅，谢谢 　　Me： 几何的起点就是不平等的。 　　你没办法在几何内搞平等。 　　好，有空去。 　　 尉吉勇： 主要是发表个人学术观点太多被封博客了，只能当评论员了，呵呵，还有个新浪博客，blog.sina.com.cn/vjyong，谢谢有空去瞅瞅。我发现你现在的思想越来越离散化，信息化了，想说的思想弥散在云山雾海的电子云分布当中，呵呵 　　 Me： 哦，你被封了？你最近的思想非常好啊。可惜。 　　罪恶啊。 　　存在=犯罪。 　　升仙就升仙吧，妖兽空间，也没啥可留恋的。 发表评论 评论 ( 13 个评论) 举报 xqhuang 2011-5-31 10:16 纪念，前车之鉴！ 举报 outcrop 2011-5-31 08:32 才发现尉老师的博客没了。。。 举报 vigorous 2011-5-31 06:00 因为电子等费米子总是存在于时空费米面上，因此原子核外电子云分布就是原子核外的时空费米面，而费米子电子只能在此时空费米面上出现涌现，因此波函数就是时空费米面模式的表述。 量子力学薛定谔方程和费米狄拉克方程或许只能用于求解费米子的费米面的分布，也就是说要求解玻色子的量子力学解或许需要对量子力学方程进行修正。 量子力学对费米子电子波函数的求解，其实就是对费米子电子涌现的时空费米面花样模式的求解，波函数就是时空费米面分布的描述，呵呵。 http://bbs.sciencenet.cn/forum.php?mod=viewthreadtid=401991extra= 举报 vigorous 2011-5-31 05:58 请看 夜不能寐，5点起来写成此文： 对于纯虚光子来说，存在于纯空间中的狄拉克负能量海洋当中，有内能U=-MsCC，其中Ms表示空间中的引力势作用导致的质量。对于光子来说可以看作在时间维度运动的惯性质量Mt，而且具有时间维度的正能量动能E=MtCC。而对于实物质自旋1/2的费米粒子涌现的费米面来说，是一个时空纠缠的地方，因此有时间维度的光子L和空间维度的虚光子iL的共存，而且物质在费米面上自涌现，需要能量为0，则U+E=0，得出U+E=E+U=MtCC-MsCC=0，得出对时空纠缠的虚光子光子共存的费米子，有空间引力质量Ms和时间惯性质量Mt相等。 而且对于时空费米面上涌现的费米子物质来说，有时空纠缠，即光子和虚光子共存。因此由于假设光子和虚光子均为光子圈，其周长L=λ，光绕一圈时间为T，所以组成费米子的光子需要在时间和空间当中各绕一圈360度，因此相当于总共绕720度才返回原状态，因此费米子有1/2的自旋，费米子是时空费米面上存在的物质，时空费米零能面是费米子存在的时空纠缠的一个界面。 http://bbs.sciencenet.cn/forum.php?mod=viewthreadtid=401991extra= 举报 zhangshufeng 2011-5-30 23:44 流浪的人找到了组织，只是他没遵守三大纪律八项注意，而且错过了整改期。 举报 vjyong 2011-5-30 22:32 我分身了，呵呵，vjyong这个ID也是我的，而且注册的比vigorous这个更早，只是一直没有申请到实名博客。 想当年咱也是编辑请来实名开博客的 ，呵呵。 或许因为编辑让我删除博客中个人学术有关的Email我没有及时收到， 感觉很突然，实际上提前48小时通知我了，呵呵，支持科学网。 博主回复(2011-5-30 22:35) ： 你的思考很多已经是核心级别的， 物质和时空的统一性。 是至关重要的。 举报 vigorous 2011-5-30 22:07 我发现可以由物质在费米面自涌现动能势能为零E+U=0 推导量子力学方程， 前面已经由狄拉克负能量海洋得出空间中物质就是处在负能量海洋当中， 具有势能-U， 而当在时间费米面自涌现的时候， 费米面上物质的能量为零， 所以在时间中的动能和空间中的势能和为零， 故有E+U=0。 所以有-U(t)=E(t)的公式。 对-U=E两边开平方有： ±isqrt（U）=sqrt（E）= sqrt(1/2M)p。 对-U=E两边同时取对时间的微分， 具有-dU/dt=dE/dt=pdv/dt= pd2x/d2t， 假设对势能U由空间中粒子分布或质量位型分布ψ2得出， 即U=ψ2。 其实ψ相当于动量p则有： sqrt（U）=ψ=±sqrt（E） 而令-U=ψ2， 所以ψdψ/dt= pd2x/d2t， 而±iψ= sqrt(1/2M)p。 很遗憾今天推乱了，但我觉得这是自然引入量子力学方程的一种方式， 请老师批评指正。 http://bbs.sciencenet.cn/forum.php?mod=viewthreadtid=394353extra=page%3D1 博主回复(2011-5-30 22:29) ： 登我细看了在和你讨论。 举报 magictttt 2011-5-30 19:01 世道！老妖都成仙了。 逼娼为良比逼良为娼更可恨！ IP: 219.231.137.* 举报 匿名 2011-5-30 17:38 博主回复(2011-5-30 17:39) ： 鬼遇见鬼，就啥也看不到了。 所以，只能有一个上帝。 IP: 219.231.137.* 举报 匿名 2011-5-30 17:37 这还是系统内的问题所在。我无色出现，你以有色观；我有色出场，你以无色论。一个不可观察到的欲望，搅乱了系统内的稳定的信息表达。 博主回复(2011-5-30 17:39) ： 这是反射，就是可以转换的。 IP: 219.231.137.* 举报 匿名 2011-5-30 17:35 我也在有与无的存在中。色与无色，还因你眼观。 博主回复(2011-5-30 17:37) ： IP: 219.231.137.* 举报 匿名 2011-5-30 17:30 他一直在思考深刻的东西。我们山大的。 刚才不禁大笑起来：我们开为成仙这事开追悼会，还是庆功会？哈哈！ 博主回复(2011-5-30 17:32) ： 那要看你自己。 世间本无色，有了你就有了色。 IP: 219.231.137.* 举报 匿名 2011-5-30 17:26 真是喜不自禁，喜不自禁。 时间就是物质涌现的费米面。路径不清楚，但结论是refreshing。以前我就思考过时间这个东西。 博主回复(2011-5-30 17:27) ： 他最近的思考是很有价值的。 刘洋 “个人学术观点”也值得尊重 2011-05-31 已有 115 次阅读 2011-5-31 08:54 | 个人分类: 生活点滴 | 系统分类: 观点评述 | 关键词:个人学术观点 值得 尊重 后知后觉，刚刚才发现尉吉勇老师的博客被关闭了。 和尉老师很早就是好友，虽然交流不多，但偶尔会去串串门；因此我对他的文章风格是略有了解的。 据尉老师说“ 主要是发表个人学术观点太多被封博客了 ”，我觉得没必要。 无论何种学术观点，只要是认真的思考与探索，都是值得尊重的；再说尉老师也是经过严格科学训练的人。 如果是上面的压力，导致博客被关，可以理解。 如果是科学网单方面觉得“个人学术观点”有悖网站理念的话，则完全没有必要。 退一万步，我们对错误也应该有研究和宽容，永远正确的那是不正常。 发表评论 评论 ( 10 个评论) 举报 hjf306 2011-5-31 10:47 看了你的博文我才知道尉老师的博客被封了。他的博客没触及“三条红线”啊，搞不懂。 2楼蒋科学的提议虽然科学，但编辑部会为了少数人的博客而去请同行评议吗？ 举报 zhangxw 2011-5-31 10:41 支持蒋科学的观点： “對科學網編輯部這樣的做法，我感到非常憤怒？ 編輯部根據什麽判斷博主的科學觀點站不住腳？ 有過同行評議嗎？ 難道說編輯都是精通所有科學問題的非常大牛？ 抗議! ” 科学网上的个人学术展示的言外之意就是这里其他的博客文章都不是个人的学术见解！ 难道这里仅允许背书本？仅允许抄袭？ 我理解处理转载文章，其他涉及科学的博客文章都属于个人学术展示。 举报 vjyong 2011-5-31 10:36 呵呵，不过分，心虚，怕反，唉。封博之前有个匿名评论：这些说的都是嘛？我回了个：说嘛就是嘛。呵呵，过两天被封了。没事，我不写科学网博客还有新浪博客，呵呵blog.sina.com.cn/vjyong，呵呵，内容比较杂了 readnet 2011-5-31 10:32 不就是探讨了些【虚空间】、【虚时间】、【反物质】、【反空间】之类的内容吗， 科学网编辑部对博主探讨前瞻性科学问题不感兴趣，是有点太过分了。 举报 zengfeng 2011-5-31 10:32 科学探索精神的盲人在管理科学网，这是官家科学网可以传世的被考古发掘的历史错误。 举报 vigorous 2011-5-31 10:13 呵呵，发到个人学术展示基本没人看呀。申请国科网也没音呀。 自好在自己的BBS上butian.net上先存起来再说。谢谢， 科学网不让讨论自己对科学的一些基本问题的思索怎么能有创新呢？ 难道经典就是金科玉律。有句话说得好，大师是用来灭的，呵呵， 我们要踩在前人的肩膀上，看得更远才行 。 举报 xqhuang 2011-5-31 10:08 是呀，躲过一劫，在自己的博客里谈科学，感觉像吸毒、抢银行。 举报 jiangjiping 2011-5-31 09:58 说得对， 支持！ 举报 jiangjinsong 2011-5-31 09:27 對科學網編輯部這樣的做法，我感到非常憤怒？ 編輯部根據什麽判斷博主的科學觀點站不住腳？ 有過同行評議嗎？ 難道說編輯都是精通所有科學問題的非常大牛？ 抗議! 举报 xqhuang 2011-5-31 08:56 不谈科学，谈捕鼠！ 博主回复(2011-5-31 09:03) ： 记得黄老师您好像也有类似的经历吧，不过只是博文。 王号 时空纠缠 分享 http://blog.sciencenet.cn/u/sheep021 大自然中一棵草春生夏长任逍遥秋杀冬藏春又复——妙！ 尉吉勇博客不是我封杀的 已有 582 次阅读 2011-5-31 17:18 | 个人分类: 生活点滴 | 系统分类: 人物纪事 | 关键词:尉吉勇 博客 封杀 精神文明 生产力 委员会 博客 个人学术观点=原创 我们鼓励原创，却压制个人学术观点，是不是叶公好龙啊 刚刚看到， 张学文 ： 请第2届博主委员会出面干预尉吉勇博客被封事件 俺有点吃惊， 刚刚还跟他聊着呢，一下子就没了。俺搜索发现，我们两个最后说的一句话是： 精神文明也是生产力 vigorous 2011-5-29 22:39 高级的存在意识转化为物质则更厉害了，如阿弥陀佛的极乐世界，愿力转化为存在，呵呵 博主回复(2011-5-30 09:20) ： 不可说，不可说 虽然俺说不可说，但并没有封杀他，也没有到编辑MM那里告密。 特此声明。 俺就是不明吧，老尉犯了哪一条？哪篇文章出了问题。 但俺绝对相信老尉是一位好同志，绝对不会发布反动言论，只是他对事物的思考有点与众不同 不知道科学网能不能大度一点，不要搞成一言堂，努力做到百花齐放百家争鸣： 我不同意你的观点，但我誓死捍卫你说话的权利。 I do not agree with what you have to say, but I'll defend to the death your right to say it. 否则，很容易被人误解成科霸、学霸、博霸、客霸…… 举报 vigorous 2011-6-1 11:55 现在我感觉广义相对论描述对象或许就是时空纠缠的物质存在的费米面而已，所以有时空弯曲和物质引力运动等都是由于时空纠缠产生的物质；还有绝对空间负能量海洋和绝对时间正能量光子天空或许是线性的？因为万有引力作用的显现或许也需要时间，单独存在空间中的物质分布只是一种位型势能，势能转化为动能需要时间，所以万有引力必然在时空纠缠的时候才起作用。 万有引力只存在于时空纠缠的物质涌现的费米面上，是实物粒子费密子之间相互作用，所以对玻色子来说万有引力可近似忽略，万有引力对单处于时间中的光子的作用近似可以忽略，万有引力对单处于空间中的虚光子空子的作用近似可以忽略，万有引力对超导体中的玻色子电子自旋对的作用近似可以忽略？ 博主回复(2011-6-1 12:03) ： 太超前了。 举报 liuxiuqun 2011-6-1 11:43 让编辑再开通就行了！否则博主集体抗议！ IP: 125.71.216.* 举报 匿名 2011-6-1 10:07 没有看过他的博文，就被封锁了？ 举报 WC101 2011-6-1 08:15 如果在科学上纯粹是胡扯霸道可以考虑封杀,但界定纯粹是胡扯霸道常常有点难. 举报 ljry8044 2011-6-1 07:59 gfcao2011-5-31 23:48 编辑MM告诉我有一个叫sheep021的人告密，不知是谁 不是我 博主回复(2011-6-1 08:52) ： 看样子像个“洋大人” 举报 gfcao 2011-5-31 23:48 编辑MM告诉我有一个叫sheep021的人告密，不知是谁 博主回复(2011-6-1 08:53) ： 洋大人 O to 1 举报 GumpForrest 2011-5-31 23:42 拉登不是我干掉的 博主回复(2011-6-1 08:53) ： 想也不是你，你最多能拉灯 举报 m1s2r3 2011-5-31 23:08 此地无银三百两？？？隔壁王二不曾偷 举报 discovery 2011-5-31 21:09 冤枉啊！俺可真没开心！ 俺在上上周被关了禁闭，大约10天的样子。 如今看到上尉大人也被关禁闭了，颇有一些同情，外加一些无奈。。。 博主回复(2011-5-31 21:11) ： 举报 discovery 2011-5-31 20:56 joke！开心一刻。王老师莫当真。 博主回复(2011-5-31 21:07) ： 上尉还在关禁闭，探索已经寻开心 举报 discovery 2011-5-31 20:55 举报 vigorous 2011-5-31 19:20 不是， 是因为编辑说我博客有些个人学术观点应该发在学术展示区，在博客上删除， 我没及时收到Email，另外除了转载的外都是个人生活和学术观点，难道都删了？ 科学网有一群智慧水平相当和学术思想相通，能共同讨论的博主，所以才吸引人 ，呵呵。 博主回复(2011-5-31 19:23) ： 欢迎你回来。别云游太远，找不到家了 举报 wanglaow 2011-5-31 18:54 难道真的是这句话： 高级的存在意识转化为物质则更厉害了，如阿弥陀佛的极乐世界，愿力转化为存在 的原因？ 这个其实也是个认识论的话题和观点，怎能轻率封杀？编辑都是唯物论的？ 博主回复(2011-5-31 19:22) ： 唯物论，难道能把薄熙来也封杀了？ 他说 精神也是生产力，哈哈 举报 wanglaow 2011-5-31 18:53 震惊，悲哀。 ^_^。。。。 老尉的确很有些想法，难道是政治话题？ 博主回复(2011-5-31 19:20) ： 老尉的确很有些想法，但肯定不是政治话题。他不碰红线 举报 xqhuang 2011-5-31 18:51 此地无银！老实交代！！ 博主回复(2011-5-31 19:20) ： 已经老实交代 举报 zhulin 2011-5-31 18:34 看看上尉都被整成啥样了,竟说出如此自我解嘲之言,悲哀! 话又说回来,即便土匪黑社会老大,想灭你也会告诉你为啥弄死你! 举报 zhulin 2011-5-31 18:10 最新“编造”出的两个"必然",供批判或删除： 1、如此科学网，必然科学亡！ 2、如此科学院，必然科学怨！ 博主回复(2011-5-31 19:16) ： 大肚能容，方成其大。 举报 discovery 2011-5-31 18:10 我的曾经被封过一周多，上周才解锁的。不知道是不是王老师干的？ 博主回复(2011-5-31 19:15) ： 探索得太深，把自己探索进去了啊 举报 vigorous 2011-5-31 18:08 呵呵，还能评论，还能上BBS，也没算封， 只不过原来发博客，现在都发到论坛个人学术展示版了，呵呵， 大家别讨论这事了，呵呵 博主回复(2011-5-31 19:14) ： 您还活着啊 举报 nobel168168 2011-5-31 17:41 当然不是你封杀的，但是，可能是你与他谈了什么敏感的话题，才被和谐了 博主回复(2011-5-31 19:13) ： 没啥敏感啊 举报 zzjtcm 2011-5-31 17:33 此地无银 博主回复(2011-5-31 19:13) ： 王号没偷 举报 iwesun 2011-5-31 17:21 就是你，你赖是赖不掉的。 博主回复(2011-5-31 17:25) ： MM可鉴 陈国文 心在山水间 分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yatou 亲而不密远而不疏将科网博客进行到底！ 请教科学网编辑部 已有 74 次阅读 2011-6-1 09:48 | 系统分类: 观点评述 | 关键词:编辑部 委员会 消息 博客 老师 尊敬的科学网编辑部老师： 最近，尉吉勇老师的博客被封了。前天知道了这个消息。 请编辑部能告诉大家为什么会出现这种情况吗？是在其学术存在哪方面的问题吗？我想博主委员会成员里有物理方面的专家，数目超过三人。是否可以在封博这样的问题上，提交有资格参与讨论的成员先有一个大致的意见为妙？ 否则， 博主委员会存在的意义是什么呢？ 民主，是什么呢？ 有尊严地活着，又是什么呢？ 目标，博主们，与编辑部的同志，是一致的。我一直是这样想的。 博主委员会成员 陈国文 发表评论 评论 ( 6 个评论) 举报 vigorous 2011-6-1 10:15 老蒋拷贝粘贴技术见长呀，翻来覆去就建议这句话，呵呵。 其实个人学术展示板块太冷清了，这一下因为我大家都知道有个个人学术展示版块了， 所以说科学网封我博客结果产生了好的结果，呵呵，希望大家都关注论坛个人学术展示版块。 举报 jiangjinsong 2011-6-1 10:10 我多次罵過編輯部mm，你們有什麽資格判斷科學網博主的內容是否不科學？ 科學性的判斷應該交給科學家來判斷，上次小黃同學的問題也是如此，連劉全慧教授都說不必刪，你們為何這麼牛！ 博主回复(2011-6-1 10:15) ： 可以提交给有资质的博主委员会会员讨论。 举报 vigorous 2011-6-1 10:06 支持科学网，我的个人观点还称不上学术，只是个人的一点思索，适合发在个人学术展示，呵呵 博主回复(2011-6-1 10:12) ： 那我可以认为是无需封博的？ 个人学术可以发，博客不可以也发吗？是不是我对规则还有不清晰的地方？跟您一样，我也是非常信任编辑部的。 举报 iwesun 2011-6-1 10:04 至少公示一下。 博主回复(2011-6-1 10:13) ： 嗯，有道理，也是讲得过去的。 举报 xcfcn 2011-6-1 09:59 我对编辑部回复的解读是：这个事情我们编辑部就可以全权解决了。 不需要博主委员会过问。编辑部，我这样的解读对吗？？？ 我是建议编辑部郑重对待博主的抗议。有什么不好说得也可以你们博主委员会私下沟通。 举报 admin 2011-6-1 09:54 陈国文老师，您好， 按科学网相关管理规定， 该博主因多篇博文中含有涉及个人学术理论的内容， 且并未在编辑部提醒时限内删除同类博文，所以被关闭博客 。 博主回复(2011-6-1 10:05) ： 我们平时不是常常笑谈：“政协算说了”这样的话吗？ 咱们可以先不让博主委员会成为另一个可笑的政协。 博主回复(2011-6-1 10:03) ： 为了提高民主意识，我们是完全可以从自身做起的。 开明的环境，是需要大家共同为之付出努力与汗水的。 博主回复(2011-6-1 09:58) ： 个人学术理论，为什么不可以提倡？ 国家要求创新思想，异质思维，百家争鸣嘛！ 如果他的个人学术思想不对，可以由编辑部提交广大博友定酌， 也借以引起广泛交流的目的，活跃我们科学网，不可以吗？ 王汉森 反对科学网编辑部关闭尉吉勇博客之举 已有 33 次阅读 2011-6-1 11:58 | 个人分类: 杂感荟萃 | 系统分类: 人文社科 | 关键词:amp;amp;lt;div 笔者刚才留意到科学网博客首页的公告，说是按科学网相关管理规定，尉吉勇因未在编辑部提醒时限内删除涉及个人学术理论的博文，博客被关闭了。短短的一则公告，虽说算不上令人发指，却足以使人震惊。 科学网编辑部难道仅凭发表了涉及个人学术理论的博文，就可以随意关闭人家的博客？！ 既然博文涉及的是学术理论，就应该得到公平发表的机会。至于学术理论的对与错，要靠有关专家和读者来评判，要靠实践来检验，不应该任由科学网编辑部来裁决。 我想，科学网编辑部关闭了尉吉勇博客，其用意在于维护科学网博客的和谐。但是你们不要忘了，科学网需要的是不同声音的共鸣与和谐，而不需要“被和谐”。 另外，我隐约感觉到，关闭尉吉勇博客可能不会是科学网编辑部的集体决定。相比而言，我更希望此举是编辑部的个别人在一时激情之下的偶然冲动。 当前推荐数： 4 推荐人： outcrop zhangxw xupeiyang 隔壁家的二傻子 发表评论 评论 ( 1 个评论) 举报 vigorous 2011-6-1 12:03 谢谢关注，关了就关了，我还能上BBS的学术讨论版块，希望大家不要再关注我被关的事了，责任在于自己没有及时按照科学网编辑的要求删除相关博文，谢谢 现在我感觉广义相对论描述对象或许就是时空纠缠的物质存在的费米面而已，所以有时空弯曲和物质引力运动等都是由于时空纠缠产生的物质；还有绝对空间负能量海洋和绝对时间正能量光子天空或许是线性的？因为万有引力作用的显现或许也需要时间，单独存在空间中的物质分布只是一种位型势能，势能转化为动能需要时间，所以万有引力必然在时空纠缠的时候才起作用。 万有引力只存在于时空纠缠的物质涌现的费米面上，是实物粒子费密子之间相互作用，所以对玻色子来说万有引力可近似忽略，万有引力对单处于时间中的光子的作用近似可以忽略，万有引力对单处于空间中的虚光子空子的作用近似可以忽略，万有引力对超导体中的玻色子电子自旋对的作用近似可以忽略？ 扩展阅读 “空间”与“时间”相互关系的新认识 高斯与复平面　高斯整数和高斯素数 热度 1 2011-5-16 13:33 “能够用圆规和没有刻度的直尺作图绘出的正多边形只有正三角形和正五边形”， 这是古希腊数学家的一种常识。在2000多年里，多少人反复尝试，都希望能够有所突破。 结果是一位18岁的青年获得了成功，他就是后来的大数学家高斯， 他给出了可用尺规作图的正多边形的条件。 1、i、 ... 宇宙开端于虚数时间？ —— 霍金的“虚数时间Ψ” 热度 2 2011-5-13 15:31 宇宙有一个无限的过去，还是有一个“开端”？ 这可以说是科学家们长期以来就在绞尽脑汁思考的一个终极问题。 进入 20 世纪以来，被称为“宇宙论”的一门学科发展迅速。 根据宇宙论的研究，关于宇宙的起源，今天基本上有了一个如下的共识： ... 没有虚数ｉ，就无法描述单个电子的行为 —— “量子力学”与虚数 热度 4 2011-5-12 15:23 爱因斯坦相对论在用了虚数以后变得容易被人理解， 但并不是这个理论本身非要使用虚数不可。 爱因斯坦在 1915 － 1916 年发表的“广义相对论”也是如此， 即使没有虚数，理论仍然成立。 不需要虚数的物理理论还有艾萨克·牛顿 ... 向上坠落的苹果 热度 2 2011-5-10 15:58 “爱因斯坦相对论”和“毕达哥拉斯定理”之奇特关系 ——“四维时空”与虚数 “ 直角三角形斜边的平方等于底边平方与高边平方二者之和 ”，这就是著名的毕达哥拉斯定理。 利用这个定理，纵向相隔 ... 负数乘负数为何得正数？ —— 复平面的奇特性 热度 1 2011-5-9 14:59 负数与负数相乘，为什么得到的是正数呢？ 其实，虚数就是由这个规则产生出来的。 如果两个负数相乘得到的也是负数的话，那么“负数的平方根”就是负数，也就不会出现虚数了。 实际上，负数相乘也不一定非是正数不可。 数学规则，归根到底，毕竟是一种“约定”。 同“正负 ... 虚数在数轴之外 —— 虚数的可视化和“复数” 2011-5-6 16:44 在欧拉向人们揭示了虚数的重要性之后，仍然有许多人不承认虚数的存在。 正数，可以想象为“个数”或“线段的长度”，而虚数却不能。 尽管重要，没有视觉形象，人们还是难以接受。 当初，欧洲人也曾以同样的理由不承认“负数”的存在。 ...

个人分类: 科网群英烩|2553 次阅读|10 个评论

‘能量是什么？’，物理学从浅近至完整的回答

热度 4 chenfap 2011-5-5 08:45

‘能量是什么？’，物理学从浅近至 完整的 回答 （《物理学上的时空与物质》 15 ） 物理学上关于时空与物质的基本概念和基本规律 第二章 牛顿力学关于物质的基本概念和基本规律 § 2.1 物理学中的物质 § 2.2 牛顿力学 中的物质 § 2.3 牛顿运动三定律 --- 牛顿力学的基本规律 § 2.4 对牛顿运动定律的修改 § 2.5 在牛顿力学中一切非质点物体都可看成是质点系 § 2.6 牛顿万有引力定律 § 2.7 牛顿力学中的（动量、能量、质量）守恒定律 2.7.1 质量可变的 牛顿 第二运动定律 2.7.2 质点系的动量守恒定律 2.7.3 质点系的质量守恒定律 2.7.4 两质点的相互作用势能 2.7.5 质点系的能量守恒定律 ‘能量是什么？’，物理学从浅近至 完整的 回答 （《物理学上的时空与物质》 15 ） 2.7.4 什么是能量 两质点的相互作用势能 什么是能量 在具体地讨论经典力学中的能量及 导出 能量守恒定律 之前，我们先一般地讨论一下能量概念。能量是什么？粗略地说，能量是物体（或一群物体）作功本领的量度。这句话的意思如下：设物体原有能量为 E0 ， 在它对外界作了功 A’ 之后，能量变为零，则必有关系（能量和功用相同的单位计量）： A’= E0-0 （ 2.18 ） 这个关系式可以这样来理解：物体具有多少能量就具有多少作功的 “ 本领 ” 。 在大一普通物理学中讲过，一个物体能量的数值只能是相对地确定，它跟能量零点的选取有关。在能量零点的某种选择下，一物体的能量为零；而在能量零点的另一种选择下，该物体的能量便不为零。然而一物体能量的变化则与能量零点的选择无关，因此可把式（ 2.18 ）改写为普遍形式 A’= E0-E （ 2.18’ ） 式中 E0 为物体开始作功时所具有的能量（初态能量）， E 为物体作完功时所具有的能量（末态能量）。 物体对外作了功，物体的能量要减少；反过来说，若外界对物体作了功，物体的能量就要增加。若以 A 表示外界对物体所作的功，则功 A 与物体能量的变化适合如下关系： A= E-E0 （ 2.19 ） 对于宏观力学现象，外界对物体作的功可以按照功的定义 首先必须强调，由式（ 2.19 ）（或式（ 2.19’ ））所示的基本关系是客观规律的反映；其次还要指出，这个基本关系也带有定义的性质。式（ 2.19 ）反映的是什么客观规律呢？物理学进一步认为能量是状态的函数，这就是说：若物体的状态（位置、速度等）一定，能量便一定；若物体的状态改变，能量也随之改变。式（ 2.19 ）说明，当能量是状态的函数时，则外界对物体（或体系，以下均如此理解）所作的总功便只由物体的初态和末态所决定，而与物体状态的变化途径无关。大量的实验事实肯定了外界对物体所做的总功的这一客观特性。正是由于存在这一客观特性，才能在物理学中引进作为状态的函数的能量概念，而式（ 2.19 ）就是这些关系的数学表达式。另一方面，我们又往往通过式（ 2.19 ）来给能量下定义，亦即规定：能量是物理体系由于状态变化所可能作的总功。这就是物理学中对能量的完整回答。 还必须指出，关系式（ 2.19 ）是最普遍的功能关系，式中能量 E 应包括物理体系的全部能量，即除机械能量外还应包括其它形式的能量，如电磁能、同分子运动相联系的内能、以至与静止质量相联系的能量等等；而外界的功 A 应包括全部外界作用对物理体系的功，即除宏观力所作的功外还应包括微观力所做的功；热量的传递，究其物理实质，就是微观功的一种宏观表现。在热力学第一定律中，为了更明确地区分宏观力的功和热量的传递，往往更具体地把式（ 2.19 ）改写为 A+Q = E-E0 (2.20) 由于在经典力学中我们只讨论机械能量和宏观力的功，因此在应用式（ 2.19 ）或（ 2.19’ ）时要特别小心。如果在式（ 2.19 ）或（ 2.19’ ）中，把 A 仅理解为宏观外力的功，把 E 仅理解为机械能量，这只有在物理体系仅仅受到宏观外力的作用，并且体系只有机械能量发生变化的情况下才是正确的。不然的话还要考虑其它形式的能量和微观外力的功，或者要对（ 2.19 ）、（ 2.19’ ）进行适当的修改。 两质点的相互作用势能 在推导 质点系的能量守恒定律之前，我们先来研究 两质点的相互作用势能。设有两个彼此间存在相互作用力的质点 1 及质点 2 ，其惯性质量分别

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在质量可变的牛顿力学中，推导动量、能量、质量守恒定律

热度 2 chenfap 2011-5-2 07:34

在质量可变的牛顿 力学中，推导 动量、能量、质量守恒定律 （《物理学上的时空与物质》 14 ） 物理学上关于时空与物质的基本概念和基本规律 第二章 牛顿力学关于物质的基本概念和基本规律 § 2.1 物理学中的物质 § 2.2 牛顿力学 中的物质 § 2.3 牛顿运动三定律 --- 牛顿力学的基本规律 § 2.4 对牛顿运动定律的修改 § 2.5 在牛顿力学中一切非质点物体都可看成是质点系 § 2.6 牛顿万有引力定律 § 2.7 牛顿力学中的（动量、能量、质量）守恒定律 2.7.1 质量可变的 牛顿 第二运动定律 2.7.2 质点系动量守恒定律 2.7.3 质点系的质量守恒定律 在质量可变的牛顿 力学中，推导 动量、能量、质量守恒定律 （《物理学上的时空与物质》 14 ） 2.7.1 质量可变的 牛顿 第二运动定律 学过大一物理的人都知道，在牛顿力学中，动量守恒定律、能量守恒定律与质量守恒定律分别成立，它们都是一个质点系必须遵从的规律。通常，牛顿力学总是假定一个质点的惯性质量是不改变的，即假定 d(m)/dt=0 ； 在一般物理教科书中，都按照这个假定来推导动量、能量、质量守恒定律。可是在微观现象中，分子、原子等微粒常可吸收或放射光子、电子而使质量改变，甚至粒子的总数改变。就是在宏观现象中， 例如，在完全非弹性碰撞时， 一个物体（以下所指物体均可视为质点）也可能破裂为二至数个物体，或者两个物体（如泥团）可合并为一个物体。 在这种情况下，在一质点系中不仅某些质点的质量可能改变， 质点的数目也可能改变； 一质点系在初始状态时有 N 个质点，到终末状态时可能变为 R 个质点。 。因此，在牛顿力学中，研究质点的质量和质点的数目可变的情况也是很有意义的。

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能量耗散法则是一个通俗的科学发展普遍法则

热度 3 jitaowang 2011-3-27 07:22

注 : 在圈子中日前我写了一个帖子 : “ 熵产生 ( 又称耗散函数 ) 是热二律的普适判据 ”. 接着 张学文老师 zhangxw 的帖子 中 提出了他的看法 : “ 我看法是如果一个真理普遍应用于多个场合，用最通俗的语言表达它，就有利于大众理解它。 ” 我很赞成 , 同时认为目前对熵产生 ( 又称耗散函数 ) 是热二律的普适判据的提法是比较通俗合理的 . 当然也欢迎张老师和广大网友提出更好的具体意见和建议方案 . 毕竟现代热力学的第二定律是一项当今人类宏观经验的总结 . 需要所有相关人士，包括自然科学家、人文社会科学家和哲学家，的共同关心和应用 . 能量耗散法则是一个通俗的普遍法则 众所周知 , 能量守恒法则是一个通俗的普遍法则 . 同样 , 能量耗散法则也是一个通俗的普遍法则 . 首先这两个普遍法则是不同的 , 不能加以混淆 . 同时又都要通俗、简洁地加以表达 . 汽车在平地上行驶 . 根据平移不做功的法则 , 汽车不论开到多远 , 是不是可以不消耗任何能量吗 ? 答案一定是否定的 . 因为汽车消耗汽油的原因就是能量消耗在各种地面摩擦、轴承摩擦、汽缸摩擦、空气阻力、等能量的散失上面 . 那么汽车燃烧汽油时生成的推动汽车对外作功能量是不是被消灭了 ? 答案一定也是否定的 . 大家也一定知道 : 能量守恒法则 : 能量可以转换成不同的能量形式 , 但是能量是不生不灭的 . 那么如何解释以上的现象呢 ? 大家就会说 : 汽车燃烧汽油时生成的对外作功能量最后都转化为环境中的热量 . 那么是不是还可以利用这些环境温度的热量来对外作功呢 ? 不能 ! 因此 , 这些环境温度的热量 , 就被称为 “ 废热 ”. 这种原来可以对外作功的能量变成不能对外作功的废热 , 就被称为能量的 “ 耗散 ”, 即 ( 能对外作功的 ) 有效能量的 消耗 和 散失 . 当然开尔文也曾经把这样的变化称为能量的 “ 退化 ”. 但是目前来看 , 可能是能量的 “ 耗散 ” 概念和名词更容易被理解和接受 . 能量守恒法则和能量耗散法则在热力学领域中就分别被称为是热力学第一定律和热力学第二定律 . 而熵产生就是耗散函数 , 是体系耗散程度的度量 , 热力学第二定律也因此可以定量地表达为 di S ³ 0 ( 注意量纲不是能量 , 而温度和熵产生的乘积 T di S 才是能量的量纲 ). 同时 , 能量守恒法则和能量耗散法则在广阔的力学领域也是普遍适用的 . 例如 , 在国际上有一本比较知名的 “ 物理化学 ” 教材是 P. Atkin J. de Paula: “Atkin’s Physical Chemistry”, 8th ed, Oxford: Oxford University Press (2006). 其中 “ 第 3 章 第二定律 (The Second Law)” 中 p.77 讨论 “ 自发过程的方向 (The direction of spontaneous change)” 时说到 : “ 自发的变化总是伴随着能量的耗散 (… spontaneous changes are always accompanied by a dispersal of energy).” 接着就是非常明确的小节题目和表述 : “§3.1 能量的耗散 (The dispersal of energy) 我们似乎已经找到自发变化的方向标 . 它就是导致孤立体系总能量耗散的变化方向 . 这一法则可以说明弹跳球的变化趋势 , 因为它的能量会以地板原子的热运动形式被分散掉 . (We appear to have found the signpost of spontaneous change: we look for the direction of change lead to dispersal of the total energy of the isolated system. This principle accounts for the direction of change of the bouncing ball, because its energy is spread out as thermal motion of the atoms of the floor. )” 注 : 在英文中对 “ 耗散 ” 一词可以用 “dissipation”, “dispersion” 或 “disperal” 等 . 这本 Atkin 的书中还有一个附图 , 如图 1. ( 但是图 1 并不是 “Atkin’s Physical Chemistry” 一书中的原图而是我绘制的类似示意图 . ) 我再列举另外一个力学的例子 . 图 2 表述一个球体在曲面内运动时的能量耗散 . 先由红球从势能最大的位置开始 , 经历势能变成动能最大的底部白球位置 , 再到粉红球的位置 , 最后由于摩擦等因素的能量耗散变成热能而停留在曲面的最低处 . 总之 , 能量耗散的法则是普适的 , 表述也是很通俗的 , 应用非常广泛 . 图 1 弹跳球的 “ 能量的 耗散 ” 图 2 球在曲面内的运动 所有这些都是平时常见的现象 . 再举一个例子 , 如 : 树上的苹果会掉到地上 , 既可以从力的角度来解释 , 也可以从变化前后能量的耗散来进行解释 . 因此 , 这一 “ 能量耗散法则 ” 的通俗性和普遍性是没有问题的 . 问题的 遗憾一面在于 : 是至今绝大多数热力学教科书并没有把熵产生和耗散函数等重要的基础概念及数学表达式 , di S ³ 0, 列入实际的教学中 . 更不知晓 1865 年克劳修斯的热力学第二定律对复杂体系 ( 同时包含自发过程和非自发过程体系 ) 的 “ 补偿 ”, 即热力学耦合的表述 . 把 1865 年克劳修斯的表述结合熵产生原理的数学表达式 , 就得到 . 可惜目前绝大多数热力学教科书并没有引用把 1865 年克劳修斯对复杂体系的的热力学第二定律表述 . 其中也包括了 Atkin 的这本书 . 这本书虽然引入了能量的耗散概念 , 却没有跳出经典热力学的框子 . 因此热力学学科和教学长期停留在经典热力学阶段只能处理简单体系的阶段达到一百多年之久 . 相应地也延误了一届又一届的学子和一代又一代的学人 , 对此必须迅速改变这样的现状 ! 去年 8 月我在日本参加 21 届国际化学热力学会议 (21st IUPAC International Conference on Chemical Thermodynamics, ICCT2010) 时 , 也见到 Atkin 本人 , 他也亲自听取了我的报告 , 并 表示要看了我的 “ Modern Thermodynamics – based on the extended Carnot theorem ” ( 英文版 ) 书以后再作进一步的思考 . 最后要说明一点 ! 能量耗散法则是不能违背的客观科学发展规律的法则 , 但是它不是一个悲观的法则 . 特别是弄清1865年克劳修斯的“补偿”即 “热力学耦合”表述，并得到复杂体系的熵产生原理的数学表达式, 以后 , 就成为一个说明达尔文进化论和科学发展、科技发展、和社会进步的积极法则. 客观体系是我们生活在幸福的地球村! 照射到地球上的太阳能在耗散, 即 di S 1 0; 而生物的进化、科学技术发展、和人类社会进步都是 di S 2 0, 负的熵产生过程 ( 不是 “负熵产生体系”更不是所谓的 “ 负熵 ”); 整个地球体系的熵产生仍然是大于等于零 , di S ³ 0. 认清这一点 , 我们就会反对不能推动进化的战争、动乱等行为，更充分地享用大自然给予地球村的恩惠，有多好啊！因此我说现代热力学就是自然科学发展观 , 它不仅可以指导我们对客观世界的认识 , 也对人文社会科学和哲学都会有深远的影响 !

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个人对中医学“气”的理解

热度 5 drYZZ 2011-3-13 10:50

人个认为，古代哲学所讲的气，就是事物运动变化的推动力（能量）。庄子说的“通天一气耳”，可以理解为一切事物和事物的运动变化其实质就是能量。不知古人是否下意识地感觉到物质和能量本质上是统一的，可以相互转化的，“通天下一气耳”之中确实包含着这样的意思。 中医学借用了大量的哲学知识和概念，但主要的还是讲人体的生理、病理和疾病的医治。中医学中的人体之气指的就是能量，包括化学能、热能、机械能、电能、光能、势能、辐射等。这些能量推动着人体的新陈代谢、信息传递、所有活细胞的生命活动和人体的所有生命活动，包括运动、思维、摄食、消化、吸收、排泄、分泌、免疫、兴奋、抑制、繁衍后代等。中医学里常讲的有骨骼肌的气力，平滑肌、括约肌的蠕动力和固摄力，以及韧带对器官的提升力等。在人体它以ATP为转换枢纽。若说气有物质属性，那就是它与ATP以及产生ATP的物质有密切联系。 至于说气有信息属性，与遗传信息的正确复制、传递和表达等有多大的内在关系，最明显的是这些过程需要气（能量）的推动，而这些信息的实体是生物大分子。不宜将“信”与送信或传信的动力都称为能量（气）。 至于说气是“信息－能量－物质统一混合体广义波”。波本身就是的一种能量形式。物质中是包含能量的，也可以说信息中也包含能量或潜在的能量。中医学气所包含的物质、信息涵义，也主要是指其中所含的能量或潜在能量。何不把气简单地理解为能量，或者人体中正常（有时也指异常）的能量，让人容易理解。至于能量或人体中的能量有多少种形式，那可以再慢慢地解释。如果把中医学的概念都用一个或几个很长很长，让人很难理解的概念去解释，恐怕不利于现代人对中医学的理解和认可吧？

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低碳时代的人类宏观经验总结--热力学第二定律

热度 1 jitaowang 2011-2-26 06:39

众所周知 , 热力学第一定律和热力学第二定律是人类宏观经验总结 . 例如 , 王竹溪的“热力学”教科书中说 : “ … 把一个不可逆过程所产生的改变完全恢复原状 , 这是不可能的 . 这个经验事实是热力学第二定律的基础 , 它的准确性由无数的热力学第二定律的推论都与实际现象符合而得到保障 . ” 傅献彩等的“物理化学”教科书中也明确地说 : “ 热力学第二定律和热力学第一定律一样 , 是建立在无数事实的基础上 , 是人类经验的总结 . 它不能从其它更普遍的定律推导出来 . ” 人类的大量日常经验可以归纳为两句话： (1) 能量是守恒的 , 不生不灭 , 一种能量形式的减少或消失 , 就一定伴随着另一种能量形式的增加或生成 . (2) ( 有效 ) 能量是耗散的 , 单向的 , 不可逆的 , 不可能取之不尽 , 用之不竭 . 一旦 ( 有效 ) 能量转换成环境温度的废热 , 就不可能再被利用来对外作功 . 实际上 , 这就是热力学第一定律和热力学第二定律 . 其中 , 有效能量又称可利用的能量 (available energy) 就是指体系中可以被利用来对外作功的能量部分 . “ 能量的耗散 (energy dissipation)” 就是开尔文所说 “ 能量的退化 (energy degradation)” 而不是能量的减少或消失 . 简而言之, 热力学第一定律和热力学第二定律就是 : (1) 能量是守恒的 , 不生不灭 . (2) 能量是耗散的 , 一旦转变成废热 , 就不能再被利用 . 绝大部分热力学教科书中，讨论热力学第二定律的文字表述时列举了一种 “克劳修斯的表述”，两种“开尔文的表述”。即 热力学第二定律的“克劳修斯表述”： “不可能把热从低温传到高温物体，而不引起其它变化。” 热力学第二定律的“开尔文第一种表述”： “不可能从单一热源取出热使之完全变为功，而不引起其它变化。” 热力学第二定律的“开尔文第二种表述”： “第二类永动机是不可能得到的。” 可是这里所指的第二类永动机就是很狭义地重复前面两种表述. 必须加上 1865 年热力学第二定律的“克劳修斯第二种表述”： “第二基础原理，在我所给出的形式中，断定所有在自然界中的转变可以按一定的方向， 就是我已经假定是正的方向， 不需要补偿地由它们自己进行；但是对相反的方向，就是负的方向，它们就只可能在同时发生的正转变的补偿下进行。 (The second fundamental theorem, in the form which I have given to it, asserts that all transformations occurring in nature may take place in a certain direction, which I have assumed as positive, by themselves, that is, without compensation; but that in the opposite, and consequently nega-tive direction, they can only take place in such a manner as to be compensated by simultaneous occurring positive transformations.) ” 显然，克劳修斯所讨论的体系中至少包含两个（或两类）过程： 1. “正的方向”的“不需要补偿地由它们自己进行”的自发过程, 又称正耗散过程；和 2. “负的方向”的“在同时发生的正转变的补偿下进行”的非自发过程, 又称负耗散过程。但是体系永远不可能是负耗散的. 因此 热力学第二定律的最概括表述为一句话 : 负耗散体系是不存在的 , 所谓的 “ 负耗散体系 ” 就是第二类永动机 .

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尝试使 ‘物质、质量、能量’ 名正言顺

热度 1 chenfap 2011-1-31 18:15

尝试使‘物质、质量、能量’名正言顺 孔子曰： “ 名不正则言不顺，言不顺则事不成。”（《论语 · 子路》） 孔子的这段话是对担任官职的看法，但也可移植到讨论如何才能更好地研究物理学；这就是说，要更好地研究物理学，必须先搞清楚有关的物理概念和物理规律。 物质、质量、能量，是物理学中的几个彼此既关联又有所不同的基本概念。遗憾的是，在物理学的一些教本和大量的科普著作中，对物质、质量、能量这几个物理概念往往叙述得含混不清，以致使得从这些书中获得知识的许多人，常把这几个物理概念混淆而出现一些错误的理解和错误的看法。其后果便是大大降低了国民的科学素质，对我国物理科学的发展将起到‘扯后腿’的阻碍作用。写作本文的目的就是企图在物理角度下，尝试使‘物质、质量、能量’名正言顺’。 物质、质量、能量也是哲学上常用的概念，由于哲学和物理学的研究内容与研究方法存在较大差别，目前还难以使哲学和物理学对物质、质量、能量这几个概念，达到一致的看法。因此本文只在物理学的范围内讨论，暂不涉及哲学。 下面根据现代物理学众多学者的看法，我将物理学对物质、质量、能量这几个概念的物理定义尝试总结如下： 物质 --- 是位于时 - 空中的客观实在，是一切物理现象（如光现象、热现象、基本粒子创生和湮灭现象等）和一切物理量（如电量、自旋、能动张量等）的载体（例如热现象的实质是分子的无规运动，热现象的载体是一群分子，这一群分子是物质；又如基本粒子都有自旋，基本粒子是自旋的载体，基本粒子是物质；等等）。 质量 --- 是物质的基本特性之一，它量度物质的惯性大小。在牛顿力学中，一质点的质量 m 可直接由公式 m=f/a 算出。 在更复杂的情况下，一物质系统的质量须间接地从 能动张量算出。应当强调的是，物 质的质量不随物质的运动而改变。本博在前些时曾针对这个问题，发表过不少博文。 能量 --- 是物质的另一基本特性，它量度物质的‘作功本领’。在相对论中，一质点的能量是该质点的 4 维动量的时间分量。在更复杂的情况下，一物质系统的质量也须间接地从 能动张量算出。应当强调的是，只当物体静止时，才有关系：（物体的能量） = （物体的质量 ）乘（光速平方）；当物体运动时，不存在这个关系。 本博在前些时也曾针对这个问题，发表过不少博文。若还有疑问，请再看看那些博文。 下次博文将把上述对物质、质量、能量这几个概念的物理定义应用到暗物质和暗能量。

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听鬼话、读鬼文，谈心得

热度 9 xqhuang 2011-1-30 13:06

听鬼话、读鬼文，谈心得 来科学网安家前，就耳闻科学网大名鼎鼎的鬼王，还听说鬼王被科学网的高压线电死了，为此科学网总编辑赵彦先生还专门为鬼王写悼文：《夜已深，有点感动，有点无奈》。不得不感叹：如此做鬼，死有何惜？ 鬼王虽“死”，鬼魂始终在科学网上空飘荡，如果用“鬼王”二字进行搜索，可以找到约260篇相关博文。“鬼王魂归”，“鬼王，该回来了”，。。。常有“鬼粉”在呼喊。不知是人动鬼心，还是鬼动人心，就在科学网新系统推出的那一天，鬼王奇迹地归魂而来。 1月20日鬼王解禁后连发数文，本博抱着相当期待的心情读鬼文，实话实说，基本上没有读完，鬼文长且绕，读不懂。今天读了鬼王新作：《 一花一世界与反射——答刘峰 》，总算听懂一点点鬼话。鬼理论的核心就是“唯信息论”，鬼王不是以物质为核心，而是坚持信息中心论，这应该是经过认真思考。人是物质，如果这人不能与外界交换信息，他不过是行尸走肉；鬼王曾经死了，鬼魂还在，鬼魂就是信息；孔子已经死了几千年了，如今还有人在天安门给他立像，因为孔子的信息还在。 严格地说，在物质世界中信息仍然属于物质范畴。一花一世界这没有问题，不过花的颜色不是完全由外部决定的，是花的物质与外部物质相互作用的结果，这大概就是鬼王所说的反射。电子与原子核要通过交换光子而结合在一起，光子就是信息（信号），它是一种物质的特殊形态，也可称之为能量子。同理，一男一女一见钟情，他们之间也要交换信息，这种信息也绝对不是虚无的，它就是“秋波”，或电磁波。 如果一定要把信息从物质中分离出来，我更愿意把信息定义为“能量交换子”。的确，现代物理学对物质本源的探讨正在走一条不归路，我们知道物质相互作用要交换信息（也就是鬼王的反射），但为什么反射？如何反射？很少有物理学家认真思考过。 当然，也许我根本就没有读懂鬼王的鬼话，那就当我说了鬼话。

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一切皆空，能量为真。

热度 9 sheep021 2011-1-27 20:33

太虚寥廓，一气流行。聚散变化，生生不息。 （时间、空间、质量、温度、速度、体积、密度如此等等，乃至阴阳、五行、四象、八卦、节气、经络、脏腑等等，不过是一气的度量而已 ） 人类在宇宙这个大尺度问题上的认识，足以超过万年之久，而所得出的结论竟如此简单。 佛说：色不异空，空不异色。 道说：道生一，一生二，二生三，三生万物 儒说：易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦，八卦定吉凶， 吉凶生大业。 如此而已。而后世众生深深不以为然，造出种种名目，来阐释宇宙。 真传一句话，假传万卷书，莫非就是这个意思？ 奥卡姆剃刀，为何没将这一切累赘统统剃掉 还世界以本来面目？ 一气流行 阴阳 四象 八卦 阴阳2 八卦2 二十四节气 先天八卦图 《说卦传》“天地定位，山泽通气，雷风相薄，水火不相射，八卦相错，数往者顺，知来者逆，是故易逆数也。”易与天地准，故能弥纶天地之道。意思是说：天地确定上下位置，山泽气息相通，雷风相迫而动，水火不相厌恶，八卦相互错杂（成六十四卦）。以数推算过去顺，预知未来时逆，所以《周易》的逆数可推算未来事 。 金文的“空” 真空妙有，如如不动。 一气回环，宇宙永恒。 一个有趣的比较：殊途同归。 儒道的太极 佛家的剃度 欧洲的奥卡姆剃刀 东西方虽然说法不一，理论各异，但结果却是一致的：圆滑通畅，空廓无边 但基本有一个规律，越靠近东方越形象，越靠近西方越具体： 圆——光头——剃刀 当一切浮华尽被剃去，你会发现，一切皆空，但，若隐若现还有能量在往复运动。 正如《道德经》所云： 致虚极，守静笃。万物并作，吾以观复。夫物芸芸，各复归其根。归根曰静，是谓复命。复命曰常 。知常曰明。不知常，妄作凶。知常容，容乃公，公乃全 ，全乃天 ，天乃道，道乃久。没身不殆。 相关链接： 光到底是什么 （有图有真相 ）

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狭义相对论中能量-动量-质量基本关系不能用于非质点

chenfap 2011-1-18 09:06

狭义相对论中能量 - 动量 - 质量基本 关系不能用于非质点 （这是重新发表的博文，昨天发表的内容与此相同的三篇博文，在排 版和上传过程都存在问题，已经全部删去，故重新发表） 博文《所受外力对一个质点 是否 稳定之影响》（ id=403617 ）曾指出，狭义相对论中能量、动量、 质量的基本 关系 不能用于非质点 ，它只适用于质点。这个关系，亦即

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能量质量，一阴一阳。同一事物，两种模样。

热度 1 sheep021 2011-1-15 13:49

能量质量，一阴一阳。 同一本源，两种模样。 静为质量，动为能量。 动静之道，老爱已详。 备注：中医上与扶阳派和扶阴派。感情物理界也有扶阳派和扶阴派啊。爱因斯坦竟然是个扶阴派爱阴斯坦。这个阴就是有形的质量，对于能量的认识还不够。看来老爱同学还需要学习提高啊。老爱后来潜心于佛教，估计已经找到阴阳和合之道了。 动静之道： 光，沿直线传播 在侧面猛地一退 光线绕了一个大弯 直线变成了环线 持续加力 直线变成了螺旋线 光成了物质！ 物质，分子原地震荡 加热，震荡加剧 持续加热，震荡出原地 沿直线飞逝而去 物质成了光！ 这一过程的图示： 下载 (7.33 KB) 2009-2-18 00:14 明来知德易学 参考资料： 科网群英烩No.0042-1印大中 外星人谈 光子 光速 质 能 信息 转化 光子之能量是如何变成质量的？ 学者尉吉勇于 2010-4-19 在科学网发表了一篇博文提出： 物 质 向能量（光） 转 化 沿 ... 。文中提问道：光的本质是什么呢？光会绕圈吗？绕圈的光子是暗子吗？。关于光绕圈圈我作了一个简单地讨论，把我以前的思考介绍了一下。现转述如下： 物理世界中最常见的光子肯定是绕着圈圈前行的：试想，如果将光投影到沿着其运行方向的平面上，便是我们看到的光波图形；但若是投影到光路的横截面上则可看到光的偏振（分别在 X 和 Y 两个方向上看见部分光，或者 X 方向可全见而 Y 方向看不见，反之亦然）。总之，光只有绕着圈圈走才会有上述诸现象。 此时若是在光线前行的方向的侧面猛推一把，光子就会拐弯，若这个弯拐得足够大，光子就绕成了一团变成了物质？！这个在侧面猛推一把的，能把能量变为物质的上帝并非笔者一厢情愿地虚构，其实就是中微子是耶！光子从能量流中分出一小部分（中微子能流）向侧面射出从而使得整个能量流得到了反冲动能而拐弯，进而自闭性地绕圈圈，应该是再简单不过的雕虫小技了！ 关于物质粒子中的光能量流是整天在饶 8 字还是绕 9 字，这里不做细究，还是留点好玩的游戏给傻帮兄长们，以及留给未来吧 突发奇想: 爱因斯坦 E=mc^2; if c=1, then E=m; 即 能量=质量 爱因斯坦: E=mc^2; if c=1 then E=m 即 能量=质量

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不能视为质点的两粒子体系的质量、能量及质能关系

chenfap 2011-1-15 10:47

不能视为质点的两粒子体系的质量、能量及质能关系 本博前三次博文所讨论的只是一个质点的质量、能量、和质能关系。可是在物 理学上经常要研究由两个粒子组成的体系，而且这个体系不能视为质点。例如两个 强子在大型强子对撞机中的对撞，或者正、负电子的对撞。为具体起见，现在我们 来研究正、负电子的对撞。在此对撞中正、负电子将湮灭为两个光子：

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所受外力对一个质点是否稳定的影响

chenfap 2011-1-12 10:24

所受外力对一个质点是否稳定的影响 本博前两次博文所讨论的只是一个质点的质量、能量、和质能关系，这个质点可以是单个基本粒子（如电子、夸克等），也可以是复合粒子（如原子、分子等）；只要在所考虑的问题中这些粒子的线度可以忽略不计，其质量可以看为集中在一点，便可以看作质点。我们还假定了这个质点是稳定的，这样，这个

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解答那一个质能关系的表式是恰当的

chenfap 2011-1-8 10:16

解答那一个质能关系的表式是恰当的 在本博的上次博文《再谈质能关系，推荐一本好书，建议自我检试》中，写出了Okun 教授所提出的， 4个可能的质量能量关系。Okun 教授还提到其中只有一个关系的表式是恰当的。现在我们来解答是那一个关系的表式是恰当的，并且说明为什么这个关系的表式是恰当的而其它三个关系的表式是不恰当的。

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再谈质能关系，推荐一本好书，建议自我检试

chenfap 2011-1-4 11:53

再谈质能关系，推荐一本好书，建议自我检试 本次博文将再次讨论相对论中质量能量关系。很多人都对相对论中质量、能量和它们的关系感到兴趣，包括科学网博客在内的不少网上博客或论坛常有博文讨论这些问题。虽然大家都认为质量、能量是物理学上最基本的概念，质能关系是物理学上最基本的规律；可是仍然有不少人对相对论中质量、能量和它们的关系存在相当程度、或多或少的误解。Lev B Okun 教授(曾任莫斯科理论与实验物理研究所基本粒子理论实验室主任，欧洲核子研究中心的客座正式成员)于1989年在Physics Today 上发表的一篇论文《The Concept of Mass》中,最早强调指出，人们对相对论中质量、能量和它们的关系存在一些错误的理解。这是由于物理学发展中出现的一些模糊概念和习惯势力的影响所造成的。他通过详细的理论分析和对历史文献的解读，明确指出：1、与牛顿力学相同，相对论中的（惯性）质量没有静止质量和运动质量之分，2、相对论中的能量则有静止能量和运动能量之分，3、在相对论中质能关只是 静止能量=（质量）乘（光速平方）。 前不久，我才读到Lev B Okun 教授于1989年在Physics Today 上发表的论文《The Concept of Mass》；但在两年前我看到过别人对这篇论文的介绍，特别是关于在相对论中，质量没有静止质量和运动质量之分、能量则有静止能量和运动能量之分、静止能量=（质量）乘（光速平方）之主要观点的介绍。经过自己思考，很快我就接受了Okun 教授的上述主要观点。Okun 教授认为，正确的概念和正确的关系对规律的认识、理解和掌握是非常重要的，错误的概念和错误的关系往往会妨碍对规律的认识、理解和掌握；我完全赞同Okun 教授的这些看法。 半年之前在我的博客中，曾发表过几篇博文，企图阐明Okun 教授的上述主要观点。其效果看来不够理想，还遭到反驳和讥讽，这可能是由于我的博文写得不好以及人微言轻的缘故吧？前不久，我在大连理工大学图书馆借到了Okun 教授于2009年新出版的一本专著《Energy and Mass in Relativity Theory》（Published by World Scientific Publishing Co.Pte.Ltd.）。这本专著除了收有Okun 教授于1989年在Physics Today 上发表的论文《The Concept of Mass》（我就是在这本书上读到这篇论文的）之外，还收有Okun 教授、他的学生、以及其他学者在1968-2008年间所发表的关于相对论中质量、能量和质-能关系的论文。我觉得这是一本好书，对澄清当前人们对相对论中质量、能量和它们的关系所存在一些错误的理解，必定会起到较大的影响，特向广大网友推荐。 Okun 教授在论文《The Concept of Mass》之中，写出了4个可能的质量能量关系，其中只有一个关系是正确的，但有两个关系虽是错误的、却仍有不少人还在相信和继续采用。对这4个可能的质量能量关系是对是错的判断可以检验出对相对论的理解是否正确，建议有兴趣者不妨自我检试一下。 Okun 教授对这4个可能的质量能量关系是直接写出的，有可能与现有的一些模糊概念相混淆而影响对正确关系的理解。下面我们通过逻辑分析来得出这4个可能的质量能量关系。 一个质点的（惯性）质量是否与该质点的运动速度有关，只有两种可能：

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人体是自然界和谐的产物

fanxiaoyingz 2010-12-16 15:37

人体是自然界和谐的产物 当我们从另一种角度来看人体的时候，发现人体就是一个标准的自然体的缩小体，他是自然界的产物，同时就是自然界的微缩，他和地球以及地球生态有着高度兼容和协调的结构。 1 人体是地球重力的和谐体 我们看到海洋和水生动物有两种基本形态，一种是水动力形态，就是 鱼形 ，有流线型身体，身体和头脑紧密相连，有掌握平衡的鳍，和产生前进动力的尾鳍。一种是水静力形态，就象海葵，有多条触手，方便各个方向运动，有吸盘，方便吸附。海洋生物的特点和大陆动物动物完全不同，根本原因很清楚，就是水的密度远远大于空气，所以它产生的压力、浮力、阻力等都远远大于陆地上的空气，动物们必须把自己变为鱼形才能在前进中减少阻力，获得更大的速度，而且它们永远不用陆地的支撑就能稳定，它们自身的重力总是和水的浮力相互平衡的。但是陆生动物处在陆地上面，空气下层，所以它受到两种力的作用，一种是强大的自身重力，这种力来自于自身重力和空气浮力的差值，这个差值远远大于水里面，所以动物自己必须找到一个第三种力来平衡这种差异，这就是地球大地的支撑力。所以，陆生动物必然是自身重力、空气浮力和地面支撑力的结合体，动物必须时时刻刻地平衡这三种力，因此大陆动物就产生了一种普遍的身体形体，由头，身子和四肢组成。头的特点是自身重量比重小，转向远远比身体和四肢容易，在保证身体没有克服重力做功的前提下就能够转向产生应激反应（而四肢则是下面的反应迟钝但是支撑力强大，上肢反应灵敏但是支撑力弱小），自身质量小惯性小方便运动，头部占人体的重量是 15 ％左右。而且，大陆动物为了传导重力和支撑力，必然产生脊柱系统和骨骼系统，动物骨骼几乎是重力的完美衍生物。为了对重力和支撑力和空气浮力产生的非平衡状态有灵敏的感觉，动物都有非常强大的重力感知和自己适应系统，例如人体内的小脑是大脑中控制人体平衡的器官，小脑通过它与大脑、脑干和脊髓之间丰富的传入和传出联系，参与躯体平衡和肌肉张力（肌紧张）的调节，以及随意运动的协调。而人体内的重力感受器是前庭，前庭是人体平衡系统的主要末梢感受器官，长在头颅的颞骨岩部内，前庭就在人的内耳中，是内耳器官之一，由三个半规管和球囊、椭圆囊组成，它和耳蜗紧密相连，总称位听器官。前庭感知人体空间位置，前庭的三个半规管感知身体旋转的角加速度，球囊、椭圆囊感知直线加速度。前庭感受器感知人体在空间的位置及其位置变化，并将这些信息向中枢传递，主要产生两个方面的生理效应：一方面对人体变化了的位置和姿势进行调节，保持人体平衡；另一方面参与调节眼球运动，使人体在体位改变和运动中保持清晰的视觉，故它对保持我们的姿势平衡和清晰的视觉起重要作用。总而言之，前庭是感受重力、浮力、支撑力和自身动力的器官，而小脑是这些力的应激器官。陆生动物和水生动物的重要区别就是因为重力和浮力不平衡造成的。 然而，陆生动物，尤其是人类还形成了一种重要的适应重力的结构，就是人垂直行走以及相适应的形态，这种形态概而言之就是 上轻下重 。人脑袋重量只有全身重量的七分之一左右，腿的重量占全身重量的一半左右，人体的重力重心在小腹中间，而且人体的密度从上到下逐渐增加，尤其是腿骨骼的密度很大。不仅如此，人体内部的脏器的功能对象也是符合自然界 上轻下重 ， 上浮下沉 规律的。人的肺脏是人体内的空气交换器官，空气最轻，所以肺脏最大，它处在人体最上端 胸腔的上端，水的密度很大，所以人体处理水的脏器 肾脏和膀胱处在人体下端的腹腔的下端。人体的动力系统 心脏，为了减少重力做功的负担也是处在人体人体上端 胸腔的中间，这样能够更加容易地把能量和物质运输到全身。而人的其它系统，例如消化系统处在人体的腹腔的中间，而自然界中的对应物 粮食，植物动物也是处在大地和空气中间。人体内这种脏器分布特点保证了上面的东西对下面的东西形成很轻的压力，也形成了人体 上轻下重 ，重心下移的稳定结构。 人的身体是典型的 三节棍 形式，这本身就是适应重力的结果，而且头、身体 : 腿的比例关系大体 0.7 ： 1 ： 1.3 比例，接近 0.618 的黄金分割比例，只是在个人身上有差异。人的整体重心在膀胱附近，这个位置前面，肚脐下面中医上叫丹田，是人体阴气之总源，丹田部位和人体重心重合绝对不是偶然的巧合，而是一种自然的和谐，是有内在规律的。除过人整体重心外，还有部分中心，例如头部的正面中心在鼻子，后面中心是小脑，人腔体的中心前面是 心窝 ，实际是胸腔膈膜和腹腔的交汇处，是胃所在部位，后面中心也是交汇处，胸腔的中心前面是 中气 所在地，后面是阳气释放地，腹腔前面中心是丹田，后面是 命门 ，这些部位都是人体的部位中心，同时是极其重要的功能区，也是重力的着力中心。中医上治病的重要部位（针灸推拿用药）就是这些。这些部位的损伤会引起严重后果。例如，大多数知识分子 中气不足 ，就是胸腔中心受损的原因。 现代文明产生之前，中国人的祖先就已经对人和自然之间的和谐有着相当长时间的观察和体会，同时也就产生了朴素而且正确的中医理论。 2 ，人体是物质循环的和谐体 有一个美丽的传说，据说人是用泥造的，这是神话但是也是真理，从物质上来说，人体中含有土壤中所有的元素，只是含量有区别，功能有区别。而且和自然界一样，人体用量最大的物质是空气，其次是水，再次是食物，然后是矿物质。人体是一个奇妙的物质获取、利用和排泄体，人把水和食物从人体上端（口）输入，然后利用重力（和自身蠕动），把食物逐渐向下移动，在这个过程中形成了几个物质输送系统，第一个就是消化系统的腔道，消化过程中食物密度逐渐加大，而能够利用的部分提前吸收，依靠人体动力系统把能量和氧气输送到各个部位，这就是血液循环系统，同时在蛋白质的吸收利用上，在其它营养物质的吸收利用上形成了淋巴系统，淋巴系统本质上也是人体物质输送系统，而且是一些精华的输送系统，由于有机大分子无法通过血液传输，淋巴就担负输送有机大分子的功能，淋巴也是调节人体物质 歉收 和 丰收 ，盈余和不足的器官之一，在人体中功能神秘而且强大。血液传输的主要物质是水，氧气和能量物质（例如血糖），而其它一些重要物质确实依靠 渗透 和 主动运输 来完成，并不是依靠血液来输送，所以有些疾病是很难治愈的，因为药物不能直接到达病灶部位。凡是在自然界存在的物质输送形式，人体中也都有。有人可能认为肾脏是人体最大的水排泄器官，那你就错了，其实人体排泄水最多的器官是肺脏，其次是肾脏，然后是皮肤。人总是把外界气体吸收进体内以后让这些气体和身体体内环境相协调，为了防止体内脏器过分干燥，它就不住地通过肺泡排放水汽，这样既调节体内温度又调节体内湿度，使得肺泡内部既能适应外界又能适应体内，所以肺泡每时每刻都在蒸发水分。夏天几乎看不到人呼出水汽，但是在严寒的冬季在户外人呼出的水汽立即凝固，非常清楚。所以，肺和肾就有着密切的联系了，中医说 肺克肾 ，既然它们都与水分排泄有关，那么互生互克就是必然的了。当肺运化水的能力降低的时候容易引起 肺积水 ，当血液运化水的能力降低的时候容易引起 肝腹水 ，当肾脏运化水的能力不足的时候，则容易引起尿储留。实际上。肾不仅是运化水的脏器，也是吸收利用矿物质的重要器官，它有选择地排泄矿物质（ K ， Na ， Ca ， Fe 等），有选择地再吸收再利用矿物质，然后把这些物质供给骨骼和骨髓，所以肾就与骨骼紧密相连了。 当我们考察五脏的功能的时候，我们发现，五脏实际上就是五类物质的最重要消化吸收器官。肺脏的功能是吸收空气中的氧气，排泄出 CO2 和水汽，同时肺脏与人体维生素的消化利用有密切关系；心脏表面上看是人体的动力系统和运输系统，与消化没有关系，但是正因为是动力系统，所以它实际上与人体能量物质的代谢 即糖类和淀粉的吸收代谢有着极其重要的关系，人的糖尿病的产生表面上是胰岛素分泌不足，是胰脏问题，实际上是心脏问题，是心脏动力不足的明确表现，而且胰脏不分泌胰岛素的原因就是心脏心力下降，所以我以为治疗糖尿病的根本在于 补心 。肝脏是人体最大的储血库，但是消化脂肪的消化液的分泌是和肝脏有密切关系的，胆汁的分泌应该受到肝脏分泌的激素的控制；脾脏是人体最大的免疫系统，但是免疫系统是由无数复杂的蛋白质组成的，所以实际上脾脏与蛋白质的消化吸收和利用有极其密切的关系。至于肾脏，则与矿物质的利用有密切关系。所以，脏器之所以重要并不是因为它是消化器官，而是因为他是利用器官，在人体中重要的是 需求 决定了 供给 ，是物质利用能力决定了消化吸收能力，而不是消化吸收能力确定了五脏。所以我们必须对五脏有更多的重新认识。 而且五脏的功能是多样化的，例如五脏本身都是人体激素的分泌体，它的周围也有激素分泌腺。又例如五脏本身组成了功能协调体，肺脏提供氧化用的氧气，心脏提供动力，肝脏储藏氧化用的能量，脾脏用以免疫；肾脏调节人体温度；又例如五脏都能排泄一定的废物（心脏除外），又比如五脏与血液都有密切的关系，都是血液过滤器等等，所以，实际上五脏的功能很复杂，很多样化。从以上分析可以看出，古代人把人体器官按照重要程度分为 五脏六腑 是有很深奥的道理的，但是是否完全正确我个人认为还需要研究。 3 ，人体是能量变化的和谐体 首先，人体几乎能够感知所有的能量形式，例如声波能量用耳朵感知，机械能量用触觉感知，重力势能用耳庭感知，光电能量用眼睛感知，热能用皮肤感知，味觉和嗅觉能够感知化学能等等。不仅能够感知，人体还能对感知结果做出反应。例如，在极度寒冷情况下，人的细胞会收缩，静脉血管会收缩，动脉血管会扩张，人会通过打颤增加热能供应；在极度炎热的情况下，人会通过出汗排出热量；人在势能不平衡的时候会自发调节，背负东西太多会加速呼吸，减少速度掌握平衡；人体电能不平衡，人会出现烦躁，脾气坏，敏感发怒等反应。而人的肠胃不仅能够感知化学能，还能够吸收利用化学能。有人还认为人有 第六感觉 ，第六感觉感知的是哪一种能量形式呢？是磁力？电微波？超声波？次声波？无从知晓，即使有，这种感觉能力也很微弱。 其次，人体内部有完善的能量平衡均分机制。首先，热量在人体内的分布由水分的吸取和运化来完成，人常说 饥屁冷尿热瞌睡 ，就是说，人如果喝了冷水引起体内热量不平衡，人会立即通过排尿把冷水排出，然后温度增加容易（水的比热太大），人体内热量过多则通过较少运动，增加睡眠来平衡热量，所以夏天人的瞌睡多。热量的产生自然是由食物提供的，但是实际上在寒冷的时候人的肠胃蠕动反而会加快，心跳也会加快，人会打冷战刺激供热。在热量过多的情况下，呼吸会加快，通过增加呼吸增加水汽排放，同时汗腺会自动张开，排出水分。但是在人体内水分和热量不仅在血液循环系统内运输，不断重新分布，而且淋巴系统起了关键作用，尤其是坐骨周围和肾周围的淋巴系统的水、热量、蛋白质通过淋巴管在肾和肺之间不断运输，这些快捷的淋巴管生长在脊柱周围，同时起到了保温和保护作用。所以，中医说 督脉是阳气所在地 是完全没有错的。 适宜的温度是酶活动限制性条件，许多激素也只有在合适的温度下才能合成并且发挥效用，所以，人体内热量的运化是人健康的主要指标。人在痹态下运化热量的能力会丧失，所以就会得风湿疾病。人体内是热能和化学能和电能的主要活动场所，而且三个形式都是相互联系的。老年人自身发热能力下降，其它利用能量的能力也同时下降。 我们在研究的时候，发现如果我们脱离开生物原理，仅仅用普通化学，普通物理的理论也能够解释许许多多的人体现象，而这些现象无疑是自然界普遍存在的东西和驱动力的反应，所以，人体实际上就是最为美妙的自然界的复合体。 中国人的祖先首先从自然界的存在和运化中体会到了许多人符合自然的东西，创造了伟大的中医理论，这个十分值得称道。但是，从基本原理上，中医却遵从 以现象解释现象 的简单类比方法，缺乏更加深入的理论原理，这个却不值得称道，现代科学，加上系统论、层次论、集合论，我想一定能够使得中医理论现代化。 同时，我所列举的例子也很有限。

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谈谈作为物质特性的惯性质量、动量和能量（一）

chenfap 2010-11-29 16:11

谈谈作为物质特性的惯性质量、动量和能量（一） （物理学上的物质1） 在博文id=384164之中，对物质是什么？的问题，我们曾这样回答，在目前，物理学大致可以这样粗略地回答：物质是位于时-空中的客观实在，它具有惯性质量、动量、能量、自旋等特性。应当指出，这只是一种粗略的回答，它没有说明物质是什么样的客观实在，也没有说明物质的惯性质量、动量、能量、自旋等特性是什么样的物理特性，如何用数学表式来定义。 物理学的发展过程也是人类对物质的认识步步深入的过程，由牛顿力学到狭义相对论和量子力学，由质点系力学到经典场论再到量子场论，由狭义相对论到广义相对论再到有挠引力理论，对物质及其特性的认识和理解越来越深入了，已很难用简单几句话来说明物质是什么样的客观实在和说明物质的惯性质量、动量、能量、自旋等特性是什么样的物理特性。对这些问题的解释最好分成几部分，由浅入深，由简至繁来进行。考虑到有些网友，物理理论的知识学得不多，本文将写成科普性的博文，深入浅出来介绍物质的惯性质量、动量和能量，从牛顿力学谈起，一直谈到经典场论和狭义相对性场论，以后还可以推广到量子力学、量子场论以及广义相对论、有挠引力理论。 在牛顿力学中，物质是以质点或质点系的形式存在。当一个物体的大小和形状，在所讨论的问题中可忽略不计时，这个物体就可看作质点。质点系就是一群可看作质点的物体，气体、液体、固体各在某些条件下可看作质点系。故在牛顿力学中，可以认为物质就是质点或质点系。 本博以前已讲过，在牛顿力学中，每个质点都具有一不变的惯性质量m。质点在时-空中运动，若相对某一惯性参照系的速率为v,则这个质点的动量为mv,动能为1/2mv2。在牛顿力学中，对于质点系，其总质量为m1+m2+m3+, 其总动量为m1v1+m2v2+m3v3+, 其总动能为1/2（m1v21+m2v22+m3v23+）。如果质点系有势能的话，还要考虑势能。 以上就是在牛顿力学中，对物质是什么？的描述。在下篇博文中，我们将把这一描述推广到非狭义相对论性的经典场论。

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悄悄地生长

BaoHaifei 2010-11-15 12:09

悄悄地生长 鲍海飞 2010-11-15 　　晚上，女儿问了我一个小问题：为什么手指甲长得这么快，而脚上的趾甲却长得这么慢？于是，我给女儿编了一些大道理。 　　从空间结构尺度分析，人出生后，要把脚放在鞋子里面，而鞋子是一个封闭的空间，而手却是在一个开放的空间里面。这样，就可想而知了，脚的趾甲就生长得慢了。 固定了，对吗？ 是的，这是第一个理由，还有第二个！。 快说！ 人一旦能够站立行走，会有什么影响呢？ 从能量角度分析，人一旦能够站立行走，脚就要负担全身的重量，这就是说身体要把更多能量赋予更有用的器官。因此脚趾甲就在厚度方向上使劲地生长。 前一段，我给你读过的，达尔文进化论。 哦，脚趾甲就变得越来越厚！ 对！因此，没有把更多能量和资源耗费在往前面上生长。 想想，还有什么理由？ 快说！　 别着急！ 刚才说的第一条是什么来啦？ 脚放在鞋子里面啦！ 手在哪儿啦？ 手在外面！ 由此，衍生出第三个原因。脚在封闭的空间里面就得不到充足的阳光和空气，而手在外面却能够受到阳光雨露。 光合作用！ 呵呵！你真了不起！ 其实那，这叫尖端生长优势！指甲就越长越快，越长越长 , 还能补充钙那！ 还有 还有什么 ? 快说！ 当然，人类进化这么多年，生物体自身因素更重要，那就是基因。基因也会赋予人 爸爸！看你脚上的袜子，前面有个大洞！

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生命是一个流动的过程

hjf306 2010-10-27 00:17

生命是一个流动的过程。试着让你的生命流过你，引导你。不要像握着一把剑一样握着生命，而要像握着一只小鸟。不能握得太紧，也不能握得太松，去经验你那个柔软的中心，当你找到这个中心，这个平衡点的时候，你就会有一个生生不息的生命能量。 微博上看到的一段文字，作者为 斯蒂芬吉利根（Stephen Giligan） ，史丹佛大学心理学博士。这段话说得真好，慢慢去探索、慢慢去体验，不断调整度。当你找到那个所谓的平衡点时，也就是幸福来敲门之时吧。

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能量为何等于动量的平方除以两倍的质量？

热度 2 gaoshan1900 2010-10-18 18:37

最近我一直在研究量子力学中薛定谔方程的推导。物理学家一般不太关心这件事，只管应用方程做计算就行了。但对于做物理学基础研究的我来说，这是一个十分具有挑战性的重要问题。其中涉及到了能量（E）与动量（p）之间关系的来源问题。尽管能量-动量关系被广泛用于相对论和量子理论中，但似乎没有一个令人满意的基本推导。十多年前我就就意识到这个问题，并曾做过尝试。最近，我写了一篇文章，利用时空平移不变性和相对论不变性进一步完善了以前的推导。文章的另一个推论是，爱因斯坦的著名方程E=mc 2 实际上只是一个定义，而质量原则上可以从物理学中消失。 Momentum and energy are two of the most important concepts of modern physics. Their relation has been widely used in Newtonian mechanics and quantum mechanics in an approximate form, as well as in relativistic mechanics and quantum field theory in an exact form. Yet, as far as we know, a fundamental derivation of this pivotal relation seems still missing in the literature. Most ``derivations" are based on the somewhat complex analysis of an elastic collision process. Moreover, they resort to either some Newtonian limit (e.g. $p=mv$) or some less fundamental relation (e.g. $p=Eu/c^2$) or even some mathematical intuition (e.g. four-vectors) . As we think, the logic of these ``derivations" seems a little upside-down, and they are only heuristic demonstrations of the energy-momentum relation. So simple and fundamental relation the energy-momentum relation is, and thus its derivation should be simpler, based on more fundamental postulates. In this short note, we will present such a derivation, based only on spacetime translation invariance and relativistic invariance. Derivation of the energy-momentum relation

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静止价值--物质的空间属性

yanghualei 2010-9-10 18:28

因为事物的存在，使之感觉到空间；物事的运动，使之感觉到时间，物体具有时间和空间两种属性，故时间和空间应该对物事的价值属性进行完备分化；马克思说：价值是凝结在商品中无差别的人类劳动这里的人类劳动用社会必要劳动时间 表征，按照马克思的推理，物事没 有束缚劳动时间和不经过劳动改造的就不具有价值 ，故只把物品价值赋予时间变量，而物品价值变量应该内化其时间和空间属性 没有俘虏时间，内化劳动但具备物理和化学属性的的物品所具有的价值定义为 静止价值 束缚了时间，内化了劳动同时具备物理和化学属性的的物品所具有的价值定义为 运动价值 束缚了时间，内化了劳动但不具备物理和化学属性的的物品所具有的价值定义为 时间价值 （1） 为对静止价值 更好的测度，引入能价元的概念即能量与价值的折换系数，能价元：每单位能量的价值在此采用符号 （2） 结合公式（1）整理得 （3） 一个吸收了劳动，又经环境雕刻过的物品标本，折射出其蕴含着物质系统的工艺方法以及劳动流程的痕径，进而透视出凝结自然和社会秩序的人类智慧的子域；这种内化的秩序和法则是耗散人类劳动，并从其中过滤进而提炼的，劳动即事件 在空间中的中铺开和迭换 ，同时又是物质世界的通货能量在社会系统中的结晶；生产活动的能量参与，使得其卸下自然的壳层，打上社会的标签，进而其蜕化为劳动；物品经劳动的打磨，最终俘获信息；信息来源于劳动，劳动由能量生成，进而其在初始变量上是等价的。 物体有无经过劳动改造，凝结劳动时间则怎么测，有无化石和标本直接去反映其真实劳动过程

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磁气圈不断传输着从太阳风到地球磁层的能量

杨学祥 2010-9-9 13:09

磁气圈不断传输着从太阳风到地球磁层的能量 杨学祥 科学家的近期研究表明，地球磁场正在迅速减弱。在过去的 160 年里，磁场强度令人吃惊地下降了 10% 。比如丹麦行星科学中心一个研究小组，详细分析了丹麦阿斯泰兹号人造卫星收集的最新资料，在对比新旧数据后惊讶地发现，地球两极的磁场正在变化，南大西洋和北冰洋的磁场都出现了多个大洞。科学家分析，南大西洋和北冰洋下方的液体金属地核 ( 外核 ) 可能出现了巨型涡流，从而影响了其上空的磁场。由于巨型涡流的力量足以逆转其他涡流的方向，因此极有可能令地磁场南北极就此开始大翻转。另外通过对 1980 年～ 2000 年的地球磁场研究发现，地球磁场存在很大的地理差异：在亚洲、太平洋地区磁场变化较小，非洲、欧洲和大西洋的变化非常大，变化最大的地区是非洲南端，在这个地区的磁场极性与正常的极性刚好相反。 到达地球的太阳辐射能大约有 2% 被平流层的臭氧吸收， 7% 被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时，会大量破坏南极臭氧，随之产生臭氧洞漏能效应和地磁层漏能效应，使被臭氧层阻隔的 2% 太阳能由平流层进入对流层，导致南极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快，膨胀的对流层自转变慢，这是赤道高空风产生的一个原因。拉马德雷现象就是太平洋上空高速气流方向转换的现象，拉马德雷暖位相增强厄尔尼诺事件，拉马德雷冷位相增强拉尼娜事件，从而影响大气环流和全球气候变化。两极臭氧洞的臭氧洞漏能效应和地磁层漏能效应使太阳能量进入两极，北极和南极大陆边缘的海冰大量融化 ， 打开南美洲德雷克海峡的海冰开关，减弱秘鲁寒流，进一步增强厄尔尼诺现象。与此同时，增高的海洋表面温度使更多氯元素从海洋进入大气，使臭氧洞进一步扩大，从而进一步影响气候、增加灾害性天气发生的几率。 地球历史表明，强地磁场对应地球的寒冷气候，如第四纪冰期；弱地磁场对应高温气候，如中生代的温暖期。地磁场减弱也是全球变暖的原因之一：地磁场减弱导致更多太阳能量进入地球。 证据： 美拟于2014年发射卫星探测磁重联现象 2010年09月08日11:12 　　磁重联是科学家迄今知之甚少的神秘领域之一，美国国家航空航天局（NASA）最近一项日地探测任务磁层多尺度任务（Magnetospheric Multiscale，MMS），将对此进行深入研究，以大大增进人们对这一现象的了解。据美国物理学家组织网9月7日（北京时间）报道，NASA计划于2014年发射一颗卫星，专门研究地球磁气圈中的磁重联现象。 　　当磁力线交叉、撤回、再连接时，磁重联现象就会发生，同时以热能和带电粒子动能的形式释放磁能量。科学家上世纪50年代就开始研究磁重联，也有大量的论文专门分析这一难题，但至今仍无法建立起一个公认的模型。在太阳上，磁重联产生的太阳耀斑相当于数十亿颗原子弹的威力。在地球大气层，磁重联产生磁暴和极光，而在地球实验室的核聚变反应中，也会造成很大问题。 　　MMS任务是由4个相同航天器组成的探测系统，将携带相同的等离子分析仪、高能粒子探测仪、磁力计、电场仪器以及防干扰设备。4个航天器将在最好的实验室地球磁气圈中分析研究磁重联现象。通过测量来验证当前主流理论：磁场是如何重新连接的，以及连接的过程是怎样的。 　　美国得克萨斯州西北研究院的詹姆斯波切博士说，磁重联是整个宇宙中的一种基本物理过程，MMS将使人们在近地空间环境中了解这一动力过程，磁气圈不断传输着从太阳风到地球磁层的能量，给空间天气造成混乱。 　　MMS任务去年5月成功通过了初期设计审核，6月得到批准实行。最近，NASA和独立评议小组成员专门审查了MMS任务的各个方面，包括最关键设计的审议，以及成本、计划安排、风险等其他内容，以确保这次任务符合执行要求，进入到演示和检验阶段。NASA马里兰州戈达德航天中心的MMS项目副指挥马克艾德里安说，在实验小组着手打造飞行硬件之前，这是最后的一关。 　　戈达德是这次任务的指挥中心，工程师们将执行从这里发出的从建造航天器、在MMS卫星上组合4套仪器设备、发射工具一体化及操作，到建设操作监控中心、控制航天器等各项指令。他们已经设计好了一种快速等离子仪（Fast Plasma Instrument），用来测量离子和电子分布，并能以前所未有的毫秒级时间解析度来精确分析电磁场。 　　目前，MMS计划于2014年8月在佛罗里达州的卡纳维拉尔角空气动力站，由阿特拉斯5型（Atlas V）火箭发射升空。（常丽君） 　　总编辑圈点 　　要不是科技对社会生活如此迅速地渗透，磁重联作为一种空间现象本来和大多数人没什么相干。可如今，几乎所有地球人都在不同程度上受到它影响，甚至困扰。多亏上世纪90年代以来引入的一些新技术，才使我们的观测能力达到足够水准，以探究这种磁力线突然重新排布的复杂物理机制。然而，刚刚起步的研究还回答不了这样一些问题，如磁重联如何发生以及到底是电子还是离子在起主导作用等。所以，我们热切期待4年后阿特拉斯5型如期升空。 　　来源：《科技日报》 　　点击下方查看按钮，进行留言。 （责任编辑：邵兰） http://gs.people.com.cn/GB/183345/12668831.html

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求教高手：我们究竟是怎么荡起秋千来的？

luocun 2010-9-3 09:40

会荡秋千吧？俺从小就不会，后来陪俺家小孩玩才学会的，呵呵。 会荡秋千的朋友都知道，要让秋千荡起来是不需要外力、不需要人推的。只要坐上去，坐稳了，有节奏地摆动小腿，大体上秋千从后面最高点往前回来时伸小腿，从前面最高点往后回去时收小腿，这样就可以越荡越高了。学会了这些之后，一切似乎都很自如而简单。 直到后来有次喝酒时一位朋友提到，按照物理学，我们不应该能够荡起秋千来才对。为什么呢？因为你想想：坐上秋千的时候，人在最低点，动量为零。荡起来之后，人过最低点的时候，动量不为零，而且越荡动量越大。这个动量从无到有、从小到大的过程究竟是咋回事儿呢？ 这里能量当然是来自坐在秋千上的人，来自小腿的摆动。可是人也是这个系统的一部分，所以不能按照有外力驱动的摆（driven pendulum）来分析。此外，荡秋千的人也不是喷气发动机，没有物质离开他，也没听说过谁是靠吹气来荡秋千的。 那么，这个秋千系统究竟应该如何来分析呢？哪些部分可以视为刚体？哪些部分的弹性必须考虑进去？悬挂秋千的接环处是不是一定要有摩擦力？整个秋千系统的支架，包括其与地面的接触，是不是也需要考虑进去？这个系统究竟应该包括些什么部分呢？俺真是想不清楚。 科学网上哪位大侠帮个忙，指点迷津一下？

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我对狭义相对论中惯性质量、能量两物理量的看法

chenfap 2010-7-12 20:24

我对狭义相对论中惯性质量、能量两物理量的看法 目前对狭义相对论中惯性质量、能量两物理量的流行看法是：惯性质量可分为静止质量与运动质量，能量也可分为静止能量与运动能量。 在牛顿力学中,由于要满足伽利略变换,由能量守恒定律可推出质量守恒定律 ,故在牛顿力学中，能量守恒定律与质量守恒定律可同时成立。狭义相对论满足洛伦兹变换，但由能量守恒定律式（6）推不出惯性质量守恒定律式（7）。而且不难看出，若式（6）成立则式（7）不可能成立，这就是说，在狭义相对论中，能量守恒而质量不守恒！既然能量守恒，一个体系的能量总量就没有变化，当然也就没有质量变成能量了。惯性质量不守恒，就表示一个体系的惯性质量总量要发生变化，对基本粒子的研究表明，质量的变化发生在基本粒子的裂变或聚变之时。 基本粒子在裂变或聚变之时，为何惯性质量不守恒呢？这可能跟基本粒子的稳定性有关。 以上就是我对狭义相对论中惯性质量、能量两物理量以及能量守恒和质量不守恒的来源的全面看法。既然李维博主认为我的博文的结论（质量没有变成能量!）是不合理的，我希望他也发表一个全面的看法，包括惯性质量、能量两物理量的定义，守恒定律，以及质量如何变成能量？便于博友、网友们评论，我觉得这个要求是很合理的。 参考文献 Schwarz P.M.and Schwarz J.H.,Special Relativity, 2004,Cambridge University Press,Cambridge,UK. 郭汉英,狭义相对论中的质量、 能量与对称性，现代物理知识，20卷2期(2008 年),31. 曹则贤，质量与质量的起源，物理,37卷5期(2008年),355. 几句题外的话 ：----- 还想说几句题外的话。李维博主在其博文《陈老师相对论质能关系纠正的再纠正》中提到，在过去的行文中如有伤害老先生感情的地方，镜某在这里赔不是了；从一般的角度看，在 讥讽过别人泰山鸣动，老鼠一匹和骂过别人矫情之后，能主动提出赔不是，这行为是值得赞扬的。可是对泰山鸣动，老鼠一匹之讥讽、对矫情之骂，我没有在意，我也没有感到被伤害了感情，（但我对他的行为有些疑问，这个问题下面再谈。)因此我觉得，对我就不必赔不是了。我希望的是能有一个公平合理的、以讨论学术问题为主的评论环境。 为什么说，我我对他的行为有些疑问？把日程列出来就不无令人怀疑之处： 7月3日---上午，泰山鸣动，老鼠一匹博文完成。 7月4日---下半夜，在科学网发表泰山鸣动，老鼠一匹博文。可能同时或者稍前也在另一家网上发表，我是先在另一家网上看到此文的。可是竞未在我的博客上（而且正在说明何以质量没有变成能量）发表评论。值得注意的是，该文在评论我的博文和讥讽之前，还说了如下一段话：实名上网的一个弱点就是要负责任。有些事情因为身份、地位的约束，不好胡乱说。也许当事人并不认为自己在胡说，但是客观效果却不然。如果陈老师不亮身份、不说是物理教授，用这类题目这样说事儿吸引眼球也是允许的。但是亮了身份，事态就变得很尴尬了。 7月10日---我发表博文《另一类质量变能量的看法何以也不正确》，是针对《泰山鸣动，老鼠一匹》写的，但我完全是讨论学术问题，关于泰山鸣动，老鼠一匹的讥讽我完全没有提及。以 mirror的名义对我的这篇博提出了五次评论。他是科学网的博主，为何要要用游客的名义呢？结合他之前对亮身份的论述，似乎是有所考虑的。他的第一个提问是问 如何解释正、负电子湮灭？我从理论上作了一些解释，然后他步步进逼，骂我矫情。对我的博文有夸大缺点之嫌，似乎要把我引入陷阱。这样我就感到讨论环境不是公平合理的，不是以讨论学术问题为主。因此我不愿意参加不是公平合理的，不是以讨论学术问题为主的那种无益的口水战。

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另一类“质量变能量”的看法何以也不正确

chenfap 2010-7-10 13:41

另一类质量变能量的看法何以也不正确 曾听说过一种看法，即认为一质点（或粒子）体系的能量可划分为质点静止能、质点运动能、质点之间的势能三种形式，这三种形式的能量（静止能、运动能、势能）可以互相转化。有人根据这种看法来解释核裂变和聚变中的质量亏损。

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如何思考系列（十八）：不知如何起名了

liwei999 2010-7-7 05:42

如何思考系列（十八）：不知如何起名了。 (2075 bytes) Posted by: mirror Date: July 06, 2010 02:05AM 系列写到这样长有些疲倦，有时甚至连题目都起不好了。 李老师有个题目叫做《美妙的物理新世界》（ ）。新世界不假，但是否美妙就不好说了。这篇文章中有几个说法需要订正一哈：1TeV的T是接头词Tera，不是来自英文。1.6 焦耳是个宏观量，换算到微观的原子，一个碳原子与氧原子的结合过程中，能量的收支不过是eV级别的。比如说一个摩尔碳原子的燃烧热相当于一个原子出0.24eV的能量。到了原子核的能量，就是化学能1百万倍的MeV的能量级别了。而1TeV则是MeV的1百万倍。因此，一个粒子有1TeV的能量不是很高，而是相当高。 葛老师有个题目叫《能量之天问》（ ）。看来西域的生活环境还是很好的，不然葛老师就不会有闲心发此问。有问就要给出一个答案来，才能显出镜某人的助人为乐和李老师的帮助女青年。 人们对实空间r和时间t一般没有什么疑问，以为天然就应该有。作为物理（数理），这两个空间分别有各自的共轭空间。实空间r的共轭空间是动量p，量子力学是k；时间的共轭空间是能量E，在量子力学里是。空间r和时间t平移的对称性对应着物理上的动量和能量的守恒法则。对看上去是相互独立的空间r与时间t相关的探讨就是老爱的相对论了。这是个物理学思考的大框架，也是个包罗万象的包袱皮儿。 葛老师的《假如空气是热的良导体》也是个有趣的题目 。 引用: 儿子问：老妈，你说空气是热的良导体吗？ 我回答说：不是。 这个不是葛老师用在来否定良导体，显得比较拧巴。更合理的否定是用来否定导体。导热是固体所具有的特征。虽然镜某走过麦城，因声称液体没有导热性被人们狂碎过，但是本质上还是没有大误的。因为这类流体里面，对热的支配因子是对流项，不是导的问题。热的传导、热的传送（输送）和热的传递是三个大分类。如果说清华大学的课程里没有这样的说法，那只能说国人对学术的分类水平还没有到位。 传导 是固体里的事儿， 传送 是液体（流体）里的事儿， 传递 是跨越界面的事儿。 汉语的术语中有的翻译地很好，有的则很差。大陆台湾的术语就不统一，这也是个问题。有些术语已经形成了习惯用法，再纠正也无益，只有虽他去了。 http://www.starlakeporch.net/bbs/read.php?1,64543,64543#msg-64543

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正确理解核裂变和聚变中的质量亏损!---质量没有变成能量!（三）

热度 1 chenfap 2010-7-3 13:46

正确理解核裂变和聚变中的质量亏损!---质量没有变成能量!（三） 本篇博文接着前两篇博文继续讨论如何正确理解核裂变和聚变中的质量亏损; 除了继续说明那些不正确的解释为什么不正确外,重点放在说明什么是质量亏损的正确解释。为此，我们要先介绍狭义相对论中的能量守恒定律。

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正确理解核裂变和聚变中的质量亏损!---质量没有变成能量!（二）

热度 2 chenfap 2010-7-1 05:31

正确理解核裂变和聚变中的质量亏损!---质量没有变成能量!（二） 在前篇博文《正确理解核裂变和聚变中的质量亏损!---质量没有变成能量!（一）》中，我们已指出，对核裂变和聚变中的质量亏损普遍存在着一些不正确的解释。本次博文我们将详细说明那些不正确的解释为什么不正确。下次博文还将继续再说明那些不正确的解释为什么不正确,但重点放在什么是质量亏损的正确解释。为了深入理解，让我们从牛顿力学讲起。本次博文中的一些内容在前些时的博文中曾经讲过，但由于可能有些网友没有看过前些时的博文，以及 由于所讲问题的重要性，我们还是从头开始讲。为了避免过于重复，我会尽可能换个方式讲。

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正确理解核裂变和聚变中的质量亏损!---质量没有变成能量!（一）

chenfap 2010-6-29 06:58

正确理解核裂变和聚变中的质量亏损!---质量没有变成能量!（一） 本博曾几次强调说明过物体的惯性质量不随速度而变(但可因碰撞和其它原因变化),也曾在《正确理解狭义相对论（一）》(id=328723)、《正确理解狭义相对论（二）》(id=331149)两文中解释过，质量、能量并不相互转变，也不合二为一；对于一个孤立体系，能量守恒但质量可变。 可是，在狭义相对论中，对质量、能量及其关系存在着一些不正确的理解，而且这些不正确理解的习惯势力还很强大。例如，对核裂变和聚变中的质量亏损就普遍存在着一些不正确的解释。只要上网搜索一下就可发现绝大多数人的解释不外乎是：1、有人认为质量亏损是由于质量变成了能量，并认为质量不守恒、能量也不守恒；2、也有人认为在狭义相对论中，质量与能量可紧密结合成质能，牛顿力学中的质量守恒定律和能量守恒定律则紧密结合成质能守恒定律，并认为质能整体守恒，但质量、能量不单独守恒，质量亏损表明静止质量变成了运动能量，但质能整体仍是守恒的；3、还有人认为在狭义相对论中，质速关系和质能关系都可存在，质量守恒和能量守恒也都成立，并且质量守恒必定意味着能量守恒，能量守恒也必定意味着质量守恒，质量亏损只是静止质量的亏损，它使另一些静止质量变成了运动质量，也同时使一些原是静止质量所联系的能量变成了运动质量所联系的能量，这就是说，核反应中的质量亏损是某些静质量及其所伴随的能量的减少，同时出现了某些动能及其所伴随的质量的增加。 必须指出，上述关于质量亏损的三种看法都是不正确的。何以不正确？在博文id=328723 与id=331149以及之前的几篇博文中，我已多次作过解释。但由于这些不正确理解的习惯势力还很强大，不是几篇博文就能使人信服的。我打算在下次博文中再详细说明它们为什么不正确，以及什么是质量亏损的正确理解。可能以后还要反复说明和解释。 在此我想先谈谈我对狭义相对论理论的理解和认识也经过了一个错误与纠错的过程。1979 年我写过一本小册子《质量与能量》，由人民教育出版社（现高教出版社的前身）作为高等学校物理学小丛书之一出版。这套小丛书是作为大学生的课外读物而出版的,也适合物理教师和对物理学有兴趣的读者参考之用。在《质量与能量》这本小册子中，我曾认为，在狭义相对论中，质速关系和质能关系都是存在的，质量守恒和能量守恒也都成立；对于质量亏损，我采用了上述第三种看法。因为这些理解和看法，长期以来就是物理学界的主导理解和看法，我也未能免俗。直到我开博以后，从参考文献 中，我才了解到质速关系、质能关系可能是不正确的，对核反应中质量亏损的解释也可能存在错误。经过深入的分析、考虑，我肯定了我原来的看法不正确、解释有错误，针对这些不正确的看法和错误的解释，我已写了好几篇博文进行过讨论。 我想到，我写的那本《质量与能量》小册子很可能对一些读者起了误导作用；对此我感到很抱歉，也很难受。我认识到我有责任帮助那些受过《质量与能量》一书误导作用的读者拨乱反正，重新正确认识和理解狭义相对论中的质量、能量和质量亏损。对此我正在考虑如何做的问题，以后我会通过博文告知看过那本《质量与能量》小册子的读者。 参考文献 郭汉英,狭义相对论中的质量、 能量与对称性，现代物理知识，20卷2期(2008年),31. 曹则 贤，质量与质量的起源，物理,37卷5期(2008年),355.

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关系就是能量，道德就是资本嘛？

yanghualei 2010-6-26 10:24

1.个体类似于原子，关系类似于化学键 个体本身具有资本，就像原子本身具有能量一样 化学键的断裂和连接就像人际关系的破裂和拓展 化学键中蕴含能量，故关系中蕴含资本 货币资本类似于动能，道德资本类似于势能 自然界能量守恒，且动能和势能可以相互转换 故个体资本为常量，道德资本和货币资本可以相互转化 当你去研究社会时，你会发现社会和自然有惊人的相似之处 2.化学的基础是物理学，生物学的基础是化学；心理学的基础是生命科学，经济学的基础是心理学。总之，根据传递性，经济学的基础是物理学，离开物理搞经济总不能追其根源，索其本质；只要承认各学科内部区域边界的在扩大，在学科空间上，学科间势必要交叉，即一学科的理论必须能解释被侵略学科的现象（扩张才能进行），故现在学物理就是在学经济，只不过在等。 证明了环境对基因活动的影响是可以被记忆的 可遗传性不过是DNA序列变化导致，还有表观遗传 3.稳定恒星的形成比较复杂 一般说来初始的不均等性，经后来的逐步加强 在引力和热斥力（还有其它斥力）下，达到平衡 防止进一步坍缩和膨胀 那人与人之间的关系如何形成的 也是初始的不均等性，经后来的累积加强嘛 为什么咱俩建立关系，而不和他建立关系 难道咱俩更有亲合力，而与他更多的是热斥力 嘿嘿，实际上描述关系的形成 用原子之间的结合，分子的形成更合适 取决于元素的性质，而元素的性质取决于核外电子 、、、 、、、 那读者，你接着补充 、、、 、、、 哈哈

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燃烧ATP，创造新思想

zcgweb 2010-6-25 05:44

从某种意义上来讲，人本身就是一种‘转化器’——天生具备将生物能量(ATP)转化为思想和意识的能力，并的确能够实现和完成这一过程。与动植物相比，人类的思想活动和意识思考等问题更为突出和重要。千百年来人类历史文明及其传承都是人类脑力活动的结晶，因此，甚至可以说，能量和意识之间的关系是通过人脑来进行转化的。那么，活着的目的是什么呢？答案似乎已经蕴藏在此：活着是为了实现从能量向意识的转化，即‘能量(ATP)通过人脑转化为意识’。物质、能量、信息三者的关系与此十分密切，因为信息和意识之间具有不可分隔的关系，所以不妨也可以这样说：‘能量通过人脑转化为信息’。人类是自然界的精灵，其核心问题就在于此。除过人类以外，没有哪种动物或生物具备这种能力。 在此观点的框架和前提下，一个人的贡献的大小则相当于其将相同的能量转化为意识、思想或信息的程度，而这个过程中这个人所具有的能力就是创造力，这样就可以试图刻画一个人的科学贡献了。进一步可以考虑参考化学反应过程，将人作为酶(催化剂)、将ATP作为底物、将信息作为产物，建立一个化学反应方程，并试图去计算反应常数。这种反应常数就可以用来标定这个人的科研贡献了。更进一步，可以针对一个群体甚至一个国家建立这种方程，同样计算出这个群体的创造力。 具体操作上如何实现，尤其是‘意识、信息、思想’等如何量化描述？还需要深入思考。 CZ @ 2010.06.25 05:42:31

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热力学是研究能量及其转换的科学

热度 1 jitaowang 2010-6-23 11:17

在当前社会中， 能量及其转换 是一个全世界众目睽睽的大问题！ 在我的新书 现代热力学 中对热力学学科的文字表述或定义是 : 热力学是研究能量及其转换的科学 , 也是研究由大量粒子 ( 或单元 ) 组成宏观体系变化和发展的科学 . 其中前半句话引自 JP Holman ， Thermodynamics . 3rd edn. New York: McGraw-Hill, 1980, 1. 中译本 : 曹黎明 , 邱海平 , 侯增祺译 , 热力学 . 北京 : 科学出版社 , 1986, p. 1 ；而后半句话是很多热力学教科书中所共同采用的。应该说这样的定义是恰当的，也是符合实际的。 在经典热力学中由于研究对象是简单体系，特别是理想气体的压缩和膨胀等，因此对 能量及其转换 的研究主要停留在热功转换。当然 经典热力学也研究相变和反应热等等，主要还是停留在和热相关的变化方面。在当今世界上涉及 能量及其转换 的研究可以说是铺天盖地。 能量及其转换 的研究价值和重要性也是不言而喻的。这就要求我们开展现代热力学的研究。克劳修斯早在 1865 年的一段话是很有启蒙意义的。他说： 第二基础原理，在我所给出的形式中，断定所有在自然界中的转变可以按一定的方向，就是我已经假定是正的方向，不需要补偿地由它们自己进行； 但是对相反的方向，就是负的方向，它们就只可能在同时发生的正转变的补偿下进行。 这是我 2007 年在在美国从英译本原著中找来的，至今还没有在其他热力学书籍中发现过。前半句话是很普通的，就是在最简单的理想气体体系中也能实现的热功转换等等，也就是说自发过程都是向能量耗散的方向不可逆地进行的。后半句话（我添加了下划线）非常重要，也就是说非自发过程（需要有效能量补充的）只可能在自发过程提供有效能量补充的情况下进行。请注意其中自发过程提供了有效能量而非自发过程得到了有效能量的补充，也就是说能量发生了转换。如果这两种过程都是化学反应或生化反应时（注意以下过程和反应是等价的），一种形式的能量形式已经转变成一种形式的能量形式 . 注意：这里所讲的能量形式是非常广泛的。决不是仅仅局限于热和功，因此所讨论的体系也决不能局限于理想气体等简单体系。 这就是现代热力学！ 马上会有人质疑说：难道克劳修斯时代就有现代热力学！应该说在克劳修斯时代并没有划分经典热力学和现代热力学，但是克劳修斯已经清楚地划分了不需要补偿和补偿下进行两大类体系，实际上这恰恰就是今天划分的研究非耦合体系的经典热力学和研究耦合体系的现代热力学两大类。 我真不知道为什么克劳修斯如此重要而又如此精妙远见的现代热力学启蒙思想和论述，会始终得不到应有的传承！这大概就是发展的科学的发展规律吧！

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机器人生存策略

creator 2010-6-14 15:00

人的生存需要食物，有繁衍的功能，生产的功能。食物是人首要的需求。对食物的需求实质是对能量的需求，而生产则是一种转化和传递能量的过程，传递的过程即形成信息。 机器人生存需要能量，繁衍即需要复制，生产即需要能量来源和产生复制传递动作。 机器人生存基本策略 策略一：能量优先，即任何时候都以检查自身能量供应是否充足为首要任务，比如以电为例，如果低电则停下工作充电，对计划任务如果超出可供电时间则终止。 策略二：复制次之，在能量供应充足情况下，以繁衍新的机器人为主要目标和工作。 实验：机器人社会性实现 一封闭实验环境，提供持续电力。 在墙壁上提供有多个非接触式充电装置，即当机器人贴近充电装置即可充电。 使用大家熟知的WallE机器人为例。 假设在这个封闭实验室有很多WallE的零件，并且头部和下面部分分开，但是分开的部分是完整装配的。只要将头部和下面部分连接起来就完成完整装配。这些零件没有能量储备，没有程序写入。 现在将一个完整的有能量储备和程序的机器人放入实验室，我们定义为0号WallE。0号的首要原则是，检查自己电量是否充足，当不足时即寻找充电接口进行充电，完成其生命时间延续功能。当电力充足时，识别WallE零件，将WallE的头部和下部分组装起来，完成繁殖功能。将装配好的WallE推向充电装置进行充电，给予后代WallE能量。充电完成后将自己的程序拷贝写入后代WallE，完成信息的传递，给予后代以功能。 如果上面的过程完成顺利，那么就有两台WallE可以工作，而且工作的内容和方式一致。即保证自身电力充足然后组装新的WallE。如此这般，在这个封闭实验室的WallE数量就会越来越多，形成一个机器人社会。它们有了生命，有了繁殖。 以上实验如果成功，那么看如何拓展。 首先能源问题，封闭实验室给予了持续的外部电力，就好比我们的太阳给予地球能量。如果允许当然可以包含其他能量提取。这个过程类比于人类的食。 其次是零件，以上实验提供半成品，那么推而广之，可以提供到更小的零件，然后是零件的生产，原材料的采集等。假设是在一个未知星球，那么可以先采集材料，按程序要求冶炼，制模加工，装配。这个过程好比人类产生下一代所需的原材料。 程序的写入，好比人类传递知识。程序可以完全写入，也可以按设定写入部分。 机器人完成了自己的能量持续及繁殖后，还需要功能拓展，比如可以给机器人赋予奏鸣喇叭3分钟的功能，这个功能不是为繁殖服务的。当然就可以给予其他功能，比如服务于人或攻击人，或者寻找有机物。或者观测复制星空图像。而这些信息和功能可以选择是否被复制给下一代。这些功能就类似于人信息的收集，娱乐等功能。 机器运动就会有磨损有故障，这好比人类的生病。我们假设机油代表机器人的药，那么当磨损度到一定程度时或者机油量减少就需要添加机油。我们可以设定专门的添加机油的机器人，好比人类的医生，机器人可以自检是否缺少机油，而医生机器人也可以主动扫描看是否有需要修理的机器人。如果某些故障无法排除，就表示是绝症，最终能量耗尽，即表示机器人的死亡。 从以上的实验及拓展看，并没有涉及思考的问题，即机器人是否需要思考？上面的实验完全按照程序走，识别充电可以通过标志，识别零件也可以通过标志。只要完成电池心脏及计算机大脑的装配就能完成一轮复制繁衍。这就好比把人看做是一个生育的动物，只会吃会繁殖，就好比培养菌斑一样，吸取营养，然后繁殖，营养耗尽即死亡。再看机器人就是，一直生产装配，到无可装配时，耗费自己至能量耗尽或磨损失灵。 如果是这样完全可以考虑一个没有思考的机器人生命如同细菌一般不停繁殖。 机器人可以有思考吗？思考是什么？思考的目的是什么？ 机器无机体提供必然性，有机生命提供随机性。我们把无机生命或者程序的运作暂时看做是必然性操作，有机生命如人的思考看做是偶然性操作。这样机器人就没有思考，而人有思考。 我们假设这样一个场景，由于人类等有机体不适宜在星际空间穿梭做长期漫游，于是机器人将人类的有机组成信息（假设为DNA）和运作方式储存在无机体力，这样可以封闭为较小的做长途星际旅行的飞船机器人，这些机器人扫描到适合人类这种有机模式生存的环境后即生产这种DNA有机体，这样就形成了新的亚当和夏娃。从这个过程看，宇宙机器创造了人。我们继续这个假设，人类不断繁衍，积累知识，然后造出机器人，将其发射到太空，传递人类的DNA信息。这个过程讲人类创造了机器人。如此循环下去就存在一个先有鸡还是先有蛋的问题。 另外一个问题也就随之而来，假设人类创造机器，机器又创造人的过程是成立的。那么机器人的繁衍和人类的繁衍目的是什么？为了充满宇宙吗？ 我们再假设机器人和这种有机信息被传递到宇宙的各种环境，有适合不同有机体生存的环境，于是有了我们不同的有机外星人，如果只适合机器人生活的环境，就繁衍机器人。然后寻找其他有机或无机体。 再退回到思考的问题上，机器人按照程序的推演方式算不算思考，如果算，那么机器人可以有思考，可以有思想，当然也可以有随机性的存在。既然如此，机器人的进化也是成立的。人通过改变DNA序列来完成进化，那么机器人同样可以通过随机改变程序代码来实现进化，如果产生新的代码能够更好的运作即为优，如果不能运作即为劣，优胜劣汰的过程中就完成了机器人的进化。 用无机机器要模拟人的大脑运作也是可以完成的。所以无机和有机生命与否，思考与否，应该在于其中的能量交换的过程是否存在，如果存在，那么就可以视为生命。如果能量交换复杂则是复杂的生命，如果只是简单的能量交换，那么就是简单的生命。 既然机器生命更人的生命没有了本质的差别，那么人和机器的生存策略以能量为首，繁殖次之的方向就没有问题。 人类为什么存在？目的是什么？我回答不了。如果我们创造出机器人呢？ 附：我们今后造机器人时，程序上就可以设定其优先考虑其自身能量延续，比如机器狗，让其自己去充电，充电好了再陪人玩。自动下载新的程序，执行新功能。记录信息，学习新功能，比如记下某天的事，当主人问那天发生了什么，机器人就能做出回答。这样功能就能在其生命周期中无限拓展。如果程序好，当然是服务于人类，如果程序坏，自然有害于人。

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正确理解狭义相对论（二）---、能量守恒、质量可变

chenfap 2010-6-2 05:30

正确理解狭义相对论（二）---、能量守恒、质量可变 我们已经指出过，对于一个孤立体系，能量守恒、质量可变。所谓孤立体系，是指既与外界无物质交换、也与外界无相互作用的体系。 为了说明孤立体系的能量守恒但质量可变,我们将从狭义相对论中孤立体系的4维动量守 恒定律讲起，这个守恒定律曾在博文Id=302143 中讲过。我们所要研究的是由一群粒子所组成的孤立体系，它与外界无物质交换，即没有粒子流进或流出，也与外界无相互作用，或者说完全不受外力作用。又根据基本粒子理论，我们假定粒子之间的作用力（内力）为接触力，因之作用、反作用大小相等、方向相反且同时出现，因之可一对一对地相消（若不是接触力，不能同时出现便不可一对一对地相消）。 狭义相对论中的4维动量守恒定律是牛顿力学中3维动量守恒定律之推广。设一粒子（质点）体系在初始状态时有N 个粒子，

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正确理解狭义相对论（一）---质量、能量不相互转变，也不合二为一

chenfap 2010-5-26 07:30

正确理解狭义相对论（一）---质量、能量不相互转变，也不合二为一 对狭义相对论存在过不少误解,例如认为在狭义相对论中: 物体的惯性质量与速度有关， 惯性质量与能量同样守恒，质量与能量可以互相转变或质量与能量可合二为一。这些看法都是 错误的，它们影响了对狭义相对论的正确理解，故很有澄清的必要。在博文id=323609 中已说 明过物体的惯性质量不随速度而变(但可因其它原因变化)，本文再来说明，在狭义相对论中， 质量、能量不相互转变，也不合二为一。下次博文还要说明，对于一个孤立体系，能量守恒但 质量可变。 在理论物理中，常采用自然单位制，在这种单位制中，光速c=1，于是E0=m0C2可写 为E0=m0。有人便根据这个关系说什么能量和质量是等同的，并结合基本粒子的湮没 和创生反应以及原子核的裂变和聚变反应进一步说质量可以变为能量，能量也可以变为质 量，因而认为能量和质量可以合二为一，成为同一个物理量。关于如何正确理解基本粒子 的湮没和创生反应以及原子核的裂变和聚变反应，留在下篇博文中讲解。在这里我们只说明， （惯性）质量和能量不可能相互转变，也不可能合二为一。 公式 E0=m0 只表明，当采用自然单位制时，能量E0 在数值上与惯性质量m0 相等； 在数值上相等并不等于物理性质完全相同。事实上，惯性质量衡量的是惯性的大小（请参考博 文 id=323609），而能量衡量的是作功的本领，两者的物理性质完全不相同。倘若能量和 质量是等同的，就意味着 惯性可以成为作功的本领；而从未有过这种事实。总之认为质 量与能量可以互相转变，可合二为一 的看法是毫无根据的。

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能量之天问

cyaninelotus 2010-5-25 17:39

这个问题放在脑海里很久了，不敢轻易著之笔墨，就是怕贻笑大方。今天终于忍不住，就算我是外行人来提问了，是摸不着头脑且没有方向的问，因之称其为天问。不过偶先要申明一下，偶一个学物理的，天天在讲台上给学生讲物质与能量的问题，今天来问能量，实在是有些犯糊涂，用人家的台词就是内行人不懂，外行懂。求大家拍砖轻一点啊。 问题是从动能和动量的概念出来的。我说啊，动能是mvv/2,动量是mv，这从物理实质上怎么分开呢，不都是运动着的物质所具有的吗，一个事物的不同角度？错了吗-------搞不清楚，为啥呢？碰撞过程中可就后动量守恒而动能不守恒的问题，把谁碰少了？v还是m？搞不赢吧！ 再进一步。俺小时候在农村老家，和一个表叔一起读初中，另一个表叔是高中的好学生，初中表叔用土块扔下高坡打羊，高中表叔说，你用劲小一些，那么高，下去劲很大，小心打出毛病。俺就觉得神秘又奇怪。现在学了物理知道了，那是势能转化成了动能，动能大了，动量就大了，动量变化得到的等量冲量就大，于是，羊羊受到的平均冲力就大了........一条龙分析下来，那什么动能不是就转化成平均冲力了嘛，它又和动量什么关系？ 对了，可以说是碰撞中损伤的动能转化成热能了，不过是少了v还是少了m也都没解决，可能这个问题很白痴。那就接着看看热能，这个能又是什么呢？组成宏观物体的微观粒子的热运动能与粒子间势能的综合，呵呵，是力学中两种能量的微观综合。那再看看势能是什么东东（我自信这很叫人晕晕）。不用说，势能就是由于两个个体都有m，在相互位置上又有些变化，表现得或者排斥或者吸引的力，由此导致的那个能，它的大小就由mm和距离决定，这距离嘛，说专业一点就是位置嘛，而动能表达式里的v不就是位置对时间的一阶导数吗。于是，势能和动能都是来自m和位置，一个事物的两个方面，只是表达式不同？ 那碰撞中的形变都低怎么拿走动能的？分子势能增加了，抑或是改变了微观局域的温度，使其微观上的动能有所改变？好像还挺有道理，可为什么没有在参数m或v的动量计算中体香出来？更何况，到目前为止，我们讲解热能从来都不考虑机械能的问题，这好像是两个世界的问题，怎么扯到一起呢？凭什么内能的大小就和宏观物体的运动状态无关（v和r是描述运动状态的量）？我们要解决的是微观结构与宏观性质的关系，但是咱们只分析了压强和温度，能量呢？哪里去了呢？ 这还简单。电磁能又是什么东东？俺们以静电场和稳恒磁场有能量为理由说它们是物质实在，那它们的能量是什么呢？不知道，认为它们有能量是因为咱们可以用它做功，可以让它转化成我们需要的所谓机械功或者热能，于是，从转化与守恒出发咱说电磁场具有能量、动量云云。如此，电磁波自然而然产生了。可是，究竟是因为是物质才具有能量，还是因为具有能量才是物质？也许这个问题更白痴。 那就更高等次的白痴一下。能量量子化了，来到光子的问题，声子的问题。光子还好一些，毕竟它有基础光学在那里撑腰，最不行就认为它是电磁波列，那声子呢？这个概念就是来自光子的概念，说是格波的能量子，可到底是什么？现代科学发展到物质波的概念，那么说它是能量，物质在哪里？非物质会有能量吗？有一次听学术报告，上面老师讲解溶液中大分子的断裂过程，说是当能量传递到化学键的位置，会导致什么什么。可我更关心的是，溶液中能量是以什么形式传递的呢？热流、光子或者声子？那么，激发这些能量的条件又该怎样设定？我相信，这个能量传递的问题悬而未决。 有一年我们去祁连山野游，坐在高高的山岗上，面前是层层叠叠的松树，每颗松树的树枝都是一层一层铺展开的。同行的老大哥给我们扫盲，说松树每年只长一层，有多少层就说明它长了多少岁了。这个先生是共产党员，唯物主义者，学物理的，他在哪里思考了一会突然说；意识不是物质，可有很多奇怪的事，你说人给这世界整出来那么多东西，它都哪里来的？俺仔细思考了这个问题，把它归结到物质和能量问题上来。当人类带着乳香味来到这个世界的时候，咱们的地球是没有高楼大厦、钢筋铁骨的，它们哪里来的？就是原子分子的重新组合？那思维的方式哪里来的？来自人们吃进去的粮食？-------那好，一切来自物质，物质转化成了能量。如此，物质就是能量的基础和本质，物质即能量，物质的一切都是能量包括它的存在形式和结构，那么，能量反过来也是物质吗？好像是的，可是，好像还有很大问题.........

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[转载]有时，步行去商店比开车前往会“对我们的地球造成更大的破坏”

edwina 2010-5-5 11:15

据一位前沿领域环境学家的计算，与开车相比，走路更容易引发全球变暖。 现代食物的生产消耗了过多的能量以至于在里程数相等的情况下，提供一个人足够的热量走到商店比开车前往的碳排放量更大。如果人们避免锻炼，摄入更少的食物，把大量的时间花在看电视上，天气将得到改善。当然，那要假设他们在不用电视的时候记着关掉它而不是让电视一直保持待机状态。 基于能量密集型的牛肉生产工业会引起温室效应的理论，《如何在我们的生活中降低碳的排放》的作者克里斯戈多（Chris Goodall）以政府的官方燃料燃烧气体排放数据作为参考完成了一个计算。一辆普通的英国轿车行驶３英里（合４．８千米）会在大气层增加约０．９千克（合２磅）的二氧化碳，他说，如果你以步行替代驾车，将消耗１８０卡路里。你会需要１００克牛肉去补充那些热量，因而会需要在牛排生产的过程中多排放３．６千克二氧化碳，四倍于驾车过程中的排放量。 不容乐观的是，大量的运动及稍过量的摄食最终对于地球的大气层来说是不利的。相反，通过有节制的摄食来节约能源显得更加合理。 近来较于广知的戈多先生是剑桥西和阿宾顿的绿党议会候选人，他对于如何将关于环境改善的各种假象真正投以实施做了深刻思考。 铁路安全与标准委员会认为，对于现在的普通家庭来说，乘坐柴油货车所造成的污染是乘坐私家车的两倍。此外，政府还声明由于生产及运输所需的额外能源，纸质包装造成的环境污染比塑料包装更加严重。　　 在上个月的新科学家上刊登的最新一个研究表明，生产1公斤牛肉需要排放温室气体３．６千克。这个数字是由日本牛肉工业得来的，但是戈多说，农业技术在整个西方都是类似的。　　 如果不是牛肉而是一杯牛奶呢？一个人平均需要420毫升的牛奶，也就是0.75的品脱，用于补充在步行消耗的热量。现代奶牛养殖业排放的二氧化碳含量仍然超过了汽车污染所释放出的二氧化碳含量。　　 肉牛养殖对环境的破坏，也就是科学家所说的甲烷制造业，是臭名昭著。在消化过程中释放出的甲烷说具有的毒性是二氧化碳的21倍多。因为有机牛肉释放出更多的甲烷，所以是是最具破坏性的。　　 爱尔兰瑞安航空公司的财务预算主管迈克尔奥莱利(Michael OLeary)就曾因被报道声称屠杀全世界的牲口能解决全球变暖问题而遭到嘲笑。另一家航空公司，银色喷气航空的预算主管劳伦斯亨特也曾就此人言论向某国国会下院的议员环境审查文员会说道：他这样四处奔走告诉人们应当射杀牲口（的做法实在是愚蠢），我认为你们不应该把争论的精力放在这样一个有精神问题的人的身上。 　　但是，根据戈多先生的调查申明，奥莱利先生或许说中了（事实的一部分）。大众们忽视了一个问题，事实上，食物（特指牲口），在英国的温室气体排放方面，作用要比飞机要来得更负面。然而在能源问题上，国会议员们并没有质疑英国本土相关的食物（特指牲口）。 　　食物生产同样污染环境这一点是我们必须去接受的。就如银色喷气航空的那位先生所说，为补充补行消耗的能量养殖奶牛的碳排放量比飞机还多。不幸的是，也许他是对的。当然，这不是意味着我们必须放弃步行，而总去选择坐飞机或乘车。这只是意味着我们急需想办法去减低食物生产的碳排放密集度。 　　单单削减牛肉，甚至肉类的供应是远远不够的。每个人有六分之一的碳排放量和食品工业是有关系的，这种现象在英国最为典型。 　　这不只是把你的黄豆在冬天里从肯尼亚空运来那么简单，戈多说。整个系统都和能源及氮氧化物的排放密切关联。英国也许是这种情况最严重的国家。 　　我们已经使食品生产工业化。与大多数国家相比，我们选择大量的加工食品，比如速食餐。在超市能源使用中，四分之三来自于冰箱和冷冻食品。速冻食品的存在是说明能源浪费份的很好案例。因为你做好饭菜，然后使用大量能源去冷冻它，并把它冷藏在储藏室里。　 　 理想的食谱是谷类和豆类食品。然而，正如戈多先生所说：除了素食者，几乎没有人会原原本本地按照这个理想的饮食，但是，这里也有其他的一些途径来减少碳排放量。不要去超市购物，戈多先生建议，并且不要买那些经过长途运输的食品。

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光子之能量是如何变成质量的？

热度 2 yindazhong 2010-4-25 16:22

学者尉吉勇于 2010-4-19 在科学网发表了一篇博文提出： 物 质 向能量（光） 转 化 沿 ... 。文中提问道：光的本质是什么呢？光会绕圈吗？绕圈的光子是暗子吗？。关于光绕圈圈我作了一个简单地讨论，把我以前的思考介绍了一下。现转述如下： 物理世界中最常见的光子肯定是绕着圈圈前行的：试想，如果将光投影到沿着其运行方向的平面上，便是我们看到的光波图形；但若是投影到光路的横截面上则可看到光的偏振（分别在 X 和 Y 两个方向上看见部分光，或者 X 方向可全见而 Y 方向看不见，反之亦然）。总之，光只有绕着圈圈走才会有上述诸现象。 此时若是在光线前行的方向的侧面猛推一把，光子就会拐弯，若这个弯拐得足够大，光子就绕成了一团变成了物质？！这个在侧面猛推一把的，能把能量变为物质的上帝并非笔者一厢情愿地虚构，其实就是中微子是耶！光子从能量流中分出一小部分（中微子能流）向侧面射出从而使得整个能量流得到了反冲动能而拐弯，进而自闭性地绕圈圈，应该是再简单不过的雕虫小技了！ 关于物质粒子中的光能量流是整天在饶 8 字还是绕 9 字，这里不做细究，还是留点好玩的游戏给傻帮兄长们，以及留给未来吧

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质能转换、黑洞新说有感

sheep021 2010-4-19 12:31

物质能量本一体， 质能方程阴阳理。 悟得千古太极图， 科学传统或统一。 . . 质能转换走一圆圈 黑洞新说 盛唐时期，埋下了中国改革开放的伏笔

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宇宙统一论

purplelab 2010-4-13 10:08

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能量守恒定律的讨论

liuxiaod 2010-3-24 09:20

很多人对否定能量守恒定律感到恐惧，于是就找出很多理由来反对，即使这些理由不成立，也会说：我就是相信能量守恒定律，我就是不相信能量不守恒。这个定律能够如此深刻地根植于人类思想深处，即便是优秀的物理学家亦不能免俗，物理学家被物理学教义所束缚，是很不可思议的事情。 能量守恒定律是焦耳在研究机械能和热能以后得到的，他认为这是放之四海而皆准的真理，因为他那个时候还不懂电磁相互作用，描述电磁相互作用的理论是在20年以后由数学家麦克斯韦完成的。 麦克斯韦提出来位移电流可以产生磁场，真空中变化磁场和变化电场（位移电流）交替激发产生电磁波，而且算出来电磁波的速度等于光速。法国的数学家庞加莱（Henry Poincare）在1898年至1901年间曾提出过位移电流会导致动量不守恒的问题，但是 19世纪的实验手段还不足以检验位移电流效应， 第一个检验位移电流产生磁场的实验直到1985才完成，以至于很少有人记得他的猜想了 。 在物理学教义中对能量守恒定律有层层保护，很容易让人俯首称臣。第一个保护就是哈密顿原理和拉格朗日方程，很多人知道把运动量代入拉格朗日方程就能得到能量守恒的结果，但是很多人不知道，拉格朗日方程是在假设能量守恒的基础上得到的，从它那里得到能量守恒的结果是循环论证。很多人都被拉格朗日方程的完美迷住了，包括我曾经遇到的一位美国教授，当时这位教授让我把电磁场张量代入拉格朗日方程看看能量是否守恒，我告诉他拉格朗日方程已经假设能量守恒了，这位教授马上意识到他说错了。 再有一个保护就是量子场论里的能量流守恒定理，其实这个定理就是说电磁场中电场能和磁场能的总和守恒，没有考虑位移电流和传导电流相互作用的情况，我们现在发现恰恰是位移电流与传导电流相互作用导致能量不守恒，所谓的能量流守恒定理有很大的欺骗性，人们总是习惯于相信定理啊，定律什么的，忽略了它们的来源和适用范围，一不小心就上当了。 还有一个保护就是场论里的对称性原理，也就是人们熟悉的诺特（Neother)定理。能量守恒对应于时间平移对称性，有一些学者对我说，你把能量守恒打破了，时间平移对称性就没有了，怎么办？我觉得没有必要担心，打破时间平移对称性有什么不好？天又不会塌下来，而且还多一个物理学发现。何况诺特定理是在拉格朗日方程下推导出来的，前面说了拉格朗日方程本身已经假设能量守恒了，所以诺特定理不能用来证明能量守恒，它只能证明在能量守恒时存在时间平移对称性，这两个概念是不一样的。至于能量不守恒会怎么样？诺特定律回答不了这个问题，这是由拉格朗日方程的假设前提决定的。 曾有一位学者对我说：量子电动力学已经取得惊人的成就，它可以把电子磁矩算到非常精确的地步，如果你现在推翻麦克斯韦方程，难道量子电动力学都错了吗？我回答这位学者说，我们的工作不是推翻麦克斯韦方程，恰恰证明它是正确的。与量子电动力学也没有矛盾，比如说电子磁矩中没有位移电流和传导电流的相互作用，所以量子电动力学不考虑这个相互作用仍然能给出正确的结果。现在我们把这个作用包括进来，对以前的结果没有任何影响。 有一次我跟一个同事聊天，提到能量可能不守恒，他跟我说，如果爱因斯坦错了，或许有可能，但是能量不守恒，打死我也不相信。现在知道要打破能量守恒定律会遇到多大的阻力了。很多人的思想都被这些枷锁锁住了，打开这些枷锁耗费了我21年的时间。 大家可能已经注意到，反对方的立足点在于相信和不相信上，而不是自己的独立思考，作为一个物理学家，首先要有独立思考的能力，而不是相信的能力。曾经有一位吉林大学物理系二年级的学生告诉我，他与寝室中的同学讨论了一晚上，弄明白了我的实验原理。大学二年级的学生就可以想明白的问题，很多物理学教授想不明白，真的是很遗憾。 发现能量不守恒仅是一个开始，它将导致对电磁场的重新认识，在这之后会有更多新的发现，会造就很多新的物理学家，我有这样的预感。 相关连接： http://www.msu.edu/~liuxiaod http://vixra.org/abs/1005.0078 牛顿力学中的动量守恒定律、能量守恒定律与质量守恒定律 抢发现：非欧能量定律 能量守恒定律也是假说 能量守恒定律的发现 中国物理学家推翻能量守恒定律，世界能源危机可望解（转载） 中国物理学家推翻能量守恒定律?(转载)

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物理学哲学之概念分析：质量、能量与熵 参考文献

tian2009 2010-3-15 00:53

从物理学的视角，讨论社会问题！下面是我发表过的几篇文章，可供参考。 为什么我们可以在都市的街头喝一瓶矿泉水 未来的世界是垃圾做的 让我们停下来，唱一支歌儿吧！ 第三类永动机 可参考的著作有： G.Holton，《物理科学的概念和理论导论》，这是一部内史型著作。讲得比较物理，即做了深入的物理意义上的概念分析，也介绍了相关概念的历史沿革。此作者有比较强的科学主义理念，他还有一部《科学与反科学》，江西教育出版，前面有刘华杰的序言。 里夫金，《熵，一种新的世界观》，这是将热力学定律的一般原理，应用到人类全球活动的一个典范。

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补遗： 《狭义相对论中的能量-动量守恒定律》一文的补遗

chenfap 2010-3-12 10:54

补遗： 《狭义相对论中的能量-动量守恒定律》一文的补遗 今早发表的《狭义相对论中的能量-动量守恒定律》一文之最后遗漏了一大段，现补遗 于下： 4）、牛顿力学和狭义相对论关于能量、动量守恒定律的差异。 从上述推导和讨论中，不难看出，牛顿力学和狭义相对论关于能量、动量守恒定律存在下 述重大差异： 一、在牛顿力学理论中，质点的动量和能量是两个彼此独立的物理量，动量守恒定律、能量守 恒定律是两个彼此独立的定律；可是在狭义相对论中，质点的动量和能量紧密结合成4维动量， 因而动量守恒定律、能量守恒定律合并成能量-动量守恒定律，亦即4维动量守恒定律。 二、在牛顿力学理论中存在质量(实为静止质量)守恒定律，但在狭义相对论中不存在静止质量 守恒定律。有人把式（5）解释为运动质量守恒，虽然不能说完全不可，但前面已经指出， 运动质量中的分母是来源于 4维速度，不是来源于质量运动，因此式（5）只是个数学关系， 不是反映规律性的物理实质，故不宜称为定律。 三、牛顿力学理论中容许超距力，须引入势能，可是在狭义相对论中，不存在超距力，只有接 触作用，不需引入势能。 四、狭义相对论的能量-动量守恒定律特别适用于研究基本粒子之间，包括湮灭、创生等现象在 内的反应，而牛顿力学理论的动量守恒定律、能量守恒定律与质量守恒定律无法研究这些反应。

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经络不是人的专利——万物皆有

热度 1 sheep021 2010-3-5 15:29

人有经络穴位，动物也有，植物也有，地球也有…… 有点奇怪哦 如果是经络是能量流动的通道，穴位是能量进出的大门 如果说万物都是一个能量聚散的过程，一切都好说了。 人有人气，天有天气，地有地气，牛有牛气，羊有羊气，木有木气，…… 有点豁然开朗的感觉。 如何发现经络呢？ 传统方法——“望气” 科学方法——特殊摄像技术（人体辉光，人体场摄影术） 延伸阅读： 科学与迷信：从 龙脉 到地下 暗河 系统 台湾国立自然科学博物馆里还有牛羊猪的经络模型 科博館中展示的銅人，是依據日本東京國立博物館的館藏仿製，表面的經絡清晰，正面胸腹的蓋板可以打開，內部臟腑齊全。北宋時的醫官王惟一，也曾監造過人體模型，做為針灸教學與考試使用。首先將銅人表面的穴位和經絡線用黃蠟封住，然後中間注入水或水銀。如果扎針的穴位正確，自然會流出水或水銀；如果針不能插入，就表示下針的位置不正確。由此可見十一世紀針灸醫術、冶金和雕刻工藝，已經有了高度的成就。館內同時也展示了牛、馬、狗的動物穴位模型。 见 您现在的位置： 图片频道 no_use 烟台风物 图片 ​ ​ ​ ​ 藏品名：古书《牛马经》 ​ （ 2004-10-13 11:35） ​ 　　刘先生的父亲讲：宰相刘墉的马夫看见马不吃草，眼窝下陷，心里上火。恰巧被因躲赌债惹上官司，从栖霞一路跑出来的刘家祖上遇见，于是下了一副草药给马吃了，谁知药到病除。刘墉感谢他，赏了他一个灯笼，并告诉他到县衙凭这个灯笼就可以免去一身的官司。且不论刘先生的故事的真实性，可刘先生手中的四卷《牛马经》却实为难得，书中图文并茂，从如何看马、喂马，到如何给马治病、药方明细，一一记载清楚，其中书中的许多牛马的图示不但详细翔实，而且将动物身上的所有的穴位标识无遗。书成于光绪18年，共四卷，内附驼经。（一君 文 马跃 摄）

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[转载]“意识”是能量和信息的重要载体，并具有物质属性和效应

sheep021 2010-3-4 15:07

二十年的实验研究确认心灵能量存在意识是能量和信息的重要载体，并具有物质属性和效应 沈今川 孙储琳 中国地质大学心灵量子能量研究所（IPQE） profshen@163.com //profshen.blog.163.com 在过去二十年的时间里，我们对人在某种功能态下的深层意识能量（心灵能量、灵能）进行了深入的实验研究，获得了大量确凿的、极为珍贵的数据和资料，以无可辩驳的事实证实心灵能量确实存在，观察和记录了心灵能量产生的种种不可思议的效应，确认了意识本身的物质属性，即意识本身就是信息和能量的复合体的种种特性。特异功能人孙储琳在特殊的功能态下，能展示出一系列超常的能力，发射出一种未知的能量信息复合体，使得相关的生命和非生命物体受到强烈的影响，并产生各种不可思议的物理的、化学的、生物的效应，这些效应无法用现有知识和科学理论圆满解释，向某些现有科学理论提出了严重的挑战，作为严肃的科学家，唯一正确的态度是将反复验证过的事实真相公诸于众，用百倍的决心和信心勇敢地面对和迎接挑战，作者希望寻求一种新的理论思维框架，来较合理地解释所观察到的现象。我们坚决反对那种以违反常识、违反公认的现有科学理论为由对我们的研究进行无理的压制和打击，并且认为这种荒唐无知的论调是极为错误和有害的，严重阻碍了我国的科技事业的自主创新，毒害和扼杀了青少年一代的创新思维，必须予以彻底揭露和批判。人类文明和科技发展的历史证明，任何创新性的科技发现都是以反常现象的发现和研究为先导的，如果被禁锢在常识和现有理论的框架内进行思维，还有什么创新可言呢！敢于面对反常的事实是科学家最可贵的品质之一。由于人体特异功能研究揭示出大量超常现象，因而特别具有挑战性，是理论和科技创新的沃土。 一．实验证实心灵能量具有不可思议的物质效应 二十年来我们设计进行了大量科学实验，有力地证明了某些人在特殊的功能状态下，可以发射出某种能量－信息复合体，强烈地、选择性地定向影响目标物，使之产生各种物质效应，包括物理的、化学的、生物的效应。这些效应的最大特点是离体的、非接触式的，且与受试功能人的意识状态密切相关。 1.力学效应： * 离体意念使物体移动：离体意念致动一枚密封在水平放置在透明有机玻璃盒内的塑料纽扣，孙储琳在距离目标物3米远处发功，在数分钟的时间内，纽扣一步步脉冲式地水平移动总距离达数十厘米。 * 离体意念使辐射计叶片逆向快速旋转：孙储琳在远离暗室6米远的另一间房子内，看着面前显示有辐射计（克鲁克思管）的电视屏幕，几分钟后，孙储琳用意念使辐射计的叶片突然高速逆向旋转，几乎看不到加速的过程，速度超过强光照射时的速度，方向既可以是顺时针，也可以是逆时针，但绝大多数情况下与正常旋转方向相反，值得深思。 * 离体意念使暗室内辐射计叶片逆向快速旋转：在距离目标物6米远的另一间房子里，无须看到目标物，意念使暗室内的辐射计转子快速逆转，时间长达90秒。SONY红外摄象机监测并录象记录全过程。 * 离体意念使电子钟秒针停止：离体3米使摄象机监控下的电子钟秒针停止在指定位置上挣扎，长达约1分钟，当孙储琳放松意念控制后，电子钟立即恢复正常走动。 * 意念弯曲、雕刻和切割一个物体表面（盖勒效应）：意念想象一定材质和大小的工具，作用于目标物，弯曲、切割或冲击目标物，结果目标物的外观和内部结构均发生显著改变，经现代测试分析（X射线分析）证实。 * 在镀金的硅片上进行意识微雕：台湾大学李嗣涔教授、中国地质大学沈今川教授等共同主持进行（分辨率达到1.2微米）。 2.光学效应： * RS摄影术：1992年开始我们成功地发展了一种用普通感光胶片将人在功能状态下的意识能量场信息清晰地记录在胶片上的方法，获得了大量反映意识能量场信息特性的RS照片，具有很高的分辨率和丰富的信息含量，据此总结出有关外气（意识能量场）一系列特征的初步结论。如混沌动力学特征、挠场结构特征、意识调控聚焦特征等。 * 意念摄影： 某些功能人可以将出现在前额（天目穴）屏幕上的图象转印到底片或polaroid 相纸上。1931年日本人 Tomokichi Fukurai在 Kochi Mita教授指导下成功地意影出月球背面的照片，后经原苏联和美国的探月航天器拍摄的照片证实。.20世纪初欧洲和美国的科学家也研究了意影美国研究者 Eisenbud深入研究了 Serious的意影功能。1999 年9月开始，我们使用彩色polaroid 相纸和装相纸的后背盒（没有相机机身、没有镜头、没有快门）获得了二百余张极富研究价值的意影照片.，进一步验证和补充了对于意识能量场特性的认识，进一步确认意识本身就是一种更高级、更微观、更复杂的物质运动形式，是能量和信息的载体，功能人可以从茫茫宇宙无限时空中选择性提取极为复杂的信息。2002年数码意影实验初步取得成功。意影照片是心灵能量的结晶，携带有特殊的能量和信息，不但有重要的学术研究价值，更是一种独特的艺术珍品，有利于身心愉悦和健康，促进事业成功。俄罗斯等国的科学家近年来发明了一种挠场诊断治疗仪（类似于美、德、日、韩等国的QRS量子共振谱仪或生物微弱磁场检测仪），只根据某人一张数码照片即可进行全身健康状况检测和治疗，与照片形成时所加的意念信息及生物全息理论有关，在康复保健应用领域应该有重要的应用开发前景，值得研究。 * 生物光子辐射检测：1992年8月10日起在北京空军总医院病理检验科刘亚宁、沈今川教授主持下，使用KZL-1型微光检测装置连续7次测定了孙储琳在功能态下各主要穴位（劳宫、丹田）发出的生物光子辐射，强度达到了10000cps以上。 * 异常发光现象：利用普通的照相机、数码相机和录象机拍摄到许多异常的光学现象，初步认识到它们是功能人与外界交换信息和能量、与外界沟通及自身调控功能状态有关，值得进一步深入研究。 4.穴位磁场效应： * 孙储琳在功能态下可以极大地增强主要穴位处生物磁场的强度，使之浓集、聚焦，使儿童磁性写字板上产生黑色磁化区（斑点），其大小及形态特征具有特异性和相对稳定性。 * 穴位磁效应的定量测试：1991年在中国地质大学（武汉）地球物理磁学实验室，使用美国制造的DM-2220数字磁强计测得孙储琳劳宫穴发出的磁场强度曲线，最大强度达4mOe（4毫奥斯特）. * 诱导非功能人产生穴位磁效应：孙储琳多次成功地离体意念诱导别人在相应穴位处产生同样的效应（天津主治医生吴锦福、于维贤、广州大学扬宝堂教授及美国加州的Robert夫人均是见证人，被诱导成功的超过30人次）。 * 产生强烈的穴位磁效应时常常伴随有强烈的电磁干扰和视频图象扭曲和短时间消失，并有异常的声频信号。 5.生物效应意识生物工程：成百倍地加速种子的发芽和生长（在细胞水平观测到ATP酶的活性显著增加）；孙储琳在几分钟内（甚至离体不接触和不加水的条件下）使经过严格去活性处理（油炸、水煮、微波炉处理、罐头里的）的花生和豆类种子返生并快速发芽；意味着生物细胞的返老还童和起死回生，双向调节植物生长和这几项功能的组合。选择性地部分返生、部分依旧（表皮依旧，内部返生）。孙储琳意念将煮熟的鹌鹑蛋、鸡蛋等瞬间返生，改变大小、变软、变透明，花纹消失并产生特殊的香味。（已在国内外进行了数百次成功的实验，有大量实验录象资料和照片，数百名证人和分析化验结果）。这是一项极其震撼人心的重大发现，在生物工程和医疗理论和实践上均有不可估量的意义。细胞水平的生命逆转在医学上无疑有重要应用前景。意识诱变育种更开辟了新的生物工程方向。 6.改变物质的化学成分及结构:PQE意识材料工程： 孙储琳的一系列实验表明有可能通过心灵能量改变物质的化学组成和结构。在一般条件下发生了核水平的反应。工厂原封装的矿泉水在孙储琳心灵能量的作用下经过几分钟后被部分地转变为其他物质，经现代测试手段证明。 7.突破空间障碍（穿壁效应）：一系列实验表明：物体在孙储琳心灵能量作用下可以突破有形的空间障碍（如玻璃瓶），将远大于入口的大物体装入小瓶口的玻璃容器，而不损坏容器；将置于大玻璃板上的一枚有机玻璃纽扣穿过玻璃拍入下面的广口瓶内，玻璃板及广口瓶均完好无损，这一现象显然与时空结构有关。 8.类热效应：孙储琳用心灵能量（无须其他能源和工具）爆米花；选择性地在废底片上烧出指定的大、小、天字符，自己的手不受伤害；烧毁金属硬币，其外观和结构显著改变，经X射线衍射分析，其物相及微观结构均显著改变；在中科院某研究所及美国新泽西州某公司将电子显微镜铜网及金属材料用心灵能量烧毁。 9.远距离搬运功能（瞬间传物）：孙储琳至少10次以上成功地将手表、花朵、硬币等物体用心灵能量搬运到远处，相距远达千米以上。孙储琳曾将一只手表、戒指和墨西哥硬币意念搬运至1000米外大学校长上了锁的办公桌抽屉内。 10．物质化现象：数十次成功地在玻璃容器内产生各种药丸或使原有的药丸数量显著增多、增大。 11．超感官知觉（Psi）：遥感、遥视；超感官知觉；特异感知找矿；残留信息识别。孙储琳数十次成功地识别密封暗盒内纸条上书写的字符（典型实验），并可识别曾装有带字纸条的空信封的残留信息。 二．实验的启示和对现有认知的反思 （重新认识宇宙、意识和生命） 面对大量不可思议的特异现象。惯于在常规科学的框架内思维的我们，确实感到苦恼和困惑；另一方面也为能有机会作为见证人亲眼目睹如此激动人心的现象而深感幸运、在人类文明进步的历史长河中，许多科学上的重大发现都是以反常的经验事实为先导的，（现在我们所面对的大量反常的事实，对我们许多研究者来说是已经过反复确认的事实了），当现有的理论不能圆满解释出现的现象时，事实是无法修改的，应当修改的恰恰是我们头脑中对外部世界和我们自己的认识，特别是对宇宙的时空结构和生命真谛的认识。在巨大的矛盾和困惑面前，绝不应采取驼鸟政策，而应采取积极的态度，停止的论点，悲观的论点，无所作为和骄傲自满的论点都是错误的。唯一正确的态度只能是更加努力地实践、探索，积累更多的反常现象的可靠证据；另一方面要破除迷信、解放思想对已有的知识进行重新审视和反思，用实践检验现有的理论，修正、补充、完善现有理论和创建新的理论，并用新的理论指导进一步的实践，经过反复的实践--认识--再实践--再认识的漫长过程，才能使我们的认识更加接近真理。我们清醒地意识到，探索未知领域之路是非常艰辛的，会遇到种种意想不到的阻力，我们有充分的思想准备，既不妄自菲薄，也不妄自尊大，永远保持开拓进取的健康心态。因为探索未知领域既是我们不可剥夺的神圣权利，也是我们义不容辞的义务。 面对一系列令人震撼的超常现象，下面几个很不成熟的重要的想法经常萦绕在我的脑海里，愿与大家讨论交流： 1.意识的物质性 意识活动是更高、更深、更微观的物质运动形式，几乎所有的超能力现象都是与意识（特别是深层意识）密切相关的。身心之间，意识和物质间的相互作用，可以被认为是物质与物质间的相互作用。很可能是某种超微量子的混沌动力学系统，涡旋动力学系统。研究意识的各种物质效应及在信息、能量和物质转换过程中的独特作用是很重要的。 2.宇宙的智能性 几乎所有的超能力现象都与某种智能的存在和介入有关。我们地球所在的银河系内就存在着1500亿个类似太阳系的恒星系统；而在茫茫宇宙中就有10亿个相当于银河系的星系，我们绝不可能是唯一的智能生命，肯定有大量的、远高于我们的智能生命及许多不同层次的高智能信息处理中心（HIIPC）存在。与HIIPC沟通并得到响应是获得超能力的关键，修持则是实现沟通的重要手段。 3.宇宙的全息性 宇宙的全息性包含着多重含义： 1.局部和整体的相似性（如电子绕原子核转动与地球绕太阳运行） 2.科学规律的全宇宙普适性 3.任一时空点上发生的事件应能瞬间传递到任一角落。美国著名科学家和哲学家拉兹洛（Laszlo）认为：宇宙就像一个大池塘，在任何地方投入一粒石子，都会引起整个水面的波动。宇宙就像一个计算机网络系统,一台功能无比强大的超级计算机。 4.人体是一个开放的、复杂的巨系统 中国火箭之父钱学森教授认为人体是一个复杂的、开放的巨系统，不断地与外界进行着信息、能量和物质的交换。他还提出了人体功能态的理论，认为巨系统多元相空间中，有许多相对稳定的区域，形成系统的功能态（如醒态、睡眠态、气功态）。通过与外界交换信息、交换能量、交换物质及自身的意识调控，可以从一种功能态转变为另一种功能态。 5.正确认识人在宇宙中的地位，不可妄自尊大，坐井观天 浩瀚的宇宙，无边无际，已经观测到的天体远达100亿光年以远，生命是宇宙演化的产物，我们绝不可能是孤独的、唯一的智能生命，肯定有大量的、远高于我们的智能生命及许多不同层次的高智能信息处理中心（HIIPC）存在。因此，我们不可妄自尊大，坐井观天，错误地认为我们是宇宙最高的智能。我们应当谦虚谨慎，不骄不躁，友好地对待宇宙中的其他智能。共存、共荣，互相尊重，互相学习。 6.意识是一种信息流和能量流 宇宙万物的运动，一切生命的生长发育，要靠信息和能量。意识是一种信息流和能量流，是一种脉冲编码系统和混沌动力学系统或涡旋动力学系统。因此，意识作用于物质，实际上就是信息和能量场作用于物质。一切意识活动都伴随着能量信息场的波动，只有功能人和目标物之间建立了谐振关系，效应才能变得有效和显著。 7.广义生命，万物有灵 人是生命，组成人的细胞也是生命，现代克隆技术证明，每个细胞都携带有这个人的全部重要遗传信息密码。显微镜下也可以看出精子和卵子都是一个相对独立的生命。反之，一个生命群体，一个社会，一个国家也可以看作高一个层次的生命。日本的江本胜发现水知道答案，对环境、语言、声音非常敏感，爱和感谢，优美的音乐和自然生态环境会使它结晶出非常漂亮的晶形，反之，结晶会受到破坏。各种植物及所谓的非生物体实际上在不同程度上对外界刺激都能做出不同的反应，即万物有灵 8. 外气、暗物质和涡旋场 近年来对宇宙膨胀速度变化的研究证实，的确存在着暗物质和暗能量，有形的看的见的物质只占4%，23%为暗物质，73%是暗能量。而且发现，与不同层次涡旋运动相对应的涡旋场的特性与超能力的人产生的许多能量特性非常相似。因此，我们应当将这些概念，作为我们思考问题的根据之一。（涡旋场/挠场） 9.意识场显示挠场特征 穴位处发出的挠场径迹 10.波粒二象性的实验证据 中国科学家（原人体科学研究院刘易成、刘雪成、隈寿彰）等在研究意念搬运和穿壁过程中拍摄到意念搬运物体的光迹和有形物质（粒子态）和光（电磁波态）的相互转换现象。我猜测，原则上任何有形的物体在意识调控的挠场和真空零点能的作用下转变成波态（光），然后再还原为粒子态。转换的关键可能是特殊的意识场（挠场）的参量和真空零点能（ZPE）。这一实验具有重要的科学价值，如能重复将作为科学史上的重大发现载入史册。 11.意识的层次性： 意识是有层次性的，从浅表意识到深层意识形成一系列意识谱系，。我猜测很可能浅表意识对应于宏观、低频；深层意识对应于微观、高频；最深的意识层次与最微观的物质层次对应，并可能在最高频率上与目标物谐振。David.Bohm(大卫.波姆)认为可能要研究到（10的负36次方米）的极微观层次上才能解释许多特异现象，意识波很可能就是在这样的尺度上，如果是电磁波，那么它的波长也就是在这样的量级上,己经有人提出了心灵量子，心灵光子和心灵电子学的概念。 12.多维时空问题: 大量超常现象实验显示出多维时空、非线性时空及其相互切换的迹象。如物体在搬运过程中会进入一种隐态（在三维时空暂时消失），许多重大变化是瞬间发生的，几乎记录不到变化的过程。如孙储琳意念致动辐射计转子，种子快速发芽等都是瞬间实现的，确有山中方一日，世上已千年的感受。据说前几年还在北大西洋海面发现泰坦尼克号的幸存者穿着70多年前的衣服在荒岛上等待救援，他们觉得灾难刚刚发生。 13.超光速问题: 最新科研成果表明光速不是极限，理论推测挠场的传播速度可以高达光速的10的9次方倍，意识场的传播也应当与此相当。已发现宇宙膨胀的速度也可大于光速，实验也证明既可以将光速加速到现有光速的数百倍，也可以将光速降为接近零。因此，我们完全不必让每秒30万公里的光速束缚我们的思维。只要实验是真实可靠的，我们就应当反思，修改我们不全面、不正确的认识。但事实是不应当被修改的。 14.反重力现象: 最新科研成果表明存在着反重力（Antigravity）。英国人Colin Evans 和苏格兰人D.D.Home可以使自己悬浮空中两米高。一些功能人和喻珈功修炼者可以腾空。美国宇航局一直非常关注反重力飞行器在宇航中应用的可能性。 15.认知科学的新突破: 1.快速、高效的新的学习方法 2.获取知识的新的途径 3.调用宇宙智能和各种信息库的有效方法 4.顿悟 16.超能力与地外文明: 如果承认宇宙中存在着 高于人类演化水平的高级生命，存在着高智能信息处理中心，存在着巨大的信息网络系统，那么我们就应当认真研究如何才能多、快、好、省地获取知识，获取信息，增强智慧。我们已经发现像孙储琳这样的功能人在某种功能态下，能够获取我们一般人得不到的信息和知识。因为她们可以和更多、更高的地内和地外文明信息源沟通。 17：科学和宗教非必然排斥: 宗教不要迷信，不要排斥科学探索；科学也应探索宇宙智能和高级生命，尊重宇宙法则，敬畏宇宙权威。事实上，虔诚的宗教信徒中不乏著名的科学家，在美国基督教有很大影响，但科学却高度发达，值得深思。有一些所谓无神论者，实际上是将自己看作无所不能的神，是整个宇宙的最高的、唯一的智能，其实，他们是井底之蛙，十分荒谬。 三．战略性的应用开发方向 大量严格的科学实验证实存在着与深层意识相关的一种能量和信息传递机制，在某种特定的条件下，这种能可以产生许多不可思议的物质效应，包括物理的、化学的和生物的效应，有时这种效应还表现的十分强烈，它的许多次生效应可以被现有的各种光、电、磁、放射性及生物传感器检测到；但也有许多效应和能量仍然检测不到，因为这种能量的特性还远未弄清，因此，大力研究和开发与意识相关的这种能量和信息的检测技术以及采集、存储、放大、再生等技术是我们的首要任务之一。这种新的能量产生的奇异的生物效应启示我们有可能在信息医学及信息农业上引起一场新的科学技术革命。因此，为了推动该领域的发展，我们考虑优先进行以下三个战略性课题的研究： 1.大力发展生物量子能场（BQE）的检测技术： 　　大量严格的实验已经确认，由人的意识或某种信息源发出的非传统的、未知的能量－信息场可以对生物的生长发育及其遗传特性产生重大影响。也观察到对非生命物质产生各种物理的、化学的重要效应。事实上我们已经观察、捕捉和记录下了许多与这些特异现象相关的各种物理信息，如微光、红外、电磁波、磁场、微振、脑电等，尽管它们不一定是本质属性，也许仅仅是某种次级效应，但仍然是有意义的，我们可以顺藤摸瓜，逐步深入。我们并不悲观，随着电子技术、计算机技术和传感器技术的飞跃发展，我们面前有广阔的天地，是能够大有作为的，我们将坚持不懈地努力，争取能够不断地有所发现、有所发明、有所创造、有所前进。深入研究采集、检测这种信息的方法，研究其特性，弄清其作用机理进而处理、模拟、放大其有效信号，是意识生物工程的战略任务。据因特网上获得的信息，国外（主要是美国）已经出现了多种检测这种信息的仪器。十余年来我们用各种科技手段进行了数以百计的特异现象实验，积累了大量数据资料和录象带，自行研制了一批实验装置，并设计了几种检测特异能量的仪器，取得了良好的效果，目前我们已经拥有紫外可见分光光度计、各种示波器、频率计、频谱仪及显微镜,脑电仪等测试设备。 2. 积极开展意识（生物工程）诱变育种研究和实践： 定向培育品质更好、产量更高的各种农产品、畜产品以及烟、酒、食品加工、制革、生物医药制品中使用的各种工业微生物菌种，是生产中的重大课题，有巨大的经济及社会效益。大量实验证实人的意识可以使种子瞬间发芽，以高于正常速度成百倍的速度生长，甚至可以使炸熟、煮熟和经微波炉处理过的种子起死回生，返老还童，在短短几分钟的时间内长成28厘米的饱含水分的青苗。这类实验已经在中国、美国、日本等地重复了数百次，并有许多专家、教授亲眼目睹。定向诱变育种也积累了许多成功的经验。因此，意识生物量子场诱变育种有可能成为继辐射育种、太空育种之外的一种高效育种手段，应当大力发展。除了育种之外，作物生长的各个阶段都可以应用场科技，利用各种有益信息，促进作物的健康生长和防治病虫害。意识量子场也可以与转基因和细胞融合技术结合起来进行研究。 （我们已经进行了数百次种子加速生长和返老还童、起死回生的成功的实验，并在小麦和杜仲树的品种改良实验中取得阶段性成果，在美国宾州大学使30年的陈旧天竺葵种子发芽生长！） 3. 努力参与生命频谱学的创建和生命频谱仪的研制（信息医学、量子医学、能量医学、波动医学） 人体是一个复杂的电磁系统，健康的人和非健康的人在电学参数上是不一样的。特别是人体的电磁频谱特性应当是诊断和治疗疾病的重要手段。近年来在世界范围内光、磁、电、声等各种理疗方法，电磁脉冲，声、光疗法，针灸疗法，顺势疗法，量子共振，气功疗法等所谓替代疗法越来越受到重视，它们几乎都和生命波动、生命频谱有关。因此，深入研究健康人和非健康人的生命频谱是基础性和战略性的任务，因为生命体也是一个复杂的电磁系统，应当组织多兵种联合攻关，加速数据资料的积累。据了解现有的生命频谱检测比较粗糙，显示也不直观，有必要运用最新的科技成果建立生命频谱检测和治疗技术。我们愿意参与协作，贡献一分力量。 （我们已经成功地通过Labview编程建立了用虚拟示波频谱仪提取噪声中的微弱信号的频谱装置，并研制成功多种电磁脉冲治疗仪，USB虹膜诊断仪，初步建立了一个电子学实验室，我们具有研制电子仪器的硬件制作及软件编程能力） 结 论 总之，对孙储琳超常现象的研究，应当与当代科技前沿的研究紧密结合起来，互相启发，互相借鉴，互相促进。特别是在诸如真空零点能、暗物质、暗能量、挠场、反重力、时空观、宇宙智能、量子物理、信息理论、混沌、分形几何、量子共振等联系起来，才能使我们的科学探索有前途，有活力。 作者简介： 沈今川：中国地质大学材料科学及晶体化学教授、博士生导师，近20年来积极从事人体特异功能实验研究，是中国物理学会、中国化学学会、国际矿物学会、国际晶体学会、美国地质学会、美国科学探索学会（Society for Scientific Exploration）的正式会员。IPQE（心灵量子能量）研究所所长。 --------------------------------------------- 人体科学的攀岩者访沈今川、孙储琳纪实 作者：郝娟 来源：新中医 更新时间：2008-2-25 对于人体科学特异现象的研究，我们要保持清醒的头脑，也许短期内不会有重大突破，但我会非常的执着，因为人生的价值就体现于此，值得！ 沈今川 （一） １９９８年２月２５日晴 初春的早晨，带着一份好奇、怀疑、求知的心情，我来到北京地质大学拜访沈今川教授，来之前就听说沈教授是我国人体科学研究方面著名的学者。 采访中沈教授首先谈到了ＲＳ（１）人体场意念力摄影术，即在不受外界干扰的情况下拍摄出各种不同功能态下人体场辐射的真实图象，有很高的分辨率及清晰度。 沈教授讲到现在社会上对于有关外气、人体场、特异辐射、屏幕效应等一系列提法一直存在着争议，原因之一在对于一般人来说外气看不到、摸不着，更难亲身体验。许多气功师和特异功能人说自己可以透视人体，看到人的五脏六腑，可以看到外气，甚至可以看到穴位的彩色图象，有的人还具有遥感遥视，透视地层的能力。而这一切由于缺少形象化的直接证据，始终难以证实。所以许多研究人员多年来致力于开发一种方法能够直接让普通人看到外气，看到人气，１９９３年苏联科学家基里安（ｋｉｌｉａｎ）发明了一种研究人体辉光的高频场摄影术，能够在高频电场下拍摄到动物、植物周围的辐射场。但拍摄到的彩色电晕是否与未加高频场时的原有状态一样，还不清楚。因此如果能够在不受干扰的状态下拍摄出各种不同功能态下人体场辐射的真实图景，则将获得好多有用信息，大大促进人体科学研究走向深入。 沈教授采用高速底片直接接触式暴光。强化显影，并与显微技术结合的方法，在完全不干扰被测对象的状态下人体穴位场辐射的黑白和彩色照片，此方法简单经济，能捕捉到大量信息，有很高的应用价值。这对于研究外气的组成、性质、意识的调空作用、屏幕效应产生的机理、人与人及人与环境交换信息、交换能量、交换物质的方式等，起了突破性的作用。 说至此，沈教授从书柜中取出几本厚厚的记录实验过程及结果的影集，从中找出两本，其内容全是有关ＲＳ人体场意念力摄影术的实验照片。这些照片的清晰度在世界上可称上第一流，连许多细节的图形都照了出来，其信息含量非常丰富。结合着照片沈教授又讲了这几年在此方面研究的几点收获： １、外气的主要组成。 它包含有能使底片感光的微素致电电离电磁辐射或离子流，包括可见光中的绿、蓝、紫光，而且已经发现其中有能穿透黑纸及铁皮盒使底片感光的成分，因此很可能还有紫外光和低能Ｘ射线或其他具有穿透力的已知或未知的电磁辐射。 ２、外气中能使底片感光的辐射，常常明显地受到低频信号（包括次声波）的复杂调制。从照片上可以看出有些出现了类似ＤＮＡ双螺旋麻花状的径迹，似乎外气的粒子流是旋进式运动着的。显然，这一切意味着外气具有携带大量信息的能力，是信息的重要载体。 ３、外气处于激发状态时常具有激光（激波）的某些特征。 如聚焦很好，瞬间有很强的方向性，但可以受到意识调控或由于某种因素的变化而改变。气功师及特异功能者在功能态下发出的外气辐射常具有非常可观的能量，以至能在光束经过的地方使底片药膜烧毁。 ４、意识调空对外气辐射特征有重大影响。 外气是和意识分不开的，受意识调控。实际上意味着我们的思维活动、潜意识活动有可能被仪器捕捉到，且记录下来进行处理、放大，进行模拟。 ５、人体场辐射是多组分、宽频带、多效应的电磁辐射，也许还有某种已知或未知的粒子流，但能使底片感观的这一部分无疑是重要的，应优先予以深入研究。同时也不忽略其他效应。 ６、外气存在着选择感光的奇特现象，而且还可以远距离的书写。 ７、外气具有显著的粒子流特性，用气来表达也是很恰当的。外气的传播运动方式很象醮满墨汁的排笔，有其空间运动的取向。如果运动时保持某种取向，则转折时径迹的宽度就会发生变化，因而会出现一系列尚未得到充分解释的各种复杂图形，如锯齿状、毛发状、彗星状、竹节状、蠕虫状等。 因而ＲＳ人体场摄影术有着十分广阔的应用前景。ＲＳ人体场摄影术初步开发成功以来，已经获得了大量有关外气行为和特性的资料，其独特价值在于它的直观性。实验所得到的照片色彩绚丽，分辨率极高，蕴藏着极为丰富的信息，具有非常大的研究价值。 谈到此，沈教授又说：这么清楚的事实摆在我们的面前，我们不能无动于衷。作为一个科学工作者，有责任也有义务去探索。ＲＳ是一种与意识相关的能量和信息，是否能检测出技术，能否检测出人的思维、大脑的思维活动。我相信万物有灵（信息），万物都在与世界交换着信息。沈教授有些激动。 沈教授担心我因听的太久的专业术语而感到疲乏，他特意从书柜里那出一个中学物理课上见过的全封闭玻璃壳内转子，又名光压转子。由此我们便谈到了沈教授的另一个研究课题：聚能现象。通常我们把和能量相关的，明显的有能量效应的特异现象概括成聚能现象。对此，沈教授做了大量的实验。 首先是聚能制动物体。几用离体意念力来制动封闭容器内的非磁性小物体。沈教授设计并实现了一项很有说服力的实验即意念制动光压转子：一个封闭的球形玻璃壳内，有一个由四个叶片组成的转子，可以自由地围绕一个直立的轴转动。转子上的四个菱形的叶片两侧分别涂覆氧化镁和碳黑，用以吸收和反射热辐射即其他辐射，当有强光（日光、灯光）照射到叶片上时，转子几快速的逆时针转动，光越强，转动的速度就越快。为了检验人体特异辐射的量子效应，沈教授要求孙储琳在离体不接触的条件下意念发出一种辐射使转子转动，１９９３年１２月２４日功能人孙储琳于武汉中国地质大学测试中心３０１房间首先将其制动停止，转子在孙储琳目光注视３分钟后突然快速的顺时针转动起来，与正常辐射转动的方向正好相反；然后孙储琳又将在强灯光近距离直接照射下快速转动的转子意念制动停止，并且使其向反时针转动；为了再次检验其传递特性，沈教授又设计了一个难度更大的实验，即将转子放置在一间镀锌铁板屏蔽的小屋中，用一台高分辨率的彩色摄象机对准光压转子，并将图象转到两米以外的２１英寸的显示终断上。孙储琳用目光注视着荧光屏，几分钟后小屋内的转子快速的转了起来；同年１２月中旬，此实验在中国人体科学研究院西楼取得成功；不久后于地质大学高二楼４０室林新多教授家再次取得成功。 沈教授随后又兴奋地讲了在实验过程中出现的一系列的奇特现象： １、仔细观察实验的录象资料，发现从转子静止到其快速旋转几乎看不到逐渐加速的中间过程，一切象是一瞬间的实现的，给人一种强烈的时间上的断层或时间上的凝固、消失、畸变的感觉。 ２、据孙储琳讲使其转动，是先让玻璃壳于前额消失，再用嘴一吹，从而使其转动。那么嘴吹也伴随着某种特异辐射。 ３、转动方向与正常照射下方向相反，是由于纯的、直接的心灵制动的结果还是因为孙储琳本身发出的特异辐射与正常光的性质根本不同，具有相反的量子效应。 ４、于显示屏的屏幕上可以看到，孙储琳在发功、特异辐射达到一定的强度时，出现了一些闪烁的彩色光柱，其延长方向于纵轴近于平行，且左右摇摆跳动，颜色以绿色、紫色为主，其出现明显与转子的转动有明显的关系，但并非转子反光。 关于聚能制动物体的实验还有很多，例如：制动封闭容器内的非磁性小物体、制动干簧管断电器、拨表等，在此便不做一一介绍了。 特异功能透视诊断疾病的探讨 杨青龙陶章元年福生 据《史记》所载：相传扁鹊浔师于长桑君，禀受天地之异气，能视见垣一方人，以此视病，尽见五脏症结可谓有关特异功能的最早记载了。千百年来，一直被认为是一个神秘莫测的录恒之秘。然随着社会的发展、科学技术进步的今天，一门重要的新兴学科人体科学正在兴起，并运用物理学、细胞免疫学、分子生物学、人体功能态学说、天人观学等高科技进行深入研究，已取得某些突破性进展，特异功能这个千古之秘亦逐步为人们所认识。 近几年来，和特异功能陶章元医师共同进行了临床验证，陶医师在中国地质大学人体科学研究所工作。用1989年被特聘在省中医药研究院黄鹤楼专家门诊部开展人体透视诊断和气功治疗疾病。我们坚持实践是检验真理的唯一标准，坚持以马克思主义的哲学思想为指导，在医疗实践中，获得了部分有说服力的感性资料，并有待从理性上深入研究。 现将五例典型病例简要对比如下。 病例来源，全部以门诊病员，并且大多是经武汉几家权威性的医院明确诊断的疾病如肿瘤、胆结石、脂肪肝、骨拆、血液疾病等。 研究方法，来诊病员一律事先嘱其不得介绍自己的任何病情和诊断结果，由陶医师对病人进行人体全息透视，并将透视诊断笔录在病历上，以作对照和资料保存。 透视诊断，病人侧位或正位静坐以候，特异功能陶医师，侧位或正位凝神闭目，相距一米左右对坐，要求诊断处所安静，光线透宜。 病例一，王某，女，59岁，因吃饮食吞咽困难，呃噎频作，逐渐消瘦，近日只能食半流质饮食。于90年9日29日在湖医附一经放射科检查：X片号90-8142。 上消化道钡餐，食道天钡后见钡于食道F段通过困难，狭窄段约2.5cm左右，其上明显扩张，有逆蠕动，部分粘膜似有中断征象。 印象为食道F段多为占位性病变所致。 患者又于10月8日经省肿瘤医院放射科检查，编号56883，A5790。片示胃底贲门部吞钡电透斜位照片：钡剂通过胃底贲门部管腔狭窄粘膜破坏，胃底缺损，食道F段中度扩张，胃小弯侧僵硬。上述表现为胃底贲门部肿瘤。 90年10月21日，患者来门诊求特异功能透视诊断治疗。经人体透视发现患者胃贲门上侧大约5cm处有一个大约1.5cm左右的肿块阴影，并且还发现颈上部管壁上有数个2.5cm左右的小园球状阴影。并进行气功治疗。治疗7次后，又去检查，结果阴影消失。 病例二，患者冯某，女40岁，武钢干部，经武钢职工医院CT扫描检查：CT号1767，左下肺转移性肿瘤，建议作定位穿刺，于90年11月22日慕名前来请陶医师透视诊断，即透视所见： 左下肺部可见2*3mm肿块，中上部有1*1.5mm肿块，两相对比，特异功能透视所见和CT扫描检查完全相符。 病例三，鲁某，男，44岁，经武汉总医院，肝CT扫描诊断患脂肪肝，其超声显象：肝内光点回声密集增强，位于胆囊肝床面，肝内可见11*1.0cm低回声区，边界清晰。提示肝内异常回声为新生物，局限性脂肪浸润。 血检报告单，白细胞计数2000/mm3，血小板计数6.3万/mm3。 患者于90年12月20日前来要求作特异功能透视检查，其透视所见，患者血液呈淡清色，白血球极低，血小板低少，左肺呈现灰黑色光，肝脏左叶呈脂肪肝现象并有肝硬变，胆囊发炎。 病例四，吴某，女，28岁，因闭经不育而经同济医院神经科CT扫描确诊为脑垂体肿瘤，建议手术治疗，患者于90年11月20日前来求陶医师再作人体透视检查。所见左侧丘脑部有2*1.5mm椭圆形阴影。还有月经迟缓、短少。左侧卵巢炎等疾病。病人对特异功能透视诊断和脑部CT扫描诊断相符合，感到惊讶。并心悦诚服地请予气功治疗，陶说给你治两次后，请到大医院去手术，病人听其嘱，后到北京手术治疗而获痊愈。 病例五，姬某，女，69岁，患者于90年12月8日作右髋关节正位片可见右耻骨上支，近耻骨上支有骨折线显示，断端对位尚好。放射科诊断为右耻骨骨折。于同年12月17日请陶医师作人体透视诊断和气功治疗，陶透视所见右耻骨连上下支明显断开，并且耻骨端缺了一块骨头，盆骨下横平行端粉碎性裂开并有淤血，心脏时有发慌，还有高血压病。经过家庭病床六次发功治疗，再作X光复查，骨折断端周围大量骨痂生长，骨折已愈合，患者现已能和正常人一样行走。 类似以上的病例还很多，在此仅举五例供同行及专家、学者们探讨。如若不是具有超感官知觉的透视功能的人，诚非常人所能为，为此我请教于陶医师你是怎样给人透视治病的呢？他说，我的这种透视功能是在七、八年前，练习气功时偶尔激发起来的，气功界称之为开天目。我在练功时，在凝神定志的功能态时，头脑中的灵光聚合于天目，并不是通过视觉（即超感官知觉）却有一幅图画映入脑海，导入的信息以字句、概念、符号、图象或色调的变化出现，而不是凭空想象出来的，即一种超视觉的透视功能，而能看到、听到、感触到用正常感官无法接触的东西往往叫人不可思议！ 我利用这种特异功能进行地质探矿如铁矿、铜矿、金矿、石油、地下水以及预报自然灾害如地震、风灾泥石流等都曾获得被实践检验而有价值的数据。 后来我又学习了中医知识，针灸实用学、西医生理学、解剖学等医学知识将特异功能用来透视诊断、治疗顽疾效果明显，得到了社会上的承认，在我看来，人人都有一个气场，大脑有一种灵光，它渗透于机体，并且与人的健康状况密切相关。如果健康状况不佳，或者疾病、气场会反映出气机紊乱或气滞的现象，灵光的颜色变得暗淡，健康人的灵光色调明亮而且在平衡的气场中自由运动，而特定的灵光色调和形状反映特定的疾病。超视觉的透视功能通过在调整患者气场的时候，能接收到患者的疾病信息，这种信息是以数字、符号、图象、颜色等不同方式进入脑海，联系气场、灵光的变化，并结合中西医基础医学知识，综合信息，能比较准确地判断患者疾病的症结所在。 我用气功治病，也主要是调整患者气场，使气机平和，气血流畅、激发人体脏腑功能，抗御疾病，恢复健康，我的这种特异功能还将继续实践来检验。 以上提供特异功能在临床医疗实践中的实例，主要以透视诊断和用现代科学仪器及实验室诊断，两相对照，其特异功能透视诊断正确率，使人折服，而人体科学的奥秘及其科学性更有待于我们去深入探讨，以期揭开神秘的面纱。 念力的磁场 只见他全神贯注，全身紧绷用力，脸部微微泛红，不一会儿，回纹针突然旋转了一个角度，并微微上扬象是要站起来的样子，随即恢复常态一动也不动了。 心灵所产生的意念如何与外界的物体产生交互作用？念力的媒介到底属于物理上的哪一种力？经过多年的研究，我们发现对某位特殊的人士而言，念力含有磁场的成分，可以用一般的高斯计予以测量。 一九九一年，经过一位朋友的介绍，认识了住在台中的石朝霖先生，当时他在一家高工任教，也担任逢甲大学西洋剑的教练，虽然年纪已近六十，但保养得很好，看起来比实际年龄要年轻十岁以上。他从小就具有念力，能用意念移动小形物品，例如原珠笔、回纹针等，并能转动指南针或把钟表的秒针停住一段时间。第一次见面的时候，他做了一个小实验，把一个回纹针放在我的手掌上，然后一只手握住指尖开始发出念力。只见他全神贯注，全身紧绷用力，脸部微微泛红，不一会儿，回纹针突然旋转了一个角度，并微微上扬象是要站起来的样子，随即恢复常态一动也不动了。这时石先生也停止了用力，气喘嘘嘘，象是耗费了很大的能量。 为了进一步了解念力的形式，我邀请石先生来指导人体潜能专题课程，并从事严格的控制实验，实验进行的时候必须先换衣服，换上临时拆封之内衣及无尘衣裤，穿拖鞋。然后用高斯计检查全身，以确定身上没有磁性物质。然后要求石先生用念力转动一密封的指南针，同时用高斯计之探头测量石先生脸颊或太阳穴附近一公分之内之磁场变化。另外我们有时也会临时请在场的人士脱下手表，必须是电池操作的那种，请石先生以念力把秒针停止，同时测量距离头部十公分外，垂直地面磁场之大小。 实验的结果发觉，在用念力转动指南针的时候，圆盘的确转动，最高的一次，量到了一百一十五高斯的磁场呈脉冲方式，方向是垂直右脸颊，约为当地地磁（0.3高斯）的三百八十倍，会有正负的变化，如图八所示。而在念力停止手表秒针的实验中，也在离前额十公分处，量到连续出现四十秒约十高斯之磁场，中间也伴随着高磁场脉冲，如图所示，结果秒针停止走动几秒钟，通常，此类手表可以用一圆形磁铁，即一般白板上固定纸张用的，吸在表背面而让秒针停止，其停住所需磁场大小约五十高斯。 根据电磁定律的计算，要在身体外十公分处产生十高斯之连续磁场，皮肤内的电流要高达一千安培，且连续几十秒钟，这实在是不可能的事。因此磁场的产生，可能是身体内部带磁分子，例如红血球（中心含一铁原子）或氧气（具顺磁性），其电子自旋所形成的磁偶，在某种动作下会按一定的方向排列起来，形成了磁区及巨观的磁场。实际的生理成因是否如此，则需更进一步的研究。 磁场的产生，只能解释磁性物体之移动，对于念力能移动塑料制品，如原珠笔套，则显然另有原因。由大陆所做大量的念力实验，并未量到大磁场（高于一高斯）之事实来看，念力的主要媒介应该不是磁场，但对石先生而言，磁场的出现，是其念力的一项特征。 超自然能力测试设备及项目报道 旨:本开放实验室致力于向社会提供先进的与特异功能(特别是与意识)相关的信息和能量的检测设备和技术，以满足各方面的需要. （一）超微弱发光检测实验室： （1）超微弱光检测仪（光量子计数器） 基本原理：以高灵敏度、低噪声、宽频带（165nm-1100nm）的光电倍增管和相应的高增益、低噪声、零漂移、高稳定性的电子放大电路，配以适用的计算机数据处理及显示系统。可以定量测量极弱的微光。为了降低热噪声可将倍增管在酒精、干冰或液氮下冷却，可将探头置于小型光屏蔽室内。 （2）微光摄录系统（0.02Lux） 基本原理：以高灵敏度CCD摄象头，配以录象机、显示器及万能云台组成一个完整的微光摄录系统。(音频和视频信号可有线或无线传输) （3）显微-微光摄录系统（0.02Lux） 基本原理：以高灵敏度CCD摄象头，配以生物显微镜、实体显微镜、金相显微镜、偏光显微镜、录象机、显示器等组成一个完整的微光摄录系统。(音频和视频信号可有线或无线传输) （4）半导体光敏器件-硅光电池、光敏二极管、三极管光检测仪 基本原理： （1）细胞发光检测技术通过鉴定，中花气功，96.1 （2）一次神奇的光感体验，许龙，中华气功，96.1 （3）人体电磁与发光现象的多种测试，华祥桢，气功与科学，94.1 （4）三光确实存在吗？气功与科学，89.7 （5）彩虹飞午练功乐，刘国卿，气功与科学，89.7 （6）人体时刻都在发光，气功与科学，89.2 （二）力学效应检测实验室 （1）普通电子天枰（500g/0.1g）与A-D数据采集卡及微机结合可对重量(或压力)0.1g的连续变化进行检测记录 （2）微量电子天枰（100g/1mg）与A-D数据采集卡及微机结合可对重量(或压力)1mg的连续变化进行检测记录 （3）TYN03微压传感器能对极微小的压力进行半定量的检测 （4）精密扭力天枰可对小至0.001mg的重量变化进行测量。与计算机的接口仍有待研究开发。 （三）磁效应检测实验室 （1）儿童磁性写字板穴位磁效应的空间成象实验 （2）CHO-1型磁通门磁力仪（北京地质仪器厂生产）可对微弱的磁信号进行定性测量，与电子电位差计或AD变换器结合，可对磁信号的变化进行连续记录。 参考文献: （1）功能态下穴位场的磁效应，沈今川、孙储琳，中华气功 （2）人体磁场探秘，沈今川，孙储琳，中国人体科学7卷1期 （3）顾涵森，自然杂志1980，10，p619 （4）地磁仪怎么失灵了？，朴力，气功与科学，94.5 （5）人体的电能与电磁场，郎需才，中华气功，88.1 （6）气功态对人体磁场的影响，沈今川，中华气功，90.2 （7）气功态下人体磁场的测试报告，王梅生，华东师大，人体特异功能研究，87.1/2 （四）弱红外线辐射检测实验室 （1）数字显示红外nw或pw微功率计 （2）宽频带红外检测仪自行研制的宽频带（2-22）红外检测仪 （3）气功态红外辐射的研究，王裕文，气功与体育，90.1 设备：微机多道（4096道）（、、X射线）能谱仪北京核仪器厂生产 用途：可以对各种辐射进行能谱测量。严新与高能所合作从美国（12000公里）发功改变镅241半衰期实验就是在此设备上进行的。 设备：FJ-427A微机热释光剂量计北京核仪器厂生产 原理：某些物质（例如LiF，CaF2，CaSO4，BeO等）所具有的热释光特性。它们经过放射辐照后，物质结构内部的电子能级发生变化，部分电子跃迁到较高的能级，并被由于晶体掺杂后的缺陷所形成的陷井所俘获。把经过加热的材料加热，则受激发的电子返回基态能级，同时把储存的能量以发光的形式释放出来。发光强度与加热温度之间的关系曲线称为发光曲线，它通常具有一个或几个峰值。在某一温度范围内的发光峰的面积与材料所受到的剂量大小成正比。热释光材料可以做成方片、园片、粉末等各种形式，并可由若干个剂量片组成卡片，由被测试对象佩在身上，定期地用热释光剂量仪测量。利用特殊的设计，把若干个剂量片组合起来，构成卡片式剂量计，可同时对、、、X、中子的累积能量进行测量。本仪器具有测量范围宽、精度高、线性好、携带方便、可重复使用等优点。 设备：主要由一套家庭影院-音响系统+调光系统组成+遥控话筒录音系统 原理：研究证明声光彩及图象信号可影象人的意识及功能状态 用途： *通过光照及音乐、图象的有机组合调控人的意识及功能状态，促进身心健康，提高实验的成功率。 *通过大屏幕显示器可清晰地观察到目标物的图象，进行一系列信息传输实验 设备：*一个3.4x2.4x2.2米双层铜网密封的屏蔽室 *各种信号发生器（从超低频-微波） *各种示波器（包括100兆存储示波器、100G取样示波器） *宽频带频谱分析仪（最高至45G）两台 *晶体管毫伏计、超高频毫伏计、超高频微伏计、微波微瓦功率计、军用短波接收机 *计算机系统 原理：在排除背景值的条件下用各种频段的灵敏接收及频谱分析系统，定性、定量检测微弱电磁辐射信号。

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不可逆性的根源——一个呆子的畅想

yangbfh 2010-2-3 16:27

闲来无事，喜欢胡思乱想。 一日忽然突发奇想，似有所得，说出来请各位廖作笑谈，欢迎拍砖。 世间不可逆性的根源是什么？为什么会有时间？时间的箭头指向何方？是什么推动了物质演化？演化的方向在哪里？长时间以来这些只有呆子才会想的问题一直萦绕在呆子的脑壳里。 一天呆子忽然听说，宇宙来自于一个能量奇点，物质的演化是由能量在推动的。能量变化的方向是单一的，即能量永远是耗散的。具体表现出来有两种形式：功耗散成热，高温热向低温热耗散，而且这种耗散是不可逆的。 呆子如获至宝：人死不能复生，覆水难收，时间一去不复返，我们的世界也是不可逆的。这种物质世界的不可逆的根源或许来自能量耗散的不可逆性。因为能量是推动物质运动、演化的唯一动力。经典物理学中一切运动都是可逆的，因为它没有考虑热和功的差异，没有考虑能量变化的方向性。一个新的问题出来了：如果能量耗散的方向性决定了物质演化的方向性，那么不确定性的根源又来自何处呢？ 呆子傻傻得笑了，环顾四周，人们也笑了：呆子就是呆子！

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关于自己的课题

jungqian 2009-12-15 09:57

还是想说说关于自己课题的一些东西，尽管还没有开始真正的开始！ 我的硕士题目初步定为PUMP和AAC在荔枝果实成熟及采后抗病性丧失过程中的能量调控作用，对于这个开题的意义以及内容还有路线，我还算是有个比较清楚的认识。我要做就是阐明PUMP（植物解耦联蛋白)和AAC（线粒体ATP/ADP转运蛋白）在荔枝成熟和抗病性丧失过程中能量调控的分子、生理生化机制，需要做的说起来也很简单，但是还是有很多难题一直困扰着我，甚至困扰着整个项目的有效完成，即关于线粒体的分离纯化。在查阅的文献当中，国外很多人，甚至国内有些人在这方面的工作还是做得很好的。说简单点，线粒体的分离纯化就运用了一个离心技术，先是一个差速离心初步分离到线粒体，然后在利用密度梯度进行纯化。原理是很简单的，但是我试了一下猕猴桃的线粒体提取，结果是以失败告终的，我也在反复的思考其中的原因，但仍旧没有一个合理的答案。其实在此之前，前辈的师姐们都试过了很多次，未果，于是告诫我这个还是有一定难度的，但是我还是抱着年轻人的一腔热忱和希望，不肯服气，豪情万丈的想做出点突破，但让人失望的结局只是给我带来了更大的失落与打击，让我对科研实验产生了深深的恐惧，以至于让我觉得现在要做一个实验是一个非常困难的事情，哪怕在别人眼里不过是小菜一碟。 初尝失败，让我有些泄气，于是我不得不在将自己的课题在另外的方面寻求发展。毕竟在前辈们很多的尝试下没有结果，我也不敢抱有希望可以获得成效，先在能量相关方面以扩充自己论文的内容。然而该如何横向扩展，至今还没有一个很好的思路。

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火与光的区别与联系，兼谈什么是火？

sheep021 2009-12-7 12:14

按： 司空见惯的东西，想下个定义却很难 。原因在于不同的领域分类不同，不论是物理、化学、哲学还有其他领域的概念都不一样的！从宏观定义的物质上来说.火是物质.因为从哲学的宏观定义上来说.物质的状态也是物质.物质和状态并不矛盾. 从哲学角度.火就是物质；从物理角度看，火是等离子状态的物质；从化学角度看，火是燃烧产生的现象。 所以 ，任何真理都是有条件的。 首先，谈谈火与光的区别与联系 区别： 一般认为火是物质燃烧过程所产生的现象，散发出光和热，是能量释放的方式 。 而光是电磁波,包括可见的和不可见的。 联系： 火可以产生光，光在一定条件下也可以产生火。 再尝试梳理一下几篇相关博文 李铭 ：《 谁来攻克这个科学问题：飞蛾为什么要扑火？ 》 飞蛾扑的其实是火光，这个说法似乎改为飞蛾扑的其实是光才准确。飞蛾并非是在寻死，而是误把灯火 当成了某种对它的生存或繁衍至关重要的东西，是我们人类的发明操纵了飞蛾早已进化而来的某种本能。 王修慧： 以 飞蛾扑火之勇气和亮剑之精神扑向火坑 什么是火？ 从哲学上讲，火是一种物质，一种不以人的意志为转移的物质；从化学上讲，火是某些化学反应的表象与现象，一种化学反应在人的大脑中的影像；从物理上讲，火是某些物质混合物的存在状态，一种自然界普遍存在的、部分电离的气体物质向外辐射能量（光辐射与热辐射）的状态。 最后的结论： 什么是火？火是一种部分电离、能发光放热的、能导电的高温气体混合物 或曰半等离子体！则是从物理学上的定义。 陈儒军兄将其定义为： 火是人类可以感知的燃烧现象。 符合一般认识常识，主要是从化学上讲的 。 . 综合以上解释，本博认为,若从哲学角度看： 火是物质运动的一种表现形式，具体来说，是物质处于发散状态的一种表现形式。 其中，发散状态可具体定义为：燃烧状态，也可以说是一种自然界普遍存在的、部分电离的气体物质向外辐射能量（光辐射与热辐射）的状态。，当然，还可以做其他定义。 . 光也是物质运动的一种表现形式，具体来说，是物质处于辐射状态的一种表现形式。【现代物理学上的定义：光就是电磁波】 光是人类眼睛所能观察到的一种辐射。由实验证明光就是电磁辐射，这部分电磁波的波长范围约在红光的0.77微米到紫光的0.39微米之间。波长在0.77微米以上到1000微米左右的电磁波称为红外线。在0.39微米以下到0.04微米左右的称紫外线。红外线和紫外线不能引起视觉，但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在。所以在光学中光的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域，甚至X射线均被认为是光，而可见光的光谱只是电磁光谱中的一部分。 . 热也是物质运动的一种表现形式。 热是一种物质，还是一种运动？围绕热质说和运动说，科学家曾经进行过认真的探究。 　　在过去的几个世纪，人们认为热是一种没有重量的物质，叫做热质。它不同程度地存在于一切物质之中。根据这一观点，可以认为木头中的热是通过燃烧而释放出来的。 　　关于热的性质，一直到科学家弄清了物质的原子特征以后，才达成了这样的共识：热是物质运动的一种表现形式。 具体地说是构成物质系统的大量微观粒子无规则混乱运动的宏观表现。就系统的单个粒子而言，其运动是无规则的，具有极大的偶然性；但系统总体所表现的宏观性质是整个粒子系的集体行为，存在着确定的规律性，这是物质的热运动区别于其他运动形式的基本特征。实践证明，物质的热运动和其他运动形式之间可以相互转换，但在转换过程中各种运动形式在量上必须守恒。反映热运动形式同其他运动形式转换中守恒的量不是什么热质，而是同机械能、电磁能等相应的热运动形式的能量，此能量决定于系统内部分子的特征以及热运动状态，因而称之为内能。如果能量的转换或传递过程通过传热方式实现,传递着的能量则称之为热量。所以热量不是什么热质，而是由于系统与外界间或系统各部分间存在温度差而发生传热时被传递的能量。

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物理学不承认质量守恒

wliming 2009-11-29 00:01

一个系统经历一个过程，一般都伴随着能量的吸收或释放。吸收能量，就意味着质量增加，反之，释放能量，质量就减少。举例来讲，氧气和氢气燃烧生成水释放热量，那么，生成的水的质量相对于燃烧前氧气和氢气的质量总和减少了。有人可能说，这不可能，16克氧气加2克氢气生成18克水，质量完全不变。可是，你不要忘了，这个过程放出来的热量，是以消耗一定的质量为代价的。只不过这个质量减少得太小了，生成的水的质量只是比18克小一丁点儿，大约小10^ -13克。这么一点点你当然就以为没减少。 所以，化学家常常以为质量是守恒的。 为了纠正化学带来的错误认识，我要费很大的牛劲才能扭转学生在中学时代建立起来的质量守恒的错误观念。 我们知道，一个核反应过程，能量的吸收或释放很大，比化学反应的生成热大6个数量级，此时反应物和生成物的总质量有显著的改变，质量明显地不守恒。核反应的反应能就等于反应前后的质量亏损。所以，对于物理学家来讲，质量守恒并不是一个自然规律。 当然，有人会说，把运动质量包括进来，质量就守恒了。这样的说法意义不大，因为根据爱因斯坦质能关系，运动质量守恒本质上就是能量守恒，我们没有必要在能量守恒之外再来一个运动质量守恒。质量之所以不守恒，就是因为一部分质量转化为运动质量。 很多人没有建立起结合能的图像。我们应该知道，一个原子核的质量比这个原子核所包含的质子中子的质量之和要小，同理，一个水分子的质量比一个氧原子和两个氢原子质量之和也要小一点。准确地讲，一个基态氢原子的质量比一个质子和一个电子的质量之和要小13.6eV/c^2，因为氢原子基态能量为 -13.6eV. 通俗地讲，整体小于部分之和。整体所减少的那部分能量就是结合能。 一切过程中能量的产生都来自于质量亏损。化学反应也是如此。所以，只要有能量释放或者吸收，质量就不守恒。

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浅说表面张力

热度 1 firepear 2009-11-27 18:28

定义: 表面张力是不同物态的物质之间在界面上产生的物理效应，符号是或，单位是牛顿/米，或者是牛顿.米/米2。因为液体具有流动性，又具有一定的形状，所以，常常研究的是液体张力，主要是液态与界面的情况，下面都以水和空气为例。 表面张力的一些解释 1、 引力说 内部水分子受到各个方向其他分子的合力为零，可是位于表面的水分子就不然了，气体分子间距离比较大，对表面水分子的引力小于内部水分子对表面水分子的引力，于是产生了内聚力，使得水不容易散开。 2、 热力学角度 要扩大一定体积的液体的表面，那么需要向这个液体中的分子作功。表面张力可定义为：扩大液体的表面所作的功除以新增的面积。因此，表面张力也可以被看作是表面能的密度。算法是表面张力是在温度T和压力p不变的情况下吉布斯自由能G对面积A的偏导数。 3、 能量的角度 位于表面的水分子的能量比内部水分子高，一个水滴也希望自己保持最低的能量状态，于是尽可能缩小与外界的交换界面，比如星体在宇宙中都呈球状。 表面张力的性质 1、表面张力是一个表面或表面内的力，即使在力平衡的状态下表面张力也存在，但表现不出来。 2、一般情况下表面张力随着温度的升高而降低。 3、表面张力受溶质的影响；纯水的表面张力是一定的，但是溶液的表面张力则受到其他组分的影响，表面活性剂能极大地降低表面张力。 其实水珠就是娇贵的精灵，为了不让自己被蒸发，当然得抱紧点啦，摊开了挥发面多大呀，下面给出一些图片(图片来源deviantart.com) 如果没有重力，它们会更圆满丰润！ 我是一棵秋天的樹，安安静静守著小小疆土 时时仰望天等待春风吹拂 曾有对恋人在我胸膛刻字 水面能够承受起昆虫情侣的原因是，昆虫的重力想要打破水面，使得水体表面扩大，水体的能量升高，而表面张力刚好反抗之。

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什么是世界的本源

yangbfh 2009-11-25 16:33

一个偶然的机会,引发了我的兴趣. 看一篇介绍宇宙大爆炸理论的文章里提到, 宇宙来自一个 能量奇点, 那么在这个奇点有物质吗? 宇宙是先有的能量,还是先有的物质? 现在已经我们知道, 物质的演化是能量推动而来的,包括所有的元素制造都是由恒星的核聚变而来. 还有一个现象,引起了我的注意, 据说宇宙中存在大量反物质, 据说物质与暗物质相遇会全部湮灭为能量. 由此,我认为宇宙的起点是不是来自于能量, 而所有的物质都是能量演化的结果, 包括我们生命本身. 可能本人纯属没事瞎寻思, 还请大家踊跃讨论, 欢迎排砖.呵呵.

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动量和能量

liuxiaod 2009-11-22 04:34

读研究生的时候，教高等量子力学的老师是张竞上教授，张教授板书很工整，很方便我们记笔记。有一天，他给出了动量守恒和能量守恒的数学证明。从中学到大学，一直格守动量守恒和能量守恒，但是一直都没有看到过证明，现在能得到证明，令我大喜若狂。无奈课堂上没有完全听懂，只好抄下笔记，回宿舍研究。 晚上，我特地跑到澡堂洗了澡，沐浴更衣啊，然后正襟危坐，打开笔记，仔细研究。很快弄明白了，原来张教授给出了动量和能量的变分函数，这两个函数中，只要能量守恒，动量就一定守恒，反过来，如果动量守恒，能量也一定守恒。看是看明白了，可是觉得味道有点不对，一时还想不出哪不对。于是躺在床上慢慢琢磨。因为洗了澡，很舒服，很快进入半梦半醒中，这时候突然领悟到，动量和能量或者同时守恒，或者同时不守恒。在大学的时候，曾想过先研究动量守恒的问题，然后再研究能量守恒的问题，没想到，单挑还不行，要两个一齐上。

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牛顿力学中的质点动量和能量概念如何推广到狭义相对论及出现的差异

chenfap 2009-11-16 08:46

牛顿力学中的质点动量和能量概念如何推广到狭义相对论及出现的差异 在上面的论述中，已清楚地说明了如何把牛顿力学中的质点动量和能量概念推广到狭义相对论。但必须强调，在两种理论中，质点动量、能量概念的定义虽然相类似，与动量、能量有关的公式在形式上也相类似，可是，这两种理论在物理实质上是存在差异的，这表现在： 1），在牛顿力学中质点速度、质量、动量、能量和力等概念是在3维空间中定义的，所得到的一些公式也是在3维空间中导出的；在牛顿力学中3维空间与时间是彼此独立的。而在狭义相对论中质点速度、质量、动量、能量和力等概念是在4维时空中定义的，所得到的一些公式也是在4维时空中导出的；在狭义相对论中空间与时间是紧密接合的。虽然在低速情况下，有些狭义相对论中的公式可简化成牛顿力学中的公式，但这只是数学表式的简化，时空的实质并没有改变。 2），在牛顿力学中，动量、动能是独立引入的，两者的性质不同（一为矢量，一为标量）， 彼此没有直接的关系。而从式（4，5）可以看出，在狭义相对论中4维动量矢量的空间分量 相当于牛顿力学中的动量，这个4维动量矢量的时间分量相当于牛顿力学中的能量。故这个 4维动量矢量也被称为动量-能量矢量。在狭义相对论中正如空间与时间是紧密接合的，动 量与能量也是紧密接合的。 3），在牛顿力学公式中，不出现静止能量，可以不考虑静止能量；但在狭义相对论公式中 必定要出现也必须考虑静止能量。

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光是不是物质实体？

热度 1 nipy 2009-11-9 11:57

光是不是物质实体？ 在我博文 物质、能量、信息关系辩析 的评论中，游客谭人中提出 光是不是物质实体？ 有关的问题，很有意义，现摘录于此，以便进一步探讨。 5.17 谭人中评论 物质、能量、信息三者应为一体。怎么说呢？因为既是物质，从逻辑上就会具有能量(且不说其具有何种能量)，而具有能量的物质，呈现出信息的特征是顺理成章的。由这种思路下来，可以推定：三者是一密不可分的整体！这个整体，我且称其为实体！因此，实体即是统括并交待了物质、能量、信息等特征的存在物。 我的回复： 物质存在的形态，除了由一些不同化学元素组成的实体或物体以外，还有光、电磁波、引力场等形态，它们能否也称为实体呢？值得进一步探讨！ 5.23 谭人中评论 光、电磁波、引力场等形态，就其根源，也是源于物质的。从这个意义上，它们能否被称为实体，不就是可想而知的吗？ 我的回复： 物质实体可以承载信息，光可以承载信息，而且还可以传递信息，由此理解光也应是物质实体，如何？ 11.6 谭人中评论 物质实体可以承载信息，光可以承载信息，而且还可以传递信息，由此理解光也应是物质实体，如何？ ．．我强调了一个源于物质的概念。譬如，流星发出的光，是源于殒石与空气的摩擦；火把的光，仍是源于火把的燃烧。所以光可以承载信息，并传递着信息，它一定是源于具体的物质上的。既然如此，把光理解为物质实体并没有错误呵！ 我的回复 源于物质的东西必定也是物质，有一定道理。但在物质、能量、信息关系上似仍然容易混淆。能量和信息似也是源于物质，离不开物质的？ ********************************** 基于以上讨论，对于光是不是物质实体？的问题，我们仍然从物质、能量与信息的关系上作以下进一步分析，与谭人中和所有关心这方面问题的朋友共同探讨： （ 1 ）从物质存在的时空属性分析 我们曾使用 物质是由某些属性表征的客观存在 来表述物质的基本概念，在表征物质存在的属性中有一个基本属性就是 时空属性 ，既然物质是一种客观存，他就必是在一定空间内存在，或者说存在必需占用一定的空间。固态的山石、液态的海水、气态的空气都是明显具有一定空间的物质，即使是微观世界中的电子、中子、质子及一切客观存在的粒子，它们都占有一定空间，具有一定空间属性（粒子大小、运动方式等），所以也都是客观存在的物质，由于任何物质都占有一定空间，所以我们是否可以把各种物质都称为物体，从这个意义上讲，所有物质都是实体。还要指出，我们这里所说的物质存在，应该是指现实占用一定空间的存在，那些虽然存在过但已消失或转化为其他物质的东西就不能再称为物质了，如已去世的历史上的人物，因为他们已经不存在了。他们曾经存在过的事实，需要由现在存在的物质通过信息反映出来，这也是物质与信息的基本关系。光是否具有时空属性的？试想当你在晚上把室内电灯打开时，在你室内的特定空间内就充满了光，你可由此得到照明工作或学习；当你抬头看到月亮时，月亮反射的光以每秒30万公里速度经月亮到地球的空间传到你的眼球。由此可见，光也是有一定时空属性的物质存在，也是物质实体。 （ 2 ）从物质存在的能量属性分析 任何物质都具有一定能量，可能也是物质存在的一个基本的普遍属性，但又是一种比较特殊的内在的属性，因为物体的能量只有在该物体与其他物体相互作用而使另一物体属性发生变化中才能体现出来，传统的说法：物体能量就是物体做功的能力，做功自然是对另一事物而言，它往往以力的形式来改变该事物的属性。不同类型的物质具有不同类型的能量。如具有质量的运动物体具有动能，燃烧的煤具有热能、流动的电子具有电能等等。光是否具有能量？应该也是肯定的，当你看到月亮时，实际上是月光的光能作用于你的眼球，通过人体内神经系统作用到你的大脑中形成月亮的映像（信息），如果光不具有能量，是不可能引起神经系统属性变化的。照相机中的光电器件把光能转换为电能，激光刀则是直接利用光能切割物体，也说明光是具有能量的。既然具有能量是物质实体的基本普遍属性，那么光具有能量，应说明光也是一种客观存在的物质实体。 （ 3 ）从物质承载与传递信息分析 我们对信息概念的基本理解是： 信息是在事物相互作用过程，在一事物属性变化中所反映的另一事物的属性内容 。我们一直强调，信息概念与属性概念既有联系又有区别的关系：信息概念并不是狭义的属性，因为信息所反映的属性内容可以脱离它所表征的事物，而狭义的属性是不能脱离它所依附的物体的；但信息又不可能脱离物质实体而存在，它必须在某一物体的属性变化中来反映另一事物的属性内容，如一张人像照片，照片中的人像信息已脱离这个人，即使这个人已去世，已不存在，他的影像信息仍保留在照片纸上，反映在照片纸的属性变化中。换句话说，信息必须有一定的物质实体来承载，因此也必须有一定的物质实体承载着进行传输。由于客观事物普遍存在相互作用与相互联系，任何物质实体的属性中都会反映与它相关事物的某些属性内容，也就是说，任何物体都承载着某些信息，任何物质实体都具有承载和传递信息的能力。事实上，现在的你总是承载着过去你的信息，虽然过去的你已经不存在了。由以上分析我们来考察光是否具有承载和传递信息的能力？答案也应该是肯定的。你看到的任何东西，都是由光携带着传递给你的信息，这个东西的信息是光作用在该物体上把物体属性反映到光谱属性变化而传递给你的。没有光携带和传递信息的能力，你将什么都看不到，我们现在互联网上的讨论也将无法实现。光既然具有承载和传递信息的能力，光当然也应该是物质实体。光波在光纤中传递信息与电磁波在空间传递信息以及电流在电线中传递信息并无本质的区别，光、电磁波、电流都应该是物质实体。 以上个人观点，欢迎批评讨论。

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射电天文观测接收到的能量

qianlivan 2009-11-5 21:33

射电天文接收的辐射是很微弱的。有一种说法，射电天文发展七十年来所接收的辐射能量的总和还翻不动一页书。现在来实际算一下。 一页书的厚度大约是0.01cm（一般的书100页有一厘米厚），书的大小假设为20cm30cm。纸的密度大约和水相当（可以想，纸的密度和木头相当，而木头在水里刚好可以浮出水面，所以木头的密度和水相当）。于是一页书的质量是0.012030/1000kg～0.006kg，将一页书翻到垂直，势能的增加大约为0.006100.1J～0.006J。 而射电天文中比较强的源的单色辐射能流是 ，假定世界上用于天文观测的射电望远镜的总面积为 ，频带宽度是100MHz，假定70年来都在观测，那么接收到的总能量约为 。这个能量小于翻一页书所需要的能量的。不过随着大射电望远镜的建造和频带的扩展，或许再过些年，射电天文观测所接收到的能量就可以翻动一页书了。

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十万个困惑（8月25日）

cwhm 2009-7-25 11:45

此贴记录自己日常遇到的一些为什么并不断更新，希望能解答的朋友帮助留言解答，或者也留下你生活中的为什么。 2009年7月22日 （ 1 ）为什么不戴日食镜看到的太阳是光芒四射的，而带了日食镜，太阳看上去就是一温和的圆盘，没有了光芒？ 个人思考：日食镜应该有滤光功能，滤去了弱光变得不可见，这样看到的太阳就只有中间强光部分所形成的温和圆盘了 （ 2 ）根据能量守恒地球上的所有能量都是来自于太阳，根据质能守恒，太阳的能量又来自于太阳内部的核聚变能量？ （ 3 ）风是如何形成的，空气运动吧，那么风能应该是动能，那么又是什么能量转化成了风能（空气的动能）？ 2009年7月23日 （1）现在中俄在军事演习，报道说是实兵实弹演习，那会不会有真伤亡？实兵实弹演习又是怎么一回事？ （2）人体也是由原子构成的，里面的原子分子电子都在做高速的运动，为什么我们感觉不到？ 2009年7月24日 （1）温度的微观定义是分子热运动的速度，那么空调和风又是如何改变环境中分子热运动的速度的，从而来降低炎热夏天的温度？ （2）人生命的中止往往并不是人体每个器官的衰竭和死亡，往往只是部分器官出了问题，比如心脏，肝肾...，那么人体各个器官的理想寿命又是多少呢？他们协调在一起的寿命又是多少呢？ 2009年7月27日 （1）为什么人骑自行车不晕，而坐汽车容易晕车？开汽车即使打开窗户也会晕车，应该跟汽油味，空气流通之外的其他更多因素有关吧？ 2009年8月6日 （1）为什么头发可以一直的长长，而我们的胡须，腋毛，眉毛却不能一直长长？ 2009年8月8日 （1）为什么饭桌对面坐着漂亮的女生，吃饭会比较拘谨，也不太敢看一次的瞟美女，单对面如果坐着的女生不漂亮，相反可能就会自在很多，瞟望对方也很自然？ 2009年8月9日 （1）为什么世界各地叫爸爸、妈妈、奶奶的发言听起来都差不多？ （2）睡觉后本来人已经休息好了，但是为什么起来后却习惯性的要伸个懒腰呢？ 2009年8月25日 （1）为什么只是身体的某些部位 容易发生癌症？ （2）如果堆土盖过了树干，树还能正常生长么？ 2009年8月28日 （1）把东西放到真空里，它的外形形状会发生改变么？ （2）人携带个氧气瓶能生活在真空里么？ 此后在天涯爱问吧更新，此处不再更新

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无线能量传输

liuxiaod 2009-7-4 21:34

把接收天线放在距离发射天线1/4波长的地方，它们之间的互感存在pi/2的时间延迟，在接收端有负载时，发射端收到的感应电动势与初始电流相位相反，结果是向发射端反馈能量。 这个时间延迟效应从来没有被讨论过，常用的变压器线圈是绕在一起的，他们之间不存在时间延迟，在这种情况下，发射端收到的感应电动势与初始电流相位相同，结果发射端输出能量。 电磁波是周期函数，满足时间周期对称性，但是不满足时间连续对称性，于是尼泽定理就这样被打破了，负载不仅不消耗能量，还反馈能量。问题是传输效率低。 特斯拉在20世纪初在美国做过无线电源的实验，在用户距离均匀分布的情况下，吸收能量和反馈能量的用户大致相同，那么向一万用户输电与一百万没有区别。

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人大约要吃多少东西？——大学物理学基础上的简单讨论

热度 1 jwwu 2009-6-26 11:15

人一天最基本需要多少能量？这个问题看似简单，可是却并不好回答。最近我看了航天员服装制作的电视节目，才知道一个人向外释放的能量相当于400瓦的灯泡。于是乎，我就对我们人的最基本需求有了一个大概的估算。（这里，还要感谢赵凯华老师的那本《定性与半定量物理学》） 这个过程大致如此：生物过程都是比较高效率的，所以我们假设每一步的转换效率都是80％。 1. 按照400瓦，每天向外辐射的热量是0.4243600＝34560焦耳 2. 以馒头为参考：100克大约含930卡，即约为3900焦耳。 3. 我们将人体消化过程简化为大致几个过程：胃内化学分解；小肠吸收；血液运转；供给人体热量。这样，我们对食物的利用率就是0.8^4＝0.41。 4. 一个人什么都不做，需要的能量大约为345600.41＝84292焦耳，需要馒头842923900*100＝2161克 5.如果消化效率提高到95％，那么经过上面的计算：需要馒头1088克；如果消化效率提高到100％，仍然需要馒头886克。 讨论： I. 小时候没有肉吃，怪不得我能吃的不得了，每顿饭4两馒头要2个； II. 100克瘦猪肉热量600千焦耳，这些热量需要二两多肉就解决了。所以老年人养生，不能吃太多的肉，否则消耗不完。素菜是养生的。 III. 如果需要减肥，还是吃素最好；可是要拼命挣钱的人，还是吃肉吧，否则，拿什么去挣钱啊？ 最后说明：对于 人的生理问题、医学问题，本人一窍不通。这里仅仅讨论了物理问题。只是本人觉得一时有趣，所以就做了这样的估算。请大家轻拍！

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在什么样的情况下,物质场的能量可以单独守恒？

chenfap 2009-5-7 12:16

在什么样的情况下 , 物质场的能量可以单独守恒？ 在上篇博文中我已说明 , 仅就物质场而言 , 在一般情况下 , 其能量是不守恒 的。现在我们来讨论物质场的能量是否可以单独守恒的问题。人们从中学开始， 在物理课中，就知道能量守恒定律；从中学物理课至大学普通物理课，所讲的 能量守恒定律指的都是物质（场）的能量单独守恒 （这里要再次指出，我在已发表的博文中曾多次强调，按照场论的精神，引力势能是属于物质场的能量 ，它隐含在物质场拉氏函数密度之中，而本篇博文所指的引力场的能量是 自由引力场的能量，它由引力场拉氏函数密度决定。） 。中学物理课和大学普通物理课都告诉我们，能量守恒定律是建立在实验事实的基础上且经过反复检验的。看来物质场的能量是可以单独守恒了。 可是在广义相对论中，无论是 Lorentz 与 Levi-Civita 守恒定律 式（ 6 ）表明在一个体积 V 中的 某一种形式的 物质场 能量，于单位时间内变化了多少， 就有相等数量的能量经界面流出或流入这个体积；这意味着，任何一种 形式的 物质 场 能量都不可能在变化过程中增量或减量。 式（ 6 ）就 是 中学物理课和大学普通物理课中所讲的能量守恒与转换定律，它 指的是物质场的 能量。现在我们看到， 中学物理课和大学普通物理课中所讲的能 量守恒与转换定律得以成立是有条件的；这条件就是式（ 4 ）或 式（ 5 ）。 条件 式（ 4 ）或 式（ 5 ）是否能满足呢？事实告诉我们，是能满足的；否则，中学物理课和大学普通物理课中的能量守恒定律就不存在了。 条件 式（ 4 ）或 式（ 5 ）为什么能满足呢？这是由于中学物理课和大学普通物理课中所涉及到的一些物理现象大都发生在地球表面附近或太阳系内，这些位置的 引力场的 能动张量在时空中的变化是可小到忽略不计的。如果研究星系核中发生的物理现象，则 引力场的 能动张量在时空中的变化就不可能小到忽略不计，那么，物质场的 能量便不可能守恒了。 最后有必要谈一下永动机问题。一直有人梦想制造永动机，过去常用物质 场的能量守恒定律来说明永动机是造不成的，看来这一说明理由不够充分。很可 能一些梦想制造永动机的人会以在一般情况下 , 物质场的能量是不守恒的为 理由作为制造永动机的理论根据。能量不守恒就意味着能量可以从无创生，把这 创生的能量作为能源，不就可以制造永动机吗？这错在那里呢？错在没有考虑到人类生存的环境和条件，人类生存在地球表面，式（ 4 ）或 式（ 5 ）所示的 条件是满 足的，中学物理课和大学普通物理课中的能量守恒定律能够成立，永动机就造不成了。式（ 4 ）或 式（ 5 ）所示的 条件不满 足之处，如星系核中或坍缩 星体的内部， 人类又无法到达和在那里生存，你如何去制造永动机呢？？ 参考文献 Chen F. P. 2008, Field equations and conservation laws derived from the generalized Einsteins Lagrangian density for a gravitational system and their implications to cosmology. Int.J.Theor.Phys.47,421. Chen F. P. 2008, A Further Generalized Lagrangian Density and Its Special Cases. Int.J.Theor.Phys.47 ， 2722. 陈方培 .2008, 引力体系的拉氏量与能动张量密度守恒定律及场方程 ( 引力体系协变的能动张量密度及其守恒定律与某些应用 I ). 中国科技论文在线 200802-56.

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仅就物质场而言,在一般情况下,其能量不守恒

热度 2 chenfap 2009-5-6 12:25

仅就物质场而言 , 在一般情况下 , 其能量不守恒 为什么这样说呢？首先要注意必须满足两个条件： 1 ）， 仅就物质场而言， 2 ），在一般情况下。我们是在这 两个条件下来谈论 物质场的能量不守恒的。如果我们讨论一个引力体系（即既有物质场又有引力场的体系），由于任一引力体系肯定遵守 Lorentz 与 Levi-Civita 守恒定律或 爱因斯坦 守恒定律 , 因此就可推出 , 在一般情况下，所讨论的体系总体的能量必定是守恒的。但若仅就物质场而言，在一般情况下，由于物质场要与引力场交换能量 , 因之物质场单独的能量便不守恒了。下面我们用数学公式来说明这个陈述。 可以证明 , 对于任一引力体系 , 若 其作用量在时空局域平移变换下具有不 变性 , 则存在 Lorentz 与 Levi-Civita 守恒定律 这也表明体积 V 中能量的总量也保持不变 , 流经封闭面 S 的总动量流也为零。因之， 仅就物质场而言，在一般情况下，物质场单独的能量也是不守恒的。 从上述轮证中，我们已经看到，仅就物质场而言 , 在一般情况下 , 其能量是 不守恒的；那么，当引力场存在时，在什么样的特殊情况下 , 仅就物质场而言 , 其能量可以守恒呢？这个问题留待下次博文讨论。 参考文献 Chen F. P. 2008, Field equations and conservation laws derived from the generalized Einsteins Lagrangian density for a gravitational system and their implications to cosmology. Int.J.Theor.Phys.47,421. Chen F. P. 2008, A Further Generalized Lagrangian Density and Its Special Cases. Int.J.Theor.Phys.47 ， 2722. 陈方培 .2008, 引力体系的拉氏量与能动张量密度守恒定律及场方程 ( 引力体系协变的能动张量密度及其守恒定律与某些应用 I ). 中国科技论文在线 200802-56.

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如何用VASP计算单个原子的能量[权威版]

Irene 2009-4-13 15:30

这是VASP作者给出的解答,所以算是权威了.原文如下: Theenergyzero .. inVASPallenergiesarereferredtothethereferencestateforwhich thepotentialwasgenerated! thisisinmostcasesnottherealgroundstateoftheatom .. todeterminedtheenergyofthegrounstateoftheatomplacetheatom inalargernoncubicboxtobreakinitialsymmetry(i.e. 11Ax10Ax9A) usetheGpointonly INCAR: ISPIN=2!spinpolarized ISMEAR=0;SIGMA=0.2!forsmallsigmaconv.forTMisdiff. MAGMOM=2!initialmagneticmoment oneshouldusetheenergyvalueenergywithoutentropyoftheOUTCARfile sincethiscovergesmostrapidlytothecorrectenergyforsigma0 .. Ecoh=E_total-n*Eatom 大约翻译如下: 在VASP中，所有的能量是相对于产生赝势的组态来说的，所以并不能将计算得到的能量当成真正的原子的基态能量。 为了得到原子的基态能量，将原子放在一个非正方体的晶格内，比如说11Ax10Ax9A的晶格（这样做是为了消除简并）。 KPOINTS只用G撒点 大概的INCAR文件可以如下： ISPIN=2!spinpolarized ISMEAR=0;SIGMA=0.2!forsmallsigmaconv.forTMisdiff. MAGMOM=2!initialmagneticmoment 计算结束后，应该用OUTCAR中不含entropy的那一项能量，因为它通常更快的收敛到sigma=0的正确值。最后计算结合能的公式应该为 Ecoh=E_total-n*Eatom 原文地址http://new.quantumchemistry.net/Experience/CommonSoftwares/VASP/ConcereteExample/200512/250.html

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走路锻炼，穿衣发电

eloa 2009-3-14 19:54

猛犸 发表于 2009-03-14 11:55 发表于《新世纪周刊》，与发表版略有不同。 希腊神话中，狡猾的西绪福斯终于惹怒了众神之王宙斯，被施以最痛苦的惩罚。每天早晨，西绪福斯都要将一大块石头推上高山，而在他以为已经到达时，石头就会从他手中滑落。周而复始，永不停歇。 不知道西绪福斯有没有从物理学的角度考虑过这个过程。他的肌肉输出的动能转化成石头的势能，每攀登一步，石头得到的势能就更多一分；当他到达山顶时，石头命中注定地从他身边滚下，将势能再转化为动能。西绪福斯只能眼睁睁地看着石头一路狂奔，消失在他的视野当中同时喘着粗气，身上散发着热能。 这大概相当于希腊版的吴刚伐桂。看来，东西方的古人在最残忍刑罚的问题上达成了一致强令某人去做无用功。恐怕很少有人会承认自己所做的事毫无意义，但是在我们的生活中，的确有意无意地存在这种问题。 在现代都市中，正常男性每天消耗的热量大约是2500千卡左右，女性还要再少一些。这些能量支持我们的生理活动，使体温徘徊在37摄氏度左右，让我们的神经和肌肉系统正常运作。然而，其中有大约三分之一是被浪费掉的：它们改变衣服的形状、造成地板的轻微变形，以及仅仅是散失在周围的空气中。 很早以前人们就已经开始尝试利用这些能量了。早在1770年左右，瑞士力洛克（Le Locle）的制表大师亚伯拉罕路易波特莱（Abraham-Louis Perrelet）就发明了自动表，只要带着这种表走路十五分钟，它就可以工作八天。现在的全自动机械表也采用类似的构思，将人们走路时手臂的摆动，通过一个摆锤转换成手表发条的弹性势能，用这些储存起来的能量驱动秒针嘀哒不休。 然而，使用这种思路来解决现在数码产品的供电问题可能没什么前途，因为人体能够提供的能量并不能算大，而且转换效率也不算高。以现在的技术水平，如果你要像使用全自动手表那样为MP3供电，恐怕需要把手臂挥舞得如同风车一般。并不是每个人都有勇气这么做毕竟除去指尖充血、肌肉酸痛的必然后果外，往往还需要承受路人诧异的眼光。 最近有些新产品可能会减少这种尴尬。一种叫做水虎鱼的电动刮胡刀在背面安装了一个摇柄，猛摇一分钟，可以刮七十秒胡子；还有一种阅读摇椅，坐在上面摇啊摇的时候，椅子上安装的阅读灯就会亮。这听起来像是停电时的救星，不过我真的不确定，摇椅上是否真的适合看书。 一个人能够产生的电量大概就能做这点小事，但是毕竟人多力量大。加利福尼亚健身连锁机构已经开始尝试在健身设备上安装发电装置，把人们燃烧的脂肪转为健身房的电力供应。这套系统的原理和我们在科技馆中总能够看到的那种发电自行车差不多，你踩得越快，灯泡就会越亮。荷兰鹿特丹的一家WATT夜总会铺设了特别的能量收集地板，将人们随性抛掷的热情狂舞变成闪耀的霓虹灯光。纽约的Fluxxlab设计工作室设计了商场使用的旋转门，有人推动的时候，藏在地板下的弹簧装置就会发电。麻省理工学院的两位博士生设计了一种地板，当人们走过时，就会将人们的重量传递到地板下的垫块上，进而驱动发电机。 这些设备只适合用在公共场合，如果安装在家里的话，成本太高，得不偿失。不过幸好我们还有一些更适合个人使用的技术，比方说压电材料就像我们常用的一次性打火机里面的压电打火装置那种。新加坡国防科技局和新加坡大学的研究者们尝试在鞋里安装压电材料，让鞋子变成充电器；而北京大学工学院教授、乔治亚理工学院杰出讲席教授(COE Distinguished Professor）王中林博士和他的团队发明的基于压电技术的纳米发电机，在2006年就引起了纳米科技领域的轰动。王教授他们发现了氧化锌纳米材料的压电特性，当拨动这些直径只有千万分之一米的小氧化锌纤维时，就会产生电流。现在他们更进一步，正在尝试制造出能够发电的衣料。使用这种材料制成的衣服，只要有运动能让衣料变形，就可以发电。最近发表的论文称，这种衣料已经在仓鼠实验中获得了不错的结果。按照他们的估计，在经过优化的情况下，1平方米这种衣料将能够产生最高80毫瓦的电能。 这虽然不够点亮一个最小的灯泡，但是也许可以供给那些我们将来须臾不可离身的小型电子设备毕竟这些电子设备的微型化和低能耗，是最引人关注的发展方向。

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爱因斯坦质量—能量关系式的发展

zyfnew 2009-3-3 22:24

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再谈物质的波粒二象性问题

热度 2 zhulin 2009-2-26 15:01

由于波粒二象性出现在微观领域，人们对此无适当文字语言和图像来理解，而把它搞的越来越复杂。 波粒二象性有必要弄得那样复杂吗？什么物质波、数学几率波，大量粒子统计，双解理论，等等。而根本问题则是物质本身就是粒子与场源（引力场！），粒子与其引力场能分离吗？粒子具有波性和波具有粒子性，恰恰说明物质与运动不可分离、物质与空间（引力场！）不可分离，波粒二象性本身包含周期性因素，也表明物质与时间不可分离。 对此科学上长久的争论是否陷入了误区？爱因斯坦五十年的艰苦思考光子是什么的问题而未解，它的意义可能说明其永远无解。波粒二象性是实验观测结果，是物质最基本矛盾的展现，是自然界的核心本质，是认识自然普遍规律的基点，物质固有的矛盾是物质运动、变化、发展的原动力！ 由于具有质量能量的物质本身的波粒二象性实质表明物质与空间（引力场）、时间及运动不能分离，那么它必然与基本的普遍的引力及惯性有联系。实际上物质的波粒二象性正是万有引力和惯性之源。以物质的波粒二象性为基础，物质质量、能量、空间、时间、引力以及宇宙膨胀、暗物质、暗能量便可以统一起来。现已充分表明，数学推导出的公式与天文地理及物理方面的许多观测结果惊人地一致。可以说，牛顿提出万有引力定律至今 321 年来，困扰人类的引力机制问题，最终仍是按照牛顿的猜想 物体向空间发射 精气 得以解决。宇宙、太阳系、地月系统、月球的产生、地球的演化等奥秘以及与实际问题密切关联的地震预报问题、矿藏分布问题，等等，在此框架下都将逐渐明晰起来。

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地球科学原理之九 地球演化和构造运动的能量来源

rock6783 2009-2-25 16:24

广东海洋大学 廖永岩 （电子信箱： rock6783@126.com ） 从现有证据来看，能作用于地球的能量，主要应是重力势能、放射能、动能、太阳光能等四种。细分的话，重力势能可以分为两类：一是地球在吸积形成过程的早期造成的体积塌陷产生的重力势能；二是地球形成过程中由于熔融而造成的比重大的物质（如铁、镍等）向地心运动，而比重较小的物质（如硅酸盐岩及轻硅酸盐岩，如类花岗岩）向地表运动而产生分异的重力势能。放射能也可以分两类：一是氢等轻原子量物质的聚合而造成质量减少所释放出的原子能；二是铀、钚等物质裂变成低原子量的物质，如铅等，由于质量减少而释放出的原子能。动能，也可以分为两类，一主要是在地球吸积形成早期，大量地外物质撞入地球，地外物质的动能以碰撞能的形式作用于地球的能量；二是地球的自转速度变慢，释放出动能。 现有的证据和公认的事实告诉我们，重力势能、动能，主要作用于地球形成的早期，自从地球形成之后，即地球体积接近于现在的体积之后，它们对地球的影响都相当小。若地球真正存在能引起构造运动的收缩和膨胀的话，也应主要存在于地球体积形成之后，所以，重力势能和动能不足于造成地球大规模的收缩，也不可能造成地球大规模地膨胀，更不可能造成地球周期性地收缩和膨胀。 放射能虽然在逐渐减弱，但放射能具有累加性，所以，放射能有可能成为造成地球收缩或膨胀的能量。但是，地球的放射能是如此之弱，假设所有的地球构造运动都是由于地球收缩和膨胀造成，而所有的收缩和膨胀又都是由于放射能造成的，也即所有的地球构造运动都是放射能造成的话，地球自其存在以来所产生的放射能，应和地球演化过程中造成构造变化的总能量及地球逐渐向外热辐射的总能量相等。通过计算发现，地球的放射能小于地球向外热辐射的能量 （陈永生和李自安， 1998 ） ，甚至不能维持地球的温度，以至于地球的温度不断降低，地球的放射能根本没有多余的能量用于地球的构造演化。所以，仅从能量大小上来说，放射能也不足以成为造成地球所有构造运动的能量。同时，就算放射能能量级别达到了地球构造运动所需的能量级别，放射能也很难造成地球周期性的收缩和膨胀。因为到目前为止，尚没有发现放射能强弱呈周期性变化的任何证据。 综上所述，能造成地球构造运动的能量，仅只有相对来说取之不尽用之不竭，且在不断加强的太阳能。那么，太阳能为什么能成为造成地球构造运动的能量呢？太阳能又是如何造成地球的收缩和膨胀的？太阳能是如何造成地球的构造运动的呢？太阳能是全太阳系都能享受的能量，为什么仅在地球上能形成构造运动呢？这我们在后面的章节里将详细地逐步分析和讨论。 在这里，我们先简单分析一下太阳能造成地球构造运动的可能性。 若真是太阳能造成了地球的构造运动的话，由于它远大于放射能，它还在不断加强，仅从能量级别上看，它造成地球收缩和膨胀，最后造成地球的构造运动，是根本没有问题的。但太阳系里的 9 大行星，及众多的卫星，都能得到太阳能，为什么仅有地球能产生收缩和膨胀而最终产生构造运动呢？相对其它大多数行星或卫星来说，地球离太阳的距离近，就算是原因，也不应是主要原因，因为，离太阳比地球近的还有水星和金星。地球除离太阳较近，能得到相对较强的太阳光能外，她和其它太阳系星体不一样的，主要是其上有大量的液态水。还有，太阳系里，目前也只在它上面发现生命，也只有地球上有大量的氧气。地球上的生命，是因为地球上有水后，逐渐演化来的；而氧气，是由于地球上有生命，并演化出了能进行光合作用的植物，使地球上的氧气不断增多。所以，就算地球上的生命和氧气是造成地球区别于太阳系其它星体、造成地球收缩和膨胀，最终造成地球的构造运动的原因，也应不是最初的原始原因。所以，若真是太阳能造成了地球收缩和膨胀的周期性变化，最终导致了地球的构造运动的话，主要应是地球上有大量液态水的存在。最有可能的推测是：地球上的元素构成、地球离太阳的适当距离、地球适当的体积和质量、地球适当的自转周期和公转轨道等天文和地质因素的共同作用，使地球上有了液态的水；而这液态的水，造就了地球上的生命；地球上有了生命，也就使地球上有了氧气。在液态水、生命、高含量氧气这些地球仅有的而其它星体没有或没有同时具有的因素的共同作用下，地球利用太阳能，形成了地球仅有的周期性的收缩和膨胀，最终造成了地球仅有的构造运动。 最有可能造成地球周期性收缩和膨胀的三大原因 - 液态水、生命存在及大量氧气中，生命的存在和氧气的存在，很难单独造成地球的周期性收缩和膨胀。所以，地球上生命的存在和大量氧气的存在，不可能直接造成地球的周期性收缩和膨胀。最有可能造成地球周期性收缩和膨胀的因素，就只剩下大量的液态水了。 根据目前一致公认的事实和证据可知，目前的地球有一个固态的内核，一个液态的外核，一个固态的地幔，地幔外围，有一层准液态的软流圈，软液圈外是固态岩石圈（由地壳和部分上地幔构成），岩石圈外，是地球特有的大量液态水构成的水圈，水圈外是地球特有的含大量氧气等气体的大气圈。我们说地球的体积收缩和膨胀，在很大程度上，我们是以岩石圈（或固体地球）为标准的。也就是说，我们说地球的收缩，是指地球岩石圈的收缩；我们说地球的膨胀，也指的是地球岩石圈的膨胀。若真是地球上独有的大量液态水造成了地球的收缩和膨胀，唯一可能的是，岩石圈外的液态水，以某种形式或某种方式进入地球的岩石圈内部，使岩石圈的体积得以增大。当其从岩石圈内部释放出来时，使岩石圈体积得以缩小。虽然构成岩石圈的花岗岩和玄武岩对水有一定的通透性，但要有能造成地球构造变化规模的水进出岩石圈，并能造成岩石圈体积在一定规模上膨胀和收缩，仅靠少量水的渗透是不可能完成这个任务的。综合考虑现有的事实和证据及地球的演化历史，水圈的液态水，唯一进入岩石圈，造成岩石圈膨胀和收缩的可能，是水在两极形成冰川（当然也可能在高山上形成冰川，但其规模远小于极地地区），通过冰川的形成和消融而造成地球的岩石圈体积膨胀和收缩。 当厚达几千米（如现在的南极冰川平均厚度为 2450m ，最厚处 4645m ）的极地冰川形成时，造成极地区域重力正异常，大地水准面负异常。在地球均衡调整作用下，极地冰川和冰川下的岩石圈一道下沉，直至重力正异常消失为止。这样，地球所特有的大量液态水，以冰川的形式，进入了地球岩石圈的内部，使地球岩石圈的体积膨胀。当冰川消融，大量的冰川质量转移至海洋，原冰川区重力负异常，大地水准面正异常。在地球均衡调整作用下，原冰川区反弹性上升，造成岩石圈收缩。 那么，液态水、生命和氧气这些地球特有的因素，又是怎么通过太阳能造成地球周期性地收缩和膨胀的呢？我们将在后面的章节里详细讨论。 下一部分（近 10 回的篇幅），我们将分析 冰川的地质作用及其证据 。 冰川可分为哪些种类？冰川能造成什么样的均衡调整？且听下回分解。 未完，待续。 下回预告 ： 地球科学原理之 10 冰川造成地球均衡调整 参考文献： 陈永生，李自安 . 地球形成与演化的一种新说法 . 北京：石油工业出版社 . 1998 ： 13-79 （注： 本地球科学原理系列，是根据廖永岩著，海洋出版社（ 2007 年 5 月）出版的《地球科学原理》一书改编而来，转载者请署明出处，请不要用于商业用途 ）

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被地球人忽视的巨大能源-----雨能

famingkuang 2009-2-24 17:48

在我的上一篇博文《 动动脑筋：水的原 始能量来自何方？ 》中我们认识到了水所具有的势能来自于太阳能， 太阳光照在地球广大的水面上，使得水温上升，但水温不会无限制的上升，因为一部分的水会吸收能量让自己蒸发成为水蒸汽，这样海洋才能保持一个恒定的温度，成为水蒸汽的水成为了太阳能的载体，水的蒸发实际上就是太阳能转化成了水的势能。也就是说太阳能帮水克服了地球的引力做功而使水具有了势能。所以水的势能本质上是太阳能转化而来的。 而目前这一能量被人类所利用的只是江河中的那一部分，即人类利用江河中的水位差来进行水力发电，而利用雨水本身所携带的巨大能量好象还没有人去研究，我甚至听都没有听过（也许是我孤陋寡闻吧？）其实雨水中所携带的势能不知比江河中的水所携带的势能要大多少倍呢。 全球每年降水量约合 11 ． 9 万立方千米，如果以平均降雨高度为 1 千米 计算，那么全球降雨所携带的总能量为： E=mgh=11.9*10000*(1000)^3*1000*1000 =11.9*10^19( 焦耳 ) 据说三峡今年的发电量将达到 1000 亿千瓦时，也就是： 1000 亿千瓦时 =1000*100000000*3600000 =3.6*10^17( 焦耳 ) 1.19*10^20/ 3.6*10^17 330.6 ( 倍 ) 也就是说全球一年的雨能相当于是 2009 年的 330.6 个三峡电站。 如果人类能利用其万一就不必担心能源危机了，人类眼睁睁的看着这么多的能源从自己眼前经过，竟能无动于衷，可叹复可悲呀。 人类只看到了雷电所携带有的能量，其实雨能应当比雷电能更容易开发才是吧？请有识之士研究雨能，那将是人类之福矣。 参考资料： 人类生命之源 - 水 http://www.bjkp.gov.cn/kxbl/schj/gdnr/5/kp0936-01.htm 三峡工程今年发电将达一千亿千瓦时 http://energy.nmgnews.com.cn/system/ 2009/02/20 /010182155.shtm

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动动脑筋：水的原始能量来自何方？

famingkuang 2009-2-24 11:14

站在河边，望着奔腾的河水，人类一直在研究着利用水的能量为人类服务。（所有图片来自网络，如有版权问题请告知，以便删除） 多人力石磨 古老的水力石磨 水车 比利时布赖恩勒沙托水磨坊 北宋时期的水力磨坊 旅游：别具一格的水磨坊 现代水力发电厂示意图 三峡水库大坝泄洪 俗话说水火无情讲的是水与火都有着无比巨大的能量。大家都知道水的势能来自于地球的引力，现在问题来了， 请问： 水的原始能量来自何方呢？ 或者说 根据能量守恒定律水的势能是什么能转化而来的？ ================================ 总结 根据各网友的回答概括得出以下几点： 1，在十分遥远的时代，地热是水成为蒸汽的主要原因（那时的海水怕有100度吧？）因而那时水的势能主要是地热能，当时的天恐怕没有一天晴过，一天到晚全是下雨，而且是特大爆雨。 2，当海水的温度趋于恒定后（就是现在这样子），维持水循环的能量主要来自于太阳能，太阳普照在水面上，一部分水吸收了太阳能变成水蒸汽升上空中，太阳能帮助水克服地心引力做功而具有了势能。水汽凝聚成雨重新落回地面，雨水在降落过程中势能丧失，落在高处的经过河道的收集，大量的水携带了巨大的能量，被人类利用最多的是水力发电。 3，由于地球水循环大约十天半个月就完成一次了，所以水携带的能量实际上是太阳能。 现在问题又来了 下雨能让气温上升还是下降？

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科学十诫和挑战八条

zhulin 2009-2-11 16:09

2008 年 10 月 17 日 《科学时报》刊登了梅晓春的文章，对现代物理学提出八条不同意见。它和 10 年前由哥伦比亚大学数位名教授合写的《爱因斯坦的圣经》一书提出的科学十诫恰是针锋相对，由中国学人挑起这场关乎现代物理发展前景的争论实属始料未及，然意义重大。 现将科学十诫和梅晓春的挑战八条并录如下。 十诫： 1. 你只可信仰一个且唯一一个自然之律，宇宙之律。甚至在它们处于支离状态下，你也应遵守它的原理。 2. 你应服从引力，因为你应在时空的自然构造中沿着一定的曲率移动，此种弯曲运动将构成引力。 3. 你应服从电磁力。如果你是一个电荷，你将被与自己相同的电荷所排斥，被与你相反的电荷所吸引。磁力将是电力与电荷运动的结果。 4. 你不可杀死电荷。 5. 你应服从弱力和强力，它们统治核世界和亚核世界。 6. 你不可偷窃能量、动量或角动量。它们既不能创造也不能毁灭，所以你应使它们守恒。 7. 你不能以超光速旅行。无论你是在运动还是静止，光速都是不变的。 8. 你可将物质变成能量，能量变成物质。所以你可将能量看作物质，将物质看作能量。 9. 你应服从量子力学的原理。你不会知道微观状态是粒子还是波，因为微观状态有时像粒子有时像波。这样的状态将由量子波等式来确定。你不可能同时无限精确地知道物体的位置和动量，所以你将凭不确定性和或然性前行。 10. 如果你是半整数自旋，你就是费米子，服从泡利不相容原理，你不会占据你兄弟的状态。如果你是整数自旋，你就是玻色子，你将与你的同行形成完美的对称。 梅晓春八条： 1. 希格斯粒子不存在。 2. 微观物理过程时间反演同样不可逆。 3. 时空没有相对性。 4. 引力与惯性力不等价。 5. 引力几何化既不可能，也不需要。 6. 奇点黑洞不存在。 7. 暗能量不存在。 8. 标准宇宙学理论基础有错。

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三个不可能（不存在）

zhangxw 2009-1-14 11:59

三个不可能 （不存在） 张学文， 20090114 质量、能量、信息是 400 年来科学界提炼的重要概念，它们还联系着质量守恒、能量守恒、熵自发变大等极其重要的规律和大量的公式。可人们关于它们的含义的讨论固然还在继续着！ 为了看清这三个重要概念的对称性，以及它们的同等重要性我曾把与之相关的核心规律，在新语境下统一为三个不可能（不存在）： 唯一结果是使质量增加的机器（方法）是不可能制造出来（不存在）的（质量不灭定律变态） 唯一结果是使能量增加的机器（方法）是不可能制造出来（不存在）的（能量不灭定律变态） 唯一结果是使信息增加的机器（方法）是不可能制造出来（不存在）的（热力学第 2 定律变态）。

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关于博文《吃能量or吃信息》的切磋

biozhang 2009-1-5 16:59

张星元：关于博文《吃能量or吃信息》的切磋 感谢李小文老师对我的留言坦陈己见：《货币：简答张星元老师和发发》http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=208343。由此引发了关于能量问题的讨论。 对于李老师的这篇博文，张小平老师发表如下评论：发表评论人：zhangxp 莫非吃东西是吃信息而不是吃能量的定理现在还不是世人皆知？（见《吃能量or吃信息》http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=34518） 我认真阅读了这篇博文后，想就吃东西是吃信息而不是吃能量的定理，与张小平老师商榷。为了避免文章篇幅太长，采用在张老师原博文中插入商榷意见（括号里红色的文字）的方式发表己见。学术讨论而已，请相关博主谅解。 以下是本博文的正文： 《吃能量or吃信息》 （括号中已插入商榷意见） 在这篇博文的前半部分作者作了一个说明，然后引用了对话原文： 在杨玲《静夜狂思-（22）-语言》一文评论中和杨玲讨论，从谈有序无序就谈到了吃信息，应杨玲之约写这个题目。 先看对话录： zhangxp：你为什么认为牛吃草就不是吃信息？如果说是吃能量的话，能量是守恒的，吃进去的和排出来的一样多，有什么好吃的？ （能量守恒定律成立的条件是：在孤立系统中。牛和它所处的环境所组成的系统不是孤立系统，为分析问题方便，权且把它近似地看作孤立系统。） 博主回复：哈哈，小平同志，我不认为牛吃草不是吃信息，问题是，牛知不知道自己吃下了信息？另外，吃的肯定比排的多，因为要把能量用来对抗牛的熵增啊！ （牛的生命活动的有序化过程，即熵的减少的过程，靠 代谢能 来支撑。这个熵值的减少可以部分地抵消牛和它所处的环境所组成的系统的自发的熵增）。 zhangxp：牛怎么不知道？好吃啊，它知道好吃，要不它怎么不去吃石头？ （牛吃草而不吃石头，是牛的内部信息系统决定的本能。） 所有的生命都是靠吃信息的 （这里吃信息的含义是什么？是吃食物，还是接受知识和智能信息，或者兼指这两者？食物本身包含能量和信息。） 你说吃进去的比排出来的多，指什么？不会是能量 （从上下文看，正是指能量）， 不考虑牛的体重增长， （应用能量守恒定律，即使不考虑牛的体重增长，也不能忽略牛的器官的运行和牛的活动所消耗的能量。） 吃进去的能量和排出来的是一样多的， （注意能量守恒定律成立的条件） 所以吃进去的比排出来的多只能是指负熵。 （吃进去的食物一般是低熵化合物，排出来的一般是高熵化合物。） 博主回复：这个负熵就是帮助牛对抗熵增啊！不考虑体重增长，也有负熵！（说得对！）牛不吃石头？牛黄怎么来的？（牛通过复杂的新陈代谢而合成牛黄，是牛的遗传信息系统对牛身体内外的理化生物信息做出的响应。） zhangxp：人是更高级的信息系统，发展出了语言， （语言是信息的一种载体） 所以要吃语言的信息。一篇美文，一个好公式，人读了觉得爽，这就是吃了信息，和牛吃草没有本质不同。 （诚然牛吃的草里包含着理化甚至生物信息，当草被牛的消化系统消化时，往往是粗线条的、不分青红皂白的。） 营养，什么是营养？牛吃了草，人吃了知识（语言的信息），这就是维持生命的营养，都是负熵，都是信息。 （能量和信息不能混为一谈，但从扩宽了含义的熵的角度分析牛吃了草，人吃知识有覆盖交搭之处：有序化、条理化程度增加。） 在这篇博文的后半部分作者发了如下议论： 哈我发现对话录贴出来也不用再写什么了。稍微解释一下，可能很多人有一个误解，以为生命吃食物是吃的能量， （是 吃进能源物质 ，也带进一些相关信息。） 以前二傻有一句名言：低级动物吃能量，高级动物吃信息，这是进了一步，认出了高级的是信息，但是并不彻底，因为不管低级还是高级生物，吃的都是信息而不是能量，能量充其量只能算是信息的载体。 （能量是能量，信息是信息， 能量需要信息来组织，信息需要能量来实现 。） 一个生物，如果我们不考虑它体重的增加，所吃进的能量和排出的能量是相等的 （但是，他们的熵的水平是不同的，相对而言吃进去的一般是低熵化合物 （属于能源化合物） ，排出来的一般是高熵化合物 （也属于能源化合物）， 以及不能用来做机械功的热能 ） ，所以吃能量毫无意义，而真正生物所需要并被生命所消耗掉的，是负熵， （生命体的生命活动导致自身的有序化，即熵值的下降。） 负熵当然就是信息， （负熵是能量在信息的组织下通过新陈代谢而实现的） 所以说生物是吃信息而不是吃能量。 （生命活动需要能量-物质和信息，通俗点说吃也行。） 信息系统的层次不同，所需的食物也不同，上面的对话录都基本上表达了，我们收集有用的信息，学习知识 （知识只是一些可以积累的信息，智能是通过人脑加工的信息） ，都是吃信息，因为要维持人这样的信息系统，可不是吃些草这样的信息就可以的，假如谁不吃知识这样高级的信息，就会降级，比如降成街边的流浪汉。 （高尚的人即使吃草，只要能够活着，就能源源不断地产出智能信息。当然我并不是提倡吃草，只是想说明一个问题：生命需要能量来支撑，有生命才能不断地产生新的信息，特别是智能信息；信息要靠能量和已有的信息孕育新的信息，信息要靠能量变成现实！）

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关于博文《吃能量or吃信息》的切磋

biozhang 2009-1-5 16:59

张星元：关于博文《吃能量or吃信息》的切磋 感谢李小文老师对我的留言坦陈己见：《货币：简答张星元老师和发发》http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=208343。由此引发了关于能量问题的讨论。 对于李老师的这篇博文，张小平老师发表如下评论：发表评论人：zhangxp 莫非吃东西是吃信息而不是吃能量的定理现在还不是世人皆知？（见《吃能量or吃信息》http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=34518） 我认真阅读了这篇博文后，想就吃东西是吃信息而不是吃能量的定理，与张小平老师商榷。为了避免文章篇幅太长，采用在张老师原博文中插入商榷意见（括号里红色的文字）的方式发表己见。学术讨论而已，请相关博主谅解。 以下是本博文的正文： 《吃能量or吃信息》 （括号中已插入商榷意见） 在这篇博文的前半部分作者作了一个说明，然后引用了对话原文： 在杨玲《静夜狂思-（22）-语言》一文评论中和杨玲讨论，从谈有序无序就谈到了吃信息，应杨玲之约写这个题目。 先看对话录： zhangxp：你为什么认为牛吃草就不是吃信息？如果说是吃能量的话，能量是守恒的，吃进去的和排出来的一样多，有什么好吃的？ （能量守恒定律成立的条件是：在孤立系统中。牛和它所处的环境所组成的系统不是孤立系统，为分析问题方便，权且把它近似地看作孤立系统。） 博主回复：哈哈，小平同志，我不认为牛吃草不是吃信息，问题是，牛知不知道自己吃下了信息？另外，吃的肯定比排的多，因为要把能量用来对抗牛的熵增啊！ （牛的生命活动的有序化过程，即熵的减少的过程，靠代谢能来支撑。这个熵值的减少可以部分地抵消牛和它所处的环境所组成的系统的自发的熵增）。 zhangxp：牛怎么不知道？好吃啊，它知道好吃，要不它怎么不去吃石头？ （牛吃草而不吃石头，是牛的内部信息系统决定的本能。） 所有的生命都是靠吃信息的 （这里吃信息的含义是什么？是吃食物，还是接受知识和智能信息，或者兼指这两者？食物本身包含能量和信息。） 你说吃进去的比排出来的多，指什么？不会是能量 （从上下文看，正是指能量）， 不考虑牛的体重增长， （应用能量守恒定律，即使不考虑牛的体重增长，也不能忽略牛的器官的运行和牛的活动所消耗的能量。） 吃进去的能量和排出来的是一样多的， （注意能量守恒定律成立的条件） 所以吃进去的比排出来的多只能是指负熵。 （吃进去的食物一般是低熵化合物，排出来的一般是高熵化合物。） 博主回复：这个负熵就是帮助牛对抗熵增啊！不考虑体重增长，也有负熵！（说得对！）牛不吃石头？牛黄怎么来的？（牛通过复杂的新陈代谢而合成牛黄，是牛的遗传信息系统对牛身体内外的理化生物信息做出的响应。） zhangxp：人是更高级的信息系统，发展出了语言， （语言是信息的一种载体） 所以要吃语言的信息。一篇美文，一个好公式，人读了觉得爽，这就是吃了信息，和牛吃草没有本质不同。 （诚然牛吃的草里包含着理化甚至生物信息，当草被牛的消化系统消化时，往往是粗线条的、不分青红皂白的。） 营养，什么是营养？牛吃了草，人吃了知识（语言的信息），这就是维持生命的营养，都是负熵，都是信息。 （能量和信息不能混为一谈，但从扩宽了含义的熵的角度分析牛吃了草，人吃知识有覆盖交搭之处：有序化、条理化程度增加。） 在这篇博文的后半部分作者发了如下议论： 哈我发现对话录贴出来也不用再写什么了。稍微解释一下，可能很多人有一个误解，以为生命吃食物是吃的能量， （是吃进能源物质，也带进一些相关信息。） 以前二傻有一句名言：低级动物吃能量，高级动物吃信息，这是进了一步，认出了高级的是信息，但是并不彻底，因为不管低级还是高级生物，吃的都是信息而不是能量，能量充其量只能算是信息的载体。 （能量是能量，信息是信息，能量需要信息来组织，信息需要能量来实现。） 一个生物，如果我们不考虑它体重的增加，所吃进的能量和排出的能量是相等的 （但是，他们的熵的水平是不同的，相对而言吃进去的一般是低熵化合物，排出来的一般是高熵化合物） ，所以吃能量毫无意义，而真正生物所需要并被生命所消耗掉的，是负熵， （生命体的生命活动导致自身的有序化，即熵值的下降。） 负熵当然就是信息， （负熵是能量在信息的组织下通过新陈代谢而实现的） 所以说生物是吃信息而不是吃能量。 （生命活动需要能量-物质和信息，通俗点说吃也行。） 信息系统的层次不同，所需的食物也不同，上面的对话录都基本上表达了，我们收集有用的信息，学习知识 （知识只是一些可以积累的信息，智能是通过人脑加工的信息） ，都是吃信息，因为要维持人这样的信息系统，可不是吃些草这样的信息就可以的，假如谁不吃知识这样高级的信息，就会降级，比如降成街边的流浪汉。 （高尚的人即使吃草，只要能够活着，就能源源不断地产出智能信息。当然我并不是提倡吃草，只是想说明一个问题：生命需要能量来支撑，有生命才能不断地产生新的信息，特别是智能信息；信息要靠能量和已有的信息孕育新的信息，信息要靠能量变成现实！）

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人如粒子(记崔超沪上行)

xwang0822 2008-12-6 19:46

数日前，同门吾兄超者于山东来投，再夺今秋同济考博事宜。 吾与超于硕士期间共处三年，情为莫逆。自毕业拜别，近半载未见，此番沪上重逢，好不欢喜。又短短十日朝夕共处，促膝言语间宛如时光反转，投足歌唱间竞相惜如昨。然考试兹重，吾与超未敢于考期前把酒言欢，考后亦未放情纵饮，些许遗憾。 十日光阴转瞬即逝，离别在即，我辈性情之人畅爽亦难免感伤。送君车站口，后会定三年(此为我与超三年前在七星公园的约定)。站台内外，屡番挥手话别，吾心之戚戚，惆怅难释怀！ 返程途中，突发感想。 人生中悲欢离合可比月之阴晴圆缺，其间情感周折若月之潮汐涨落，皆为能量起伏之表现；人世间种种是非曲折，难以预料，却仿佛冥冥中自有规则，又何尝不类于势能随机涨落背后所暗藏的统计律控制和多方能量间的互为牵制(如固体晶格周期势，或形核过程之势起伏与相起伏，体积长大储能与表面减小释能博弈之过程)。 人若物理世界中的渺小粒子，初无拘束游离于世间，随时间增长，必然经历无数次的或聚或离或悲或喜，情感的触动，灵感的迸发，心灵的纠缠，情谊的相投......，因为人际间生活轨道的交叉，甚至碰撞，高能量亚稳状态凸现。一次次缘自不同轨迹粒子的交汇碰撞，伴随此间的愉悦痛快，悲伤苦楚，我们状态相迭，影响彼此生活，性情互为渗透，我们为彼此的生命中刻下一道道深浅不一的印记；然而，筵席终须散，状态破简并，交叉碰撞和纠缠之后还须回到自己的轨道上，收敛情感，情结深埋，复为自身一人的欲望和理想生活，终又回归稳定态。如此，生活轨迹交迭伴随高能，复又离别回归基态，反复如斯...... .......粒子们经许多次的碰撞和性格互渗，棱角或已磨平，性情亦渐圆润，但我绝不怀疑我们将与命运发生更加铿锵有力的碰撞。 此文聊籍数语以寄吾对超兄之依依，运数若好，次年三月吾等还将轨道杂化，会猎于沪上，同步滩头，笑谈古今风云事，畅胸抒怀评天下，岂不痛快！ 杂念自此打住，已然不知所云，忙点别的吧！

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让它降落

jlpemail 2007-12-8 08:42

在高空盘旋了太久 在悬崖的时光太多 苍鹰也寂寞 没有猎物的季节 太多寂寞 让它降落 不是为了停歇 不是为了回避与藏躲 让它降落 望风而逃的是些什么 兔子\狐狸以及耗子 让它降落 不为躲避或者逃脱 兔子才畏缩 让它降落 苍鹰不在寂寞 玩伴们来了 它们结伴来了 让它降落 以箭的速度降落 让它降落 以准确的角度降落 让它降落 以凌厉的姿势降落 让它降落 以不可阻挡的气势降落 让它降落 以义无返顾的气度降落 让他降落 以王者风范,降落 降落 降落 降落

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质量能量信息的统一性与三角关系

热度 2 zhangxw 2007-6-21 13:33

质量能量信息的统一性与三角关系 （2000.012） 张学文 （新疆气象科研所，乌鲁木齐，830002） ( 说明：本文原写于1994年，发表在1996年三期《新疆气象》上，1998年敲入电脑。其一些观点和语言是1994年的（有些改为1998年的）。用现在的复杂程度概念描述一些问题会更清楚，这留待将来再改吧。张学文于2000/1/5 ) 　 2007.6.21:把个人网站的文章转过来，出现了一些编辑小问题，我无能为力，遗憾。读者可以在我的个人网站看到编辑得更清楚的稿子。 摘要 把涉及物质质量的质量不灭律、涉及能量的能量不灭律的表述方式改为使它们增值的方法不可能存在，并发现由于信息也有不增殖性，故而我们把涉及能量和信息的规律统一表述为一个不增殖原理。还把爱因斯坦的质量关系E==MC 2 进而扩展为信息与质量、信息与能量的三角关系。 关键词: 质量,能量,信息 ======= 现在很多人承认信息这个概念与另外两个概念-----质量与能量是同等重要的科学概念。本文现在把问题在向前引伸一步去研究制约这三个概念的基本规律是否也有共同性。我们发现，如果把质量守恒定律、能量守恒定律改变一下表述方式，那么它们就可以和关于信息的不增殖性统一表述成一个不增殖原理。而不增殖原理的提出不仅仅是质量定律、能量定律的一种升华，也是信息在科学上的地位的巩固与提高。而这对科学和哲学都有重要意义。 在欧洲，曾经有过一阵永动机的研究热，希望设计出一种机器在没有输入的条件下能永远向外输出动力（能量）。这个研究最终以能量守恒定律的发现而将永动机判了死刑。能量守恒定律的告诉我们：宇宙间不可能存在着一种机器（或方法）使输出的能量大于输入。即能量是不可能增殖的。 永动机的不可能实现和无米之炊的不可能实现都是用否定的方式表述了能量和质量的守恒定律。而表述中机器、方法 这类词汇不妨在哲学上统称为变换机构。即使质量或能量增殖的变换机构是不存在的。当然，世界上不使质量或能量增殖的变换机构还是很多的，图1给出了示例。 本文还引入了一个大胆的假设，即信息与质量（能量）之间也类似地存在着爱因斯坦提出的能量与质量的E=MC 2 型的关系。 1 . 永动机与无米之炊 在中国，曾经有一句民谚说巧妇难为无米之炊。这个话的科学表述就是法国科学家发现的物质的质量守恒定律。这个定律告诉我们宇宙间不可能存在着一种机器（方法）使其输出的物质的质量大于输入，或者说使质量增殖的机器（方法）是不存在的。 图1. 三种（质量、能量、信息）变换机构模型与个例 　 模型 输入 信息 信息变换机构 输出 信息 个例 电磁波 电视机 电视图象 个例 气象资料 气象台 气象预告 使 { 质量 能量 信息 } 增殖的机构是不存在的 =========== 　 模型 输入能量 能量变换机构 输出能量 个例 电能 电动机 动能 个例 化学能量 发电厂 电能 模型 输入质量 质量变换机构 输出质量 个例 木材 木工厂 桌子 个例 小麦 面粉厂 面粉 作为能量变换机构，电动机、发电厂、电灯炮、水磨 都是其例。作为质量变换机构，面粉厂、木器厂、各种化工厂，以致一切工厂都是其例。那么什么是信息变换机构呢？显然，信息变换机构的核心任务是对输入信息进行加工处理后在输出。图1中给的收音机的例子就是把承载于电磁波上的信息经过检波、放大等最终以声波形式输出信息。而电视机、计算机、语言翻译人员、气象预报人员、老师 都是其例。 如果把数学家在专业书籍中所表述的内容变成大众化的哲学语言，那么它的含义就是 对变量作任何变换，都不能使它的信息含量增加，最好的情况仅仅是使信息不减少。 从能量定律引申出能量变换机构（如电动机）不能使能量增殖，从质量守恒定律引申出质量变换机构（如化工厂）不能质量增殖。现在又从信息论中引申出信息变换机构（如收音机、气象预告人员）也不能使信息增殖。这样，我们不仅看到了质量、能量、信息三个概念的同等重要性。更进而从规律的层次看到它们的共同性，统一性。 信息： 　 2. 信息在变换中可以增殖吗 信息变换机构这个词概括了独立于能量变换、质量变换之外的另一大类变换机构（有些变换机构可能同时含有这三大类变换）。这样就引出来另一个问题：能量（质量）守恒定律引申出输出大于输入的能量（质量）变换机构是不存在的，那么对于信息有没有这么一个限制？难道信息在变换中可以增殖吗？ 近年来涉及信息革命的文章很多，一些人在讲信息可以放大，一些人说现在是信息大爆炸。这些提法都给人以信息是可以增殖的印象。借来一份资料复印几份了留下后把原件送还，这个过程也给人以信息可以扩大多少倍的印象。 上述信息可以增殖的认识对吗？我认为这是一种误解。信息在变换中的规律性与能量、质量在变换中的规律性是一样地残酷，它们都是不可增殖的。 要论证质量在变换中不可增殖，18世纪拉瓦锡（A.L.Lavoisier,1743----1794）把参与化学反应的物质，看得见的物体和看不见的气体的质量一一测量，从而得出质量不灭定律。在当时条件下如何科学地计量气体、液体、固体的质量是首先要解决的问题。 上世纪要论证能量不可增殖，那么首要的一环是科学的计量不同形态的能量。这一问题是随着焦尔的热功当量的实验成功才克服了最后得到障碍的。 今天要讨论信息是否可以增殖，显然要首先解决一个问题：如何才能定量并且科学地计量信息。 实际上这个问题在1949年以前并未解决。1949年申农（C.E.Shannon）创立了信息论才科学并定量地解决了信息的计量问题。目前，在计算机和通讯领域，常以比特（Bit,或叫位）为单位计量信息的多少。有时更常用字节一词，它等于8比特。所谓1兆（10 8 ）内存的计算机实际是说内存为100万个字节，它约折和50 万个汉字。 信息论，原是关于通讯的一种数学理论，对于信息变换问题，它有如下结论： 设有随机变量x和y。现在把变量y含有关于x的信息记为Iy(x).如果把 y变成另一个与y有函数关系的新变量z，那么只有当y与z是互为一一映射时z含有的关于x的信息量Iz(x)才与Iy(x)相等，否则Iz(x)=Iy(x). 看来科学家对科学定义的信息量的研究结果是它在变换中也不可能增殖。而群众中的定性的语言并不是严格意义下的科学结论。资料可以轻易的复印并不代表信息变多了。信息大爆炸仅是说用现代技术传递一个或者仿制一个信息很容易。但它并不代表创生了新的信息。法国取得世界足球赛冠军的消息可以在一分钟传到世界各地。请问，你能创造一条真实的信息说巴西取得了冠军？这显然不可能。 我们应当冷静地看到，质量是客观物质具有的、能量是客观物质具有的它也是个不以人的主观愿望而转移的客观物理量。故而我们必须承认在变换中信息也是不能增殖的。 3. 不增殖原理 对这种共同性可以用如下的语言表述： 　 也可以把它称为 物质的质量、能量、信息的不增殖原理 。 科学史上还提出过不违反能量守恒定律的第二类永动机。它的原始构想是使温度均匀的物质（如海水）自动变成一部分更热而另一部分更冷（总热能不变）进而利用温度差产生例如电能 。这种机器如真的存在，我们可以从海水中提取人类用不完的能量。 是热力学第二定律宣布了第二永动机的死刑。热力学第二定律可以有几种等价的表述方式，通俗的一种是热量仅自动的从高温转向底温，有时也可以说成第二永动机不可能存在，更抽象一点则说成熵只可能自动增加 质量和能量的不可增殖性在现代是尽人皆知的事了，但是至今关于信息的认识在多数人当中是把握不准的。这导致一些文章仍在宣传信息是可以无限增殖的。这种误导严重地影响了信息不可增殖这一极为重要原理的阐明与传播。 哲学家不是说质量守恒定律、能量守恒定律是自然界的基本规律吗？现在，从一个重要侧面把这两个定律与信息的一个性质作了进一步的升华与综合。显然这对于认识世界的内在关系有这重要意义。哲学家和科学家都会欢迎这个新认识。 如果物质的质量是可增殖的，那么阿拉伯故事中的神灯就成了现实。如果能量是可增殖的，一切大型发电厂都是多余的，每家（人）有个永动机就解决全部的能量需求。如果信息可以增殖的，我就把存折上的存款数字的后面多创造20个零（或者把它复印很多份），使自己变成最大的富翁。今天的信息是16届大力神杯世界足球赛法国得了冠军。如果信息可以增殖的，我就创造另一个信息说巴西得了冠军。A先生在总统竞选中失败了，如果信息可以增殖，我可以发一个信息说A 先生在竞选中胜利了。现在是1998年，我创造的一条新信息是：现在是1000年或者3000年。 看！信息如果可以创生，每个人都可以发财、当总统，可以进入时间隧道回到过去或者提前到达未来。而科学家也成了多余，创造信息的机器可以创造出关于万有引力的另一个或几个公式。 仔细想想不难发现，无论是质量、能量还是信息如果真的可以无中生有，我们这个物质世界就混乱到面目全非的不可思议的境界。 对不可增殖原理的进一步阐述与应用，显然有大量工作等待我们去探索。 4. 第二类永动机 第二类永动机的不可能存在问题也意味着另一类变换机构（机器）是不存在的。现在的问题是我们已经讲了使质量、能量、信息增殖的变换机构是不存在的。那么第二类永动机的不可存在性是否是我们提出的不增殖原理的一个推论，还是除质量、能量和信息之外还有另外的（独立于这三个物理量的）物理量也具有类似性质？ 由于信息是个与熵密切相关的概念，而熵又经过热力学第二定律与第二永动机联系，所以我认为第二永动机的不可能存在性是可以通过信息的不增殖原理推导出来的。笔者相信将来会有人完成这个证明。 显然，如果第二永动机的不可能存在性可以从信息的不增殖原理证明（推导）出来，我们也就看到热力学第二定律（有人认为是自然界的最高法则）只是信息原理的一个重要特例。 这些问题显然都是值得深究的科学与哲学问题。 5. 爱因斯坦公式的折射 在爱因斯坦以前，人们是分别承认质量守恒和能量守恒这两个定律，而不知这两个定律应当进一步统一为质量、能量的守恒定律。随着本世纪发现了原子核的反应以及这种反应中生成物的质量竟可以比反应前的质量少，这在当时几乎成了科学危机。而爱因斯坦提出的质量M与能量E 的关系式E=MC 2 则克服了上述理论危机(C 为光速)。这个公式把质量与能量从绝对对意义上联系了起来，质量守恒与能量守恒定律可以融为一个定律了。 现在如果把信息放在与质量、能量同等重要、密切相关的位置并进而明确它们都具有不可增殖的性质，这就提出了一个严肃的问题：在信息与质量或者信息与能量之间是否也应当存在着与E=MC 2 类似的关系？或说爱因斯坦的公式是否也应折射到信息上去。 这显然又是一个极为重要的问题。 对这个问题可以分为两个层次分析。浅层次的分析是问为了荷载单位信息需要多少质量的物质。深一层的问题是1克物质可以变成多少信息。 古代，为荷载一个汉字大概要用1克物质（写到竹子上）。而最近的新闻报道说韩国制成了256兆位的计算机存信息的芯片（这是1994年的语言）。我折算了一下它大约是1克物质可以装上100万个汉字。而随着科学进步1克物质可以装载的信息量还会提高。但是即便将来真的能以单个原子或电子的有无表示信息，1克物质可装载的信息量可以更大，但它仍是个有限值。这个信息与质量的极限比值就初步具有信息与质量的绝对意义下的联系关系了（而这个比值是有待我们去测算的）。 爱因斯坦的质能公式，还含有质量减少M，则能量就增加MC 2 的意义。因而更深层次的信息与质量的关系应当分析例如某种原子核反应中质量的减少过程信息量是否有增加？这些脱离了质量（注意，我没有讲脱离物质）的信息是以能量为载体吗？如果是，那么单位能量最多荷载多少信息（无线电波就是荷载信息的一种能量）？信息论中关于信道宽度与每分钟发送的信息量的关系是否可以回答这个问题？笔者目前无力断言。 再进一步分析尚可看出，如果承认信息是独立于物质的质量和能量的客体，那么就要提出自然会存在着两种过程，在这两种过程中质量或能量减少了，但于之相伴，信息则增加了。与E=MC 2 对应的公式应当给出上述过程中信息的增加量与能量的减少量的比例关系。 这显然是人类认识史上的大问题。限于本文主题的约束，目前不宜在深入议论了。 对目前谈及的质量、能量、信息的三足鼎立的关系我们用图2来表示。在图中引入的信息与质量的换算常数则是自然界的又一基本常数（也可能是已知常数的某种函数）。它究竟是多少尚待科学家研究。 　 图2. 质量能量信息的关系 　 6. 结束语 信息的不可增殖的特性的明确有利于认识信息这个量的客观性与物质性，有利于把信息放在与质量、能量对等的三足鼎立的地位。 一旦认识到这三者的对等地位，又会引发出一系列极为重要的科学问题与哲学问题有待研究。 参考文献 张学文，气象预告问题的信息分析，北京，科学出版社，1981

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