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物理学现有理论的主要缺点
可变系时空多线矢主人 2009-6-4 18:03
物理学现有理论的主要缺点 经典物理（包括牛顿力学、经典电动力学，经典统计力学等等）、 相对论、量子力学，及其场论，以及它们对 经典物理的改造与发展，是现代物理学的主要支柱。在人类认识和改造客观世界，创建幸福生活的努力中，起着重要作用。 但是，现有的理论仍然存在一些缺点和不足，严重地限制和阻碍着它的如上作用的有效发挥和发展。兹列出一些主要的缺点和不足之处于下，例如： 1 ．虽然已由 相对论，建立起符合包括高速（其 3 维空间的运动速度与真空中光速的相比，不可忽略）运动物体的 4 维时空矢量观念，但是， 迄今尚无确切，整体，矢量的方法，表达各种高次、线 ( 包括 2- 线 ) 的物理量多线矢和矢量场。 2 ．虽已认识到非惯性牵引运动时空的弯曲特性，通常的 3 维矢量和矢算也已不适用于 4 维时空各高次、线 ( 包括 2- 线 ) 多线矢和矢量场，因时空的弯曲特性，广义相对论不得不放弃使用矢量，而采用曲线坐标直接表达时空各点的位置。这种处理方法受到很大限制，也带来一系列问题，但是，迄今尚无其间统一的矢量表达，和连续、演绎的，代数和解析矢算。 3 ．通常的电动力学方程是总结、建立在各项电磁学实验定律基础上的，而现有的各项电磁学实验定律都只是再相当于惯性参考系的 地球上进行的。而对于非惯性参考系，就由于既无足够的实验数据；又无实用的矢算工具，因而，迄今尚无非惯性牵引运动系的各电动力学方程。 4 ．单个粒子既是粒子又是波的所谓 2 象性观点本身就无法自圆其说；却是量子力学及其场论的基础，还正是造成在哲学上否定因果论、决定论 的祸根，迄今也尚未能得以铲除，而仍然继续蔓延。 5 ．经典力学的正则运动方程和相应的拉格朗日量和关于对称性的分析、研究，是量子力学及其场论借以建立、发展的重要基础和工具， 但是，迄今也尚未能探究其在各种高次、线 ( 包括 2- 线 ) 的物理量多线矢和矢量场的变化和发展，而无法解决一些迄今仍然存在的重要疑问。 6 ．迄今也仍然局限于 3 维空间的力与场，尚未能探求各种高次、线多线矢力的特性与作用，以致爱因斯坦就已开始探求的，人们多年努力追求建立的统一场论 , 迄今也尚无满意的结果，甚至有人认为不可能。 7 ．金属中，所谓自由电子在导带中以光速传播的观点，显然与相对论：一切实物粒子的速度必需小于光速的论断相矛盾。迄今尚未能具体解决。 8 ．究竟什么是最基本的粒子？虽由量子场论的所谓标准模型，认为一切实物粒子都是由所谓夸克彼此禁闭地组配成团形成的。但是，迄今既未能发现任何单个的夸克，也不能证明它们能够在时空中彼此禁闭地组配成团存在。因而，实际上，尚不能肯定夸克的客观存在。而所谓弦论，更不能说明：弦 或膜等就是基本的粒子。 以上的各项缺点和不足之处，将在以后逐次、逐个地，具体说明，并进而设法解决，而进一步改造、发展现有有关理论。
个人分类: 物理|4357 次阅读|6 个评论
最简单的课程，最难的问题，谁知道答案？
chrujun 2009-5-26 21:03
最近因为学英语，听了一个给普通大众介绍经典物理学思想的美国课程。每节课后面都有一些问题。我开始以为这些题对于我这个总计学了7年物理学的博士很简单。没想到这些题没有一个有标准答案，每一道题都要自己亲自去做实验才能得到答案。有很多题根本就不知道怎么做。 比如有这样一道题题： 假如你出生在2000年以前，你想想如何用2000年前的工具和技术测量地球的半径？如何测量地球到月亮的距离？如何测量地球到太阳的距 离？ 我读了这么多年书第一次看见这样的问题，引起我长时间的思考。为什么中国人拿不到诺贝尔奖？灌输式、标准答案式的教育方式是最主要的根源。这种教育方式可能会培养一些工匠，但永远培养不出真正的科学大师。 研究物理学的教授知道答案吗？有没有多种答案？
个人分类: 我的思考|5805 次阅读|7 个评论
中观佛教和量子力学：对话的开始【Victor Mansfield】
jiangjinsong 2009-5-11 15:57
中观佛教和量子力学：对话的开始 维克多曼斯菲尔德（ Victor Mansfield ） 独立于我们人类之外存在着这个巨大的世界，它在我们面前象是一个巨大的、永恒的谜团，但我们至少可以部分地检查它。 阿尔伯特爱因斯坦 一、导言 在上述引言中，代表着经典物理学传统顶峰的爱因斯坦，表达了他经常重申的对独立的、客观的世界的信仰。从一开始，量子力学就否定具有独立于测量的确定属性的客体，因此爱因斯坦总是发现他在反对自己协助创立的学科的基础。他最著名的异议 EPR 悖论，引发了一场关于量子力学的基本原理和物理世界根本性质的旷日持久和精力旺盛的争论。多亏了约翰贝尔在理论上的和 Aspect 等人在实验上的出色工作，爱因斯坦的质问发展成了 Abner Shimony 称为可诉诸实验的形而上学的可能性。我们第一次能够用现代实验来真正解决重要的哲学问题。 既然发生在这场物理学基础的巨大风暴所吹起的尘埃已开始落定，我们可以更加全面地理解这一实验的哲学意义。我将不去关注实在论与量子力学的话题，这方面已经写了如此多的内容。尽管在量子力学中有反实在论的倾向，然而量子力学现在似乎与经适当修正的非还原论的实在论是可以相容的。我将关注量子力学中有关不完备性和非局域性的论题，而不是实在论，在前一方面已有可靠的理论和实验工作。这一工作令人兴奋之处在于，感谢由爱因斯坦所引发的质疑，我们可以通过实验来研究独立于量子力学方程的完备性和局域性的哲学问题。 Aspect 等人所发现的对贝尔不等式的实验否定，告诉我们的是关于世界的信息，而不仅仅是有关量子力学目前的方程。 伴随着物理学基础方面的变化，部分地是由于西藏佛教徒进入西方，西方对于中观佛教哲学内容的兴趣也在迅速增长。感谢许多学术成就，尤其是 Jeffrey Hopkins 和 Robert Thurman 的学术工作，具缘中观派藏传佛教许多人认为是佛教思想的顶峰的哲学原理，现在正被用西方语言在从未预想过的细致程度上讨论着。尽管对中观的兴趣与日俱增，我仍然同意 David Loy 的估计：考虑到中观的历史意义，西方对中观了解如此之少，真是一种思想的耻辱。 本文试图利用中观研究的最近发展，并利用同一时期量子力学哲学基础上的澄清。我将把空性的核心教义和物理学中目前关于不完备性和非局域性的观点进行比较，然后把中观原理应用于对后者的理解。我要显示，在空性的中观概念与对贝尔不等式的实验否定和量子力学的基本原理之间存在紧密的联系。我希望这些比较和应用，能够激励在量子力学的哲学后果和关于解脱的古老教义的现代研究之间的对话。 第 2 节讨论中观佛教中的空性，尤其是从具缘中观派的角度。通过严守当代西藏人关于具缘中观派的观点，它主要是依据宗喀巴的解释我希望能避免目前关于早期中观的激烈争论。第 3 节简述贝尔不等式的哲学背景。第 4 节和第 5 节给出一个批判性实验的非技术的、然而是基本的讨论，它显示贝尔不等式的基本哲学内容。在此基础上，第 6 节作出比较和应用。第 7 节包括概述与结论。 最近的一些文章和专著，虽然其导向和焦点与本文不同，也都在现代物理学和佛教之间进行比较。为了尽量加强本文的可读性，我只要求读者具有最少的物理学背景知识，并给出中观理论的相当详尽的框架。 二、中观佛教的空性 佛教主要的兴趣在于将有情从无穷无尽的生死轮回（ sansara ）的无明和烦恼中解脱出来。正如一名好的佛教医生一样，具缘中观派行者首先诊断出解脱的主要障碍对固有存在的信念。然后他开出治疗这种瘟疫的处方空性的哲学教义。在本节中我要简单描述具缘派治疗者眼中的病症和治疗方法。 具缘派声称，不管我们可能会主张什么样的思想立场，当我们检查我们在生存压力下的行为时，我们就会发现一种坚固的信念，相信客体和主体是根源其自身而存在的，是独立存在的，是象显现出来那样存在的；这些通过分析可以是发现的。（例如，假使一位学者的同行指责他剽窃抄袭，而他实际上是清白的，那么似乎是固有地存在的我就轮廓鲜明地站出来了。）独立于与其它客体关系或认知活动而存在着的客体，内在地非关系的客体，源自于自身存在的客体，这些对于除了深悟空性者之外的所有人来说都是实在的本质。这些描绘存在的不同方式，被交替地用来刻画具体的、独立的实在的原则，这种实在我们误认为是弥漫在我们生活中的。从这些哲学错误中产生了一连串的烦恼和局限，因为我们过高地估计了表面上非联系的和固有的存在客体（也包括了我们自己的心灵和心灵状态），将超出它们所包含的快乐和痛苦赋予它们。因此我们在烦恼的轮回中追求或逃避这些客体。 通过全面吸收终极真理具缘中观派空性的教义，可以医治这种疾病。这种医治使我们转变成佛陀彻底落实普遍慈悲教义的治疗者，主要是为了其它人的缘故已获得了解脱。具缘派通常使用三种力量逐渐增强的论证方式，来确立现象缺乏固有存在或现象空性，它们分别是：现象对原因和条件的依赖、整体与部分的关系、现象对心灵命名的依赖。建立这些依赖的方式，具缘派可以把缘起与缺乏孤立同一性等同起来（空性就是独立的和固有的存在的缺乏）。现象缺乏固有存在，或者说它们的空性蕴涵着缘起；反之亦然。为表达这些观念，我选取普通客体并分析之，它与经典的路线并非完全一致，但与之相容。在下面的段落中，我把在前一篇文章中的分析进行修改和扩展。 设想一棵苹果树生长在我的窗外，并且为小鸟、蜜蜂和主人所珍视。有什么能比这棵树更算是固有的存在？当然它依赖于许多原因和条件，如肥沃的土壤、气候和树的栽培与嫁接。但是这些形式的依赖，似乎都没有夺走树的独立存在。是的，我宣称拥有它，我的孩子攀爬它，但是这些联系的属性，对于其作为独立存在的真实本质似乎是相当外在的或者偶然的。 树由树干、树根、树枝、树叶和树皮等等组成。中观宗主张，树既非这些组成部分本身，也不是所有这些部分的总和。但是，尽管存在整体和部分的复杂的内在关系，普通人还是毫不怀疑，作为独立实体的树，可以在其组成部分和相互关系中找到。 当风儿轻轻吹动树叶时，我的狗所听的频率比我听到的要高，而享受花蜜的蜜蜂可以看到我所看不到的紫外线，但是却看不到这些花朵后来所变成的苹果的红色。我们的感官机能对树的表象当然有所贡献。但是我们仍然坚定地相信存在一棵真正的树一棵独立的、非关系的、固有存在的实体，它是这些感觉属性的基础，并且可以解释我们共同具有的树的经验。让我们仔细检查这一实在的原则这种固有的存在。 对于一个在一段给定时间内固有存在的客体，在这段时间的任何时段中都应当是同样内在存在的。客体在任何间隔（不管长短）都完全是其自身。按照佛教徒的观点，时间的瞬间被当作是原子式的，没有内在的转变或改变。时间的转变或时光之流就是瞬间的相继。 固有的存在是一种基本的属性，一定是不受任何限制地永远适合于对象全体的。既然对象在任何时刻是完全充实的和自足的，按照定义，该对象在任何时刻与在任何其它时刻的任何其它对象都没有内在的和基本的关系。因为内在存在的对象与其它时刻都没有基本的关系，而同时又延续了不止一个时刻，它必定是内在的无变化的，既不可能产生变化，也不可能接受变化。它是不受影响的和不能产生影响的，封闭在其永不改变的自性之中。任何内在存在的固体必定会凝固在永恒之中。 分析据认为是没有空间关系的对象，也可以进行类似的论证。它们在一个限定的空间范围中也一定是完全地和自足地存在，和与其它范围的相互作用无关的。正如基于时间的论证一样，这一不可避免的推理导致无法接受的孤立化和不变性。 对内在存在的非理性和根深蒂固的信念蕴涵了内在的无联系的实体。这种实体一定是自然的活力所无法触动的，因此不能变化，没有相互作用，也不能成为知识的对象。这种无联系的实体在我们流变的世界中不可能存在。虽然固有存在的客体确实不存在，习俗意义上的对象作为依存的和联系的客体则非常显著地存在着。空性并非虚无主义。存在着关于世俗意义上的实体和正确行为的有效知识。我 作为对心灵和肉体的一种心智的命名，在世俗意义上确实存在。空性也不会落入常存的极端，因为对象缺乏内在的存在。对象既非作为不存在，也非作为内在的存在，而是作为缘起居于中道。 这一论证或解毒剂的力量，在很大程度上取决于我们是否同意诊断。如果我们提炼正常的经验，是否会发现人们信仰引诱其堕入生死轮回的独立存在？我们头脑中可能会有疑问，但具缘派在这一点上是坚定不移的。正如 Hopkins 所指出的那样空性修证和生起领悟空性的智慧的关键，在于确认对象显现出它们似乎是存在于自身和由自身而存在的。或者随后他说：然而，具缘派回答道，固有存在或者存在的自我模式术语本身就暗示了独立性。这种独立的、非联系的性质，我们误认为它赋予对象如此实体性和现实性，恰恰导致固有的存在自相矛盾和自我废弃。如果现象是依存性的，那么它们依赖于什么呢？ 现象通过它们的相互联系而获得定义，并且依赖于这种联系。现象的本质是现象的联系性和依存性。内在的非联系性是一种自相矛盾的属性。虽然我们错误地假定固有的存在是表象的本质，但是中观派主张，正是一个对象缺乏固有的存在、它的空性、它的依存性，才使得现象可能产生并发挥功能。 那么现象为什么显现为固有存在呢？具缘中观派主张除了建立感觉知觉的细节之外，心灵会把将经验实体化和具体化，向我们呈现为主体和客体，它们错误地显现为固有的存在。换言之，固有的存在不过是概念的命名和增益，它从未存在过并且永远不会存在。然而我们却被深深地囚禁于不存在之中，囚禁于概念的命名和杜撰之中，这是我们本能地和被迫地所产生的思想的属性。从经验的模糊不清元素中，心灵杜撰出固有存在的客体，然后对此附加上贪恋和厌恶，这是生死轮回的两个脚镣。这种将经验实体化为独立存在的倾向，是我们与生俱来的无明的核心、痛苦的根源；对此可以用空性的教义驱除掉。 但是，虽然增益是独立存在客体错误显现的根源，心灵在其命名活动中与对象的（与内在的意义相反的）世俗意义上的存在也有关联。换句话说，伴随着心灵对内在存在非法的增益活动，它在对世俗意义上存在命名活动中合法地发挥其作用。心灵及其客体相互依赖的习俗存在确保了它们彼此的空性。因此，具缘中观派说，缘起理性之王在其最强有力的形式中是：一切现象因为受到依存地增益，都没有固有的存在。所有其它证明没有固有存在的推理都起源于这一理性之王，它可以彻底地克服常见和断见两种极端。 按照具缘派的观点，不仅没有通往独立于心灵的世界的道路，而且这样的一个世界根本就不存在。然而必须立刻申明，这种观点不是在其对手佛教唯识宗中可以找到的那种观念论。具缘派鲜明地强调对象外在于心灵，但是这些对象缺乏内在的或独立的存在。如果没有这种与心灵联系的外在客体，则无论是心灵还是客体都不会有世俗意义上的存在，因为它们彼此依存。不仅如此，任何心灵都没有内在的存在。如果它们内在地存在，则我们黑暗无明的心灵就不可能转变为光明的标志和佛陀的觉悟。 也许在中观阵营中最大的哲学竞争是具缘派和依自起派之间的竞争。 近来由 Hopkins 和 Thurman 所撰写的最重要的专著全面地讨论了这种辩论。虽然论证经常是冗长和技术性的，我将简述依自起派的立场，并通过回答在这种辩论中可能产生的质疑来考虑一些批评的问题。依自起派同意具缘派的观点：在终极意义上，一切现象缺乏内在的存在，在最终的分析中找不到显现为内在存在的客体。但是，依自起派主张 世俗意义上的 对象确实内在地存在。他们在中观的两种真理的教义中作出他们的区分，宣称有两种互补的现象观：一种是终极的，认为一切都是空的，而另一种是世俗的，认为对象在日常生活的领域中具有存在、作用和效果。我们的普通生活和话语处于世俗真理的范围内，但是我们不幸地在世俗存在上增益内在的存在来玷污它。 依自起派论证说，如果客体在世俗意义上不是内在地存在的话，那么就无法解释客体特殊的作用以及我们所经验到的主体间的一致。我的树上悬挂的红色球体，是叫做苹果的能吃的果实，而非致命的毒药。心灵的命名、增益无法说明苹果的营养价值与毒药。按照依自起派的观点，需要一些独立的存在以说明这一特殊的性质，尽管最终一切现象都是空的。 具缘派对此立场进行了双重的否定：首先，以上的论证或者更加经典的论证显示内在存在的自我矛盾性。内在存在的不一致性在终极和世俗层次上都是平等的，仅仅为世俗层次保留内在的存在并不是将它恢复为一种有意义的原理。错误还是错误，不管是世俗意义上还是终极意义上。 其次，客体的空性、它的缘起性、以及它的各种关联和联系恰恰赋予了它功用和效能。苹果依赖于原因和条件、整体和部分、以及多方面的相互联系，独立存在的缺乏确保了其世俗的存在、特殊性、以及我们主体间的一致性。将自相矛盾的内在存在赋予客体只会使得它们不能活动、永恒不变以及不能发挥作用。 最后，对于所有中观宗而言，空性是现象的终极真理。在内在存在的错误信仰之处，没有颁布任何更高的或更超越的原则。空性是无肯定的否定仅仅现象中的独立存在。空性自身也是空的。 伴随着空性的原则，治疗的一个基本组成部分是普遍慈悲的修行。空性及其对我们彻底的相互依存和联系的确认蕴涵了普遍慈悲的教义。如果我们，和每一种现象一样，是缘起的，那么痛苦和从痛苦中解脱出来都既不是孤立的也不是纯粹个人的事情。个人从轮回中解脱出来就不是目标。相反，认真的修行者发誓为了一切有情从轮回的无知和痛苦中解脱出来而勤苦修行。菩萨为了其它受苦的有情毫无保留地奉献自己。空性和慈悲之间有一种协同的关系慈悲加深对空性的理解，而空性则为长养无限制的慈悲提供理智上的支持。中观宗以空性和慈悲的巨大支柱建立起佛陀的全部教义这里表现了它的祝福。 三、贝尔不等式的哲学背景 本节中，我说明量子力学的争论是围绕着中观宗称之为内在存在的问题而进行的。把独立存在增益给现象的先天倾向，在经典物理学中发现了一个彻底的和量化的表达。另一方面，量子力学最革命的方面是其否认客体的某些属性具有独立的存在。这个侧面已经激发了许多批评和修正的尝试，尽管量子力学在实验和理论上已获得了意想不到的成功。最著名的批评就是由爱因斯坦所发起的，在最近对贝尔不等式的实验否定中达到了顶点。 爱因斯坦对量子力学的基础的伟大批评是从他在 1927 年的挑战开始的。批评的核心论文由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森（ EPR ）于 1935 年撰写。尼尔斯波尔迅速反驳了这篇文章，基本上大多数物理学家都同意他，这在后来成为量子力学的标准解释。但是这一科学的某些最重要的创始人如薛定鄂和德布罗依都同意爱因斯坦。从关于量子力学的解释的论文的分量和争论的激烈程度上看，所有的关键问题都还没有彻底解决。 令人吃惊的是，尽管爱因斯坦是对量子力学进行批评的转折点，但直到最近几年学术界才澄清了爱因斯坦的批评和立场究竟是什么。 EPR 论文并没有包含爱因斯坦对这一问题上最清楚的表述。爱因斯坦的哲学立场最好的表达出自 Dialectia 。下面的引证出自 Howard 出色的翻译和评论： 如果要问，独立于量子理论的物理观念领域的特点是什么，那么下面的一切首先就会引起我们的注意：物理概念指涉一个真实的外部世界，即观念赋予号称独立于感知着的主体的真实的存在的事物上这些事物的特点是被确定在一个时空连续统中。不仅如此，对于引入物理学的这种安排，最基本的似乎是：在一个特定的时间中，这些事物号称彼此相互独立，从而这些事物处于空间不同的部分。没有这种有空间距离的事物彼此之间相互独立的假定，这种假定起源于日常思维，我们所熟悉的物理学思想就不可能。没有这种分离，就看不出物理学定律如何表达和检验。场论将这一原则推到极至，把彼此独立存在的基本元素定位于无限小的（四维）空间元素中，似乎是基本的定律对它们的要求。 对于相对论意义上独立的有空间距离的事物 A 和 B 而言，这种观点是有特点的：即在 A 上施加的外在影响对 B 没有直接的效果，这被称为定域作用的原则，只在场论中才有一致的应用。 定域作用的原则恰好表示光速是一切物理作用传播速度的上限。局域性在本文后面还要扮演一个角色。尽管在本节中没有讨论，所提到的基本定律是严格决定论的，相似的条件总是导致同样的结果，这个观点在量子力学中必须作重大修改。 对本文来说，比定域作用或决定论更为核心的是，有空间距离的事物的存在，彼此之间相互独立，这种假定源自日常思维。 Howard 称之为爱因斯坦的分离原则。在空间中分离并且没有物理学相互作用的客体，被看作是独立存在的，具有内在的、确定的属性。正是在这种基本存在的基础上，关系才得以建立；但是与关系者彼此之间相互独立的存在相比，关系的实在性较少，基础性较弱。当然，这种源自日常思维的对独立存在的信仰，中观宗毫不惊奇，因为他们说对内在存在的信仰是我们最深厚的与生俱来的无明。爱因斯坦也相信，彼此之间相互独立存在是对不同于习俗的客体作出一致定义所必须的个体化原则。这在中观宗的立场上看也是自然的，因为他们主张，缺乏独立存在才使得我们可能通过我们体现于命名或语言的习俗确保客体具有相对的存在，这正是爱因斯坦所想要避免的情形。（在俱缘中观派中体现于语言中的习俗的重要性，及其与维特根斯坦的语言哲学的关系，有关的详细讨论，参见 Thurman ） 有人尝试将爱因斯坦的观点构建不同于标准量子力学的理论。通过假定局域性（没有任何通讯超过光速）和隐变量（目前还无法测量）的存在，局域隐变量理论尝试在量子领域重新恢复决定论和独立存在。为了检验这些理论，约翰贝尔正是假定一切局域隐变量的核心，即局域性和独立存在，从而推导出预测这些理论在一组实验中相关结果的一个不等式。我下面要考察一个实验。（标准量子力学不遵循贝尔不等式。）实验否定了建立在这些听上去如此有道理假定上的贝尔不等式，我将要说明，这对我们的世界观产生了深远的影响。与此同时，实验与量子力学精确的一致强化了我们对于已确立的理论的信心。 这种相互独立存在，或爱因斯坦的分离性，在贝尔不等式的语境中拥有一种严格的（逻辑 - 数学的）表达形式。 Howard 已经显示爱因斯坦的彼此相互独立存在与完备性密切相关一切可测量的属性在独立于测量的理论中得到全面说明的观点。我不对这些严格的结果进行评论，而是使用对上面解释的分离原则更加直觉的理解，并在下一节中将此观念应用于贝尔不等式的一个简单派生物中。 Paul Teller 把这种对客体的孤立和独立存在的无所不在的信念称之为个别论，他确信这是我们在量子力学上遇到的许多困难的根源。他特别有效地指出，量子客体之间基本的联系性，以及要达到对量子力学的正确理解必须抛弃个别论。 D.Howard1985 年的论文也包含了类似的观点。 我认为，彼此之间独立存在的观念， Howard 称之为爱因斯坦的分离性、 Teller 称之为个别论，以及完备性的观念，在中观宗确定的内在存在中都是基本的成分。内在存在及其否定是比科学哲学所关注的更加宽广的一组问题。但是在现代科学哲学家和中观宗行者共同关注的领域中，他们所讨论的完全是同一个问题，不管你称之为内在的存在、分离性、完备性或者个别论。以下两节讨论实验和量子力学是如何否定内在存在的。 四、相关性实验 本节包含一个有关检验量子力学概念基础实验的非技术的讨论。虽然描述是经过调整的，但它忠于实验的物理学精神。感谢 David Mermin ，我们可以不受物理学和数学的技术限制而严格地表述贝尔不等式的哲学精神。在本节及下节中，我把他的著作中的内容抽提出来并予以扩展。 这个实验包含了三个主要成分。图 1 显示一个产生相关光子对的光子源置于在两个同样的偏振检测器中间，成一直线。（相关意味着什么下面就清楚了。现在我们可以说一开始在一起的光子之间即使在分开之后也能保持某种确定的关系。）相关光子对同时由光子源发射，每一个朝向一个偏振检测器。 图 1 光子源 左侧检测器 右侧检测器 贝尔分析的一个魅力是，它不需要描述或理解偏振性或检测器的物理性质。关于实验装置，我们所需要知道的是，每一次光子进入检测器都会记录下 + 或 - 。虽然如此，如果知道这点就会更好：即每一个检测器象偏振太阳镜一样作用，只会透过落到其上的某些光线。如果光子通过，检测器记录 + ，要是没通过，就记录 - 。正如偏振太阳镜一样，偏振检测器的效果随其围绕光子运行的路线旋转而改变。每一个检测器可以在 A 、 B 、 C 位置之间迅速切换，从光子源看过去方向依次相差 120 度。（见图 1 ）一次只能有一个切换。任何一次切换每一个光子落在检测器上都只能记录 + 或 - 。 实验以下述方式进行：相关光子对同时送往每一个检测器。在光子达到检测器之前每一个旋钮独立地和随机地重新调整。每一个偏振检测器独立和随机地调整意味着 9 种可能的组合将会平等地发生。它们分别是 A-A 、 A-B 、 A-C 、 B-A 、 B-B 、 B-C 、 C-A 、 C-B 、 C-C ，其中第一个字母代表左边检测器的旋钮，第二个字母代表右边的旋钮（例如 B-C 表示左边检测器定于 B ，而右边检测器定于 C ）。数量极多的光子对送往检测器，反应被记录下来。任何一次我们只可以测量到如下的检测器反应： ++ 、 +- 、 -+ 、和 -- ；其中例如 +- 意味着左边光子通过了检测器而右边则没通过。这些就是实验的主要思想。 与实际的实验一致，把距离和旋钮确定的准确时间安排成在旋钮确定之后，信号以光速运行传播也无法从左边检测器在右边被检测之前到达检测器。既然光速被假定为任何影响或信息传播速度的上限，这就保证了在不同检测器上旋钮确定和测量之间不可能存在通讯，一个检测器的旋钮确定和测量不会对另一个检测器旋钮确定和测量产生影响。例如，假设检测器相距一光年之遥，检测器重新随机确定 1 秒之后进行测量。检测器重新确定在一边，测量的事件发生在另一边，依照相对论在四维时空中具有类空（ space-like ）分离性，在类空分离的事件之间通讯行为不可能发生。假定光速是物质作用或通讯传播速度的上限，这是对局域隐变量理论和量子力学同样适用的普遍假定。这得到了理论和实验的压倒性支持。正如下面将清楚显示的那样，排除两次测量或旋钮确定之间的物理关联或共谋的能力在解释中是至关重要的。 五、局域隐变量解释：贝尔不等式 局域隐变量理论在物理实在论中有其根源对应于一个独立于观察者的世界，一个具有确定的、在测量之外完全可以说明的属性的世界。这自然导致对于一个完备性理论的要求，即一个系统所有可以测量的属性在独立于测量的理论中可以得到完全的说明。或者用 EPR 的使用可以保证系统的属性独立于类空分离事件的局域性原则，来建立物理实在的要素。 在眼下的事例中，完备性和局域性允许我们假定偏振性（它决定一个光子是否可以通过特定位置上的检测器，检测器是否记录 + 或 - ），对于光子是内在或固有的，是独立于类空分离的旋钮确定或事件的。换言之，我们是在体现爱因斯坦的要求空间上有距离的事物之间的相互独立存在。在一边的一个光子按假定具有一种确定的偏振性，它是先于并独立于在另一边的测量的。假定光子的这种内在属性独立于特定的旋钮确定和远处的测量结果，这自然得我们对此不加思考；但这种起源于日常思维的似乎清白无辜的假定，按照爱因斯坦的观点，正是局域隐变量理论的核心。 在附录中，我提出了贝尔不等式的一个简单形式的非技术的变种，它仅仅假定了局域性和相互独立存在（确定的偏振性独立于测量）。虽然这个变种是严格的，它只要求基本的高中数学。这种简单形式的贝尔不等式预测至少 1/3 的光子应该记录为同样的符号，如果在两个检测器中随机设定的旋钮是不同的话。测量的结果准确地显示只有 1/4 的光子记录了同样的符号，当旋钮不同的时候。 但是我们如何来理解实验对建立在这种似乎不证自明假定基础上的不等式的破坏呢？作为准备的尝试，我们可能会说，当对相关光子对中第一个光子进行测量时，第二个光子迅速变为相关的状态，从而改正了统计结果（ 1/4 ）。但是在实验中，时间的安排使得第二个光子的测量与第一个光子的测量之间具有一种类空的分离，因此有关什么是合适的相关状态的信息传播一定比光速更快这在任何人看来都是严重的问题。问题甚至更为严重，因为正如我在附录中所显示的那样，假定局域性和独立存在就蕴涵着第二个光子已经具有了完全确定的、与第一个光子同样的偏振状态。在这两个假定下，光子不能只是简单地象变色龙一样在最后时刻改变其偏振状态，从而改正统计结果。 局域性或独立存在（或者二者）在自然中一定遭到了破坏。 在下一节中，我检查更加精致的相关光子模型，但是结论仍然成立。在光子之间存在着神秘的关联性或非局域性。它们的表现不象分离的实体而更象相互联系的整体但是我们在每一个检测器上测量粒子般的实体。正如我在下一节中所强调的，我们本能地把光子实体化为具有相互间独立存在的完全确定的实体。这使得要从我们在如此彻底投入了独立存在信念的世界的经验中建立一个相关光子的模型根本不可能。虽然如此，在下一节中，我尝试用空性的观点来详细阐明我们对这一神秘现象的理解。 这里必须强调两点：首先，对贝尔不等式的否定并不依赖于量子理论，虽然对这种实验的考虑当然是由量子理论的特殊性质所激发的。其次，这些结果并非局限于亚 - 微观领域，因为检测器分离达 13 米 之远。这里讨论的量子效应通常并不在宏观领域中出现，但是在原则上和在实际上，它们并非局限于微观世界中。 对于局域隐变量理论及其局域性和完备性的假定，量子客体独立于类空分离的事件具有一个完全确定的性质，换句话说，它们内在地存在着。实验对贝尔不等式的否定要求对这些假定放宽一个或全部放宽。正如我下面所强调的，放宽这些假定其中之一就是承认量子客体具有根本的相关性或相对的相关性这是对它们空性或缺乏内在存在的断言。 六、比较与应用 中观宗和实验对贝尔不等式的破坏二者，都向我们最珍视的实在性原则独立的或者内在的存在提出了尖锐的挑战。但是物理学只研究物质领域，而中观则分析一切人类经验；所以比较能走多远呢？不仅如此，虽然局域隐变量理论及其完备性和局域性的假定是站不住脚的，但就实验对贝尔不等式否定的后果并未达到完全的一致意见。对于量子力学的哲学意义也还有许多争论。在我们对贝尔不等式破坏的理解这个阶段上，以及我们目前对量子力学本身的理解水平，我们可以有理由肯定什么呢？在本节中，我将部分地回答这些问题，强调这些事实依赖于我们目前对物理学的理解，开始将中观的空性教义应用于对贝尔不等式和量子力学的解释，并将其与由 Paul Teller 和其他人发展的量子力学的哲学结合在一起。 在接下来的段落中，我只提供反对决定论的局域隐变量的例子，正如贝尔在他 1964 年的分析中所做的那样。在这些理论中，假定光子离开光子源之后偏振性具有一种确定值。例如，附录表 1 中第一列显示光子 8 种可能的偏振性确定状态，光子完全决定了检测器对于一个给定的位置反应。在稍后的工作中，贝尔和其他人分析了更加普遍的局域随机隐变量理论。这些同样被实验所排除的理论，只给出了检测器反应的这样的概率，它们依赖于光子和检测器位置的一些更加普遍的状态。光子不是被看作携带一种偏振性的确定状态；所以我们将我们的注意力转移到检测器反应的概率上来。现在完备性和局域性的概念变得更加微妙了，但是感谢 Jarret 和 Shimony ，我们准确地知道在这些局域随机隐变量理论中独立性的假定如何进入了贝尔不等式。假定了三种型式的独立性： 1， 一侧检测器反应的概率独立于另一侧开关的位置。 2， 光子源发出的概率的统计混合独立于两侧检测器的开关位置。 3， 一侧检测器反应的概率独立于另一侧检测器的反应。 分析显示，局域性只要求第一种和第二种独立性，这同样也为量子力学理论所遵循。但是结果独立性（第三种）却不为量子力学所遵循。考虑到局域性的压倒性证据，结果独立性是一种自然和量子力学似乎都破坏的假定。要将检测器反应的概率或者一侧结果的概率隔离出来，并认为它与另一侧的结果分离开来是不可能的，即使在两侧的测量之间不可能有物理或信息的关联。这对大多数人来说是神秘的。按照中观所激发的评论，这种神秘观可能会有所减弱。 尽管在量子力学中，光子是最瞬时的实体，从幽灵般的概率中喷发出来接受测量，我们还是倾向于将它们当作沿着确定的轨迹在空时中旅行的具体的实体。我们太过经常地隐含地假定，它们是完备和自足的，独立于间隔的状况和事件。例如在教室、实验室、或者在目前这篇文章中，我们差不多总是这样来谈论贝尔实验：两个相互关联的光子被送往相反的方向。理智上我们完全知道，相互关联的光不可能严格地在这种分离的意义上来考虑，但是我们几乎总是陷入这种思维习惯中。我们经常实用地辩护说，这会使得特殊的应用更加容易。但是即使通常关于局域性的讨论，经常隐含地假定一个完全确定的粒子般的实体，其在轨迹上瞬间的位置与另一个事件是或不是类空（ space-like ）分离的。（施加局域性的限制并不一定牵涉这一概念上的谬误。）换言之，我们通过将光看成是一种在完全确定的轨迹上运行的粒子般的光子，积习难改地将内在的、非关系的存在增益给光。这种与生俱来的倾向就是 Teller 所说的个别论的毛病 这种思维习惯如此强大，以至于它甚至也体现在 John Weller 经常重复的唠唠叨叨命令中：以今天话说，波尔观点（和量子理论的核心内容）可以归纳为一个单一的、简单的语句任何一个现象，除非是一个被观察到的现象，否则就不是一个现象。虽然光除非被观察到否则不是一个光子，我们通常还是把它看成是一种独立存在着的实体，具有完全独立于遥远的事件和结果的属性。 虽然是我们器官活动正常通常模式的剧烈颠倒，中观断言现象的最高真理，其最基本的性质，是其内在的依存性和彼此的关联性。现象的基本性质是其关联和联系，而不是其孤立的同一性。通常的思维习惯承认对象的联系，例如相互联系，但是认为这些属性对于光的基本属性来说是偶然的。或者象 Teller 可能会说的那样，某些量子属性（例如相关光的性质）是内在联系的其基本联系不会超越于其非联系的属性。 Teller 不会从全面的角度来考虑个别性与内在联系，即不会象中观应用类似概念内在的存在与空性那样。在他思维的这个阶段，他只把他的原则应用于解释科学哲学问题，而没有确定其可应用的范围。 实验显示了，相关性对于光来说在最基本的意义上是内在的一侧检测器测量的结果与在另一侧发现的结果精密相连。在现象的终极真理是内在存在的空性、其依存性和相关性这一意义上，我们不能也不应该用试图通过各种（超出光之外的或其它的）联系使内在存在的实体发生关系来寻求对这些相关属性的解释。换言之，总是这么说是令人厌烦的：本质上联系的实体在一边，它在测量时被命名为光子，它与另一边的关系性实体的联系是如此本质性的，它们必须被整体性地考虑。但是量子的形式化及其叠加的原则在数学上告诉我们的正是这种类似的内容，尽管我们在将其应用于我们正常的实体化或个别化思维方式时会感到困难，这种思维不加反思地将现象增益为内在的存在。 如果局域性在未来的物理学中需要修改的话，那么这对物理学将是极端重要的，但是与我们今天的讨论没有直接的关系。因为那时说检测器的反应是一个依赖性相关事件仍然是正确的，它将会是以类空分离的事件为条件的或者说瞬间依赖的。这种对类空分离事件的依存性将会是对其独立存在的断然否定。内在的存在，至少在贝尔类型的实验中，在未来的物理学中是不可能复辟的。 尽管量子力学在过去 60 年中取得了意想不到的成功，包括最近令人震惊的强、弱相互作用和电磁作用的统一，量子力学目前的形式可能会比实验对贝尔不等式的否定还要短暂。即使如此，简要地描述量子力学最基本的概念原理并将其与中观的分析联系起来还是值得的。 量子力学的哥本哈根标准解释有两个紧密联系的核心原理。首先，量子对象不具有客观的或者具体空时的存在，即不具有独立于整个测量状态的完全确定的可测量的属性。永远必须要在进行测量的具体实验安排的背景下才能考虑对象。在上述实验中，一侧检测器的反应虽然与另一侧检测器的反应是类空分离的，必须要与它整合起来考虑。未经测量的对象，独立于其被观察的确切实验状态的对象，根本就不存在一个确定的客观状态。观测仪器和被观测对象是一个按照量子力学所涉及的无形整体或系统的互相补充的组成部分。按照波尔的观点：孤立的物质粒子是一种抽象，只有通过其与其它系统的相互作用才能确定并观察其属性。在中观中类似的思想运动是确立所有对象都缺乏独立的存在。 在上述的实验中，按照量子力学的标准观点，光子并不具有完全确定或外在的性质（偏振性组合如 +-+ 或者 -+- ），即不具备先于或者独立于现实的测量事件的性质。在测量事件前，对象只有的抽象存在， 即只有作为由波函数所描述的相互贯通的概率或者相关的潜在可能性，只有包含了有关量子体系的所有可能知识的量子力学的数学结构。虽然波函数是我们所能获得的有关体系的最多的知识，但是它并不涉及到任何具体存在于空时中的物质的、客观的实体。相反，叠加原则是内在的联系在数学上的一种表现。虽然在检测器的反应之间不存在任何物理的或信息的联系，一侧检测器检测的可能性依赖于另一侧检测器的反应：内在的联系具有可测量的后果。 即使在对量子力学的各种解释之间对有关量子测量过程的细节存在着争论，许多人（如在哥本哈根解释中）都断言：测量是量子事件向宏观世界中的事件的一次不可逆地放大。因此看上去俱缘中观强调对存在的增益与量子力学是有矛盾的。当然，总是可以象许多人争辩的那样，说一切科学都是一种心灵构造的世界，它是从人与自然之间复杂的相互作用中产生出来的；但这不是现在的关键问题。量子力学根本不象中观派那样把意识置于核心位置。这种明显的分歧可以通过欣赏中观的认识论和形而上学观点的区别而得以缓和。认识论对于为什么对象表现出独立存在的解释是用增益的术语给出的，而习俗对象被理解为由心灵命名的；但是形而上学的真理却是：即使抛开心灵的作用，对象也是依存地相互关联的。对佛陀而言，世界被真实地看作是空的、依存地相互关联的，并且不存在施加于现象之上的独立的增益活动。事实上，传统宣称佛陀甚至连一个可以将名义上的存在增益于对象的概念意识都没有，尽管佛陀所感知的一切只是名义上的存在。 这种量子力学的非意识解释的一位著名捍卫者， John Wheeler 也清楚地理解心灵增益内在存在或（ Teller 可能会说的）个别化的倾向。 Wheeler 说，我们称为实在的内容包含了几个观察的标竿，我们用一种精致的想象和理论的人为构造物填充于其中。尽管在日常的环境中说世界独立于我们而外在地存在是有用的，但这种观点是再也站不住脚的。在这是一个共同参与的宇宙说法中有一种奇异的感觉。 这牵涉到哥本哈根解释的第二个原理：对象由测量活动本身带到了客观的存在。对象只有通过测量活动才能变成空时现象。或者，如 Wheeler 所说：除非是被观察的现象，没有一个基本的现象是现象。在中观的语言中，实体仅作为缘起的种属而存在。在中观中发现的空性与缘起的亲密关系，与量子力学中发现的很相象，解释中的这两个主要原则总是保持紧密相连。 七、概括与结论 量子力学 60 年来在权力、可应用性和优雅方面稳步地增长和加强。从 20 年代末和 30 年代初波尔、海森堡、波恩和其它人发展量子力学的哥本哈根解释以来，其哲学原理只经受了适度的修正。尽管如此，关于量子力学的意义仍然存在热烈的辩论，其中许多由这里评述的最近贝尔的分析所加强。量子力学缺乏合适的哲学框架确实是量子革命如此缓慢和痛苦的主要原因之一。我已尝试表明，对中观关于空性观点的同情理解可以帮助消化量子力学的意义。象 Teller 一样，我主张将我们的哲学立场从个别论或对内在存在的信念转移到基本的关系性，而不是修改量子力学的数学结构。 一方面中观可能对理解量子力学有所帮助，同时量子力学也可以帮助理解中观。如果这种古代的教义要征服现代人，它需要更多的当代例证，而不是龟毛的外套或者将绳子误认为蛇。量子力学可以提供强有力的例证来说明中观的某些侧面。它也可以复活例如俱缘中观派和依自起派古代的争论，后者主张在习俗意义上有内在的存在，这种立场在实验对贝尔不等式的否定面前更加难以坚持。 然而，目前这篇文章决非要通过物理学来证明中观佛教的有效性。使用科学证明或者否定各种宗教或世界观的主张有一个命运不济的漫长历史。撮合一种世界观与科学婚姻的尝试注定会过时。相反，我所做的是尝试理解重要的和经实验证实的哲学论断，使得关于某些量子属性缺乏独立存在的 个别化理论独立化 ，并将其与中观的空性原理结合起来。 虽然许多哲学体系可以与实验对贝尔不等式的否定结合起来，我主张（中观的关键概念）空性，谈论量子力学的核心问题具有独一无二的直接性和力量。我已尝试应用空性来理解实验。然后我给出量子力学的标准观点，并因此建立与中观进一步的联系。我希望用这种方式去获得对古代解脱哲学和现代物理科学结果的一种更深层次的欣赏。考虑到科学 - 技术世界观的压倒性主导地位，目前形式的比较工作当然是中肯的，如果它能避免将中观或任何其它类似的思想主体部分还原为科学的一个分支的罪恶的话。 附录：贝尔不等式的非技术性推衍 假定上述包括到第五节前两段的讨论，我们可以推导出贝尔不等式的一个简单形式。现在我给出一个非技术的推导，它只需要基本的高中数学。 为方便起见，以第四节中描述的方式所收集的数据可以分为两种情形：情形 1 ，两个检测器具有相同的开关设置，情形 2 ，开关设置不同。下面逐一探讨。 情形 1 ：两个检测器具有相同的开关设置。 现在数据是在开关设置为 A-A ， B-B ， C-C 的情形下收集的。这是 EPR1935 年在挑战量子力学的论文中所考虑的实验的基本精神，尽管那时只是一个思想实验而已。其数据可以简单概括如下： 1， 两个检测器总是记录到以同样的概率随机产生的相同记号 ++ 和 -- 。 2， +- 和 -+ 从不产生。 首先，必须确立两个关键的事实：在情形 1 中，对于三个检测器设置 A-A 、 B-B 、 C-C 中的任意一个，测量总是产生 + + 或 - - 而从不产生 + - 或 - + 。从这一点，我们可以推断出第一个关键事实：光子对的每一个成员在一个选定的方向上一定有相同的极性。如果在选定的方向上极性不相同，则可能会测量到 +- 或 -+ 的结果，和情形 1 的结果相冲突。通过回忆一侧的开关设置与测量和另一侧的之间具有类空分离来确立第二个关键事实。它们之间不可能发生通讯，右侧粒子和检测器无法知道左侧检测器的位置和测量。因此我们可以选择沿着 B 或 C 测量右侧光子的极性，不会有充足时间将此信息通过任何方式传回给左侧光子来影响左侧的测量。例如说，我们用设于 A 的左侧检测器测量得 + ，设于 B 的右侧检测器测量得。依靠着一对光子在一个给定的方向上观察到相同的极性，我们实际上测量了右侧光子的 2 个成分（沿 A + 和沿 B- ）。当然，这还利用了完备性或左右两侧光子存在彼此相互独立的假定。 我们同样还可以选择沿着 C 测量右侧光子，从而获得沿着 A 和 C 两个方向的两个值。这样我们推断右侧光子在 A 、 B 、 C 三个方向上一定同时具有完全特殊的极性，不管开关的设置如何。既然论证对于左侧和右侧来说是对称的，这就确立了第二个关键事实：两个粒子一定对于三个可能位置中任何一个都具有完全特定的极性。这两个关键的事实联系起来意味着，极性设置在三个方向上完全是特定的，并且它们与每一个光子对同一。情形 1 的数据连同局域性、彼此相互独立存在的假定，以及归纳推理的使用要求这一结论。 在前述的分析中，标准的推广是从以相同开关设置测量相同极性光子对的案例到不同开关设置的案例。既然一侧的测量或者检测器不可能影响到另一侧的测量或者检测器，我们基于彼此相互独立存在推断所有光子对在三个方向上一定具有相同的极性，不管其开关设置如何。 使用一个简单的符号来列举极性可能的不同种类，例如 +-- 代表了一个光子在方向 A 上测量极性的结果是 + （通过），在方向 B 上 - （没通过），方向 C 上 - ；而 +-+ 代表一个光子在方向 A 上 + ，方向 B 上 - ，方向 C 上 + 。有八种可能的极性组合： +++ ， ++- ， +-+ ， -++ ， --- ， --+ ， -+- ，和 +-- 。现在该考察开关设置不同时所收集的数据。 情形 2 ：两个检测器具有不同开关设置 考虑一下开关设置为 A-B ， A-C ， B-A ， B-C ， C-A ，和 C-B 的情形。约翰贝尔 1964 年的显赫成就是 EPR 思想实验的推广。正如下面所显示的那样，通过考虑开关设置不同的情形，实验可以直接与局域性隐变量理论对质。情形 2 的数据如下： 1 ：在 1/4 时间中检测器记录到以相同几率随机产生的相同符号 ++ 和 -- 。 2 ：在 3/4 时间中检测器记录到以相同几率随机产生的不同符号 +- 和 -+ 。 情形 1 和 2 的数据的独特型式起源于成对光子间相关性一侧检测器测量的结果相关于，或者说关联到另一侧检测器检测的结果。 表 1 列举了情形 2 的测量的可能性。 8 行对应于可能的极性组合。 6 列对应于可能的开关组合。表中每一条目或是同或是异，表示条目的极性组合对于特定开关设置时，光子对产生相同或不同的测量结果。例如，表中下划线的条目表示当极性组合为 +-+ 而开关设置为 A-B 时，两个光子被检测为不同的记号（左侧光子在 A 方向上为 + ，右侧光子在 B 方向上为 - ）。表 1 显示除了 +++ 和 --- 的极性组合外，总是有 2 个开关组合产生相同的结果， 4 个组合产生不同的结果。 相关表 1 A-B A-C B-C B-A C-A C-B 极性 +++ 同 同 同 同 同 同 ++- 同 异 异 同 异 异 +-+ 异 同 异 异 同 异 -++ 异 异 同 异 异 同 --- 同 同 同 同 同 同 --+ 同 异 异 同 异 异 -+- 异 同 异 异 同 异 +-- 异 异 同 异 异 同 既然开关是独立和随机地设置的，我们知道对于一个给定的极性， 6 种开关组合发生的几率是相同的。暂时假定我们有一大群相同的光子每一种极性组合都有相同的可能性。换句话说，在一个相同的样本中光子 +-- 的可能性会象 +++ 或者任何别的极性一样。按照这中假定，表中的每一个条目都具有相同的统计权重。表中有同样数量的同和异，因此如果测量这一相同样本的大量光子，有一半时间会产生同样的测量结果。 由于很快就会清楚的原因，接下来假定一个不一致的样本，其中的光子中没有 +++ 或者 --- 的极性，但是其它的极性表现是相同的。通过这种方式，我们去除那些对于所有开关设置总是产生相同结果的极性。现在对于所有剩余的极性有 2 个相同和 4 个不同，因此具有这些极性的光子（我们假定的不一致的样本）将总是只能记录到 1/3 的同样结果。对表 1 的思考显示任何极性的组合都将会产生至少 1/3 的相同的测量结果。换句话说，假定在一个测量样本的任意选择极性的混合，一定至少产生 1/3 的相同测量结果。 以上简单的记数练习显示（假定局域性和存在是相互独立的）至少 1/3 的光子应该记录到相同的符号。这是一个贝尔不等式的简化形式。另一方面，实验的结果是 1/4 这正是标准量子力学所预言的结果。 上述结果如此重要而又优雅简洁，值得总结概括：情形 1 的数据显示当开关设置相同时（ A-A ， B-B ， C-C ），检测器的反应总是相同的。因为开关设置的时间安排，在局域性和相互独立存在的假定下，极性完全是特定的和等同于相关光子对的每一个成员。表列举了 8 种可能的极性及其对于 6 种不同的开关设置所产生的测量结果。它显示当开关设置不同时，没有任何极性组合所产生的测量结果中相同记号占检测器反应的比例低于 1/3 的；然而实验结果是 1/4 。实验对贝尔不等式的严格否定，上述记数的一种推广，迫使我们抛弃局域性隐变量理论。 在这篇论文的主体部分，尤其是在第 5 节和 6 节，我尝试了说明实验对于违反贝尔不等式的哲学和物理学意义。 译自 International Philosophy Quarterly Vol.XXIX.No.4 Issue No. 116(December 1989) PP371-387
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It's all a bit dreamy（纪念自己的第一篇学术论文）
tsrabbit 2009-5-4 09:15
转载自个人MSN空间 (First, Nenad, are you wondering where does the title come from? And yes, you are right; I stole this from the legend of one of your photos :P) Automated unrestricted multigene recombineering for multiprotein complex production Nature Methods Published online: 3 May 2009 | doi:10.1038/nmeth.1326 http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/abs/nmeth.1326.html Its my first scientific publication (containing the results of one of my master thesis projects), and its also an important assurance for me: as a student who majored in theoretical physics in my college and biological physics in my master program. I struggled for at least 4 years in order to enter a molecular and structural biology lab as a PhD student. If I count from my unsuccessful application to the biology department of my college (Fudan University, Shanghai), then it is 7 years. (In brief, the biology department of my college was my first choice at that time, but my grade was not good enough to reach their requirements (even though I ended as 7th in the national high school biology contest among students from Shanghai), so finally I went to physics department, which was my second choice). During these 7 years in the physics department, I was tempted by biology all the time. Now I am more confident that I might be able to become a structural biologist or biophysicist as I always want. But there are still many uncertainties which bug me continuously. I still remember clearly that I broke a 2L Erlenmeyer at the very first day that I started in EMBL as a diploma student; and I guess this shocked my supervisor quite a bit :P . In the first two months of my thesis project, I tried very hard just for making cleaner minipreps or prepare usable chemical competent cells. Currently, after spending about one year and a half in the field of molecular structural biology, I have some experiences in molecular cloning and protein expression in insect cells, but I still lack the very basic knowledge of protein biochemistry and crystallography (my physics is really rusty now), and this worries me all the time. I know if I work as a maniac and do my experiments strictly following the instructions of my supervisor and well-established protocols, then there are always certain probabilities that things might work. But I am also annoyed by the fact that I know very little about the mechanisms lying behind all these biochemical and biophysical techniques that we are using in the lab everyday. If I keep working like this I might just end up as a good benchworker. And it seems totally impossible for me to find the balance between bench work, literature reading, and scientific writing. My unsecured feeling even became a little bit stronger after the advance online publication of this paper. I think I am just too paranoid sometimes I know I am really lucky and I am very grateful to my supervisor and colleagues for their kind help and suggestion during my thesis projects. I know that I wouldnt be able to achieve anything without their helps. And I am also very lucky in the sense that this project is very methodology oriented; it probably made my life much easier as a diploma student with no previous experience in molecular biology. Now I am slowly entering the protein world from the DNA world that I am more familiar with. New experiences will be accumulated and new barriers will need to be conquered. The feeling as a newbie in the lab begins againBut I have to carry on since the road leading to more profound understanding of the biological system is an endless adventure for me and as what I just mentioned: I am tempted by biology, the science of life and of living organisms, all the time.
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金融数据成为物理学研究的客观事实
majl 2009-5-1 21:41
金融数据是现实金融交易市场中市场参与者及其策略结构相互作用的抽象表示，是金融交易市场客观的事实描述。金融数据与自然科学的数据是一样的，都是来自对客观事实的观察，可以成为物理学研究的客观事实。 自2009年1月1日起，上海证券交易所信息网络有限公司旗下的赢富数据（ Top View 数据）已被叫停。 赢富数据是上海证券交易所信息网络有限公司基于上海证券交易所的数据仓库海量、权威的信息资源而开发的。赢富数据产品揭示了多项基本交易数据，包括投资者分类账户统计、持仓规模分档统计以及活跃席位统计等。通过这些真实交易数据，可以揭示交易分布和多空力量在热点个股上的争夺状况，场内资金流动、交易者投资动向等信息；投资者还可以看到每一只股票在过去某一个交易日中的买、卖总量排名前 10 位的席位代码，如 G 代表基金机构和 T 代表保险等机构。当然，终端客户使用赢富数据是要付费的。但问题是，赢富数据这种商业行为是否具有合法性和公平性呢？首先，上海证券交易所本是一个非赢利机构，其销售产品的行为本身就不符合证券法相关规定；其次，上海证券交易所信息网络有限公司让终端客户看对方如大型基金机构的交易信息，跟踪到它们的交易情况，显然已经违背了公平交易原则；再有，金融领域博弈时，不能看对方的底牌，否则会影响演化博弈，上海证券交易所信息网络有限公司向终端客户销售赢富数据，不符合演化博弈原则，不客观。因此，上海证券交易所信息网络有限公司的行为可能涉嫌违法，已对金融交易市场的生态环境造成了极为不利的影响，被叫停是自然的事情。 由此可以看出，金融交易市场中的金融数据是何等的重要。谁拥有这样的数据，谁就有可能成为博弈获胜者。在遵守公平原则和不违法的前提下，有效的手段是，对不断增长的海量的金融高频数据进行数据挖掘，以获得最有用的和最有价值的信息，显然，这是对金融科学以及自然科学研究的一个巨大挑战。 在本质上，人类经济活动的最终基础是物质的，而金融市场是现代社会经济体系中客观实际存在的事物。由金融交易市场产生的金融数据，是现实金融交易市场中市场参与者及其策略结构相互作用的抽象表示，是金融市场客观的事实描述。更有意义的是，金融数据与自然科学的数据是一样的，如同物理实验 一样， 都是来自对客观事实的观察，因此，可以 提供验证或推翻或建立任何相关理论的手段和直接证据 。此外，金融数据的好处还在于数据的真实、海量和高频等特性，作为客观事实研究似乎更有前景。尤其是在真实数据方面，金融数据不存在由于检测装置精度原因而导致数据存在误差的问题，所有金融数据都是真实和客观的。 那么，怎样实现金融数据库中的知识发现呢？除了对金融数据进行数据挖掘外，另一种途径就是，类似于秘密外交档案经若干年后由国家将其解密并对外公布，国家也可以在若干年后，比如 50 年后，将基金和保险等机构的交易数据解密公开，使研究者能够利用这些数据来验证其机构的模型的运行情况。由此看来，届时检验相关理论及其模型的正确性和有效性是不缺乏实证数据的。 这样，我们所面临的挑战则是了解真实金融市场（复杂系统）的实际问题，建立与其现实数据相适应的理论和模型，以及通过大量的、重复的观察和实验，来验证其理论和模型的正确性，最终找到客观事实。 令人庆幸的是，随着数据的积累和研究的深入，人们关于复杂系统不再一无所知，现在复杂系统研究已经进入到从现实数据中寻找普适规律并解决实际问题的时候。 在金融领域，我们基于复杂系统思想和非线性动力学原理，采用以问题为导向的研究方法：数据-建模-理论-实验（实践），应用金融孤子（非欧几何）构 造（金融物理学）进行定量社会科学（ Quantitative Social Science ）的研究，并基于金融交易市场高频数据的实验和实践的研究形成试验社会科学（ Experimental Social Science ） 。 应该指出的是，迄今物理学面临的问题是找不到实验的证据，如欧洲核子研究中心花巨资建造大型强子对撞机（ LHC ），试图发现粒子物理标准模型的预言中尚未被发现的希格斯粒子，揭开宇宙中暗物质的本质，甚至找到四维空间以外还有其他维度存在的证据。而另一方面，这样的实验证据实际上也存在于金融交易市场的海量高频数据之中。 我们认为：金融数据成为物理学研究的客观事实，这样不仅可以回答和解决社会科学的不能实验的困难问题，而且还可能找到高能物理粒子加速器找不到的实验证据。
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近十年物理学领域论文发表前20名国家排名
wanyuehua 2009-4-2 04:23
中国论文总被引次数排名第 8 位、论文数排名第 4 位、篇均被引次数未进前 20 名 汤姆森路透 （ Thomson Reuters ）科技信息集团 3 月 1 日 更新了基本科学指标数据库（ Essential Science Indicators ，简称 ESI ），根据各个国家和地区于 1998 年 1 月 1 日 至 2008 年 12 月 31 日 在 Web of Science 数据库的 SCI 、 SSCI 收录物理学领域期刊上发表的论文， 统计分析出前 20 名国家和地区排名（共有 87 个国家和地区参与排名）。每个参与排名的国家和地区在这期间发表的物理学论文数超过 1.3 万篇，排名参照指标为总被引次数、文章数和篇均被引次数。其中，中国物理学论文的总被引次数 475,957 次排名在第 8 位、论文数 98,809 篇排名在第 4 位、篇均被引次数 4.82 未进前 20 名（第 64 位），中国台湾地区论文的总被引次数 108,076 次排名在第 22 位、论文数 2,068 篇排名在第 16 位、篇均被引次数 5.73 未进前 20 名（第 54 位）。见表 1 物理学领域论文按总被引次数排名，表 2 物理学领域论文按论文总数排名，表 3 物理学领域论文按篇均被引次数排名。 表 1 1998-2008 物理学领域论文按总被引次数排名 Country/Territory Papers Citations Citations Per Paper 1 USA 216,786 2,883,550 13.30 2 GERMANY 103,901 1,174,538 11.30 3 JAPAN 116,161 950,410 8.18 4 FRANCE 73,841 731,693 9.91 5 ENGLAND 54,907 623,252 11.35 6 ITALY 49,981 482,807 9.66 7 RUSSIA 79,053 480,394 6.08 8 PEOPLES R CHINA 98,809 475,957 4.82 9 SWITZERLAND 22,005 323,697 14.71 10 SPAIN 29,202 293,865 10.06 11 CANADA 25,150 261,160 10.38 12 SOUTH KOREA 34,737 225,016 6.48 13 NETHERLANDS 17,239 220,466 12.79 14 INDIA 30,212 186,452 6.17 15 POLAND 25,039 184,132 7.35 16 SWEDEN 15,275 159,632 10.45 17 ISRAEL 13,958 156,867 11.24 18 AUSTRALIA 15,311 139,805 9.13 19 BRAZIL 20,620 136,248 6.61 20 AUSTRIA 9,188 116,432 12.67 表 2 1998-2008 物理学领域论文按论文总数排名 Country/Territory Papers Citations Citations Per Paper 1 USA 216,786 2,883,550 13.30 2 JAPAN 116,161 950,410 8.18 3 GERMANY 103,901 1,174,538 11.30 4 PEOPLES R CHINA 98,809 475,957 4.82 5 RUSSIA 79,053 480,394 6.08 6 FRANCE 73,841 731,693 9.91 7 ENGLAND 54,907 623,252 11.35 8 ITALY 49,981 482,807 9.66 9 SOUTH KOREA 34,737 225,016 6.48 10 INDIA 30,212 186,452 6.17 11 SPAIN 29,202 293,865 10.06 12 CANADA 25,150 261,160 10.38 13 POLAND 25,039 184,132 7.35 14 SWITZERLAND 22,005 323,697 14.71 15 BRAZIL 20,620 136,248 6.61 16 TAIWAN 18,856 108,076 5.73 17 NETHERLANDS 17,239 220,466 12.79 18 AUSTRALIA 15,311 139,805 9.13 19 SWEDEN 15,275 159,632 10.45 20 ISRAEL 13,958 156,867 11.24 表 3 1998-2008 物理学领域论文按篇均被引次数排名 Country/Territory Papers Citations Citations Per Paper 1 SWITZERLAND 22,005 323,697 14.71 2 DENMARK 7,682 104,218 13.57 3 BOSNIA HERCEG 93 1,244 13.38 4 USA 216,786 2,883,550 13.30 5 NETHERLANDS 17,239 220,466 12.79 6 AUSTRIA 9,188 116,432 12.67 7 SCOTLAND 7,965 95,002 11.93 8 WALES 2,002 23,440 11.71 9 ECUADOR 205 2,353 11.48 10 ENGLAND 54,907 623,252 11.35 11 GERMANY 103,901 1,174,538 11.30 12 ISRAEL 13,958 156,867 11.24 13 FINLAND 7,218 78,495 10.87 14 SWEDEN 15,275 159,632 10.45 15 CANADA 25,150 261,160 10.38 16 NEW ZEALAND 1,972 20,285 10.29 17 SPAIN 29,202 293,865 10.06 18 FRANCE 73,841 731,693 9.91 19 CROATIA 1,631 15,759 9.66 20 ITALY 49,981 482,807 9.66
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征求您的意见---“求物理之真，探科学之美”or“集物理精粹，探科学堂奥”？
dudy75 2009-3-20 14:23
好久没来了。 最近一段时间忙得一塌糊涂，要组稿、要编辑加工、要按时出刊 ...... Frontiers of Physics 创刊至今，除了 Springerlink 上面的内容发布平台（ http://www.springerlink.com/content/1673-3606 ）以外，我们也建立起了自己的网络发布平台（ http://journal.hep.com.cn/webpub/cipub/journaldetail?journalid=11 ），但缺少一个个性化的主页，作者和读者的呼声也越来越高。 我春节后开始调研，大概了解了 国内外 10 多家 知名刊物网站的情况，现在我们刊物主页的基本内容和布局已经大概设计好，就等着下周一技术人员开工了。这里提前预告一下，我们刊主页的域名： http://journal.hep.com.cn/frontiersofphysics ，待建好上线后我会通知大家。 调研实在是很累人的事情，单单一个刊物的宣传口号，前前后后就折腾了差不多一个月。宣传口号非常重要，往往折射出企业的公司定位和使命、经营哲学、文化理念等。下面是一些国际著名出版公司、学会和物理类刊物的口号，您可以从中窥出一些东东来。 几年之前曾听过世纪大讲堂-杨振宁先生关于美与物理学的讲座，受了影响，脑子总也跳不出物理学和美两个词的框框。另外也查了不少，讨论了 n 次，最后不得不还得偷师杨先生，我们刊物最后的口号是这样的， Seek truth of physics, experience beauty of science ，它将出现在我们刊物主页首页刊名的下方，即： Frontiers of Physics in China Seek truth of physics, experience beauty of science 原来计划用 Seeking truth of physics, experiencing beauty of science 的，不知道您有何建议？ 中文的口号想了两个： 求物理之真，探科学之美； 集 物理精粹，探科学堂奥。您觉得那个更好呢？或者，您有更好的建议么？ 期待您的好点子！ --------------------- 附：部分国外著名学会、出版公司或物理刊物的口号 Elsevier: The ultimate scientific, technical medical resource. ACS publications: High quality, high impact IoPP: Promoting physics, supporting physicists European Physical Society: More than ideas Thomson Reuters: Certainty in Uncertain Times World Scientific: Connecting Great Ideas The Optical Society of America (OSA): Advancing the Science and Technology of Light Where science and technology innovators in optics and photonics come together. Nature: The worlds best science and medicine on your desktop Nature Nanotechnology: Dedicated to publishing high-quality research papers Nature Photonics: For top-tier, original research in photonics and optics, choose Nature Photonics. PRL: Moving physics forward Physics (APS): Spotlighting exceptional research EPL: A letters journal exploring the frontiers of physics PLoS ONE: Publishing science, accelerating research/accelerating the publication of peer-reviewed science
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追寻隐形的光线——X射线源发展小史（下）
热度 1 eloa 2009-3-20 12:08
Lewind 发表于 2009-03-19 21:55 （上回书说到，应用X射线的科学家与高能物理学家为了抢夺第一代同步辐射的使用时间，那掐得是pia pia的于是，终于催生出专门用于产生X射线的第二代同步辐射。可没想到，人心不足蛇吞象，贪心的科学家们对于X射线的强度又不满足了） 波动的共鸣 　　一种新技术的出现让物理学家们看到了进一步提高X射线光强的希望，这就是 波荡器 。 　　我们都在电视上见过高山滑雪者在雪坡上留下的波状轨迹，又称为S形转弯。滑雪者通过转弯动作推雪获得阻力，减缓下滑的速度。被推开的雪沿着雪坡向下滚落，与滑雪者的前进方向一致。 　　而在波荡器中，正发生着类似的事情。波荡器由一组正反交替的磁极组成，它们能使电子团通过时交替左转右转，往复数十次，形成波状前进轨迹。在每一个转弯处，都会有前向的同步辐射X射线产生。这些前向X射线叠加在一起，大大加强了X射线的强度。同时，这些X射线之间发生了干涉等光学现象。通过适当调整，可以进一步提高X射线的光强。 　　应用了波荡器的同步辐射即为 第三代同步辐射 光源。目前世界上主要的同步辐射光源都属于这一类。从亮度上讲，最强的同步辐射光源是位于日本兵库县的SPring8，紧随其后的是位于美国阿贡国家实验室的高级光子源（Advanced Photon Source，APS），再其次是位于法国小城Grenoble的欧洲同步辐射设施（European Synchrotron Radiation Facility，ESRF）。我国于去年（2008）建成的上海光源是世界上第13台第三代同步辐射X射线光源。 　　为了获得更强的X射线，储能环中电子的能量级别不断攀升，环形轨道也越来越大。北京正负电子对撞机的轨道直径约76米，略大于一个足球场的宽度；而日本SPring8的直径则是457米，比四个足球场的长度还要长一些。此外，外围沿切线展开的工作线站、配套实验室、机房等辅助设施都要占用很大的空间。这使得第三代同步辐射成为十分巨大的环形建筑。为了方便工作人员，第三代同步辐射的建筑内往往设有公用自行车作为代步工具，其巨大程度由此可见一斑。在1:200000的卫星照片上我们可能很难发现中国国家大剧院那硕大无朋的银亮蛋壳，却可以轻易地找到一个第三代同步辐射的完美圆环。 位于张江的上海光源是我国目前最强大的X射线源 　　今年（2009），在美国的斯坦福大学，世界上的第一台 第四代X射线光源 直线加速相干光源（LCLS），即将投入试运行，它所产生的X射线被称为自由电子激光。与前三代明显的不同的是，它不再采用源自电子同步加速器的环形轨道，而是采用了长达三公里的直线结构，整体上是一个直线加速器连接一个密集的超长波荡器。通过调整电子的速度以及交替磁场的间距等参数，电子团每一次转向所发出的X射线将具有相同的相位，从而产生共振，也就形成了一束X射线的激光。 从电子团到电子片层 　　在同步辐射中注入的电子是成团的，并在运行过程中始终保持这一形态。而在第四代X射线光源中，虽然在起始端注入的电子是成团的，但随着自由电子激光的产生，电子团也受到共振的影响，从而被逐步分隔压缩，形成若干个极薄的片层。这些电子片层之间的距离恰好是所产生的X射线的波长。反过来，等间隔的电子片层所发射出来的X射线也就成为了等间隔的X射线脉冲。这一优异性质在科研上拥有广阔的应用前景。 　　自由电子激光将成为人类有史以来创造的最神奇的X射线，不但强度超乎想像，而且具有优良的光学特性。如果斯坦福的这台第四代X射线光源能够顺利投入使用，那么它将为结构生物学等应用X射线的研究领域带来颠覆性的革命。 　　然而，自由电子激光终究仍只是纸上谈兵。能否最终实现，全世界的相关领域研究人员都在盯着斯坦福大学的直线加速相干光源。即使真的能实现，如何对自由电子激光所产生的实验数据进行处理分析？如何避免强X射线带来的新困扰？解决这些问题都还有很长的路要走。那么在这些技术成熟之前，如何满足科学研究对X射线日益扩大的需求缺口呢？ 　　就在我经常拜访的布鲁克海文国家实验室园区里，在离NSLS不太远的地方有几间不怎么起眼的白色平房，门口写着NSLS-II办公室。这里正在筹建新的美国国家同步辐射光源。从技术本质上讲，它仍是第三代同步辐射，只不过其波荡器采用了全新的设计和加工工艺，从而可以达到更强的X射线叠加效果。于是，在电子团的能量级别方面可以有所减小，轨道也可以相应减小。因此称之为 中能第三代同步辐射 光源，为与之区别，ESRF，APS，SPring8等也称为 高能第三代同步辐射 。我国的上海光源也属中能第三代同步辐射光源，目前英国和法国等其它国家也在筹建中的同步辐射亦属此类。全世界在建中的第三代同步辐射总计约有12台。 中能同步辐射的技术进步 　　不难理解，同步辐射中的电子团运行在一个真空的密闭环形轨道中。在第三代同步辐射中，波荡器所采用的磁铁组位于真空轨道以外，两极之间的距离无法靠得很近，磁场也就不够强。而在中能同步辐射中，随着加工工艺水平的提高，实现了真空波荡器，也就是波荡器的磁极被移入了真空轨道的腔室内，两极距离大大缩短至几毫米，可以提供更高的磁场强度，从而能够让电子团产生更强的波动，发射出更强的X射线。 　　我国著名高能物理学家，也是我国同步辐射光源项目的推动者，中科院院士冼鼎昌研究员曾经在一次学术报告中开玩笑地说：新世纪到世界各地旅游去看什么？不是看名胜古迹，而是看同步辐射！有人甚至做过预计，明年（2010），每天同一时刻在全球的同步辐射中应用X射线进行研究工作的科学家与工程师将超过一万人。他们在同步辐射的具体工作情况是怎样的呢？ 永远的追寻 　　在本文开始所介绍的同步辐射之旅虽然称不上惬意，但也还算有趣。可是，这只是准备阶段，真正的工作还没有开始。 　　由于同步辐射不同于其它实验设施，具有长期不间断运行的特点（注入的时间很短，相对可以忽略），所以一般研究者会申请连续24小时，或者48小时，甚至72小时的工作时间，这样也可以减少交通、住宿等方面的开支。 　　所有去过同步辐射工作的人，大概没有谁会很享受这个过程。即使有两到三人共同工作，也很难保证有足够的休息时间。为了尽可能充分利用时间，大家往往都在线站上解决吃饭问题。这也就是为什么我要提前买好三份外卖的原因。 　　此外，由于同步辐射产生的X射线很强，足以危害人体健康，所以线站的终端设备放在一间隔离舱内，并对进出该舱有着严格而繁冗的安全操作规定。不恰当的操作不但会影响自己的实验，甚至会导致整个同步辐射跳闸停止运行，以保护实验操作者的生命安全。此外，雷雨等自然因素也有可能导致同步辐射自动跳闸。这些都给每次同步辐射之旅带来了很多的不确定因素。我在国内时，曾两次远赴法国的欧洲同步辐射设施工作，却都因为设备故障无功而返，白白在食宿行等方面浪费了研究经费。 　　即便如此，国内的结构生物学研究者以前也没有别的选择。如果想要使用同步辐射的可调波长强X射线，就必须到国外去。美国、英国、法国、韩国、日本的同步辐射都留下了中国结构生物学研究者的足迹。虽然前两次去法国都以失败告终，但为了课题研究，我还是第三次前往法国的欧洲同步辐射设施，才终于拿到了可以使用的实验数据。 青山碧水之间的欧洲同步辐射设施属于第三代同步辐射 　　虽说法国是个浪漫的国度，但这样的同步辐射之旅却没有普通人想像中的惬意。为了减少不必要的开销，在当地停留的时间不会比在同步辐射申请的工作时间长太多。从北京出发，经过十多个小时的飞行之后，在巴黎转一次机，再在里昂换乘长途巴士，一般会在午夜之后到达欧洲同步辐射设施；保存好样品，睡不了几个小时就到了早晨，便要开始连续一两天的奋战了，中间只能断断续续地睡上几个小时；实验结束后，拷贝数据，稍事休息又要飞回国了。通常来说，在当地旅游的时间肯定是没有了，甚至连调时差的必要都没有了。我常对那些羡慕我能出国做实验的同学说：这样去一次法国和去一次上海没什么区别，甚至还要更累。 　　而现在，上海光源的建成投入使用，真的把去法国变成了去上海。同步辐射之旅至少不必再受时差和长途飞行的折磨，这必将大大方便国内应用X射线的各领域研究人员。这个位于浦东张江高科技园区的同步辐射对于上海市区的研究者来说，比从纽约市区到布鲁克海文国家实验室的距离还要近，必将极大地带动上海地区的结构生物学等X射线应用相关专业的发展。 　　我想，有机会回国去上海的话，我一定会实践冼鼎昌先生的预言：去看看那里的同步辐射。因为，作为一个结构生物学研究者，我注定会永远追寻那隐形的光线。同样的，人类对于更强大的人造X射线源的追寻也永远不会停止。 （完）
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谈谈“唯象”
热度 1 baibing 2009-3-14 19:52
我们在深入的力学的学习中,可能会碰到这个概念, 其实 他对应的英文 就是从现象上,或现象地.即是说不去追踪根源, 不去考查其背后的道理,与之对应的是唯理,就是专注于考查背后的道理,原理. 其中的唯 和 唯物主义 中的唯 是一个意思. 比如, 介质在受力、变形和运动过程中，我们想定量刻画与描述其运动规律, 我们可以采取运动学,也就是说,我们不考虑 引起 运动的原因, 不考虑引起运动的物理机制，只是 用数学 刻画出其 运动的 现象. 相反,动力学就不同, 他 把力 当作（改变）运动的 原因, 这 就不是唯象的. 但是, 如果说 我们认为物体受力,运动等 也只是 现象,那么 这 又可以当作唯象的. 事实上,物理学 虽然叫做物理学, 它本质是以观察 和 实验为基础的,本身 就是 一系列的物理现象. 物理学 并不能给出真正的道理, 他只能用 一种现象当作 另外 一种现象的机理 ,或者说 用 一种现象 去解释 另外 一种现象.我们通常 用细观或者微观 来 解释 宏观现象, 就是典型的 用一种 现象 来解释 另外 一种现象. 但是对于经常在宏观层次看问题的人，他就经常把 细观或者微观的事件当做宏观的机理。从某种角度说，唯象和唯理是相对的。 整个物理学 都是唯象的科学.不论物质细分到哪种层次,都是 现象, 没有 机理, 因为最终的机理 永远也找不到, 因为马克思在哲学上不是说么，物质是无限可分的. 事实上, 整个西方科学都是唯象的, 数学恰好 是描述现象的工具, 数学不能给出 任何 机理 ,他只是 现象定量化描述的工具。 总之，所谓物理解释只是 用 一种 现象作为另外一种现象的机理罢了. 现在应该终于理解牛顿为什么晚年去研究神学了。神学 可以回答出是上帝在第一次推动, 回答 谁 去做的问题,回答理的问题, 而以物理学为主要代表的科学只能回答how的问题，并且是唯象地回答how的问题。 所以，不能够一提到神学就想当然地归结为封建迷信，这完全是两回事。
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从物理学视角思考金融海啸
majl 2009-3-6 22:30
战争的目的是为了争夺财富，传统战争一般通过武力手段来实现财富的重新分配，多为国与国之间的交战，最典型的是第一次和第二次世界大战。不过，迄今武力战争只在局部区域呈现，而要爆发这种野蛮形式的世界大战看来可能性已经不太大了。人类正经历着从野蛮残杀的战争形式向文明博弈的战争形式转变，这种文明博弈是通过金融市场对财富进行重新分配。不过，迄今这种文明博弈（信息经济）导致的金融危机问题一直困惑着包括学者们在内的所有人，这是因为，他们一般多从自然科学的外围思考金融危机。我们是否可以从自然科学视角，特别是物理视角来思考金融危机，看是不是可以发现一些新的内涵和更深层次的原因呢？ 从战争的定义来看，由美国次级债危机引发且正在全球爆发的金融海啸就是一场典型的世界大战。不过，这次世界大战完全不同于过去的世界大战，交战方不像前两次世界大战是在国与国之间进行。尽管，一些国家之间也存在着相互指责的言论，但联合一致仍是主流，目前的世界各国政府都在联合起来共同抵御金融海啸而努力，就是最好的例证。那么，这场世界大战的真正敌人是谁呢？他们又在哪里呢？如何预防和阻止这类金融危机发生呢？ 要找到这个答案，有效的方式就是从战争爆发的源头寻找。金融海啸爆发在华尔街，在哪里有国际金融炒家，且已经形成为利益集团，他们以一种独特的方式操纵着美国，使其成为超级大国，进而达到操纵世界金融市场的目的。为了赚钱，他们可以不择手段！更为厉害的是，他们拥有金融核优势的超级智慧，这次金融海啸就是这些利益集团与其他群体（国家）通过金融手段进行的财富争夺的较量。这里的核优势是指这群国际金融炒家几乎是复制了高能物理的核反应模式，在金融海啸过程中核裂变、核聚变链式反应都清晰可见。由此，这次金融海啸可理解为金融核战争。此类金融危机的预防就是阻止反应链的建立，解决之道则是必须打断反应链。
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学术夫人:忍气吞声12(20)年
jlpemail 2009-2-15 20:54
以下文字摘自 王渝生主编《百年诺贝尔科学奖启示录》 １９３０年，新婚后的迈耶夫人随丈夫来到了美国.此前，迈耶夫人在德国获得了物理学博士，还与多位 诺贝尔物理学奖获得者合作进行过研究，并赢得了他们的称赞。但她在丈夫任教的霍普金斯大学却无法 得到正式工作，校方的理由是：学校有规定直系亲属不得在本校同时任职。其实，这条规定是专门针对 女性的，是歧视女性的表现。出于对科学的热爱，迈耶夫人只得忍气吞声，在学校里当一名只干活、 不拿钱的志愿人员。 　　当时，美国的大多数大学或科研机构里都有类似的规定，而且即使是丈夫不在同一机构，他们也不肯 聘任女性做教授或研究员。在这种情况下，那些不甘心做家庭妇女的知识女性就只能像迈耶夫人一样，当 不情愿的志愿人员。当时的美国大学和科研机构流行的学术夫人一词，就专指像迈耶夫人这样的 女性志愿人员。 　　尽管没有薪水也没有正式职务，甚至一些学术会议也不让女性参加，迈耶夫人仍然满怀热情地投入 到教学和科研工作中。 　　迈耶夫人的志愿人员一干就是１２年。直到美国被卷入第二次世界大战，大批男学者、男科学家 或是应征入伍，或是参加军事研究项目，学校和科研机构人手严重短缺，女科学家、女学者才得以在这些 机构中获得正式岗位。 　　类似的情况发生在１９４７年诺贝尔生理学或医学奖获得者科里夫人的身上。从１９２２年移居美国到 第二次世界大战爆发，她的志愿人员时间竟长大近２０年，即使是在她已经与丈夫取得了导致他们后来 获诺贝尔奖的研究成果之后，她依然不能在美国的大学里获得正式的工作岗位。 　　但是，这并不能改变迈耶夫人和科里夫人从事科学研究的决心。在当时的条件下，连起码的公正待遇 都谈不上，他们更不敢奢望什么奖励和名利。是对于科学的执著追求和无私奉献，支撑着她们在困难环境 条件下数十年如一日地辛勤耕耘，取得了杰出的科学成就。并最终荣获诺贝尔奖。 　　获奖科学家为科学而献身的精神，不仅体现在他们不求名利、忍辱负重方面。还在于他们在研究工作 中所表现的那种忘我精神。 　　　博主眉批： 　　　看来其一，要感谢那场战争了，它为女科学家提供了就业机会；还得感谢当时的学校当局，他们 的考虑非常周到，假如迈耶夫人等把不必要的时间花费在领取工资、填写表格、参加职称评定、复印论文 等材料上，哪里还能取得那样大的成就呢？ 　　　不知道那两个学校，在日后是否还以两个科学家的获奖为自己脸上贴金。贴的话，就更无耻了。 　　　现在，是否依然有人在做志愿人员，我不知道，但愿没有了！
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1998-2008年物理学领域高被引论文
wanyuehua 2009-1-30 13:03
检索 1998-2008 年 Web of Science 分析得到 9036 篇物理学领域高被引论文，其中被引用 2000 次以上有 25 篇论文， 分别刊登在 11 种期刊上，其中 NATURE 《自然》 3 篇、 SCIENCE 《科学》 4 篇、 PHYSICS LETTERS B 《物理学快报， B 辑》 4 篇、 PHYSICAL REVIEW LETTERS 《物理评论快报》 4 篇、 REVIEWS OF MODERN PHYSICS 《现代物理学评论》 3 篇、 EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C 《欧洲物理学杂志， C 辑》 2 篇、 PHYSICAL REVIEW D 《物理学评论， D 辑》 1 篇、 JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS 《物理学学报 G 辑：核与粒子物理学》 1 篇、 JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 《应用物理学杂志》 1 篇、 PHYSICAL REVIEW A 《物理学评论， A 辑》，第 3 、 6 、 9 、 15 、 16 、 24 篇为综述论文 ， 第 3 、 4 、 9 、 10 、 11 、 15 、 17 、 21 篇为高被引作者论文。 25 篇被引 2000 次以上物理学论文通讯作者为美国的 13 篇、日本 3 篇、意大利 2 篇、俄罗斯 1 篇、奥地利 1 篇、荷兰 1 篇、法国 1 篇、瑞士 1 篇、英国 1 篇。 1 、 Title: Collective dynamics of ' small - world ' networks Author(s): Watts DJ, Strogatz SH Source: NATURE Volume: 393 Issue: 6684 Pages: 440-442 Published: JUN 4 1998 Times Cited: 3,525 Reprint Address: Watts, DJ (reprint author), Columbia Univ, Paul F Lazarsfeld Ctr Social Sci, 812 SIPA Bldg,420 W118 St, New York, NY 10027 USA 2007 年影响因子 28.751 2 、 Title: Emergence of scaling in random networks Author(s): Barabasi AL, Albert R Source: SCIENCE Volume: 286 Issue: 5439 Pages: 509-512 Published: OCT 15 1999 Times Cited: 3,518 Reprint Address: Barabasi, AL (reprint author), Univ Notre Dame, Dept Phys, Notre Dame, IN 46556 USA 2007 年影响因子 26.372 3 、 Title: Review of particle physics Author(s): Eidelman S, Hayes KG, Olive KA, et al. Source: PHYSICS LETTERS B Volume: 592 Issue: 1-4 Pages: 1-1109 Published: JUL 15 2004 Times Cited: 3,387 Reprint Address: Eidelman, S (reprint author), Budker Inst Nucl Phys, RU-630090 Novosibirsk, Russia 2007 年影响因子 4.189 该作者为高被引作者，所发表高被引论文参见 ISI Highly Cited Researcher database （ http://hcr3.isiknowledge.com/select_authbio_page.cgi?UT=000223089300001 ） ISI HighlyCited.comSM是一高被引数据库， 该网站是免费的，利用 Web of Science 引文数据，提供目前出版的有关最重要的科学家和学者的全面信息 http://hcr3.isiknowledge.com/home.cgi 4 、 Title: From ultrasoft pseudopotentials to the projector augmented - wave method Author(s): Kresse G, Joubert D Source: PHYSICAL REVIEW B Volume: 59 Issue: 3 Pages: 1758-1775 Published: JAN 15 1999 Times Cited: 3,343 Reprint Address: Kresse, G (reprint author), Vienna Tech Univ, Inst Theoret Phys, Hauptstr 8-10-136, A-1040 Vienna, Austria 2007 年影响因子 4.189 该作者为高被引作者，所发表高被引论文参见 ISI Highly Cited Researcher database （ http://hcr3.isiknowledge.com/select_authbio_page.cgi?UT=000078291000045 ） ISI HighlyCited.comSM是一高被引数据库， 该网站是免费的，利用 Web of Science 引文数据，提供目前出版的有关最重要的科学家和学者的全面信息 http://hcr3.isiknowledge.com/home.cgi 5 、 Title: Large mass hierarchy from a small extra dimension Author(s): Randall L, Sundrum R Source: PHYSICAL REVIEW LETTERS Volume: 83 Issue: 17 Pages: 3370-3373 Published: OCT 25 1999 Times Cited: 3,145 Reprint Address: Randall, L (reprint author), Princeton Univ, Joseph Henry Labs, Princeton, NJ 08543 USA 2007 年影响因子 6.944 6 、 Title: Statistical mechanics of complex networks Author(s): Albert R, Barabasi AL Source: REVIEWS OF MODERN PHYSICS Volume: 74 Issue: 1 Pages: 47-97 Published: JAN 2002 Times Cited: 3,102 Reprint Address: Albert, R (reprint author), Univ Minnesota, Sch Math, Minneapolis, MN 55455 USA 2007 年影响因子 38.403 7 、 Title: An alternative to compactification Author(s): Randall L, Sundrum R Source: PHYSICAL REVIEW LETTERS Volume: 83 Issue: 23 Pages: 4690-4693 Published: DEC 6 1999 Times Cited: 2,975 Reprint Address: Randall, L (reprint author), Princeton Univ, Joseph Henry Labs, Princeton, NJ 08543 USA 2007 年影响因子 6.944 8 、 Title: The hierarchy problem and new dimensions at a millimeter Author(s): Arkani-Hamed N, Dimopoulos S, Dvali G Source: PHYSICS LETTERS B Volume: 429 Issue: 3-4 Pages: 263-272 Published: JUN 18 1998 Times Cited: 2,952 Reprint Address: Arkani-Hamed, N (reprint author), Stanford Univ, Stanford Linear Accelerator Ctr, Stanford, CA 94309 USA 2007 年影响因子 4.189 9 、 Title: Spintronics : A spin - based electronics vision for the future Author(s): Wolf SA, Awschalom DD, Buhrman RA, et al. Source: SCIENCE Volume: 294 Issue: 5546 Pages: 1488-1495 Published: NOV 16 2001 Times Cited: 2,925 Reprint Address: Wolf, SA (reprint author), DARPA, 3701 N Fairfax Dr, Arlington, VA 22203 USA 2007 年影响因子 26.372 该作者为高被引作者，所发表高被引论文参见 ISI Highly Cited Researcher database （ http://hcr3.isiknowledge.com/select_authbio_page.cgi?UT=000172240500038 ） ISI HighlyCited.comSM是一高被引数据库， 该网站是免费的，利用 Web of Science 引文数据，提供目前出版的有关最重要的科学家和学者的全面信息 http://hcr3.isiknowledge.com/home.cgi 10 、 Title: Review of Particle Physics Author(s): Groom DE, Aguilar-Benitez M, Amsler C, et al. Source: EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C Volume: 15 Issue: 1-4 Pages: 1-878 Published: JUL 2000 Times Cited: 2,872 Reprint Address: Groom, DE (reprint author), Univ Calif Berkeley, Lawrence Berkeley Lab, Div Phys, 1 Cyclotron Rd, Berkeley, CA 94720 USA 2007 年影响因子 3.255 该作者为高被引作者，所发表高被引论文参见 ISI Highly Cited Researcher database （ http://hcr3.isiknowledge.com/select_authbio_page.cgi?UT=000088662900001 ） ISI HighlyCited.comSM是一高被引数据库， 该网站是免费的，利用 Web of Science 引文数据，提供目前出版的有关最重要的科学家和学者的全面信息 http://hcr3.isiknowledge.com/home.cgi 11 、 Title: Gauge theory correlators from non - critical string theory Author(s): Gubser SS, Klebanov IR, Polyakov AM Source: PHYSICS LETTERS B Volume: 428 Issue: 1-2 Pages: 105-114 Published: MAY 28 1998 Times Cited: 2,779 Reprint Address: Gubser, SS (reprint author), Princeton Univ, Joseph Henry Labs, Princeton, NJ 08544 USA 2007 年影响因子 4.189 该作者为高被引作者，所发表高被引论文参见 ISI Highly Cited Researcher database （ http://hcr3.isiknowledge.com/select_authbio_page.cgi?UT=000074617700016 ） ISI HighlyCited.comSM是一高被引数据库， 该网站是免费的，利用 Web of Science 引文数据，提供目前出版的有关最重要的科学家和学者的全面信息 http://hcr3.isiknowledge.com/home.cgi 12 、 Title: Zener model description of ferromagnetism in zinc - blende magnetic semiconductors Author(s): Dietl T, Ohno H, Matsukura F, et al. Source: SCIENCE Volume: 287 Issue: 5455 Pages: 1019-1022 Published: FEB 11 2000 Times Cited: 2,677 Reprint Address: Dietl, T (reprint author), Tohoku Univ, Elect Commun Res Inst, Katahira 2-1-1, Sendai, Miyagi 9808577 Japan 2007 年影响因子 26.372 13 、 Title: Superconductivity at 39 K in magnesium diboride Author(s): Nagamatsu J, Nakagawa N, Muranaka T, et al. Source: NATURE Volume: 410 Issue: 6824 Pages: 63-64 Published: MAR 1 2001 Times Cited: 2,630 Reprint Address: Akimitsu, J (reprint author), Aoyama Gakuin Univ, Dept Phys, Setagaya Ku, Tokyo 1578572, Japan 2007 年影响因子 28.751 14 、 Title: Review of particle physics Author(s): Yao WM, Amsler C, Asner D, et al. Source: JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS Volume: 33 Issue: 1 Special Issue: Sp. Iss. SI Pages: 1-+ Published: JUL 2006 Times Cited: 2,599 Reprint Address: Yao, WM (reprint author), Lawrence Berkeley Natl Lab, Div Phys, 1 Cyclotron Rd, Berkeley, CA 94720 USA 2007 年影响因子 3.485 15 、 Title: Review of particle physics Author(s): Hagiwara K, Hikasa K, Nakamura K, et al. Source: PHYSICAL REVIEW D Volume: 66 Issue: 1 Article Number: 010001 Part: Part 1 Published: JUL 1 2002 Times Cited: 2,528 Reprint Address: Hagiwara, K (reprint author), KEK, High Energy Accelerator Res Org, Tsukuba, Ibaraki 3050801 Japan 2007 年影响因子 4.696 该作者为高被引作者，所发表高被引论文参见 ISI Highly Cited Researcher database （ http://hcr3.isiknowledge.com/select_authbio_page.cgi?UT=000178048800001 ） ISI HighlyCited.comSM是一高被引数据库， 该网站是免费的，利用 Web of Science 引文数据，提供目前出版的有关最重要的科学家和学者的全面信息 http://hcr3.isiknowledge.com/home.cgi 16 、 Title: High - kappa gate dielectrics : Current status and materials properties considerations Author(s): Wilk GD, Wallace RM, Anthony JM Source: JOURNAL OF APPLIED PHYSICS Volume: 89 Issue: 10 Pages: 5243-5275 Published: MAY 15 2001 Times Cited: 2,425 Reprint Address: Wilk, GD (reprint author), Agere Syst, Elect Device Res Lab, Murray Hill, NJ 07974 USA 2007 年影响因子 2.171 17 、 Title: Evidence for oscillation of atmospheric neutrinos Author(s): Fukuda Y, Hayakawa T, Ichihara E, et al. Source: PHYSICAL REVIEW LETTERS Volume: 81 Issue: 8 Pages: 1562-1567 Published: AUG 24 1998 Times Cited: 2,419 Reprint Address: Fukuda, Y (reprint author), Univ Tokyo, Inst Cosm Ray Res, Tanashi, Tokyo 1888502 Japan 2007 年影响因子 6.944 该作者为高被引作者，所发表高被引论文参见 ISI Highly Cited Researcher database （ http://hcr3.isiknowledge.com/select_authbio_page.cgi?UT=000075483200007 ） ISI HighlyCited.comSM是一高被引数据库， 该网站是免费的，利用 Web of Science 引文数据，提供目前出版的有关最重要的科学家和学者的全面信息 http://hcr3.isiknowledge.com/home.cgi 18 、 Title: Room - temperature transistor based on a single carbon nanotube Author(s): Tans SJ, Verschueren ARM, Dekker C Source: NATURE Volume: 393 Issue: 6680 Pages: 49-52 Published: MAY 7 1998 Times Cited: 2,417 Reprint Address: Dekker, C (reprint author), Delft Univ Technol, Dept Appl Phys, Lorentzweg 1, NL-2628 CJ Delft, Netherlands 2007 年影响因子 28.751 19 、 Title: New dimensions at a millimeter to a fermi and superstrings at a TeV Author(s): Antoniadis I, Arkani-Hamed N, Dimopoulos S, et al. Source: PHYSICS LETTERS B Volume: 436 Issue: 3-4 Pages: 257-263 Published: SEP 24 1998 Times Cited: 2,295 Reprint Address: Antoniadis, I (reprint author), Ecole Polytech, Ctr Phys Theor, F-91128 Palaiseau, France 2007 年影响因子 4.189 20 、 Title: Quantum computation with quantum dots Author(s): Loss D, DiVincenzo DP Source: PHYSICAL REVIEW A Volume: 57 Issue: 1 Pages: 120-126 Published: JAN 1998 Times Cited: 2,215 Reprint Address: Loss, D (reprint author), Univ Calif Santa Barbara, Inst Theoret Phys, Santa Barbara, CA 93106 USA 2007 年影响因子 2.893 21 、 Title: Review of Particle Physics Author(s): Caso C, Conforto G, Gurtu A, et al. Source: EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C Volume: 3 Issue: 1-4 Pages: 1-+ Published: JUL 1998 Times Cited: 2,202 Reprint Address: Caso, C (reprint author), CERN, European Lab Particle Phys, CH-1211 Geneva 23, Switzerland 2007 年影响因子 3.255 该作者为高被引作者，所发表高被引论文参见 ISI Highly Cited Researcher database （ http://hcr3.isiknowledge.com/select_authbio_page.cgi?UT=000074859300001 ） ISI HighlyCited.comSM是一高被引数据库， 该网站是免费的，利用 Web of Science 引文数据，提供目前出版的有关最重要的科学家和学者的全面信息 http://hcr3.isiknowledge.com/home.cgi 22 、 Title: Negative refraction makes a perfect lens Author(s): Pendry JB Source: PHYSICAL REVIEW LETTERS Volume: 85 Issue: 18 Pages: 3966-3969 Published: OCT 30 2000 Times Cited: 2,183 Reprint Address: Pendry, JB (reprint author), Univ London Imperial Coll Sci Technol Med, Blackett Lab, Condensed Matter Theory Grp, Prince Consort Rd, London SW7 2BZ, England 2007 年影响因子 6.944 23 、 Title: Monodisperse FePt nanoparticles and ferromagnetic FePt nanocrystal superlattices Author(s): Sun SH, Murray CB, Weller D, et al. Source: SCIENCE Volume: 287 Issue: 5460 Pages: 1989-1992 Published: MAR 17 2000 Times Cited: 2,119 Reprint Address: Sun, SH (reprint author), IBM Corp, Thomas J Watson Res Ctr, Yorktown Heights, NY 10598 USA 2007 年影响因子 26.372 24 、 Title: Stochastic resonance Author(s): Gammaitoni L, Hanggi P, Jung P, et al. Source: REVIEWS OF MODERN PHYSICS Volume: 70 Issue: 1 Pages: 223-287 Published: JAN 1998 Times Cited: 2,060 Reprint Address: Gammaitoni, L (reprint author), Univ Perugia, Dipartimento Fis, I-06100 Perugia, Italy 2007 年影响因子 38.403 25 、 Title: Theory of Bose - Einstein condensation in trapped gases Author(s): Dalfovo F, Giorgini S, Pitaevskii LP, et al. Source: REVIEWS OF MODERN PHYSICS Volume: 71 Issue: 3 Pages: 463-512 Published: APR 1999 Times Cited: 2,045 Reprint Address: Dalfovo, F (reprint author), Univ Trent, Dipartimento Fis, I-38050 Povo, Italy 2007 年影响因子 38.403
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体现理论物理和数学迭交的一般信息方程
geneculture 2009-1-9 09:57
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认知科学的世纪评比
热度 2 gl6866 2008-12-1 11:01
科学在20世纪的发展有两条线索，一条是以物理科学为代表的，如相对论、量子力学以及后来的混沌。物理学在20世纪是科学的样本，可以看看波普尔、卡尔纳普、库恩、查尔默斯等均以物理学为样本建立起自己的科学哲学理论。而另一条则是以包括认知科学在内的意向性科学（intentional sciences）为代表的。所谓意向性科学指的是涉及到符号、指称和解释如逻辑、认知科学、神经科学、部分生物学以及计算机科学等。20世纪是个伟大的世纪，以物理学为代表的科学取得了前所未有的成就，在探索宇观和微观世界过程中，物理学将人类理解的水平提高到一个崭新境界。现在看来，物理学关于极大和极小这两个世界的知识再过100年，人类恐怕也永不完。与此同时，介于这两个极端的宏观世界以及人类自身却遗留下了大量的尚未解决的问题。科学研究需要进行回采，解决我们实际面临的种种问题。在新的世纪中，科学研究的背景将逐渐转换到这个新的层面进行作业，也就是说，以意向性科学为线索的探究路线将成为科学研究的主要进路。 明尼苏达大学认知科学中心于1999年举办了一次《千年项目》（Millieum Project）活动，目的是评选20世纪认知科学中的100部优秀作品。活动开始到1999年12月1日为止，在下面网站上共收到305部学术著作和一部电影的提名。实际上，这类评选活动在一些重要的时间关口总是层出不穷。说有多么权威似乎谈不上。但同时我们也不能将此类活动完全视为炒作。尤其是关系到某个学科的评比，尽管会有照应不周全之处，但总还是会有一定道理的。 《千年项目》组由以下专家组成，Apostolos Georgopoulos (神经科学)；Jeanette Gundel (通信紊乱)；Paul Johnson (卡尔松学院)；Dan Kersten (心理学)；Chuck Nelson (儿童发育)；Bruce Overmier (心理学)；Herb Pick (儿童发育)；Wade Savage (哲学)；Patty Costello (研究生院代表, 认知科学中心)。以下便是该项目组从305部作品中评选出的100部作品。排在第一位的是影响最大的。 20世纪100部最据影响的认知科学作品： 1、《句法结构》（ Syntactic Structures ），作者：乔姆斯基（N. Chomsky），The Hague: Mouton）(1957)； 2、《视觉：人类视信息的表征和处理的计算探究》（ Vision: A Computational Investigation into the Human Representation and Processing of Visual Information ）,作者：马尔（D. Marr）,San Francisco: W. H. Freeman（1982）； 3、《计算机和智能》（Computing machinery and intelligence），作者：图灵（A. M. Turing）， Mind , 59, 433-460（1950）； 4、《行为的组织：一种神经心理学的理论》（ The Organization of Behavior; a Neuropsychological Theory ），作者：赫布（D.O. Hebb）,Wiley-Interscience, New York (1949)； 5、《并行分布式处理：认知微结构的探究》（ Parallel Distributed Processing: Explorations in the Microstructure of Cognition ），作者：鲁梅尔哈特和麦克科莱兰（D. E. Rumelhart and J. L. McClelland）, MIT Press: Cambrige, Mass （1986）； 6、《人类如何解决问题》（ Human Problem Solving ）,作者： 纽瓦尔和司马贺（A. Newell, H. A. Simon）, Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall（1972）； 7、《心的模块性：官能心理学》（ The Modularity of Mind: An Essay on Faculty Psychology ），作者：福多（J.Fodor），Cambridge, MA: MIT Press （1983）； 8、《记忆：实验与社会心理学研究》（ Remembering: A Study in Experimental and Social Psychology ），作者：巴特利特（F. C. Bartlett）Cambridge, England: The University Press （1932）； 9、《神奇的数字7，＋或－2：我们信息处理能力的某些极限》（ The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information ）,作者：米勒（G. A. Miller）, Psychological Review, 63, 81-97（1956）； 10、《知觉与通信》（ Perception and Communication ）,作者：布罗德本特（D. Broadbent）, New York: Pergamon Press（1958）； 11、《作为知觉系统的感觉》（ The Senses Considered as Perceptual Systems ），作者：吉布森（J. J. Gibson），Boston, MA: Hougton Mifflin （1966） ; 12、《数学的通信理论》（A mathematical theory of communication）,作者：香农（C. E. Shannon）， Bell System Technical Journal , 27, 379-423 （1948） ； 13、《论可计算数》（On computable numbers: With an application to the Entscheidungsproblem）,作者：图灵（A.M. Turing）， Proceedings of the London Mathematical Society , ser. 2, 42 （1936）； 14、《内在于神经活动中的思想逻辑计算》（ A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity ）,作者：麦克卡洛克和匹兹（S. W. McCulloch W. Pitts），Mathematical Biophysics, 5:115-133 pp. 18-27 （1943）； 15、《意识清醒状态下大脑半球的断裂与整合》（Hemisphere deconnnection and unity in conscious awareness），作者：斯佩里（R. W. Sperry）, American Psychologist 23 (10), 723-733（1968）； 16、《鼠与人的认知映射》（Cognitive maps in rats and men），作者：图尔曼（E.C. Tolman）， Psychological Review 55, 189-208 （1948）； 17、《费里尔讲座：猕猴视皮层功能架构》（Ferrier lecture: Functional architecture of macaque monkey visual cortex）,作者：胡伯尔和威泽尔（D. H. Hubel T. N. Wiesel）， Proceedings of the Royal Society of London B, 198, 1-59 （1977）； 18、《心理学的概念框架》（ The Conceptual Framework of Psychology ），作者：布伦斯维克（E. Brunswik），Chicago: University of Chicago Press (1952）； 19、《斯金纳言语行为述评》（ A review of Skinner's Verbal Behavior ）,作者：乔姆斯基（N. Chomsky），Language, 35, 26-58 （1959）； 20、《认知心理学》( Cognitive Psychology ),作者：尼斯尔（U.Neisser），Englewood Cliffs, N.J.:Prentice-Hall（1967）； 21、《信号检测理论与心理物理学》（ Signal Detection Theory and Psychophysics ）,作者：格林和斯韦特斯（D.M. Green and J.A. Swets），New York: Wiley （1966）； 22、《思的研究》（ A Study of Thinking ）,作者：格林、斯韦特斯和奥斯汀（J. R. Bruner, J. J. Goodnow G. A. Austin），New York: Wiley （1956）； 23、《三维物体的心内旋转》（Mental rotation of three-dimensional objects）,作者：谢泼德和梅兹勒（R.N. Shepard and J.Metzler） Science , 171, 701-703 （1971）； 24、《人工物的科学》（ The Sciences of the Artificial ）,作者：司马贺（H. A. Simon），MIT Press（1969）； 25、《行为中的顺次问题》（The problem of serial order in behavior）,作者：拉什利（K. S. Lashley）,in Cerebral Mechanisms in Behavior , Wiley, pp. 112-136 （1951）； 26、《心理物理学导论：知觉、神经和社会展望》（ Psychophysics: Introduction to its Perceptual, Neural, and Social Prospects ），作者：史蒂文斯（S. S. Stevens）New York, NY: John Wiley and Sons. （1975）, v, 329； 27、《认知的构架》（ The Architecture of Cognition ），作者：安德森（J.R. Anderson），Cambridge, MA: Harvard University Press （1983）； 28、《思想和语言》（ Thought and Language (Myshlenie i rech'.)），作者：维哥托夫斯基（Lev Vygotsky），(E.Hanfmann and G. Vakar, Trans.). Cambridge, M.I.T Press，(1964 (original work 1934))； 29、《行为的计划和结构》( Plans and the Structure of Behavior ),作者：米勒、加兰特和普里伯拉姆（G.A.Miller E. Galanter and K.H. Pribram），New York, Holt, Rinehart and Winston, Inc.(1960)； 30、《句法理论诸方面》( Aspects of the Theory of Syntax )，作者：乔姆斯基（N. Chomsky），Cambridge, MA: MIT Press (1965)； 31、《认知统一论》（ Unified Theories of Cognition ），作者：纽瓦尔（A. Newell），Cambridge, MA: Harvard University Press (1990)； 32、《控制论(或关于在动物和机器中控制和通信的科学)》（ Cybernetics, or Control and Communication in the Animal and the Machine ），作者：维纳（N. Wiener），New York: Wiley (1948)； 33、《论预测心理学》(On the psychology of prediction),作者：卡内曼和特韦斯基（D. Kahneman A. Tversky）， Psychological Review , 80, 237-251 (1973)； 34、《单个的单元和感觉：知觉心理学的神经元原理》(Single units and sensation: A neuron doctrine for perceptual psychology)，作者：巴罗（H. Barlow）， Perception , 1, 371-394 (1972)； 35、《知觉学习和发育原理》( Principles of Perceptual Learning and Development )，作者：吉布森（E.J. Gibson），Appleton, Century and Croft (1969)； 36、《视知觉的生态学方法》( The Ecological Approach to Visual Perception ),作者：吉布森（J. J. Gibson），(1979)； 37、《自然的范畴》(Natural Categories),作者：罗施（E. Rosch） Cognitive Psychology , 7,573-605 (1973)； 38、《蛙眼告诉蛙脑什么》(What the frog's eye tells the frog's brain),作者：勒特文等（J.Y. Lettvin, H.R. Maturana, W.S. McCulloch W.H. Pitts）， Proceedings of the IRE , Vol. 47, No. 11, pp. 1940-51 (1959)； 39、《为了脑的设计：适应行为的起源》( Design for a Brain: The Origins of Adaptive Behavior ),作者：罗斯（Ashby, W. Ross），New York: Willey (1960)； 40、《博弈论和经济行为》( Theory of Games and Economic Behavior )，作者：冯诺依曼和摩根斯坦（J. Von Neumann O.Morgenstern），( ed.). New York,: Science Editions J. Wiley.（1964）； 41、《简洁视觉表征中的信息》（The Information Available in Brief Visual Presentations），作者：斯伯林（G. Sperling）， Psychological Monographs , 74 (Whole number 498) (1960)； 42、《心、脑和程序》(Minds, brains and programs),作者：塞尔（J.R. Searle）， The Behavioral and Brain Sciences , 3.(1980)； 43、《人类记忆的高速记忆扫描》（High-speed memory scanning in human memory），作者：斯坦恩博格（S. Sternberg）， Science , 153, 652-654 (1966)； 44、《表征知识的框架》(A framework for representing knowledge)，作者：明斯基（M. Minsky），in P. H. Winston (Ed.), The Psychology of Computer Vision . New York: McGraw-Hill, pp. 211-277 (1975)； 45、《语言的生物学基础》（ Biological Foundations of Language ）,作者：伦纳博格（E. H. Lenneberg），New York: Wiley (1967)； 46、《儿童对世界的把握》( The Child's Conception of the World ),作者：皮亚杰（J. Piaget），New York: Harcourt, Brace, and World (1930)； 47、《处理的水平：记忆研究纲要》（Levels of processing: A framework for memory research），作者：克雷克和洛克哈德（F.I. Craik and R. S. Lockhart), Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior , 12, 599-607 (1972) ； 48、《顺序言语反映研究》(Studies of interference in serial verbal reactions),作者：斯特罗普（J. Stroop）， Journal of Experimental Psychology , 18, 643-661 (1935)； 49、《自复制自动机理论》( Theory of Self-reproducing Automata ),作者：冯诺依曼和伯克斯（J. Von Neumann A. W. Burks），Urbana,: University of Illinois Press (1966)； 50、《视觉世界的知觉》( The Perception of the Visual World )，作者：吉布森（J. J. Gibson），Westport, Conn.: Greenwood Press (1950)； 51、《格式塔心理学原理》( Principles of Gestalt Psychology ),作者：考夫卡（K. Koffka,），New York: Harcourt, Brace and Co.(1935)； 52、《论人类视觉系统神经元的存在》（On the existence of neurones in the human visual system selectively sensitive to the orientation and size of retinal images），作者：布莱克莫尔和坎贝尔（C. Blakemore F.W. Campbell）， Journal of Physiology , 203, 203-260 (1969)； 53、《通过组分的认知：人类图像理解的理论》(Recognition-by-components: a theory of human image understanding),作者：比德曼（I. Biederman）， Psychological Review , 94, 115-147 (1987)； 54、《哲学研究》（ Philosophical Investigations ），作者：维特根斯坦（Ludwig Wittgenstein），New York: Macmillan (1953)； 55、《注意力的特征整合理论》(A feature integration theory of attention)，作者：特莱斯曼和格莱德（A. Treisman and G. Gelade） Cognitive Psychology , 12, 97-136 (1980) ； 56、《工作的大脑：神经心理学导论》( The Working Brain: An Introduction to Neuropsychology ),作者：卢里亚（A. R. Luria）New York: Basic Books (1973); 57、《独眼人的知觉基础》( Foundations of Cyclopean Perception ),作者：朱利兹（B. Julesz），Chicago, IL: The University of Chicago Press (1971)； 58、《儿童的实在构造》( The Construction of Reality in the Child ),作者：皮亚杰(J. Piaget), NY: Ballantine Books(1954)； 59、《思想的语言》( The Language of Thought ),作者：福多（J. A. Fodor），New York: Crowell (1975)； 60、《偶发记忆中的编码特异性和处理过程》(Encoding specificity and retrieval processes in episodic memory)，作者：塔尔英和汤姆生（E. Tulving and D.Thompson）， Psychological Review , 80, 352-373(1973)； 61、《学习定式的形成》（The formation of learning sets），作者：哈罗（H. F. Harlow）， Psychological Review , 1949, 56, 51-65 (1949)； 62、《心的模型：走向语言、推理和意识的认知科学》（ Mental models: Towards a Cognitive Science of Language, Inference, and Consciousness ），作者：约翰逊－拉尔德（P. M. Johnson-Laird），Cambridge MA: Harvard University Press（1983）； 63、《计算机不能做什么》（ What Computers Can't Do ），作者：德赖福斯（H. L. Dreyfus），MIT Press（1972）： 64、《科学革命的结构》（ The Structure of Scientific Revolutions ），作者：库恩（T. S. Kuhn），Chicago: University of Chicago Press（1962）； 65、《裂脑》（ The Bisected Brain ），作者：伽扎尼加（M. Gazzaniga），(1970) 66、《意向性立场》（ The Intentional Stance ），作者：丹内特（D. C. Dennett），MIT Press（1987）； 67、《猴脑后颅顶联想皮层：外人格空间内的运算指令功能》（Posterior parietal association cortex of the monkey: command functions for operations within extrapersonal space），作者：蒙特卡斯特尔等（V.B. Mountcastle, J.C. Lynch, A .Georgopoulos, H. Sakata, C.Acuna）； J Neurophysiol 38:871-908（1975）； 68、《不确定性之下的判断：启发和偏见》（Judgments under uncertainty: Heuristics and biases）；作者：特韦斯基和卡纳曼（A. Tversky D. Kahneman）， Science , 185, 1124-1131（1974）； 69、《接近度的分析：带未知距离函数的多维梯度》（The analysis of proximities: Multidimensional scaling with an unknown distance function），作者：谢泼德（R. N. Shepard）， Psychometrika , 27(2), 125-140（1962）； 70、《傅立叶分析在格栅可见度中的应用》（Application of Fourier analysis to the visibility of gratings），作者：坎贝尔和罗伯逊（F.W. Campbell and J.G. Robson）， Journal of Physiology . 197: 551-566（1968）； 71、《记忆》（Working memory），作者：巴德雷和希齐（A.D. Baddeley and A.D. Hitch），in G. Bower (Ed.), The Psychology of Learning and Motivation , Vol. 8; pp 47-89). New York: Academic Press（1974）； 72、《语言、思想和实在选集》（ Language, Thought and Reality; Selected Writings ），作者：沃尔夫（B. L. Whorf），（ed. by J. Carroll），Boston, MA: MIT Press （1956）； 73、《二个皮层视觉系统》（Two cortical visual systems），作者：恩格尔莱德和米什金（L.G. Ungerleider and M. Mishkin），in D.J. Ingle, M.A. Goodale, and R.J.W. Mansfield (Eds.), Analysis of Visual Behavior . Cambridge, MA: MIT Press （1982)）； 74、《知觉元》（ Perceptrons ），作者：明斯基和帕泊特（M. Minsky S. Papert），Cambridge: MIT Press（1969）； 75、《感觉机制、冗余度减少和智能》（Sensory mechanisms, the reduction of redundancy, and intelligence），作者：巴罗（H. B. Barlow）， Proceedings of the symposium on the mechanization of thought processes . National Physical Laboratory. HMSO, London（1959）； 76、《双测海马突起损伤后的最近记忆丧失》（Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions），作者：斯科维尔和米尔纳（W. B. Scoville and B. Milner）， Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry , 20（1957）； 77、《记忆》（ Working Memory ），作者：巴德雷（A. Baddeley），Oxford University Press（1986）； 78、《脚本、计划、目标和理解》（ Scripts, Plans, Goals, and Understanding ），作者：珊科和阿贝尔森（R. C. Schank and R. P. Abelson）Hillsdale, NJ: Erlbaum（1977）； 79、《心的测时探究》（ Chronometric Explorations of Mind ），作者：波斯纳（M. I. Posner），Hillsdale, N.J.: Lawerence Erlbaum Associates（1978）； 80、《形式、颜色、运动和深度的分异：解剖学、生理学和知觉》（Segregation of form, color, movement and depth: Anatomy, physiology and perception），作者：利文斯顿和胡伯尔（M. Livingstone D. Hubel）， Science , 240(4853):740-9 （1988）； 81、《生物学运动的视知觉及其分析模型》（Visual Perception of biological motion and a model for its analysis），作者：约翰森（G. Johansson）， Perception Psychophysics , Vol. 14 (2); 201-211（1973）； 82、《梦的解析》（ The Interpretation of Dreams ），作者：弗洛伊德（S. Freud），(1st English Edition) London: George Allen and Unwin Ltd.（1927）； 83、《解释的性质》（ The Nature of Explanation ），作者：克里克（K. Craik），Cambridge, England: Cambridge University Press（1943）； 84、《运动的协调》( The Coordination and Regulation of Movements )，作者：伯恩斯坦（N.A.Bernstein），Oxford, New York: Pergamon Press（1967）； 85、《神经系统的整合行动》（ The Integrative Action of the Nervous System ），作者：谢林顿（Sir Charles S. Sherrington），New York: Scribner's Sons（1906）； 86、《走向文本理解和生产的模型》（Toward a model of text comprehension and production），作者：金驰和范德迪克（W. Kintsch and T. A. van Dijk）， Psychological Review , 85, 363-394（1978）； 87、《神经达尔文主义：神经元组选择理论》（ Neural Darwinism: The Theory of Neuronal Group Selection ），作者：埃德尔曼（G. M. Edelman），New York: Basic Books（1987）； 88、《光和视网膜的理论》（Lightness and retinex theory），作者：兰德和麦克凯恩（E. H. Land and J. J. McCann）， Journal of the Optical Society of America , 61 (1), 1-11（1971）； 89、《作为认知映射的海马状突起》（ The Hippocampus as a Cognitive Map ），作者：奥基弗和内达尔（J. O'Keefe and L. Nadel），Behavioral and Brain Sciences, vol 2(4)（1979）； 90、《猿的智力》（ The Mentality of Apes ），作者：科勒（W. Koehler），New York: Harcourt and Brace（1925）； 91、《猿和儿童的语言理解》（Language comprehension in ape and child），作者：萨维奇－伦堡（E. Sue Savage-Rumbaugh）， Monographs of the Society for Research in Child Development (serial no.233), vol 58, nos. 3-4 （1993）； 92、《灵长类前叶皮层回路和通过表征性记忆对行为的调节》（Circuitry of primate prefrontal cortex and the regulation of behavior by representational memory），作者：哥德曼－拉齐克（P.S. Goldman-Rakic）， Handbook of Physiology , vol5(1), American Physiological Society, Bethesda, MD: 373-417（1987）； 93、《婴儿的话语知觉》（Speech perception in infants），作者：埃玛斯等（P.D. Eimas E.R. Siqueland, P. Jusczyk, J. Vigorito）， Science Vol 171 (3968), 303-306（1971）； 94、《心理学术语的运筹学分析》（The Operational analysis of psychological terms），作者：斯金纳（B. F. Skinner）， Psychological Review , 52, 270-277（1945）； 95、《神经元群落向量的思维旋转》（Mental rotation of the neuronal population vector），作者：乔治泊罗斯等（Georgopoulos, Apostolos P., Lurito, Joseph T., Petrides, Michael., Schwartz, Andrew B., et al.）， Science . Vol 243(4888), Jan 1989, 234-236（1989）； 96、《意识的解释》（ Consciousness Explained ），作者：丹内特（D. C. Dennett），Boston, MA: Little, Brown and Co.（1991）； 97、《来自运动结构的解释》（The interpretation of structure from motion），作者：乌尔曼（S. Ullman）， Proceedings of the Royal Society of London B., 203, 405-426（1979）； 98、《荒野的认知》（ Cognition in the Wild ），作者：希金斯（E. Hutchins），Cambridge, Mass: MIT Press（1995）； 99、《认知技巧的获得》（Acquisition of cognitive skill），作者：安德森（J. R. Anderson）， Psychological Review , 89, 369-406（1982）； 100、《人类的记忆：一种提议的体系及其控制过程》（Human memory: A proposed system and its control processes），作者：阿特金森和席夫林（R.C. Atkinson and R. M. Shiffrin），in K. W. Spence and J. T. Spence (Eds.), The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory (vol. 2). New York: Academic Press.（1968）。 (有些地方过于专业，难免有误译，如见有错误请告我改正。） 出处：http://www.cogsci.umn.edu/OLD/calendar/past_events/millennium/final.html
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鼻涕物理学
zhangxw 2008-11-9 12:01
鼻涕物理学 20081109 ，张学文 旁白 1 ：今天博客上有屁生物学，塔灰物理学二文，我现在再凑个鼻涕物理学 。 先说明我对生物学是一窍不通，下面的话就是小学生的问题了。 不必讳言，大家都流过鼻涕。我的问题是： 1. 鼻涕是人体内本来就有的，还是在特定的情况新生成的？它是从胃里流出来的？还是从肺里流出来的？其生物学意义是什么？ 2. 如果是从人体内流出来的，它是在什么力量的作用下流出来了，它符合流体力学吗？为什么？ 3. 鼻涕的成分中是否有我们吸空气时，截留的空气中的某些物质？（如灰尘，其截留服从什么规律，有什么生物学意义？） 4. 鼻涕是否是呼出的空气的凝结物？其形成的物理条件、物理过程是什么？ 5. 单位时间形成的鼻涕的数量与那些因素有关？ 6. 鼻涕的成分与那些因素有关？ 7. 鼻涕对人体健康状况有提示意义吗？能通过检查鼻涕而知道人生了什么病吗？ 8. 过去是否有关于鼻涕的研究、论文、专著？ 旁白 2 ：我认为这些问题值得研究，我估计它也可以是我们没有很好研究的一种凝结现象，气体中的一部分物质的凝结现象，就像空气中的水分凝结为雨滴。
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塔灰物理学
zhangxw 2008-11-9 11:25
塔灰物理学 20081109 张学文 旁白 1 ：今天博客上有文章追亿 叶企荪 教授，这使我想起了他在物理学课上給我们（ 1954-1955 ）讲的一个故事：某人用一生的时间研究肥皂泡（真无聊），结果发现了表面张力的规律。这个故事告诉我不要小看不起眼的怪问题。 旁白 2 ：今天博客上有文章提出屁生物学，怪！ 借着这两点，我现在提出塔灰物理学问题 Tahui ，是小时候从母亲那里学来词。它类似蜘蛛网有时出现于长久没有打扫的屋角附近。究竟 Tahui 两个字如何写，我一直不知道。比及提笔写本博客文字，才查出来是塔灰这两个字。 显然没有人喜欢塔灰，文学家也没有必要写它，问题是你分析过塔灰吗？ 我想过这个问题，觉得这里面大有文章，说不定会有重要理论发现。但是，我没有研究结果。我目前只有问题，如： 1. 塔灰的成分是什么？（我猜塔灰应当就是一般的灰尘团聚在一起而形成的） 2. 塔灰是如何形成的？是同时形成的，还是先形成主干线，再形成支线，为什么？ 3. 为什么塔灰是线，而不是面或者体？ 4. 塔灰有固定拓扑结构吗，为什么？ 5. 如果一个房间长期不打扫，塔灰会一直长大吗？ 6. 塔灰是否有最大长度、最大质量，最大平面？ 7. 不同质地的墙面对塔灰的形成有影响吗？ 8. 不同的墙角形状对塔灰的结构有影响吗？ 9. 形成塔灰的物理条件是什么，为什么？它启示了什么？ 10. 我们已经有的物理学知识是否可以预言塔灰应当存在？研究塔灰的秘密是否可能引入新的物理学知识？
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汇集全球三分之一智慧的照片
daijingwei 2008-9-25 01:25
1927年，第五届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开了，因为发轫于这次会议的爱因斯坦与玻尔两人的大辩论，这次索尔维峰会被冠之以最著名的称号。一张汇聚了物理学界智慧之脑的明星照则成了这次会议的见证，十数个涵盖了众多分支的物理学家都留下了他们的身影，爱因斯坦、玻尔更是照片的灵魂人物。参加这次会议的二十九人中有十七人获得或后来获得诺贝尔奖。 此张就是摄于国际索尔维物理研究所，也就是号称汇集全球三分之一智慧的照片 第三排：奥古斯特皮卡尔德、E. Henriot、保罗埃伦费斯特、Ed. Herzen、Thophile de Donder、欧文薛定谔、E. Verschaffelt、沃尔夫冈泡利、沃纳海森堡、R.H.福勒、里昂布里渊， 第二排：彼得德拜、马丁努森、威廉劳伦斯布拉格、Hendrik Anthony Kramers、保罗狄拉克、亚瑟康普顿、路易德布罗意、马克斯波恩、尼尔斯玻尔， 第一排：欧文朗缪尔、马克斯普朗克、玛丽居里、亨得里克洛仑兹、阿尔伯特爱因斯坦、保罗朗之万、Ch. E. Guye、C.T.R.威尔逊、O.W.里查森 照片的前排，坐着的都是当时老一辈的科学巨匠，中间那位当然谁都认识，那就是 爱因斯坦 ，他其实应该算一个跨辈份的人物。左起第三位那个白头发老太太就是 居里夫人 ，她是这张照片里唯一的女性。1867年出生的居里夫人（Marie Curie，1867－1934）尽管受教育较晚，却一点都没阻拦她在物理学、化学等领域的研究和所作的贡献。居里夫人凭着坚韧的精神前进在严肃的学术领地中，她选择放射性作为其一生要攻克的领地，研究了许多物质，发现钍及其化合物的特性与铀相同。研究沥青铀矿时，她发现了镭和钋。1910年她成功地分离了纯镭。因居里夫人的突出贡献，她曾两次获诺贝尔奖，1903年的物理奖，1911年的化学奖。 在爱因斯坦和居里夫人当中那位老者是真正的元老级人物荷兰物理学家 亨德瑞克安图恩洛仑兹 （Hendrik Antoon Lorentz，18531928，前排左四），电动力学里的洛伦兹力公式，是与麦克斯韦方程组同等重要的基本原理，爱因斯坦狭义相对论里的洛伦兹变换也是他最先提出的。在莱顿大学任教期间他创立了电子论，并与塞曼因研究磁场对辐射现象的影响，发现塞曼效应，分享了1902年度诺贝尔物理学奖。他不仅是物理学界的明星人物，由于其通晓人文地理，且掌握多门外语，是国际物理学界的各种集会很受欢迎的主持人，此次物理学家的峰会便是由其主持。 左起第二位则是量子论的奠基者 马克斯普朗克 （MaxPlanck1858～1947，前排左二），德国物理学家，量子力学之父，他在解释黑体辐射问题时第一次提出了量子的概念。参加这届索尔维会议时他已经69岁，德高望重，是当然的前辈。19世纪末，扬弃古典物理学的观念已提上日程。因而消除牛顿力学和麦克斯韦电磁场这两大理论之间的不一致，就成为二十世纪物理学发展的前提。普朗克此时提出了一个大胆的假说，在科学界一鸣惊人。这一假说认为辐射能（即光波能）不是一种连续的流，而是由小微粒组成的。他把这种小微粒叫做量子。普朗克的假说与经典的光学学说和电磁学说相对立，使物理学发生了一场革命，使人们对物质性和放射性有了更为深刻的了解。 这一排里还有提出原子结合能理论的 保罗朗之万 （Paul Langevin，18721946，前排右四）。他生于巴黎，1905年他看到爱因斯坦的论文后，对相对论表示了浓烈的兴趣，并和爱因斯坦结下了深挚的友谊。他形象地阐述相对论并作了大量宣传工作，因而有朗之万炮弹的美称。1931年，正值九一八事变发生，朗之万受国际联盟委托来中国考察教育，对中国人民的抗日活动表示声援。他甚至呼吁中国物理学界联系起来，催化了当时酝酿已久的中国物理学会成立。朗之万本人也成为中国物理学会第一位名誉会员。 发明云雾室的 威尔逊 也在这一排，同样堪称德高望重。 第二排右起第一人是与爱因斯坦齐名的哥本哈根学派领袖 尼尔斯玻尔 ，玻尔第一个提出量子化的氢原子模型，后来又提出过互补原理和哲学上的对应原理，他与爱因斯坦的世纪大辩论更是为人们津津乐道。 玻尔旁边是德国大物理学家 马克斯玻恩 （MaxBorn，1882－1970，中排右二），量子力学的奠基人之一。从1923年开始，他致力于发展量子理论。由于他从具体的碰撞问题的分析出发，提出了波函数的统计诠释波函数的二次方代表粒子出现的概率，于1954年获得了诺贝尔物理学奖。他提出了量子力学的概率解释。 再往左，是法国革命王子 德布罗意 （Louls－Victorde Broglie，1892－1987，中排右三），物质波理论的创立者。1924年11月，德布罗意在博士论文中阐述了著名的物质波理论，并指出电子的波动性。这一理论为建立波动力学奠定了坚实基础。由于这一划时代的研究成果，使他获得1929年的诺贝尔物理学奖，同时也使他成为第一个以学位论文获得诺贝尔奖金的学者。 德布罗意左边，是因发现了原子的康普顿效应而著称的美国物理学家 康普顿 （AHCompton，18921962，中排右四），他于19221923年间研究了X射线经金属或石墨等物质散射后的光谱。在索尔维的峰会上，他倾心于他的实验成果，报告了康普顿实验以及其和经典电磁理论的不一致，而劳伦斯布喇格则做了关于X射线的实验报告。 再左边，则是英国杰出的理论物理学家 保罗AM狄拉克 （Paul Adrien Maurice Dirac，1902－1984，中排左五）。他长期从事科学研究，创立量子电动力学；1928年建立狄拉克方程，即相对论形式的薛定谔方程；这个貌似简单的方程式从理论上预言了正电子的存在，具有划时代的意义；它对原子结构及分子结构都给予了新的诠释。1935年他曾来中国，在清华大学讲学，并曾被选为中国物理学会名誉会员。 这一排里，还有发明粒子回旋加速器的 布喇格 。出现在照片中的 威廉亨利布喇格 （W.H.Bragg，1862－1942，中排左三）是 康普顿 的父亲，现代固体物理学的奠基人之一。由于在使用X射线衍射研究晶体原子和分子结构方面所作出的开创性贡献，他与儿子分享了1915年诺贝尔物理学奖。. 　 第三排右起第三人，就是量子力学的矩阵形式的创立者 海森堡 （Werner Karl Heisenberg，1907－1976，后排右三），他更是为后人留下了一个神秘诡谲的海森堡之谜，测不准原理也是他提出来的。。二战期间，纳粹德国召集众多科学家研制原子弹，海森堡是其中核心人物，但最后德国并没有造出原子弹，有一说法正是海森堡没有尽全力，但海森堡本人一直拒绝披露其中的真相。 他的左边，是他的大学同学兼挚友 泡利 。美籍奥地利科学家 沃尔夫冈泡利 （Wolfgang Pauli，1900－1958，后排右四）是迎着20世纪的曙光来到世界的，父亲、教父坚深的物理学背景使其从小在物理学的润物细无声中成长。泡利是上世纪主要的理论物理学家之一。不相容原理、核子自旋的假设、中微子的假设，以及粒子自旋和统计之间关系的阐述，都是他对物理学的发展作出的卓越的贡献。泡利是泡利不相容原理和微观粒子自旋理论泡利矩阵的始作俑者。他与海森堡同在索末菲门下学习时，经常不按老师的要求循序渐进，而是自搞一套，老师竟也完全同意并鼓励他们这样做。 右起第六人，就是量子力学的波动形式的创立者 薛定谔 （Erwin Schrodinger，1887－1961，后排右六），量子力学里薛定谔方程，就像经典力学里的牛顿运动方程一样重要。20世纪20年代，因为量子力学的发展，薛定谔的名字与爱因斯坦、玻尔、玻恩、海森堡等捆在了一起，而那只半死半活的薛定谔的猫更是科学史上著名的怪异形象之一。1933年，薛定谔因建立描述电子和其他亚原子粒子的运动的波动方程，获得诺贝尔物理奖。在爱因斯坦和玻尔的论战中，他是支持爱因斯坦最有力的科学家。 以上这些人物，是二十世纪物理科学的最杰出代表，他们在量子论和相对论两个方向上所做的贡献，不仅彻底改变了人们的物质生活，而且改变了人类的思维方式和时空观念。在知识界可以这样说，不懂得这些思想的人，基本上可以视为落后于这个时代。 　　他们都先后获得过诺贝尔物理奖。诺贝尔奖金之所以被公认为科学界的最高荣誉，实际上正是因为在二十世纪前期，年年都授予这些人，从而确立了这项奖金的威信。
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[技术观察]期盼LHC
blueyye 2008-8-3 16:10
科学界尤其是物理学界期盼已久的LHC（大型强子对撞机）总算开始运行了。这一造价高达50亿美元的当今世界最大的粒子加速器，位于阿尔卑斯山法国和瑞士边界地下175米处一个长26.6公里的混凝土环形轨道上；这一在-271C低温环境下运行的机器将把质子束加速到7TeV进行对撞，其能量相当于重400吨的火车以时速192公里撞击一个比质子还小的地方。与美国花了20亿美元建造超级超导对撞机壮志未酬（只在德州留下个全宇宙最昂贵的地洞）相比，欧洲算是大功告成。 成千上万台电脑组成的CERN Grid（欧洲粒子物理研究中心网格）已准备好处理LHC即将产出的海量数据。LHC承载着科学界太多期盼，其中最迫切的是要从高能对撞结果中找到希格斯玻色子，以完善自弱电统一到标准模型的实验验证（诺奖已经授出好几个却不知希格斯机制究竟是真实还是假设）。 如果LHC找不到希格斯玻色子，为世界带来质量的希格斯机制就要破产，物理学的麻烦可就大了；而如果LHC找到了希格斯玻色子甚或一并发现了超对称粒子，物理学就将再度辉煌。但愿LHC能让物理梦圆，否则面临物理重建
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掷骰子、轮盘赌、抽奖…的等概率实验也是物理学实验
zhangxw 2007-7-7 22:01
掷骰子、轮盘赌、抽奖的等概率实验也是物理学实验 张学文 20070707发表于奇迹论坛和个人网站的《组成论》评论、补充部分 提到物理学实验容易想到伽利略的斜面上的落体，牛顿的三棱镜对光的分解以至现代的粒子对撞机等等。而人们在游戏、赌博活动中进行的掷骰子、轮盘赌、抽奖活动，从来都认为是赌博或者游戏，没有人认真的当成物理学实验。 但是细细想来，掷骰子、轮盘赌、抽奖确实是一种实验，可它显然不是化学实验、生物实验而只能把它们归入物理学的实验范围中。 物理学实验有的十分复杂，有的就比较简单。现代的粒子对撞机里进行的实验十分复杂，伽利略的自由落体实验，牛顿的三棱镜对光的分解就比较简单。我们现在要补充说明的认识是：比大家公认的简单的物理学实验更简单的实验，依然是物理学实验！掷骰子、轮盘赌、抽奖就是例子。在这类实验中我们不去证实某些认识，而仅是在很多个可能结局中认可其中的一个。我们对实验的要求是在实验前无法测定那个结局的出现的概率更高一些。既要求实验设备（赌具）提供的实验结果必须是各个结局的出现概率相同。例如掷骰子用的骰子是正六面体，材料要十分均匀，重心居中。 我们主张把概率论和统计学归入物理学，同时我们自然地，合理地主张把掷骰子、轮盘赌、抽奖活动当成物理学实验一类十分简单、又严格的物理学实验。 概率与统计知识回归到物理学，这扩大了物理学的内容，也使概率与统计找到了自己的准确的归根，它们在数学里的寄生、不受重视的局面有就结束了。 概率与统计知识归入物理学也就把随机论植于物理学的正统根基地位。物理学自然不是决定论的一统天下了。
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物理学与文学
jlpemail 2007-2-13 07:49
有人认为物理和文学距离比较遥远。没有看薛定鄂传记之前，我也是这么想的。看了之后，我如获至宝地发现了，他老人家也能写爱情诗，是1956年他69岁写给希拉的。可惜，译文比较蹩脚，我想原文肯定要优美得多。其中末尾六句是这么写的： 在广阔的空间里 所有一切都不存在。 只有我和你， 只有我们的欢乐。 我再也回不去了， 除非和你在一起。 （开头的那几句肉麻的就不抄录了） 科学（包括物理学）和文学并不矛盾，是相辅相成的。有意思的是，假如把你理解为物理学或者其他科学，也说得通。科学家对于科学的迷恋恐怕是不亚于他们对终身伴侣的热爱。对于事业心特强的科学家来说，陪伴他们更多的伴侣，就是他们的事业科学。 物理的确是迷人的，当老师敲击音叉，引起其他音叉共鸣之时，当我们谈起伽利略在著名的比萨斜塔，抛下两颗质量悬殊的球儿，它们同时落地；或者谈起阿基米德洗澡时的灵感、牛顿由坠地的苹果引发的思考和发现；再或者我们津津乐道华裔学者杨振宁、丁肇中、朱棣文荣获某届诺贝尔物理学奖。这些都像化学老师手中点燃的镁条一样，发出奇异的光芒，感动着每一颗年轻的心。我想，许多人没有取得科学上杰出的成就，并不是由于他们智商太低，而是他们压根对科学不感兴趣，他们经商去了，挣钱去了，或者是沿着仕途的金字塔向上爬去了。 物理早已不是牛顿、伽利略的时代了，也不是爱因斯坦的时代了，甚至也不是杨振宁时代了。现代的物理已经不是个人时代了，是团队时代，但更需要个人的奋斗。
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