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来 科普：元素从何而来
热度 7 岳东晓 2013-5-29 04:52
有湾友问道，元素从何而来？ 人类以前是不知道什么氧啊，氢啊之类的，只是凭着原始的直觉，以水、火之类作为元素。后来化学发展了，人们开始知道有不同的元素，门捷列夫还列了个元素周期表。后来物理学取得发展，知道原子的概念。至于人类知道原子核里有质子与中子，只有80年历史。但随后，人类对于自然界的理解取得爆炸性的突破，我们进一步知道质子中子是由三个夸克组成。 与人类的大多数所谓学说不同，物理科学不是泛泛的空谈，物理学的表达形式是精确数学方程，而且是与实验结果能精确吻合的数学方程。比如说，神九上天的轨道只是牛顿力学方程的计算，但你不会算，就没法玩，算错一点，飞船可能就出事了。所以，虽然牛顿已经去世300多年了，地球上大部分民族还不会造飞机，能放卫星的就更少了。 具体到夸克的运动方程是基于SU（3）的杨-米尔斯量子规范场论。这个杨就是杨振宁。搞清了小到中子、质子的粒子的方程，我们就可以解释元素的来源了。 爱因斯坦之前的人以为宇宙是不变的，爱因斯坦自己也以为宇宙是不变的。但有人拿爱因斯坦的引力方程一算，发现宇宙应该膨胀。宇宙大爆炸理论是当今宇宙学的一个模型，来自爱因斯坦引力方程的一个解。之所以叫大爆炸，是因为这个理论刚推出来的时候，遭到嘲笑，被嘲笑者起了个大爆炸的名称---big bang theory。 但科学理论这东西是不管是否有人嘲笑的，关键是看理论是否与现实相对应。大爆炸理论解释了我们观测到的各种宇宙现象，与观测结果极为吻合，而其他理论无法解释天象观测，结果big bang成了当今公认的标准宇宙模型。 宇宙大爆炸后最开始时温度极高，中子、质子、电子之间都是可以互相转换的，可谓一片高能混沌。随着宇宙的膨胀，温度开始下降，当温度降到一个程度，中子、质子可以稳定存在，中子与质子数量开始达到一个平衡。由于中子质量比质子大一点，因此质子数量约为中子数量的5倍（这可以通过统计物理的所谓玻尔兹曼分布计算）。然后中子与质子结合，形成氦原子，而剩下的质子就是氢原子了。所以，这个宇宙中氢原子与氦原子的比例约为4比1，这个比例与实际观测接近。换言之，宇宙中的物质主要是氢，占75%，其次是氦，占25%。由于宇宙急剧膨胀，温度、密度急剧降低，除了极小量的锂原子外， 其它的元素还来不及形成。 那么其他的元素，比如说氧元素是怎么形成的呢？这些是恒星内部聚变的产物。大家知道，在太阳内部，氢聚变成氦，产生能量，但氦原子还可以继续聚变成更重的元素。碳啊、氧啊、硅啊，还有毒死人的铊，等等等就是在太阳这样的恒星内部“烧”出来的。 但是恒星内元素聚变到铁就很难继续了。因为在铁之前，轻的元素聚变能产生能量，这些产生的能量维持继续聚变需要的高温，但聚变到铁的时候，却需要消耗能量，这就导致温度降低，也就导致聚变无法自我维持下去。 那么比铁更重的元素，如黄金是怎么来的呢？ 当一颗恒星烧完燃料，变成一个大铁球的时候，如果质量超过一个大小，引力很大，而没有其他力抵抗引力，这个星体就会发生所谓坍塌、星体剧烈缩小、温度急剧增高，最后产生超新星爆发。我曾经写过一个超新星的科普，可以参考。更重的元素就是在超新星爆发过程中产生的。 所以，难怪黄金那么稀有，那都是超新星爆发的遗迹，是STAR DUST啊。
22278 次阅读|24 个评论
来 绝对精彩科普， 实在是不顶不行
热度 6 虎老 2013-5-21 02:39
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embeddedv=a5RXQTbjWIg
9231 次阅读|13 个评论
来 科普：热气球的浮力
热度 4 岳东晓 2013-3-1 06:51
两千多年前，阿基米德在澡盆洗澡时突然悟出一个原理：水中物体受到的浮力等于它排开水的重量。为什么呢？因为物体底部的压力大，顶部压力小，如果你计算一下，就会发现这个压力差正好等于其排开的流体的重量。这个原理适用于其他流体，如空气。 现在我们来计算一下一个热气球的净浮力。假设该气球体积为 V ,空气气压为 P ，气球外温度为 T_0 ，气球内温度为 T_1 ， 运用中学物理的理想气体方程 ， PV=nRT ,我们就可以计算浮力了。 排开的空气体积为V，排开的空气量（摩尔数）为 n_0=\frac{PV}{RT_0} 。而气球内空气量为 n_1=\frac{PV}{RT_1} 。 净浮力为 n_0-n_1 乘以空气的平均分子量。我们有 n_0-n_1 = \frac{PV}{R} \left(\frac{1}{T_0}-\frac{1}{T_1}\right) = \frac{PV}{R} \frac{T_1-T_0}{T_1T_0} 假设气球体积为1000立方米，气压为一个大气压（ 10^5 pa),气温为27摄氏度约（300K), 气球内气体温度为77摄氏度 （350K），我们得出 n_0-n_1 = 1000\times10^5 (350-300)/300/350/8.3 = 5737 （摩尔）。每摩尔的空气质量约为29克，或者说0.029千克。 因此，这个气球的升力为 5737*0.029 = 166公斤。应该可以载一个人与相应的燃料了。 1000立方米的气球多大？球的体积为 \frac{4\pi}{3} r^3 。得出1000立方米的气球直径约12.4米。 假设要载10倍的重量，那么体积就得增加到10倍，1万立方米，气球的直径必须达到约27米。 当然了，如果提高气球内的温度，则可以得到更大的升力。 由上可见，要获得较大的升力，必须提高气球内外的温度差，而且如果气温高，在同样温度差下，升力会变小。在炎热的沙漠地带，气温高，要获得足够升力，就得提高气球内温度，这就对气球材料的耐热性提出了考验。
7419 次阅读|3 个评论
来 科普：追究埃及热气球事故的责任
热度 10 岳东晓 2013-3-1 03:02
科普：追究埃及热气球事故的责任
前几天埃及发生一起重大事故，一些游客乘坐热气球观赏埃及的壮观景色，返回地面时在离地5米左右高度突然起火，最终热气球烧毁，19人坠落死亡，其中包括9名中国香港游客，仅两名乘客生还。生还者之一是一名男子，其妻子也在气球上，不幸遇难。 这起事故是谁的过失？ 两名生还者负有不可推卸的责任。 什么是热气球？三国诸葛亮发明的孔明灯是人类有记载的最早热气球。其原理非常简单，就是用火加热气球内的空气，使之比重变小，小于外面相对较冷的空气的比重。 阿基米德早在两千多年前就发现 浮力原理： 浮力等于物体排开的流体的重量。也就是说，气球受到的浮力等于它排开的冷空气重量，由于热气球内的空气较轻，当这个 空气的浮力略大于气球（包括其载重）重量，热气球就会往上飞。净浮力=浮力减去重量。 热气球需要降落时，可以减小火势，使气球内空气温度稍微降低，也就使气球内空气比重稍微增大，浮力小于重量，净浮力变为负值，就可以降落。但降落时 浮力也不能太小，否则气球下降太快，一头撞在地上是不行的。因此，下降时，浮力基本是与重量平衡的。浮力~重量，净浮力基本为0。 埃及这个事故中，气球在离地5米时起火，这时如果冷静处置也许并没有大碍。但是有两名乘客突然跳出，而且根据照片看，至少其中一人是一个胖子，至少200磅。浮力基本还是原来的大小，但气球重量减轻了两个人的重量，换言之，整个气球获得了几百磅的净浮力，于是加速上升。 升到数十米高度时，火势越来越大，把气球烧毁，乘客坠落....悲剧。
5639 次阅读|5 个评论
来 科普：微波炉原理揭秘（4）
热度 5 岳东晓 2013-2-3 04:37
微波炉原理揭秘本来写完了，但今天看到另一种说法，说是在微波炉中加热食物，温度可能高于摄氏100度，达到120以上，导致氨基酸发生某些反应，产生致癌物质。 这个说法也没有参考文献，无从验证。但是人类从使用火开始，就经常把肉放在火上面直接烧烤，新疆羊肉串也是这个烤法，蛋白质啊、脂肪啊在火苗上烤的黑乎乎的，部分都成焦炭了，加点辣椒粉，还蛮好吃；西方人喜欢用烤箱，经常也是200度以上的温度，鱼肉表面烤焦是常有的事，吃起来很脆的；就连煮饭，锅底的温度也高于100，最后产生锅巴。我看大家一点也没有怕得癌症嘛。 也许这些吃法确实吃进去了可能导致基因突变甚至可能致癌的物质，但如果我们每一个可能的细节都得这么讲究，就活得很累，活不起，甚至没法活了。
4848 次阅读|5 个评论
来 科普：微波炉原理揭秘（3）
热度 7 岳东晓 2013-2-2 04:41
我们使用的WIFI无线网络的微博频率与微波炉的频率几乎相同，都是2.4GHz左右，手机信号频率也接近，如果微波炉的微波有害，那我们就都危险了。 在 微波炉原理揭秘（1）（2） 中，我们推翻了炉波使单个水分子转动的说法，并且基本确认，炉波导致的运动是水中氢键结构的一种振动。这在物理中称为集体激发(collectiveexcitation)，用量子的语言说，就是所谓声子。光的量子叫光子，声子顾名思义就是机械波的量子。 清楚了这些基本概念之后，我们可以初步判断，微波炉是无害的。 通常说微波炉有害的根据是，微波的作用直接导致食物中分子结构、化学成分的发生形形色色的变化，虽然我们不知道这些变化是什么，但其中肯定有致癌因素。现在我们清楚，炉波中的光子能量太小，根本不足以使食物中的分子发生能级的跃迁；炉波能量传递的方式是通过激发水中的集体振动，这种集体振动再被转换为其他形式的热运动，导致温度升高。因此，微波炉对食物产生的最终效果与通过其他方式加热并没有本质的区别。 从这个角度，微波炉比在太阳下晒谷子、晒肉安全。阳光中有高能量的紫外线，虽然比例小，但单个光子具有几个电子伏的能量，足以使食物内的分子结构发生突变。人在太阳下暴晒一阵或脱皮就是这个原因---紫外线光子导致皮肤细胞内的某些分子键断裂，皮肤细胞死亡。人类从古至今都食用太阳紫外线处理过的肉，好像没有明显的癌变作用。 另外，我们所存在的空间充满了微波。这是宇宙大爆炸留下的遗迹。宇宙膨胀到一定程度时，温度降低至3000°左右，电子开始与质子结合，形成氢原子，这时整个宇宙开始由不透明的等离子状态变得透明。这些光子的能量对应于3000度的温度。之后，宇宙继续膨胀了100倍，导致3000度温度的光子波长被拉长100倍，变成了微波，这就是所谓微波背景辐射。这个辐射的频率高达160GHz，是微波炉的60多倍。地球上的各种生物在这个背景辐射中存在了多少亿年也没有事嘛。
个人分类: 科普|6948 次阅读|13 个评论
来 科普：微波炉原理揭秘（2）
热度 5 岳东晓 2013-1-31 09:54
在 微波炉原理揭秘（1） 中，我对常见微波炉原理的说法进行了数量级分析。这种说法是 【 微波炉上的电磁波每秒锺要转二十几亿圈，水分子们以这样的 速度跟着转，自然也就浑身发热】。通过简单的计算，水分子转动的量子能级对应的频率高达$10^{13}$GHz,是微波炉频率的上万倍，达到红外的范围了。因此微波炉的微波（下面简称炉波）根本不可能使水分子跃迁到更高的转动能级。相对于水分子的转动频率来说， 炉波变化极慢，相当于静电场。因此，我们可以排除炉波使水分子旋转的说法。 要验证上述的分析，可以做一个实验。在一个封闭的玻璃瓶里放少量的水，放入微波炉中加热，可以想见，水会被变成气体，水分子可以自由运动、自由转动，如果这个水气瓶继续在微波炉中转，温度是否会持续升高？根据我们上面的分析，应该不会。因为水分子的转动能级远高于微波频率，气体状态的水无法吸收微波。换言之，这瓶子水气对与炉波来说是透明的，也就无法继续吸收能量，继续加热了。 在微观角度，炉波就是大量的光子，但这些单个光子的能量非常低，不足以使水分子转动，但我们知道，微波炉确实能加热水，所以炉波的光子也确实被水吸收了。因此，我们必须寻找在微波频率的能级跃迁机制。 那么微波炉加热的机制是什么呢？ 十万个为什么里似乎有这样的故事：水虽然是液体，但由于所谓氢键的存在，在小范围内水分子是有规律排列的，有点类似于晶体的结构。这种结构处于其他类似结构的包围之中，有其对应的振动模式---就是所谓声子。可以想象，由于这种结构由许多水分子结合而成，其整体振动频率也就大大低于单个分子的转动频率，而可以低到微波的频率。 水中的氢键结构是微波炉工作的机理。 参见：U. Kaatze, R. Behrends and R. Pottel, Hydrogen network fluctuations and dielectric spectrometry of liquids, J. Non-Cryst. Solids 305 (2002) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022309302010840
个人分类: 科普|9530 次阅读|12 个评论
来 科普：微波炉原理揭秘（1）
热度 8 岳东晓 2013-1-29 16:30
刚看了那篇关于微波炉原理的科普，大意说：微波炉里的电磁频率为2.45GHz（跟Wi-Fi无线网络频率基本相同），也就是每秒24.5亿次震荡，水分子由于氧原子略带负电、而氢原子略带正电，在电场中会转动，【 微波炉上的电磁波每秒锺要转二十几亿圈，水分子们以这样的 速度跟着转，自然也就浑身发热，温度在短时间内就急剧升高了】。 我在网上查了一下，好像这是微波炉加热的原理的一般说法:水分子在随着微波中电场而转动，电能转换为热能。 但对于懂点科学的人来说，想当然而缺乏计算的思维是不靠谱的。稍微思考一下，发现这个水分子转动的说法有问题。 100多年前，人们用光照射金属，发现有时金属里的电子跑出来，这叫着光电效应。但是人们进一步实验发现，光的频率越高，金属中被“照”出来的电子速度也越大，也就是电子能量越高；把光的强度增大，跑出来的电子数量也增加，但电子的最大速度不变。光的频率如果低于某个值，那么无论怎样增加光的强度，也不会有电子跑出来。爱因斯坦对此作出了解释，他推论，光由光子组成，每个光子的能量等于普朗克常数乘以其频率，$E=hf$。光电效应是一个光子打在金属里的电子上，使之挣脱约束、脱颖而出；如果频率太低，则单个光子能量太小，不足以提供电子挣脱约束的能量，因此无法使金属里的电子穿越出来。（两个光子同时打到一个电子的几率极小，可以忽略）。 宇宙大爆炸遗留下来的微博背景辐射的频率约为160GHz,相当于微波炉频率的60多倍，但其对应的温度只有2.7K，换言之微波炉微波如果要换算成温度只有0.05K。这很容易验证，微波炉中photon能量为 $$E = h f = 6.6 \times 10 ^{-34} \times 2.45 \times 10^9 = 1.6 \times 10 ^{-24} (J)$$ （玻尔兹曼常数为 $1.38 \times 10 ^{-23} J K^{-1}$）。水分子的转动惯量$I$约为$ 10^{-47} kg m^2$，按照经典力学，一个水分子每秒转 24.5亿圈的能量只有$10^{-47+18} = 10^ {-29}$焦耳的量级。 而从量子的角度，转动的角动量是量子化的$ L^2= n(n+1) \hbar^2$, 而转动能量为 $L^2/2I$，由此可以得出两个转动能级之间的能量差为$\hbar^2/I$ ~ $10 ^{-21} (J)$ ，这意味着要使水分子在不同转动能级跃迁需要光子频率为 $10^{13} Hz$量级，是微波频率的上万倍，达到了红外频率。因此，微波炉的微波根本不可能使水分子转动。 因此，我认为微波加热的原理应该不是水分子的转动 。 那么微波通过什么将能量传给食物呢？
7421 次阅读|2 个评论
来 科普，悠着点
热度 6 中西部网客 2013-1-21 11:59
湾里科普热心者有次科普中草药马兜铃酸的危害，本人悟性太差，辜负一片好心。 本人虽知一些中药有效能治病，但一向还是不太相信中医中药，主要是其理论缺乏科学依据。不过对一些国人对中医中药的刻骨仇恨还是有点瞠目结舌，见（一大类可怕的草药（指含马兜铃酸的草药） ZT 方舟子的） 个人意见：反对中医中药最好解释清楚为什么中医中药有效并能治病，光嚷嚷中草药全是有毒有副作用是徒劳的，解释不了只能说明你不懂中医中药，没有资格评论所以最好闭嘴， 我就不懂，所以不相信归不相信，但不无端批评中医中药。“科学依据”也得是能令人信服的东西。 方舟子声称中国人的肾炎全是由中草药引起的，这分明是信口开河，贻笑大方的言论，希望方舟子能问一下周围的医生朋友，收回自己这一结论。 不用中药的也不见得比服用中药的少得各种主要疾病，只相信西医西药的也不见比服用中药的平均寿命长。与其化那工夫批评自己不懂的中医中药，还不如给没有保险需要帮助的民众去做义工。 凡事不可有“世人皆醉维我独醒”，“救世主”的心态。
13309 次阅读|6 个评论
来 科普：什么是温度（2）
热度 1 岳东晓 2013-1-14 10:23
前文：科普：什么是温度（1） 温度是一个常用的词。幼儿园小朋友都知道温度，初中物理就开始讲温度的概念。但温度是什么？ 如果认真思索，你会发现温度这个概念比质量、能量等概念要难以捉摸。质量好理解，一斤苹果加一斤梨子，总共是两斤，人们用秤称质量的历史已经几千年了。猿猴都知道冷热，但人类开始测量温度的历史只有三百多年。 冬 天出门，我们感到冷，我们说气温低。这是怎么回事？我们知道空气基本是氧气和氮气组成。大量的氧气分子、氮气分子在做杂乱无章的机械运动，可以想见，这些 分子运动的速度不大可能相同，而是有的跑的快、有的跑得慢，比如说，有的分子速度是每秒钟10米，有的是每秒11米，有的是每秒20米，等等，其对应的机 械能量也不同--牛顿力学告诉我们，分子的动能与速度平方成正比。 显然，这会涉及到一个统计问题。就像你去买西瓜，西瓜有大有小。假如你做个统计，某类西瓜平均重量为5斤，另一类西瓜平均重八斤。。。类似的，你可以把空气中气体分子的机械能量算出一个平均，然后说这个平均对应于温度。如果写成公式，就是 分子的平均能量 ~ 温度 上述公式在某些情况下（如理想的气体）是对的，因此，你会看到这样的说法（也是错误的说法），温度代表了物体内分子运动的剧烈程度，如果分子都静止不动，那么温度就是绝对零度。但初看起来似乎合理，这却并不是温度的正确定义。 ---要知道温度是什么，请听下回分解 《科普：什么是温度（1）》 写了好一阵了，这续集却迟迟写不出来，因为温度是什么要讲清楚，还真不容易，涉及拉格朗日乘子等数学。 在前文里，我提到有一种说法” 温度代表了物体内分子运动的剧烈程度”看起来合理，但却是错误的。为什么？ 以屋子里的空气为例，如果我们从微观世界的视角出发，就是一些氧气、氮气分子在运动， 从微观物理角度，基本的物理量就是，分子的数量、分子的能量、分子运动的范围（屋子的体积），根本不存在什么温度的概念。 但 分子运动的有快有慢，有的分子能量多，有的分子能量少，不同能量分子的比例也不一样。这就构成某种统计分布。所谓温度，就是对应这种能量分布的一个统计参数。 让我们考虑一个大房间，里面都是空气，然后我们考虑房间的某一个角落。可以想象，可能发生这种情况，某一时刻，那些快的分子都恰好跑到这个角落来了，这一块的能量增高；另一时刻，这个角落的分子都比较慢，能量降低。这是完全可能发生的。问题是发生这种现象的几率P有多大？ 我们可以假设，这个角落的总能量处于某个能量值E的几率P是与该能量有关，也就是说，P是E的函数，处于能量E1的几率是P（E1), 处于能量为E2的几率为P（E2)。但是能量的定义可以随意增减一个常数dE，这个定义的改变不会改变几率。所以 P(E1)/ P (E2) = P (E1+ dE) / P (E2+dE) $$ \frac{P(E1)}{P(E2)} = \frac{P(E1+dE)}{P(E2+dE)} $$ 因此，P(E1) * = P (E2) * ; (PP = dP/dE) = P(E1) * PP(E2) = P(E2) * PP (E1) 两边同时除以 P(E1) * P(E2) = PP(E)/ P (E) = - b; (b 为某常数） 由此，我们可以得出 P (E) = exp ( - b*E) 由此可见，如果系统的能量分布与能量有关，那么这个分布是这么一个指数形式。这个指数里有一个参数b，这个参数决定了系统能量分布的具体形式。b越小，则系统处于高能量的几率就大。这个b与我们所说的温度是什么关系呢？ ----未完待续 附：科学网上的讨论 https://blog.sciencenet.cn/blog-684007-652949.html
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来 科普：什么是温度（1）
热度 5 岳东晓 2013-1-6 02:46
温度是一个常用的词。幼儿园小朋友都知道温度，初中物理就开始讲温度的概念。但温度是什么？ 如果认真思索，你会发现温度这个概念比质量、能量等概念要难以捉摸。质量好理解，一斤苹果加一斤梨子，总共是两斤，人们用秤称质量的历史已经几千年了。猿猴都知道冷热，但人类开始测量温度的历史只有三百多年。 冬天出门，我们感到冷，我们说气温低。这是怎么回事？我们知道空气基本是氧气和氮气组成。大量的氧气分子、氮气分子在做杂乱无章的机械运动，可以想见，这些分子运动的速度不大可能相同，而是有的跑的快、有的跑得慢，比如说，有的分子速度是每秒钟10米，有的是每秒11米，有的是每秒20米，等等，其对应的机械能量也不同--牛顿力学告诉我们，分子的动能与速度平方成正比。 显然，这会涉及到一个统计问题。就像你去买西瓜，西瓜有大有小。假如你做个统计，某类西瓜平均重量为5斤，另一类西瓜平均重八斤。。。类似的，你可以把空气中气体分子的机械能量算出一个平均，然后说这个平均对应于温度。如果写成公式，就是 分子的平均能量 ~ 温度 上述公式在某些情况下（如理想的气体）是对的，因此，你会看到这样的说法（也是错误的说法），温度代表了物体内分子运动的剧烈程度，如果分子都静止不动，那么温度就是绝对零度。但初看起来似乎合理，这却并不是温度的正确定义。 ---要知道温度是什么，请听下回分解
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来 捕获量子猫--科普2012诺贝尔物理奖
热度 4 岳东晓 2012-10-10 15:49
捕获量子猫--科普2012诺贝尔物理奖
（版权所有，未经许可不得转载） 2012年的诺贝尔物理学家授予了两名实验物理学家，他们分别是美国的 David J. Wineland 与法国的 Serge Haroche 。其成就是“开创了测量与操纵单个量子系统的实验方法”。WINELAND的实验是直接测量、控制单个原子（离子）的微观量子系统。而HAROCHE的实验对象是单个的光子。这些实验方法直接从微观系统验证了量子物理理论，同时也有着广阔的应用前景。 人类对自然界的认识从牛顿开始，到麦克斯韦尔的电磁理论，以及随后爱因斯坦的广义相对论，都是一种经典确定性的理论。比如说，一个皮球的运动在牛顿力学里被初始条件及外力完全确定，我们可以通过计算精确地得出它的轨迹，以及在每一点的速度；同样，给出各种初始条件，我们可以用麦克斯韦尔理论计算电流、电磁场，等等；用相对论理论计算引力也是如此。只要有足够的计算能力，一切都是那么确定、必然、可以预测。人们不禁赞美，自然界太美妙了，让我们窥视了其核心的真理。 当技术可以探索更深层的物质原理，人们很快发现牛顿式的经典理论无法解释微观世界的现象。1909年卢瑟福发现原子的结构：中间是一个极小的原子核，外面是电子。如果按照牛顿力学与经典的电磁理论，这些原子核外的电子应该会发射电磁波而失去能量。但实际上，原子是稳定的。进一步的实验表明，原子层次的现象无法用经典的牛顿理论解释。 物理学家的特长就是在蛛丝马迹中挖掘出本质性的规律与原理。很快，物理学家们提出了一套称为量子理论的方案，它可以计算出氢原子发出的光的频率，并且与实验非常吻合。这个理论说：粒子不只是像一个小球，同时它也有波的性质，它的波长是 h/mv （其中h是一个常数--称为普朗克常数，m是粒子质量，v是粒子的速度），这叫着物质波。紧接着一大群杰出的理论物理学家如雨后春笋一般涌现出来，他们写下了量子理论的数学方程。其中最有传奇色彩的可能是奥地利物理学家薛定谔，他在与情人幽会时灵感大发，写下了描述量子波的微分方程，并以此精确计算了氢原子的能级。薛定谔方程的适用范围是几乎所有非相对论性的量子系统，包括原子、分子、金属、半导体、超导等等。今天，薛定谔方程不但用于物理与电子工程，其更广泛的运用可能是化学（包括生物化学）领域，用来计算分子结构。我在《科普量子力学》一文中推导了这个薛定谔方程。 量子理论非常成功，其计算的结果与实验完全吻合，其应用导致人类文明的巨大飞跃。没有量子理论，就不会有晶体管、集成电路、也不会有激光，也就不会有计算机与计算机通讯。可以说，量子理论使人类从电力时代进入了微电子时代。但是量子理论似乎超出了我们的直觉能够理解的范围。在这个理论里，粒子不是像经典的皮球那样沿着可以预测的、唯一的轨迹运动，而是同时循着任意的、无穷多的路径达到终点，物理结果的计算必须考虑所有这些路径的总汇。不仅如此，一个量子系统不一定处于一个单个状态（state)，而可以同时处于多种状态，只有进行测量的时候，系统才进入与测量对应的本征态。 薛定谔为了说明这一点提出了一个思想实验：把一只猫放在一个盒子里，盒子里有一瓶毒药，另外有一些放射性原子，这些原子平均一小时射出一个射线粒子，如果产生射线，就会启动一个机械装置，打破毒药瓶，不幸的猫儿就一命呜呼了，这个状态可以用这个图标 代表；如果没有射线，猫虽然不爽但却安然无恙，这个状态用 代表。这里，一个原子是否发生放射性衰变是量子效应。薛定谔说，这个系统的状态方程那应该就是 |射 | + b |不射 | ，其中 b代表两个状态叠加的”角度”与程度。也就是说，这盒子里的猫同时处于 与 的状态。我们只有打开盒子查看（也就是进行测量）的时候，系统才进入一个确定的状态。 爱因斯坦虽然曾对量子力学发展起到过重要贡献，包括提出光子的概念，但他却认为量子力学存在严重的缺陷，因而对薛定谔的这个思想实验大加赞赏---这个猫同时活着与死去的理论很荒谬，这说明量子理论本身不完备，无法完整地描述盒子里的现实。关于薛定谔之猫的哲学争论一直持续至今。但有一系列非常直接的实验，包括物质波的干涉现象，证明微观粒子确实遵循量子力学，它们既有粒子的特性也有波的特征。这么多年的研究表明，量子理论虽然超出了我们的机械式的直觉，却确实是自然界的真实写照。 这次获得诺贝尔奖的WINELAND与HAROCHE的研究正是直接操控、测试微观的量子系统，进行各种实验，包括创造并测量微观的“薛定谔量子猫”。在这篇科普中，我们重点介绍WINELAND的实验。他的方法是用电场把单个离子限制在一个势阱内。这个离子除了其内部的电子能级外，整体则在势阱里来回振动。然后，WINELAND用不同的激光改变这个离子的量子状态。其实验示意图如下： 对于这样的单个离子来说，其物理只能用量子理论描述。束缚在势阱的离子一方面可以像碗底的一个小球一样整体做来回的“摆动”（或振动），另一方面离子内部的电子也有不同的能级。这个“摆动”的能量是量子化的，也就是像台阶一样，只能是一级一级，能量不能取两级中间的值，只能在不同的级之间跳跃（跃迁）；类似的，离子内部的能量都是量子化的，也是一级一级。WINELAND实验的秘诀在于用激光操控离子的内部以及振动的量子状态，并做出相关的量子测量。比如说，离子的振动能级可能不是在能量最低的基态，怎么使它的振动能级降到最低呢？如果用激光照射，而光子的能量正好可以使离子内部能级跃升一个台阶、却同时让振动能级降低一级，就会达到降低振动能级的效果；然后离子通过释放一个光子，内部能级回到最低。通过这个方法，可以迅速使离子处于振动能级最低的基态，也就是给离子降温，由一只到处乱跑的猫变成一只可控的猫。参见 https://tf.boulder.nist.gov/general/pdf/877.pdf 。类似的，通过不同的激光对这个系统照射，可以使一个离子处于两个状态的叠加，也就是使一个离子同时处于两个状态，也就是我们前面所说的量子猫态。具体的实验参见 https://www.quantumsciencephilippines.com/seminar/seminar-topics/SchrodingerCatAtom.pdf 。WINELAND的实验手段甚至能连续变化两个量子态叠加的角度，然后进行相应的测量。其实验结果直接从微观角度验证了量子力学。HAROCHE的实验则是通过两面镜子来回反射把光子关进“黑屋子”，然后对光子进行各种测量，得出与量子力学吻合的结果。 WINELAND与HAROCHE的实验证明的是几乎一个世纪以前的物理理论，这固然是一件令人宽慰的事情，但他们的方法更大的意义在于使我们对微观世界的控制能力达到了前所未有的高度。物理学家费曼在数十年前曾经提出，也许可以直接操控原子，制造极为微小的分子机器。这似乎是天方夜谈。然而1980年代，运用量子隧道效应，人们已经可以看到单个原子；如今科技的发展已经到了可以操控单个原子的量子能级与状态，并且开始运用于量子计算。诺贝尔奖提示我们，在人们一代代的不懈的努力下，科学与技术的继承与发展正使人类文明的层次不断跃迁。如果薛定谔、爱因斯坦能活到今天，他们也会为量子猫的俘获而啧啧赞叹。 （原作发表于珍珠湾全球网 ；版权所有，未经岳东晓许可不得转载）
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来 科普量子力学（3）p^2+m^2开平方 -狄拉克方程
热度 4 岳东晓 2012-9-1 12:35
如何把 E^2 = p^2 + m^2两边开平方？ 狄拉克想到，如果假设右边开方称 a*p + b*m， 其中 a, b 为常数，那又会如何呢？ 必须等于 所以 a^2 =1 b^2 =1 a*b + b*a =0 或者说 a*b = - b*a 在数学里，这个东东叫 Clifford algebra 。 比如说 b = a= 很容易验证 上述 2x2 矩阵 a,b 满足： a^2 =b^2 =1, ab+ba =0 。在数学里，这个东东叫 Clifford algebra 。 上面是一维的情况，如果是三维，则需要开方的是 ，那么需要 四个常数，都满足类似的关系。但用2x2的矩阵显然不行了。据狄拉克回忆，一天他在用4x4的矩阵试来试去，结果找到了一组矩阵可以。这就使他写下了狄拉克方程。
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来 科普量子力学（2）p^2+m^2开平方
热度 3 岳东晓 2012-9-1 12:34
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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来 科普量子力学（1）
热度 3 岳东晓 2012-9-1 12:34
传统的量子力学概念是把经典的测量量变成满足一定对易关系的算符。至于为什么如此，就像为什么f=ma一样，属于公理，是没有解释的。由此引发的一系列的争论，什么波粒二象性之类，都是由于缺乏这个“机理”的解释。 现代物理学已经超越了那个框框，往前进了一大步。目前的量子理论是基于以下两个原理 1）作用(action）原理； 2）规范对称原理； 用第一个原理，可以推出量子力学，并在极限情况下推出f=ma。 用第二个原理，可以推出所有相互作用。 但在此之前，我们先回顾一下量子力学的历史发展过程。 量子力学首先是从普朗克-爱因斯坦开始，他们提出，光子的能量E等于一个常数hbar乘以其角频率omega： E = hbar * omega 为方便起见，我们令hbar=1, 这个光子能量公式简化为 E=omega 德布罗意在此基础上推广，他说即使对于有质量的粒子，这个关系也应该成立，而对于静止粒子，E=m*c^2（爱因斯坦能量公式），为简便起见,令 c=1, 我们有 E=m*c^2 = m= omega 因此粒子可以用函数 exp {- i*m*t} 描述。 在x方向运动粒子该用什么函数描述呢？这可以视为一个参照系变换的问题。m*t可以视为四矢量 (m,0,0,0)与（t,0,0,0)的内积。(m,0,0,0)在经变换后就是(E, px, 0, 0), （t, 0,0,0)则成为 （t, x, 0,0)。 因此，运动粒子的“波”函数应该为 psi = exp { -i (Et - px*x)}. 以上相当于只是 E = omega的假设，下一步的任务是找到产生上面这个波函数的方程。通常，我们是知道波动方程推导出波，现在是一个反向工程。 波动方程的一般形式是： （一些算符）psi =0 上面的波函数psi，对时间取偏导得到 -iE * psi，对空间取偏到得到 i*px*psi。 而能量E与动量px之间是有关系的。 能量E与动量p的关系是 E^2 = p^2 + m^2 或者说 E^2 - p^2 - m^2 =0 如 果直接套用这个关系，把E换成对时间的偏导，则E^2为对时间的二次偏导，对p^2也进行类似替换，我们得到Klein-Gordon方程。实际上，薛定 谔首先采取的就是这个方案，但据说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。（在薛定谔之前，泡利已经用海森堡的矩阵力学算出了氢原 子的能级）。 薛定谔最终采用的是牛顿力学的近似能量公式 E = p^2/2m 得出其薛定谔方程。 狄拉克采取的方案是对 E^2 = p^2 + m^2 开方 我在一篇博文中已经介绍。由此他推导出狄拉克方程，这个方程要求粒子有自旋，而此之前，泡利的自旋是人为地加入。
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来 科普一下, 介绍什么叫大字报(2)
热度 6 hr8888hr 2012-7-13 10:39
文革结束后, 有一篇在当时很有影响力的大字报在广州市北京路张帖, 正是这篇大字报,启发了我们这些对毛盲目愚忠的青年对国家对时局对命运的再思考.大字报的作者叫李一哲, 是三个人的名字各取一字构成, 这三个人是李正天,陈一扬和王希哲, 听说他们后来被逮捕进监牢了 . 经典3. 《关于社会主义的民主与法制——献给毛主席和四届人大》 （正文） 李一哲 　　 　　 　　人们都在关心着四届人大的召开，尤其关心着与每个中国人命运，密切相关的国家法制。 　　 　　人们为什么这样关心呢?二十多年来的革命动荡，发生了一些 什么新的问题使得人们必须关心新的国家法制这个，四届人大的产儿呢? 　　 　　 社会主义革命的新问题 　　 　　无产阶级文化大革命以来已经进行了两次大斗争，一次是无产阶级和革命人民与刘少奇集团的斗争，一次是与林彪集团的斗争。 　　 　　斗争的实质是要解决走资本主义道路还是走社会主义道路，搞资产阶级专政还是搞无产阶级专政的问题。 　　 　　过去的反右与社教运动也进行了这样的斗争，所要解决的也是这个问题。那么新的问题又是什么呢? 　　 　　新问题就是刘少奇集团特别是林彪集团要搞的不是一般的资产阶级专政，而是要搞封建性的社会法西斯专制。 　　 　　党内走资派和野心家的社会基础是从特权孵化出来的新生资产阶级，在现代中国的社会条件下他们只可能搞封建性的社会法西斯专制，而不可能与被打倒的老地主、老买办们平分既得利益。赫鲁晓夫——勃列日涅夫集团的反革命演变的得逞不能使白俄恢复他们的贵族世袭就是证明。 　　 　　早在六十年代初期，毛主席就向全党全国人民警告了社会法西斯主义的危险。他告诉我们，如果我们这样的国家发生复辟，那就不是一般的资产阶级专政，“而且会是反动的、法西斯式的专政”，他说：“这是一个十分值得警惕时问题，希望同志们好好想—想。” 　　 　　十年过去了，中国人民整整想了十年，难道不是林彪路线给人民带来的祸害才帮助人们真正开始理解毛主席的警告了吗! 　　 　　既然社会主义革命到了今天的特点是混进党内的资产阶级代表人物的企图是搞封建性的社会法西斯专制，那么革命人民应当拿起什么武器去反对他们呢? 　　 　　 无产阶级文化大革命的教训 　　 　　在对当前中国社会政治经济关系的深刻研究中，毛主席发现了无产阶级文化大革命。 　　 　　无产阶级文化大革命从形式上说实际上是一个最广泛的人民的、革命大民主，它是“公开地、全面地、由下而上地发动广大群众来揭发我们的黑暗面”，是防止和反对社会法西斯主义的一个极其有用的武器。 　　 　　从战略的观点来看，与其说无产阶级文化大革命所要解决的首要任务是揭露和摧毁刘少奇的资产阶级司令部，不如说是为了锻炼人民群众自己解放自己的革命民主精神。“革命就是解放生产力”。还有什么能比无产阶级和广大人民群众精神振奋、意气风发地议论国家大事，—批评错误路线更能成为生产力解放的标志呢? 　　 　　上了宪法的人民群众的言论自由、出版自由、集会自由、结社自由以及未上宪法的串连自由都在这场大革命中真正地实行了起来，并得到了以毛主席为首的党中央的支持，这是中国人民数千年来没有过的生气勃勃的，这是革命的奇勋。 　　 　　但是这场无产阶级文化大革命并没有完成无产阶级文化大革命的任务，因为它并没有使人民群众牢牢掌握住广泛的人民民主的武器。 　　 　　一九六八年夏季，社会主义的法制突然不灵了，“政权就是镇压之权”灵了起来。在范围广大的地区内，到处在抓人，到处在镇压，到处是冤狱。社会主义法制跑到那里去了呢?据说，它没有用了，因为这是旧人大的宪法，而新人大还没开，现在是无法无天了! 　　 　　这是在我国进行的一场社会法西斯主义的演习，演习的总指挥、是林彪。 　　 　　“对广大人民群众是保护还是镇压? ”毛主席愤慨地发出了这样的质问。 　　 　　林彪为什么要镇压人民的民主呢?他不是还鼓吹过“天然合理”的无政府主义思潮么? 　　 　　把林彪体系当作正统的毛泽东思想来崇拜，这是中国人民在无产阶级文化大革命中所犯的不可避免的历史错误。 　　 　　林彪及其党徒把人民的革命运动当作他实行篡权复辟的“借用力量”，于是对待“天才”的态度这个准则代替了走社会主义道路还是走资本主义道路这个准则。“共诛之、共讨之”和“谁反对就打倒谁”的原则向法制挑战，成了保卫对“天才”绝对崇拜的上方宝剑。当他的地位一经确立并由党刊宣布以他的地位的确立作为无产阶级文化大革命全面胜利的标志时，他便要建立“新秩序”了，就要“正名”。了。在这方面，他还有他的董仲舒哩！ 　　 　　什么“新秩序”？就是“最后胜利论”、 “四大过时论”﹑“政权即镇压论”﹑ “军党论”，总之，就是把我党我军搞成“君臣父子，不得犯上”关系的社会法西斯论。 　　 　　无产阶级的教训告诉我们：人民的大民主，不能离开正确的路线，否则，革命非但不能完成其自身的任务，相反将会为资产阶级野心家所利用，而人民群众获得的只是新的枷锁。 　　 　　 关于林彪体系 　　 　　什么是林彪体系?这是指林彪已成党内机会主义路线总头子的时期，他在党内推行的那一整套对抗毛主席、流毒全党全国的东西，这就是哲学领域的唯意志论，历史领域的天才史观，政治领域的政权即镇压论，经济领域的公产论和对外关系领域的大国沙文主义等等，天才史观则是其纲领。 　　 　　毛主席一开始就和林彪发生了矛盾。当林彪体系尚未确立时，毛主席给江青同志的信便是这一矛盾的表现。而林彪体系一旦确立，并使中国革命乃至世界革命面临着巨大危险时，这个矛盾便不可避免地尖锐了起来。 　　 　　如果我们不去懂得毛主席对林彪法西斯主义镇压人民民主的深恶痛绝，我们又怎么能够懂得毛主席为什么在庐山提出了“是英雄创造历史，还是奴隶们创造历史”的问题呢，我们又怎么能够懂得庐山的大斗争所反映的整个中国社会深刻的危机呢?我们又怎么能懂得庐山的大笑话所应当给我们的教训呢？ 　　 　　“路线斗争不可知”的说法和“路线斗争不过是中央内部的权力之争”的说法之所以错误，是因为它站在唯心史观的立场上，否认了一切错误路线无论是“左”的还是右的所必然给人民群众的利益所带来的直接损害。人民群众为了维护和争取自身的利益，总是要以各种形式(甚至包括消极或“反动”的形式)去进行抵制和反抗。中央的斗争无非是社会斗争的集中表现罢了。 　　 　　 关于批林以来的形势 　　 　　林彪体系在无产阶级文化大革命中达到了顶点，但这只是一个方面，更重要的方面是它造成了它自己的反面，即造成了一个新兴的社会力量。他们是在这场大革命中，在毛主席的启发下逐步地懂得了马列主义，毛泽东思想的人们。林彪垮台以来民主精神的普遍高涨更形成了他们的群众基础。他们大多数是林彪体系的受害者，他们对林彪体系有着切齿之恨，他们要求继续革命，要求扫荡林彪体系，要求人民的革命大民主，要求恢复社会主义法制。 　　 　　这一次，人民的要求又披着历史的外衣出场了。哲学家作了新的政治变革的前导。这个人是杨荣国。 　　 　　当“反革命黑手”的牌子勒在脖颈上的深痕尚未消愈，杨荣国和他的助手们甚至是在“牛队”里就开始了他们批孔和批新孔的研究。这位白发苍苍的教授是一个真正的造反派。他首先敢于揭玻了“礼洽”的秘密。“他们的意志就是法律”，杨荣国同志控诉说：“他们可以随心所欲地压迫和剥削奴隶，甚至加以屠杀，奴隶们只能绝对服从，不许反抗，这就是所谓‘礼治’。” 　　 　　杨荣国反复地控诉“礼治”，反复地控诉孔子杀少正卯。少正卯有什么罪?他无非是“联络人民自由集会结社、乱批评当局”罢了，这样就该抓、就该杀了吗? 　　 　　毛主席支持了杨荣国派要革命要民主的呼声，给李庆霖那封到处谓之“反动告状书”的复信是多么大的鼓舞了人民群众啊！真的，一九六八年以来，没有见过人民群众这样的兴高采烈，“叫天天不应，叫地地不灵”，这是把多少人民群众压抑在心里头的对林彪法西斯主义仇恨的呼声喊出来了啊！ 　　 　　但是，兴奋很快就过去了，伴随而来的是对李庆霖式信件的大肆封锁、恫吓和镇压，李庆霖的遭遇引起了广大人民群众的同情和担心，他们在说：“幸亏信让毛主席收到了！”他们在想是什么压制着他们民主的权利呢? 　　 　　林彪的垮台，并不等于他的体系的完结，林彪体系确立的过程造成了一个它的既得利益势力。他们害怕汹涌起来的人民群众清算林彪体系的浪潮摧毁了他们既得利益的基础。他们耍了二个诡辩，歪曲主席的思想，把林彪体系实质的极右说成是什么“右倾”；或者回避林彪在成为机会主义路线总头子时期，他在党内推行的那一整套对抗毛主席、流毒全党全国的东西，用林彪那些见不得人的反动言论来掩盖林彪见得人的蛊惑言论；他们站在要求批判林彪体系的人民的反面，把一派热气腾腾的批林局面打了下去，他们骂人民群众是“复辟派”、“回潮派”，他们打的旗号是“反复辟”、“反回潮”。好象他们就是革命，动他们不得。 　　 　　可笑的是他们也来“批孔”，他们千方百计地掩盖被杨荣国揭发出来的“礼治”的秘密，把血淋淋的“礼治”说成是一种假仁假义。肯定焚书坑儒的革命作用使他们自以为有了可乘之机。他们无原则地吹捧秦皇朝的封建专制，非历史主义地鼓吹要从肉体上消灭一切反对派。这实际上是在为社会法西斯主义作舆论，以完成林彪未竟的事业。他们不敢触及秦皇朝面临的两个否定，即来自六国旧贵族的反动否定和来自大泽乡农民的革命否定，农民为什么要反对秦皇朝?秦灭六国时农民“莫不虚心而仰上”不都是拥护它的么?因为秦皇朝终于损害了农民；人民群众为什么要反对林彪体系?当年横扫一切的红卫兵运动不是高喊着林彪“谁反对就打倒谁”的口号去作勇猛的战斗的么?也因为林彪体系终于损害了人民群众。几千年来，凡是损害了人民的阶级利益的人终究是要被人民打倒的。这就是奴隶们创造历史。 　　 　　那些“既得利益者”骂所谓“复辟派”﹑“回潮派”要复旧。是的，人民群众中也许有不少人，在林彪体系面前产生了一种怀旧情绪，但这只是因为当前林彪体系直接损害了他们。他们客观上要求进步，主观上却不懂得要进步而已。这几乎是一个历史规律。被毛主席称为天才的陈胜、吴广不都是自命扶苏，自号楚王，在反革命复辟的旗号下举行了他们的革命的起义么?既然我们无产者对这样打着反革命旗号的农民起义都要给予他们以历史上崇高的地位，为什么今天广大人民群众在批林斗争中有了一些错误的怀旧情绪就非大兴问罪之师不可呢?更何况否定之否定，“仿佛是向旧的东西的回复”不也是列宁的辩证法么?革命的道路要笔直而又笔直是王明的形而上学。对革命作辩证的否定不是历史的退步而是历史的前进。 　　 　　当然，如果真正的反革命复辟派孔鲋之流可以混进从大泽乡出发的革命队伍，今天无产阶级文化大革命面临的反攻倒算和辩证否定便更可鱼龙混杂。我们必须反对反攻倒算派以捍卫无产阶级文化大革命的成果。然而，当前批林的主要危险是在反“复旧”的旗号下维护林彪体系的错误潮流。 　　 　　总之，批林以来的形势，纵横观之，斗争是激烈的，批林整风仍是首要任务。第十次路线斗争尚在继续深入。也许在这种深入中，它还孕育着第十一次路线斗争哩！ 　　 　　 谈反潮流 　　 　　十大废除了林彪塞进“九大”的“共诛之、共讨之”的原则，而代之以“反潮流”的马列主义原则。这是十大的一个大功绩。 　　 　　然而现在的情况是一个口号响亮了，人人都来喊。 “反潮流”也不能逃避这个命运。 　　 　　今年(指一九七三年)八月，不是有一个叫张铁生的也出来“反潮流”了吗?结果是一没有杀头，二没有坐牢，三也好象没有老婆要离婚，反倒是扶摇直上，据说是到一个什么学府去深造“反潮流”的奥妙去了。 　　 　　可是，那些为反对林彪体系作了真正战斗的革命者，不少的情况是杀了头的，头还是杀了；坐了牢的，仍旧坐着；罢了官的，照样罢着。他们哪有什么优哉，悠哉。 　　 　　“你们是为被打倒的牛鬼蛇神翻案，你们是‘571’。”不对，林彪的“57l”不过是企图把受他的体系损害的人民群众作为一种“借用力量”去攻击无产阶级司令部罢了。“借B52打B52”，“B52”本身何罪之有?甚至“571”自己也明白那些受损害的人民群众是毛主席的力量，而不是它的力量哩！ 　　 　　人民群众不是阿斗，他们深知所受损害之根源，他们攻击的锋芒总是向着林彪体系，他们没有谁表现出对毛主席的革命路线和政策的憎恨。相反，他们憎恨那些歪曲和阻挠这个路线和政策的林彪及其体系的既得利益者。他们要求民主，要求社会主义法制，要求保障人民的革命权利和人身权利。 　　 　　“什么?你们要民主?你们是反动派！因为你们是反动派，所以不能给你们民主。”他们振振有词，喜欢引用毛主席关于人民民主与专政的关系的一段话。 　　 　　但是，反动派的头上是没有“反动派”三个字的。 　　 　　“只给人民以民主”，很对。可是当你们还在为林彪体系大喊大叫时，又给了反对这个体系的人民群众哪怕一点点民主没有呢?给他们的只是残酷的斗争和拘押。 　　 　　“不给反动派以民主”，应该这样。但不要忘了林彪体系风糜一时，甚至庐山成百个中央委员跟着跑，不就是为反动派服务的民主么?这个民主不用你给他，他也有。一他有权，二他有革命的旗号。你不给人民群众，他就没有。一他没有权，二他有时也打不出革命的旗号。 　　 　　历史教训我们，即使在无产阶级专政条件下，革命派有时会被认为是反动派而没有民主，反动派有时会被认为是革命派而有民主，甚至会出现革命派遭到镇压，反动派青云直上的反常局面。我们必须对谁是真革命派、谁是假草命派、谁是真反动派、谁是被打成的“反动派”，作认真的分析。辩别的标准只能是看谁的社会实践代表了广大人民群众的根本利益，而不是对待所谓“天才”的态度。 　　 　　世界上没有超阶级的民主。马克思主义的大师们对阶级的民主作过许多论述。他们是把整个的革命阶级和反革命阶级来加以对立的考察的。 　　 　　无产阶级文化大革命以来，人民内部的派别斗争所反映的阶级斗争的经验，把派别的民主突出地推到了愿意研究新问题的马克思主义者面前。显然，反映这个阶级斗争的双方都应当有民主的权利。一派压一派是不灵的。这种后遗症，至今难道还少么?于是他使我们懂得，若不把革命队伍内部现在可称之为“潮流派”和“反潮流派”之间过去那种压制与被压制，甚至镇压和被镇压的关系改变为基于团结的批评和反批评，批判和反批判的关系， 阶级的民主是不会存在的。人民民主专政将变成人民派别专政。这个专政的派别若是“正确的”，它也不能团结广大人民群众，以巩固对反革命阶级的专政，它若是错误的，便将是社会法西斯的开始。 　　 　　王洪文同志的报告号召人们发扬“五不怕”去反潮流。但现在的情况是没有“大人物”或中央报刊的认可和宣传，任何思潮都不能形成潮流，尤其不能形成如“涌来之势”的潮流。古往今来中国总会有人为了说话而不怕杀头的，鲁迅自然是不怕杀头的一个，—但是鲁迅尚且可以到日本朋友那里去发表文章，今天“五不怕”的人们又能到那里去发表他们的文章呢?无产阶级文化大革命的幽灵，时常在他们身边徘徊。他们不止一次地想到要恢复革命大字报的权威。但是，“够用几百年”的林彪体系在威慑着他们，“忠”字化运动的森严礼仪在束缚着他们，镣铐、铁窗、皮鞭和子弹等待着他们。 　　 　　一九六八年以来的中国现实就是这样严酷地向人们提出了这么一个问题：无产阶级文化大革命“死”了么? 　　 　　 对四届人大的希望 　　 　　革命无疑是天下最有权威的东西。曾经使全世界在它的面前目瞪口呆的无产阶级文化大革命，它所给予中国社会的深刻震动和它的深远意义，必然影响到我们今后的社会主义整个历史阶段。 　　 　　即将召开的“四届人大”，它将怎样反映这个被人们称为中国“第二次革命”的文化大革命呢？法律是统治阶级意志的表现，那么它所制定的国家根本大法——新宪法里，它将怎样表现经过文化大革命的中国无产阶级和广大人民群众的意志呢? 　　 　　现在人民群众在想些什么，要求什么呢，他们对“全国人民”的“代表大会”抱着怎样的希望? 　　 　　 1.要法治，不要“礼治” 　　 　　无产阶级文化大革命实际上是以“造资反线的反”、 “夺走资派的权”为其基本内容的。但是可以说，镇压(人民民主)与反(资反线)镇压，贯串了整个文化大革命的全过程。而且，一九六八年以后的多次运动，也总是要打击文化大革命中起来造反的人们，简直非把他们打下十八层地狱不可，正是把文化大革命的革命群众运动镇压下去之后，林彪体系才得以确立，他们也才能把封建宗法性的字句塞进一九七O年的“新宪法”(草案)中。 　　 　　这个基本事实说明了封建性的社会法西斯专制是我国无产阶级专政的主要危险。 　　 　　我国是从半封建半殖民地社会脱胎直接进入社会主义的。几千年封建专制所形成的传统，顽强地盘踞在政治，思想，文化，教育以及法律等上层建筑各个领域。 　　 　　刘少奇，特别是林彪身上所表现出来的强烈的封建性和宗法性，难道还不足以证明：“反封建”依然是我们继续革命的一个重要内容么? 　　 　　还有什么能比“谁反对毛泽东思想就打倒谁”的原则更能成为维护林彪体系“礼治”的神圣支柱呢?名为树人，实则树己。如果林彪能够“名正言顺”地上台的话，岂不成了“谁反对林彪就打倒谁”了(他实际上不是已经实行了)吗?而且任何一个大人物只要他宣布自己是毛主席革命路线的化身，他便从此成为神圣不可侵犯的了！而那“一小撮”竟敢冒犯了他的尊严的革命群众便决不能成为法律保护的对象了！ 　　 　　如果我们不去反对这种封建宗法性的“君臣父子，不得犯上”的礼治原则，我们能够把无产阶级专政的“镇压敌人，保护人民”的法治原则真正实行起来么？ 　　 　　这的确是一个极大的矛盾——一方面，党的一元化领导决不可动摇；一方面，“运动的重点是整党内走资派”，而这些走资派又恰恰是他们所把持的地方和部门党的一元化领导的具体体现者。 　　 　　无产阶级专政条件下，应当怎样保障人民群众在党的一元化领导下对党的走资派和错误路线斗争的权利呢?这是摆在“四届人大”面前的一个大课题。 　　 　　不用说党的领导应当细心倾听人民群众的意见，也不用说人民群众有对党的各级领导实行革命监督的权利，更不用说对走资派造反有理了；即使群众的意见是错误的，过火的，或者由于对党的政策某些方面的不理解而发生不满，难道就可以“说不服就压，压不服就抓”么?而且，香花和毒草，正确与错误，革命还是反革命又常常是不那么容易鉴别的， 要有一个过程，要经历时间的检验。因此，我们不应当怕光明正大的反对派，界限是服从纪律和不要搞阴谋诡计。 　　 　　四届人大应当明文规定除了杀人放火、流氓盗窃等刑事犯和挑动武斗、组织阴谋集团等分子必须实行专政外，应保障人民群众的一切应有的民主权利。 　　 　　2．限制特权 　　 　　承认不承认在中国正在出现一个如苏联那样的特权阶层(刘少奇、林彪等不过是他们政治上的代理人罢了)，这是肯定还是否定文化大革命的基本理论问题。 　　 　　必须首先指出，我们党多数干部是好的和比较好的。但是，这个特权阶层是客观存在的，是我国的社会经济条件所不以人们意志转移而产生的。 　　 　　“当今社会走后门成风”的现实从哪里来的？对社会产品的肆意挥霍，惊人的高级享受是哪里来的?相当一部分高干子弟几乎是理所当然享有财产，权力的变相世袭又是从哪里来的?新资产阶级占有方式和维护这种占有方式的政治手段凭借的又是什么呢?文艺、教育、 “五#8226;七干校”、上山下乡、吐故纳新、上大学、培养接班人等等，几乎每一个被人们称为“新生事物”的地方都可以成为特权显圣的场所。 　　 　　列宁曾经指出：“对苏维埃政权留用的资产阶级技术专家实行高薪制，虽然是必要的，但有着腐化的作用，影响到苏维埃权。”难道我们不可以说苏联演变是从苏联党的高级干部实行高薪制而向资产阶级专家看齐开始的么?在我国，对据说为革命流了很多血汗的老干部实行某种特殊的照顾即使是传统所允许的，老百姓也没有表示多大异议的话，但是我们能够轻视它对政权的腐化作用和对新的社会关系带来的影响么?我们能够对正在产生和形成的新贵族、新资产阶份子熟视无睹么? 　　 　　我们不是空想社会主义者，我们承认在我们社会的现阶段存在着种种差别，它并不是一个法令所能完全消灭的。但是，社会主义革命运动的自身发展规律不是要扩大这些差别而是要消灭这些差别，更不允许这些差别被扩大为经济上和政治上的特权。特权本身是和老百姓的利益根本对立的。为什么我们要那么回避对于特权的批判呢？为什么要用所谓“好人”、“坏人”的问题去偷换“走后门”反映在路线上的大是大非呢？ 　　 　　四届人大应当明文规定限制特权的条文！ 　　 　　3．保证人民对国家和社会的管理权 　　 　　《九评》指出：“在社会主义国家里，出现新旧资产阶级分子向社会主义进攻，这本来是不奇怪的，只要党和国家的领导是马克思列宁主义的，这是不可怕的。” 　　 　　一九六九年的“新党章”，一九七O年的“新宪法”(草案)把林彪这样一个法西斯魔王法定为接班人的事实，使中国人民看到了一个极其可怕的阴影，同时，也给人们提出了一个极其重要的问题：我们应当怎样保证我们党和国家的政权掌握在马克思主义者手里呢?无产阶级革命事业的接班人应当怎样才能千百万地涌现出来呢? 　　 　　使“一大批本来不出名的青少年成了勇敢的闯将”的，是无产阶级文化大革命。使毛主席和广大人民群众非常反感的，是那些充满宗教情绪的“活学活用”(即投机取巧)的“积极分子代表大会”。 　　 　　毛主席提出了接班人所必须做到的五条，但是林彪也提出了他的三条。在林彪体系得以确立的那几个年头，干部的选择和培养，主要地是看了林彪的“三条”。无产阶级革命事业的接班人是从天才家族的根苗中遴选，还是在革命的大风大浪中成长，在阶级斗争中涌现的呢?这个问题，直到如今理论和实际还是多么矛盾啊！ 　　 　　“我们的权力是谁给的?”人民给的。我们的干部，不应是当官做老爷，而是人民的勤务员。但是，权力是极能腐蚀人的。一个人的地位改变了，是最能考验他为大多数人谋利益呢?还是为少数人谋私利?能否保持为人民服务的精神，除了他自己的努力外，最主要的是人民群众的革命监督，而群众运动是一个革命者保持革命精神的最丰富的源泉。应当怎样规定人民群众对党和国家的各级领导的革命监督的权利呢?并且，应当怎样明白规定， 当某些干部(特别是中央机关的高级干部)失去了广大人民信任的时候，人民“可以随时撤换他们”呢? “四届人大”应当回答这些问题。 　　 　　4．巩固无产阶级专政，制裁反动派 　　 　　我们的宪法，党章以及中央文件不是写上了人民的民主权力么? 　　 　　是的，写了。不但写了，而且还规定了“保障”人民民主，“不准”打击报复，严禁“逼、供，信”。可是事实上，都是经常不能“保障”，却是经常“准”对革命干部和群众实行法西斯专制，关的关，杀的杀，制造假案，甚至大兴野蛮的肉刑，就是“严禁”不了。 　　 　　中国人民在整个社会主义历史阶段的根本任务是在正确路线指引下巩固无产阶级专政。可是无产阶级专政“这个革命的纲领在反动派的手中就变成为对相应的革命意图的讽刺，从而成为不共戴天的敌人手中最厉害的杀人武器。”(马克思《1859年爱尔福特精神》) 　　 　　不惩办一些坚持反革命路线，变无产阶级专政为法西斯专政，血腥镇压和屠杀革命群众的民愤极大的小蒋介石，社会主义的民主与法制是确立不起来的，无产阶级专政是不能巩固的。必须对镇压人民者实行镇压！“四届人大”应当明文规定制裁那些知法犯法，执法犯法，制造假案，公报私仇，私立专案，私设监狱，大兴肉刑，草菅人命的罪恶极大，民愤极大的“大夫”们的条例。 　　 　　5．落实政策 　　 　　一九六九年“九大”就已经提出“当前的主要任务是落实(政策)”。至今五年了，林彪垮台也已三年了，为什么许多重要的党的无产阶级政策一直落实不了? 　　 　　同时，近几年来政策的多变，甚至“朝令夕改”(有认识方面的原因，但主要反映了路线斗争的激烈），加上土政策层出不穷，造成了人们的思想混乱甚至对党的怀疑。我们认为：四届人大应重申党在社会主义历史阶段那些经实践证明是正确的应长期实行的政策，并应通过法以适当的形式体现出来。政策和策略是党的生命，对于那些严重破坏党的政策的人应当严肃处理。 　　 　　6.各尽所能 按劳分配 　　 　　一九六八年夏季以后，由于政治上民主权利的压制，特别是林彪法西斯的组织路线，他们任人唯亲和对逆已势力采取惩罚主义的人事调动，搞大换班，使得“各尽所能”﹑“任人唯贤”的原则受到了破坏，人民的社会主义积极性受到了摧残。 　　 　　我们在看到特权膨胀的同时，同样清楚地看到了工农劳动群众在所谓“公产主义”的口号下，他们的许多合理的经济利益遭到了剥夺。工人多年来没有提高工资了，而且还取消了曾作为他们工资一部分的合理奖金；而农民群众，在无偿的“忠”字粮﹑高征购以及“割私有制尾巴”的运动中，遭到了更大的损害。这个林彪的极“左”路线所带来的危害性，现在越来越充分地显现出来了。 　　 　　列宁不是欢呼“共产主义星期六义务劳动”为“伟大创举”么?中国的劳动人民，在革命战争时期，在社会主义建设高潮中，在轰轰烈烈的文化大革命中，不是都涌现了无数富于自我牺牲精神，大公无私的革命英雄么?这正是极为宝贵的人民群众的历史主动性！但是能不能由此而绝对化，认为精神可以代替一切了，可以代替社会主义历史阶段的“各尽所能，按劳分配”的原则了?显然这是极其荒谬的。它必然受到历史规律的惩罚，它也已经遭到了惩罚。 　　 　　文化大革命中，我们反对了高工资、高奖金，高报酬。但是，我们应当绝对地否定奖金的作用么？一个比较积极﹑认真负责﹑超额完成任务，或者有所发明创造的工人，为什么不可以比他的同级工多得一些适当的奖励?一个业余从事写作或者对某一专业有所发现、发明的工人、农民、革命知识分子，为什么不可以得到适当的物质鼓励呢?空头政治的原则，是奖懒罚勤的原则。无产阶级政治挂帅下的“各尽所能，按劳分配”的原则，是调动和保护人民群众社会主义积极性的；而且，认真实行这个原则，也是对特权的最有效的限制措施呢? 　　 　　“四届人大”应当明白规定实施“各尽所能，按劳分配”的条文！ 　　 　　※ ※ ※ 　　 　　我们对“四届人大”抱有很大的希望。我们希望它能开成一个团结的大会，一个胜利的大会，开成一个反映经过无产阶级文化大革命的广大人民群众意志和愿望的大会。 　　 　　但是，毛主席与林彪反党集团激战的关头，引吭高唱悲壮的国际歌已经深深地震动了广大的人民群众。他们知道，“新宪法”的规定，只是再次给了我们一个武器，要真正实行，还必须靠广大人民群众自己的斗争。 　　 　　一九五四年的宪法不是也规定过人民的民主权利么?毛主席不是还多次谈到“没有广泛的人民民主，无产阶级专政就不能巩固”么?但是，一方面存在着林彪为代表的镇压人民的反民主势力；另一方面，也由于人民群众自己对这个民主权利运用得太少了(这是由于中国封建传统的根深蒂固，也由于我国生产还比较落后，人民的文化水平还不高，由此比较缺乏民主精神的缘故)。毛主席提出了多年的“造成一个生动活泼政治局面”的目标还远远没有达到。 　　 　　如一个南方水乡的客人来到沙漠中才觉得水的可惜一样，文化大革命中人民群众的民主权利也是在遭到剥夺的时候，才更感到民主权利的珍贵。尽管一九六八年把广大人民群众（尢其是奉命造反派群众）残酷地镇压下去了，但是，“现在的世界潮流，民主是主流，反民主的反动只是一股逆流”，一个彻底推垮林彪体系的群众运动的高潮不久的将来必定会到来，他们必将重新恢复第一次无产阶级文化大革命的一切基本精神，并且发扬光大。 　　 　　 　　一九七三年九月十三日初稿 　　一九七三年十二月十二日二稿 　　一九七四年十一月七日定稿
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来 科普一下, 介绍什么叫大字报(1)
热度 6 hr8888hr 2012-7-13 09:53
有人说不知什么是大字报. 现将经典例子拿出来科普一下, 学习学习写大字报. 经典一. 炮打司令部 ——我的第一张大字报 　　全国第一张马列主义的大字报和人民日报评论员的评论，写得何等好啊！请同志们重读这一篇大字报和这篇评论。可是在五十多天里，从中央到地方的某些领导同志，却反其道而行之，站在反动的资产阶级立场，实行资产阶级专政，将无产阶级轰轰烈烈的文化大革命运动打下去，颠倒是非，混淆黑白，围剿革命派，压制不同意见，实行白色恐怖，自以为得意，长资产阶级的威风，灭无产阶级的志气，又何其毒也！联系到1962年的右倾和1964年形“左”而实右的错误倾向，岂不是可以发人深省的吗？ 毛泽东 经典二. 宋硕、陆平、彭佩云在文化革命中究竟干些什么？ 现在全国人民正以对党对无限热爱、对反党黑帮无限愤怒的高昂革命精神掀起轰轰烈烈的文化大革命，为彻底打垮反动黑帮的进攻，保卫，保卫而斗争，可是北大按兵不动，冷冷清清，死气沈沈，广大师生的强烈革命要求被压制下来，这究竟是怎么回事？原因在哪里？这里有鬼。请看最近的事实吧！ 事情发生在五月八日发表了何明、高炬的文章，全国掀起了声讨“三家村”的斗争之后，五月十四日陆平（北京大学校长、党委书记）急急忙忙的传达了宋硕（北京市委大学部副部长）在市委大学部紧急会议上的“指示”，宋硕说：现在运动“急切需要加强领导，要求学校党组织加强领导，坚守岗位。”“群众起来了要引导到正确的道路上去”，“这场意识形态的斗争，是一场严肃的阶级斗争，必须从理论上彻底驳倒反党的言论。坚持讲道理，方法上怎样便于驳倒就怎样作，要领导好学习档，开小组讨论会，写小字报，写批判文章，总之，这场严肃的斗争，要做得很细致，很深入，彻底打垮反党的言论，从理论上驳倒他们，绝不是开大会所能解决的。”“如果群众激愤要求开大会，不要压制，要引导开小组会，学习档，写小字报。” 陆平和彭佩云（北京市委大学部干部、北京大学党委副书记）完全用同一腔调布置北大的运动，他们说：“我校文化革命形势很好”，“五月八日以前写了一百多篇文章，运动是健康的。……运动深入了要积极引导。”“现在急切需要领导，引导运动向正确的方向发展”，“积极加强领导才能引向正常的发展”，“北大不宜贴大字报”，“大字报不去引导，群众要贴，要积极引导”等等。这是和制定的文化革命路线吗？不是！绝对不是！这是十足的反对、反对思想的修正路线。 “这是一场意识形态的斗争”，“必须从理论上彻底驳倒反党的言论”，“坚持讲道理”，“要作的细致”。这是什么意思？难道这是理论问题吗？仅仅是什么言论吗？你们要把我们反击反党黑帮的你死我活的政治斗争，还要“引导”到哪里去呢？邓拓和他的指使者对抗文化革命的一个主要手法，不就是把严重的政治斗争引导到“纯学术”的讨论上去吗？你们为什么到现在还这么干？你们到底是些什么人？ “群众起来了，要引导到正确的道路上去”。“引导运动向正确的方向发展”。“要积极领导才能引向正常的发展”。什么是“正确的道路”？什么是“正确的方向”？什么是“正常的发展”？你们把伟大的政治上的阶级斗争“引导”到“纯理论”“纯学术”的圈套里去。不久前，你们不是亲自“指导”法律系同志查了一千五百卷书，一千四百万字的资料来研究一个海瑞“平冤狱”的问题，并大肆推广是什么“方向正确，方法对头”，要大家学习“好经验”吗？实际上这是你们和邓拓一夥黑帮一手制造的“好经验”，这也就是你们所谓“运动的发展是健康的”实质。早已给我们指出的文化革命的正确道路、正确方向，你们闭口不谈，另搞一套所谓“正确的道路”，“正确的方向”，你们想把革命的群众运动纳入你们的修正轨道，老实告诉你们，这是妄想！ “从理论上驳倒他们，绝不是开大会能解决的”。“北大不宜贴大字报”，“要引导开小组会，写小字报”。你们为什么这样害怕大字报？害怕开声讨大会？反击向党向社会向思想倡狂进攻的黑帮，这是一场你死我活的阶级斗争，革命人民必须充分发动起来，轰轰烈烈、义愤声讨，开大会，出大字报就是最好的一种群众战斗形式。你们“引导”群众不开大会，不出大字报，制造种种清规戒律，这不是压制群众革命，不准群众革命，反对群众革命吗？我们绝对不答应！ 你们大喊，要“加强领导，坚守岗位”，这就暴露了你们的马脚。在革命群众轰轰烈烈起来响应和的号召，坚决反击反党黑帮的时候，你们大喊：“加强领导，坚守岗位”。你们坚守的是什么“岗位”，为谁坚守“岗位”，你们是些什么人，搞的什么鬼，不是很清楚吗？直到今天你们还要负隅顽抗，你们还想“坚守岗位”来破坏文化革命。告诉你们，螳臂挡不住车轮，蚍蜉撼不了大树。这是做白日梦！ 一切革命的知识份子，是战斗的时候了！让我们团结起来，高举思想的伟大红旗，团结在和的周围，打破修正的种种控制和一切阴谋诡计，坚决、彻底、乾净、全部地消灭一切牛鬼蛇神、一切赫鲁雪夫式的的修正分子，把社会革命进行到底。 保卫！ 保卫思想！ 保卫无产阶级专政！ 一九六六年五月二十五日
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来 《科普上帝粒子》在科学网引发热议
热度 18 岳东晓 2012-7-7 01:58
这篇文章首先是发表了珍珠湾全球网，然后再发在我在科学网的博客。。。以下是截屏，在链接里，我回应了一些问题.....
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来 科普“上帝粒子”
热度 32 岳东晓 2012-7-5 18:30
原文发表于：https://zhenzhubay.com/upload/blog-2-1364.html （c) 版权所有，未经岳东晓许可，不得转载 首先，“上帝粒子”这个词可能会引起很多人的反感，我第一次看到这个词就是如此。但习惯了这种通俗的叫法之后，比起叫它HIGGS波色子可能要更好懂一点。你也可以换个角度来看，牛顿就认为自己是上帝的使者，给人类带来宇宙的知识。牛顿之后的物理学家很少有人这么自我定位，但是物理学在杨振宁之后的迅猛发展真正使我们人类出走了蒙昧，在一套基本理论基础上，定量地理解了宇宙起源之后的几乎一切。 这个屡试不爽的基本物理理论有一个很普通的名字：“标准模型”（Standard Model），它的组成部分就是SU(2)xU(1)的弱点统一理论与SU（3）的量子色动力学。而这个”标准模型”是基于杨振宁发现的规范场理论，加上所谓对称自发破却的Higgs（希格斯）机制。过去的几十年中，围绕这个标准模型，物理学家进行了难以计数的计算，而这些计算又都与实验得到了几乎完美的吻合。每一次，大家都在发出感叹：标准模型还是对的。这对希望在理论与实验的差异中寻找新的突破的人们来说，是一次次的失望。对于另一群人来说，则可能是在变幻的世界中找到了不变的真理。 根据目前的数据，Higgs粒子很可能是找到了。在我继续科普之前，我们可以说，标准模型又对了。对于人类而言，这是值得庆贺的事情---我们的智力竟然可以窥破自然界如此深奥的秘密。这个秘密告诉我们也许最基本的问题，为什么我们有质量。或者说，我们的质量是从哪来的。 牛顿猜出了一个牛顿第二定律：F=ma，力等于质量乘以加速度。这是所有中学生都知道的。但牛顿无法告诉你质量从何而来。爱因斯坦写下 E =mc^2，但他也无法告诉你这个m从何而来。杨振宁创立了规范场理论，这个理论可以推导出所有的相互作用的方程，但是杨振宁的理论里物质粒子的质量只能是人为的加上。 把杨振宁的理论与Higgs的机制结合起来，就构成了我们前面提到的标准模型。所以，要科普“上帝粒子”，我们得先讲杨振宁。 物理学而且与其他自然科学不同，是一门精确科学，很多理论结果能有实验验证到小数点后10几位。但物理规律其实都是根据简单的不变性原理推导而来。比如说，今天的物理应该与昨天一样，从这个不变性，我们可以推导出能量守恒。一个实验在不同的位置进行，结果应该相同，由此我们得出动量守恒的原理。一个人在迅速运动的火车上应该得出与地上的人一样的物理规律，由此就导出了狭义相对论。爱因斯坦说，一个人在电梯里自由下落，感觉不到地球引力。由此原理，他导出了广义相对论---也就是引力理论。而由广义相对论，我们发现光线会引力作用下拐弯，恒星可能坍缩成黑洞，宇宙会爆炸、膨胀。 杨振宁说。。。。 。。。。未完待续。。。。【接着写】 在杨振宁之前，人类真正能够写下方程的物理作用只有引力与电磁相互作用。这两种作用对于人类无疑是最直观的。引力无所不在。没有引力人连直立行走都很难，看看刘洋在天宫一号的努力就知道了。无论是闪电雷鸣，手机通讯，还是化学反应，包括生命运转的所有化学反应其实都是电磁作用的结果。引力与电磁作用的共同特点是他们的作用距离是无限远，因此人类能够进行宏观实验。通过实验，总结出它们的规律。牛顿发现，两个物体之间的引力与他们质量乘积成正比，与他们之间距离的平方成反比；类似的，电荷之间的作用力也与其电荷的乘积成正比，与距离的平方成反比。 随着物理学的发展，电磁相互作用成了一组严密而美妙的数学方程，这就是每一个科学与工程人士都应该熟知的麦克思维方程 （Maxwell's equations） 。它们 是英法联军焚烧圆明园后的第二年英国物理学家 Maxwell根据前人的研究结果总结出来的电磁理论。直到今天，整个电机系的东东，基本上就是解这几个方程。而后，爱因斯坦以其天才的洞察力，发展了引力的几何理论---也就是广义相对论。 引力属于非常微弱的作用---试想，整整一个地球的引力才能把我们困在地面。而电磁作用也不强。当人类的探索走向微观，人们发现，物质原来蕴涵了巨大的能量。粒子之间强大的作用力，正是核能的源泉。在人类文明发端以来，宇宙起源之谜一直是一个哲学问题。而根据爱因斯坦的广义相对论方程以及相应的天文观测，人们已经知道，宇宙源于所谓大爆炸。如果反推到遥远的过去，整个宇宙都是充斥着巨高能量的粒子。而理解这一切，就需要像麦克斯韦尔方程那样的定量科学理论。 但是与引力与电磁力不同，粒子之间其他作用是非常短距离的。这个距离之短不是一跟头发的粗细，而是小于一根头发的万亿分之一，完全超出了可以直接观测的范围。人们迫切需要一种像爱因斯坦的广义相对论一样，没有任何实验数据却破空而出的惊世杰作，用纯粹理性把我们带进宇宙奥秘的神秘之门。在这个理论出现之前，世界上所有基本物理理论都不过是在盲人摸象而已。 1954年，也就是广岛原爆后9年，一位年轻的中国人发表了一篇现在称为YANG-MILLS规范场的论文。这篇标题看似平淡的论文在今天看来奠定了整个标准模型的理论基础。在这篇论文里，杨振宁博士以他绝不亚于爱因斯坦的洞察力，给出了所有相互作用的原理，以及对应的精确的数学方程。这就是我们今天经常听到的规范场理论。 与其他基本物理理论一样，规范场理论也是基于物理规律的不变性（搞物理的人也喜欢用对称性这个词），就是物理规律应该在某种变换下保持不变。如上所述，不变性原理推出了相对论以及动量量守恒等基本规律。当杨振宁把这种不变性扩展到基本粒子的量子理论，他惊人地发现，要使理论保持不变，就必须存在对应的相互作用。这就是所谓规范场。 具体来说，杨振宁发现，如果有两种粒子，那么它们之间的变化可以用一个2x2的复数矩阵描述，如果物理规律要在这种类型的局域变换下保持一致，则不能光有这两个粒子，还必须加一个相互作用。换言之，从本来没有考虑相互作用的自由粒子方程开始，一旦考虑规范不变原理，我们就必须要求粒子之间有相互作用，而且这个规范不变原理还告诉你相互作用应该是怎样的。读者如果没有理解这个原理的深刻以及其意义，应该认真思考一下。 杨振宁的2x2矩阵方程导致的理论称为 SU(2)规范场。我们今天已经知道，夸克之间的强相互作用是一种SU（3）的、精确的杨-米尔斯规范场（SU（3）也就是对应3x3的复数矩阵）。这个3，代表了一类夸克的三种颜色。强相互作用由夸克之间交换质量为0的所谓胶子（GLUON）完成。强相互作用（太阳内氦的聚变发热就是涉及强相互作用）的理论是杨振宁理论的简单与直接推广。 电磁力是由光子传递的，光子的零质量是电磁力距离无穷的原因。当时，人们认为，粒子之间的弱作用与强作用都是短程的，也就意味着其相互作用应该是由有质量的粒子传递（注）。但在杨振宁理论中，规范场粒子不能有质量---因为如果规范场有质量，物理方程就不能保持规范不变了。因此杨振宁论文刚刚问世的时候，其新颖的理论不为人所接受。特别是他遭到老一辈物理学家如Pauli等人的刁难式疑问。据传，在杨振宁之前，Pauli尝试了一种六维空间的爱因斯坦方程，但没有得到什么结果。而杨振宁的理论则无疑是一种现代的、深刻的革命性思维。 但科学发展的车轮是滚滚向前，不可阻挡的。无数物理学家前仆后继，开辟了人类从蒙昧走向文明的道路。规范场的质量产生问题的解决方案从似乎不相干的超导体理论得到了启发。 超导体大家都应该听说过的。如果你去医院做核磁共振检查，那台机器的核心部分就是一个超导体做的电磁铁。超导现象的第一个特征是没有电阻，一旦电流形成，可以永久的保持。但超导体还有一个更为基本的特征，那就是它完全排斥磁场----磁场不能从超导体中间通过。如果你去网上搜索，有很多这种超导演示的视频---一块超导体悬浮在半空之中（实际是在一块磁铁上空）。从理论物理的角度，这个现象意味着超导体内，光子获得了质量。对于这个质量的解释，苏联物理学家朗道提出了所谓朗道-金兹堡模型，在电子的电磁量子方程里凭空加了一项。这一项如果画一个图，像一个墨西哥帽子，中间突出，环绕着一圈低谷。与很多物理理论一样，这种模型的微观原理最初都没有解释，而是一种纯粹的灵感。但这个理论与实验得到了极好的吻合。基于基本原理的超导的微观理论的发现是在若干年之后，由所谓BCS理论完成。 有鉴于朗道-金兹堡模型成功地给零质量光子提供了质量（而且维持局域规范不变），固体物理学家安德森建议粒子物理学家们尝试类似的方案，也就是几乎空穴来 风一般地在YANG-MILLS方程里加一个新的场。加入这个新的场之后，原本没有质量的规范场获得了质量，而规范场维持了其局域的规范不变。首先写出这 个方程的人是Higgs。但他的论文寄出去被拒绝了，只好做了些修改之后再发给其他刊物。这是1964年的事情，也就是杨振宁论文发表后十年。 很多人在提到HIGGS机制的时候，喜欢使用对称自发破缺的说法，其实这是一个用词的谬误。实际上，HIGGS机制恰恰维持了YANG-MILLS规范场的局域不变性(local gauge invariance)。也就是说，规范不变才是王道。 数年之后，温伯格等人把 YANG-MILLS场与Higgs理论综合起来，用SU(2)xU(1)的规范场加上HIGGS场，成功构造了弱电统一理论。二这个理论有很快得到了实验的验证，观测到了传播弱作用的三种规范波色子（W、Z规范波色子）。 Higgs理论不仅给传播相互作用的规范场波色子（boson) 赋予了质量，还成了所有物质粒子（称为费米子，fermion, 如夸克与电子等）质量的来源。这是因为，与一般的场不同，Higgs场的真空值不为零。如下图所示，墨西哥帽子中心代表了HIGGS 场为0 的情况，而此处是一个尖顶，显然是不稳的，而稳定的状态是帽檐的沟谷处，这就代表HIGGS场的真空值不为0。整个真空弥漫这这种HIGGS场，而物质粒子的质量就是取决于它们与这个背景场的耦合大小。用个不是很准确的比方，这就像大鱼在水中游泳觉得惯性大，而小虾感觉惯性小，惯性大小就是质量。 Higgs粒子如果最终被证实，我们都应该庆祝。人类自古自问的一个问题，我们来自哪里，在标准模型-----也就是SU(2)xU(1)的弱电统一理论加上SU（3）的量子色动力学-----再一次得到实验证实之际，有了更为可靠的答案。2000年以前，人类还在迷信雷公电母、天狗吃日。今天，我们凭着自己的理性，掌握了自然界深层的机密。 但显然，标准模型不是终极真理，如同朗道模型一样，Higgs场背后必然有着更深刻的基本原理。 一旦我们进一步突破，或许我们的知识使我们能够构造一个全新的宇宙---也就是成为上帝。 ----------------岳东晓 2012-07-05 于加州 注：我们现在知道，虽然gluon质量为零，但是由于规范场的非线性，导致所谓夸克囚禁。
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来 科普WEB安全
热度 23 岳东晓 2012-7-4 13:42
首先我自我介绍一下，我是正宗搞计算机的，会写操作系统，会写COMPILER，对网络技术也很熟悉，开发的产品给不少大公司用于mission critical 的网络应用，包括卫星通信。解滨之流读读安全手册就考个什么证书、冒充专家的在我面前属于七窍通了六窍的菜鸟。 这些天有不少关于WEB安全的议论。因此我就这个问题科普一下。 我们访问互联网站的时候，网站发给浏览器的不过是一种称为HTML的文本。对任何一个网页，你都可以在浏览器查看其所谓源代码。这个源代码就是网页对应的HTML文本。我举个例子，你可以用WINDOWS下的记事本编辑一个文件，写入如下内容 htmlbodya href="https://zhenzhubay.com"Go to ZhenZhuBay/a/body/html 然后把这个文件存写成 zhenzhubay.html ，再用浏览器打开它，你就会看到一个网页，上面有一个链接，点击就到了我们的网站。就这么简单。珍珠湾的网站不过产生的HTML更为复杂而已。而你的浏览器访问网站的时候，不过是向服务器发出一个获取网页的请求，获得相关的文本，至于怎么显示这个网页，完全是浏览器自己的事情。 网站运行的程序，不管是用PHP编写还是用PERL生成，完全是在网站的服务器上运行，它们唯一的任务就是产生HTML文本。而浏览器的原理就是显示内有各种记号的肉眼可读的HTML文本文件。按理说，如果浏览器没有缺陷，那么你发给它什么内容，它都不应该崩溃，更不应该导致系统的故障。这就像你用记事本查看TXT文件，不管TXT文件内容是什么，记事本不应该崩溃，ＷＩＮＤＯＷＳ更不应该因此当机。 有些浏览器，特别是以前微软的IE浏览器，存在种种缺陷，但目前这种情况已经越来越少了。 特别是，随着AMD64架构的普及，现在INTEL与AMD的64位计算机芯片都有所谓 NX bit 的功能，防止程序执行数据中的代码。从硬件上，通过远程的数据向计算机注入可执行代码已经不可能。
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