走近科学–读欧阳峰谈科普的3种类型

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一直很欣赏欧阳峰网友的严谨和豁达,以及博学。他的文章涉及政治经济和他的本专业物理,都在我的理解能力之外,读得不多,抱歉了先。:)

这两天认真地拜读了他谈科普的3种类型,让我看到了希望。个人更喜欢他提到的第三种科普方式,做科学探险的导游。这让我想起CCTV有一个频道叫走近科学,几位主创人员,一个是哲学系,一个是中文系,主持人解说当然是播音系毕业的;走近科学比科普的创意好,可以免去不懂装懂的尴尬。

今天总算把最后一篇扯淡打岔的贴子整理完了。入住德赛这段时间以来,很欣慰地再次得到一些网友友善的鼓励和指正。现在,总算可以放下包袱轻装上阵了。

Just move on! 一步一个脚印。

Merry Christmas to all the readers of my blog.

蝴蝶vs.发光二极管

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叶绿素 于 2005-11-28 21:56:43

 


科学发现在于你敢胡思乱想,特别是要想上N/S这些NB杂志的话。那天在后花园里领着娃娃们嬉闹。”蝴蝶飞啊飞,飞呀飞上天”,正给小朋友念儿歌呢,真的就看到了一只;阳光下闪烁着,好漂亮的翅膀。 我就胡思乱想啦:这只蝴蝶咋就这么好看呢?色彩斑斓不说,仿佛我看惯了的FRET下得到的那些漂亮彩图。清粼粼的水来蓝莹莹的天,小叶我轻手轻脚来到了蝴蝶边,逮个正着,左看右看,把玩不已。

有话说啦,这一个模子造出来的 identical twins [1] 也不见得所有黑痣都copy,对不对? 休假结束后,咱一定得把这翅膀剥下来拿去照一照,没准就跟那谁似的,咱发篇关于蝴蝶翅膀为何发亮光的nature, 赶明儿也冲刺院士去!
想得俺心花怒放,喜不自禁。

WK!上班第一天,就读到一条新闻。英国Exeter大学的Pete Vukusic已经做过涅,[2] 7456!MD!看来只有去打个假,把这人整死了才有我的好事了。这人的头衔明明是lecturer, 却敢自称教授,好狂妄啊,打!和和!

言归正传。

Prof. Vukusic和他的助手,研究的是非洲中东部捕捉的一种风蝶 (swallowtail butterfly)[2] 他们的确发现,凤蝶的翅膀上排列着很规整的光子晶体(photonic crystals)。这样,当阳光照射其表面时,只有某些波长的光波可以透过;并且组成光子晶体的分子中带有荧光色团,能够发出人类肉眼看得到的可见光波长的荧光。

搞化学的人喜欢瓶瓶罐罐,啥东西都要放到flask里,配成溶液,滴定啦酸碱中和啦,加点佐料烧一烧煮一煮。要这么去整,那就玩完了。

青春不解红尘,胭脂沾满了灰,真逮过蝴蝶的,对手上那亮晶晶的东西一定记忆深刻。那一片片象胭脂般的东西,摸起来滑溜溜的,吹也吹不掉。

正是这些一片片整齐排列的光子晶体,聚集在一起,才有了奇异效果。从物理上来说,这种结构就是一般意义上的”分布式布拉格反射镜”,具有放大作用。能够透过晶体的光线和晶体发出来的荧光,一古脑儿地在这些镜子点阵里飘来飘去,就这样飘来飘去。最后找到出口,其结果必定是亮丽无比!

Mr.X要说话了。

对,这发光的蝴蝶翅膀,跟液晶电脑显示屏,工作原理是一样一样的,它们正是大自然中的发光二极管。这个事件再一次有力地验证了老祖宗那句话:30年河东20年河西。

现如今这仿生学也倒过来了。

原文发表在上上星期的Science杂志上。Prof. Vukusic的相关研究新闻也可参见文献[3-4]。

致谢:
感谢迎接小叶归来并给与支持的科教坛同仁:唐团,麦子,野狐禅话,微副书记,JE等。
再次见到叶红素,我的twin brother,真是无比兴奋。
感谢Mr.X老师在成文后即将给与的非常有帮助并且卓有成效的指点。
也欢迎新朋友eespring踊跃质疑。
最后,追着蒙吃蒙和,帮neo要一次龙虾。大家都好,就好!

2005.11.28

参考文献:
[1] http://www.rainbowplan.org/bbs/topic.php?topic=1157...
[2] http://www.sciam.com/article.cfm?chanID=sa003&...
[3]http://www.cip.csiro.au/MediaEvents/media/ButterflyBling.htm
[4]http://www.livescience.com/animalworld/041116_butterfly_light.html

方叉叉终于活过来了

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叶绿素 于 October 19, 2004 04:55:21: http://www.rainbowplan.org/lib/html/36350.html

 

 

昨天微书记科普了海水为什么是蓝色的. 用一句话来概况:
是由于光在海水表面和深层发生的反射,吸收, 散射等作用造成的. 所以, 海水的颜色跟水里面的所含的植物,微生物, 以及盐, 等等都有关系. 一方水土养一方人, 不是? 

好学的孩子就问了: 如此, 那海水一定是蓝色的吗? 苏联有一个黑海舰队, 黑海的水不就是黑色的吗? 还有一个红海. 红海的水也是蓝色的吗?

这个问题怎么回答? 偶看过基素斯在蓝蓝的地中海上行走的录像, 可没去过地中海. 就别说黑海, 红海了.

说岔了.

想说的是这, 方叉叉活过来的故事. 照片上绿莹莹的三个东西, 其中一个还带条猫眼. 可惜, 这不是宝石. 小沫博士科普过宝石, 你要是翘了课, 请翻文库吧.

这个绿莹莹的东西就是今天的主角方叉叉. 是1980年的一个春天, 有一位大不列颠的科学家托尼在红海捕到的, 它也不是鱼, 当然它的确是一条生命. 却只有0.15 微米. 这是多大呢? 大家不都很熟悉纳米吗? 1个微米是1000个纳米. 也就是说, 方叉叉只有 150个纳米那么大.

一般的光学显微镜可能刚刚能够看到这个东西. (经过几个回合的关于镜子成像, 关于瑞利散射, 拉曼散射的掐架, 我ASSUME各位对”可见光的波长在几百个纳米”这个概念是熟悉了. 光学显微镜的极限, 就是波长的1/2. 至于为什么, 嘿, 又有一架可掐, 就叫能者多劳去吧, 俺不说了)

well, did i hear somebody saying: size doesn’t matter, as long as it is alive. ?

的确, 这方叉叉的神奇在哪儿呢? 值得大书特书的?

闲话少说:

1. 它是方形的
2. 它喜欢吃盐.

因着第一条, 众人为之折腰. 诸多海洋生物学家, 细菌大拿们雀跃.
因着第二条, 大家全累趴下. 想在实验室培养它, 好难.

25年哪, 同志们, 青春都耗费在方叉叉身上, 这种人不容易啊.
有这么俩人, 终于叫方叉叉活过来了. 一个是荷兰的, 一个在澳大利亚.

怎么整的呢? 你想想: 方叉叉是在红海出生的. 而红海据说船不会沉的, 那海水能咸死人. (所以我猜, 红海水不是蓝色的)

参考文献:
1.
http://www.nature.com/news/2004/041011/full/041011-...
2. Burns D. G., Camakaris H. M., Janssen P. H. & Dyall-Smith M. L. FEMS Microbiology Letters, 238. 469 - 473 (2004).
3. Bolhuis H., Poele E. M. te & Rodriguez-Valera F. Environmental Microbiology, doi: 10.1111/j.1462-2920.2004.00692 (2004).

在糖浆里面扑腾?

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叶绿素 于 October 15, 2004 07:17:06: http://www.rainbowplan.org/lib/html/35522.html

不久前偶对一张“俩棒槌仨小球”的图[1],又是胳膊又是腿,又是布朗运动又是非倒易运动地那么描述了一番。个中原理,偶几乎是一窍不通的,只是觉得有趣。不知道有着一颗菩萨心肠的你,是不是还有印象,“蜂蜜中挣扎的小蚂蚁”是否还栩栩如生着。

这世上的事也神了,这么个调侃闹着玩儿的事,还真有人上心。话说这迷你苏打州大学,有这么个化学工程和材料科学系,有这么一位教授,卡斯乐,他,令人刮目相看(别以为外国人就看不懂中文,别以为外国人就不上中文论坛,NATURE的编辑说不定还看虹桥哪[2])

他们在一个小型室内游泳池(25米)倒满了糖浆,外加冰激凌,洗头香波什么的,总之很messy。随后派遣他的学生,一位美国游泳健将,在糖浆里面来回扑腾,真刀真枪研究起来:到底是快了还是慢了?据说这位健将还因此耽误了奥运会选拔赛,让费力普那小子占了个大便宜。

这是题外话。

回顾历史,300多年前(大金入关也就几十年的光景),易萨克·牛顿爵士曾高瞻远瞩地说过:一个物体在流体里穿行的速度跟流体的粘度有关系。可是学霸科里斯提安·惠更斯不同意,无赖,小牛只好折衷,把俩人的看法都写进书里。(最近,扭腰城图书馆不是设立了牛顿爵士文物展览么,有心人可以去看看那有没有那Principia Mathematica的手稿,去核对哈。)

争嘛儿争,科学可以实证的,让迷你苏打的卡斯乐的学生表演给你看。扑腾扑腾,来来往往。

秒表一掐,OOOOOOOOOPs,水里9秒8,浆里还是9秒8,惠更斯是对的。关键时刻,学霸的决定性作用还是突现了出来嘛,要不然,科学上出这么个大污点,那多丢人。

卡斯乐,乐了。他说:这个很好理解,在糖浆里游泳,阻力倒是大了,可是每划一次浆,得到的往前的反作用力也大了么,两相抵消。那结果不就是:

游泳,shape matters. (not viscosity. well, not size here, either.)

而最理想的游泳选手需要象蛇一般的身躯(蛇姐没事别偷着乐),象大猩猩一般的胳膊。

卡斯乐为此写了篇文章,发表在美国化学工程师杂志上[3]。虽然杂志的IF不杂地,他还是很认真地给自个儿名字上打了个星号,乖乖地摆在后面,而那位健将,则是堂堂正正的第一作者。看到照片了吗?确实,不来恩 has a good shape.

参考文献:
[1]叶绿素,2004,有胳膊没腿,虹桥科教论坛。
[2]Michael Hopkin, news: Swimming in syrup is as easy as water, Published online: 20 September 2004.
http://www.nature.com/news/2004/040920/full/040920-...
[3]Brian Gettelfinger, E. L. Cussler,Will humans swim faster or slower in syrup? AIChE Journal, 50(11) 2646-7(2004)
http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/109667863/HTMLSTART

“有胳膊没腿”

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原文:http://www.rainbowplan.org/lib/html/26062.html

上中学的时候, 大家都用显微镜观察过布郎运动, 看到花粉在水里摇滚RAP个不停,无序却优美. 当然, 你想叫花粉从固定的某个地方跑到另一个地方去, 那几乎, 不, 绝对是不可能的. 
如果把size再缩小, 放大到纳米世界, 假设不是花粉, 而是几个到十几个原子组成的小人(记得去年有好事者在JACS上发表文章, 报道他们如何成功地合成这类分子), 这小人要想在水里游泳, 那就很可能是举步唯艰的. 十面埋伏的水分子, N个方向地向小人触来, 小人若能够原地狗刨, 都将是奇迹. Picture it — 一只小蚂蚁在早餐蜂蜜里挣扎, 无奈却悲壮.
别忙, 英雄不问出处.
能发phys. review文章的人就是聪明[1], 请看插图. 三个小球俩棒椎, 从左到右, 在忙活什么哪? 嘿嘿, 嘿嘿, 这叫non-reciprocal motion(新名词, 搞力学的同学帮忙翻译哈, “非互动运动”?), 简而言之就是这种游法是不可逆的, 可以周而复始. 不过, “在南海边画了一个圈”(完成一个周期)之后, 人已不在深圳, 挪窝了. 吭赤吭赤, 一圈又一圈, 车轮在滚动, 24小时之后, “各位旅客, 前方到站是这次旅行的终点站, 我们伟大的首都—北京”.
言归正传 (旁白: 老不正经的毛病啥时候犯的? )
这种新泳姿是一维的, 叫它“有胳膊没腿” 式吧, 形象却风险. 故特别声明没有歧视残疾的意思. 动作分解有四步(有图解的话就一目了然, 可惜一贴一图, 舍熊掌取鱼翅也):
1. 右胳膊不动左胳膊缩短
2. 左胳膊不动右胳膊缩短
3. 右胳膊不动左胳膊伸长
4. 左胳膊不动右胳膊伸长
(左邻右舍君, 不排名不分先后. 如果把上面的平四分解式中所有左换成右, 所有右换成左, 结果就将是反着的, 好比镜像, 我这样认为)
这太酷了.
可是, 这”有胳膊没腿” 式毕竟是模型, 最简单的. 要实施起来, challenge重重.
首先, 动力哪里来, 这里谈的是分子引擎! 这是个大课题, 倒也不是无计可施. 叶绿素利用光能促使电荷转移, 进而推动光合作用的实现, 就是一个很好的仿生对象.
其次, 这不是一坛死水(或一坛死蜜), 宏观表现出来是”大粘度”, 但微观来看, 如开头所说, 介质会调戏骚扰泳士, 如何做到目不斜视排除干扰一往直前;
其三, 引擎有噪音吗. 你问我, 我还问你呢.
路漫漫, 其修远兮
吾将左右而求索
参考文献:
[1] Ali Najafi and Ramin Golestanian, “Simple Swimmer at Low Reynolds Number: Three Linked Spheres”, Phys. Rev. E 69, 062901 (issue of June 2004)
[2] “Do the Nano-Locomotion”, Phys. Rev. Focus, v13 (2004), story 27.
叶绿素 于 August 13, 2004 09:35:58:

众目睽睽之下的”纠缠”

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superposition还没说清楚,先说说Entanglement吧。胆儿肥嘛。

在量子力学领域,存在Entanglement的两个粒子是相互关联的,所以把它翻译成”纠缠”恰如其分。比如占据同一个轨道上的两个电子必定是自旋相反的,这叫泡利不相容原理。正因为这种”纠缠”的存在,人们可以通过测量其中一个粒子的状态而得知另一个粒子的状态。”纠缠”在量子计算机领域是很重要的,试想如果粒子一会儿是0一会儿是1,那不就乱套啦。甚至正是因为有了”纠缠”这个概念,不少人可以毫不犹豫地研究起心电感应(telepathy),心灵输运(teleportation)来。

那宏观世界有没有”纠缠”啦?

同样地,科学家们也一直在努力设计高明的实验,叫土人们用肉眼也能看到”纠缠”。今年早些时候,芝加哥大学的玫瑰花教授(Thomas Rosenbaum)等在NATURE上发表论文[1],说他们第一次用实验观测到了宏观材料中的”纠缠”。这是一种含lithium, holmium, yttrium 和fluorine的盐,具有磁性,样品做成单晶。其中的holmium原子就象一个个小磁铁,在没有外磁场时,这些小磁铁杂乱无章地排布;施加磁场后,它们就会争取顺着外磁场方向有规则地排列,当然不可能立马齐刷刷地排成方队,这种磁化系数是可以测量的。

有意思的是,他们发现,在不同温度下这种材料的磁化系数的变化,和其吸热能力有着很大的不同。具体地说就是,随着样品的冷却,磁化率平滑地增大;而吸热率随温度的变化却很不规则。他们说这种现象跟一般材料的表现有很大的区别,并且只能用量子力学的”纠缠”来解释,因为体系中不同的磁性状态间存在着”纠缠”,而”纠缠”效应对磁化率的影响远远强于对吸热率的影响。

他们进而用计算来模拟了这种不完美晶体的磁化率,发现,如果把”纠缠”考虑进去,计算结果跟实验非常吻合。一篇NATURE诞生了,不公平嘛,这个实验做起来比”镜子猫”似乎容易很多,那个才发PRL。

[1]Entangled quantum state of magnetic dipoles, S. GHOSH, T. F. ROSENBAUM, G. AEPPLI & S. N. COPPERSMITH, Nature, issue 6953, volume 425, p48-51. 4 September 2003
link: http://www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nature/journal/v425/n6953/abs/nature01888_fs.html
叶绿素 于 October 12, 2003 05:20:22

是谁发明了nanotechnology这个词?

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不是Feynman, 不是Drexler, 也不是Smalley,是一个日本人:Norio Taniguchi。

人类进入了新世纪,纳米科技成为全球性的沸点。前两年国内的纳米热没有亲历,但常听到纳米布,纳米钙,纳米皮带,纳米鞋垫,倒也还是蛮热闹的,虽然网上常有人(比如那个神童)对此大笑不止。不过如果俺的昔日同窗或同事因纳米发了财也还是会眼红一下子的。於是过年的时候乘回国省亲的机会跑到一个大学同学那里去找说法,这一人之下万人之上的老总说:纳米嘛,几乎是过街老鼠的待遇了,你想发财?天真啊。可不是吗,不久前还有人找他做纳米,张嘴就是600万的项目,他理都没理就给打了回去。俺陪着笑说:这也是情有可原嘛,只怪那个找错了人,找到一个识货的,可也不见得那不是赛翁失马哟?

这不,外国人也开始了纳米热。各种商业会议,新闻媒体,铺天盖地充斥着nano。甚至真真假假的科学人倾巢出动,大谈nano。财富杂志那个叫Wolf的早一年开始建他的纳米portfolio,现在真是红红火火呀,比NASDAQ的涨幅多了不知多少倍。对比几年前那个dotcom热,唉,人啊,好了伤疤忘了疼。产品方面,那个叫Polo还是什么的推出了纳米内裤,Loreal的纳米防晒霜老早就有得卖了。吹牛的,不甘示弱的,比如MIT与军方合作设计纳米防弹衣,DuPont的特夫浓也是纳米科技哟。前两天韩国开了个纳米产品展销会,LG牌纳米泡菜电冰箱很HOT呢。香港一家公司号称与中科院有挂钩的,已经承包了大剧院工程所有纳米玻璃的供货。好玩~~。

什么叫marketing? 懂行的朋友跟俺说,那就是能骗到谁是谁,能骗到多少是多少,直到骗不下去为止。天啦,多么黑暗啊。据可靠消息,两年前国内纳米公司有300多家,现在有800多家了。

美国有一点比较好,人民群众都喜欢看书,图书馆,internet普及,是个识字的都可以找到点东西来读,真理不怕辩论。不过呢,”Curiosity kills the cat”。这句名言俺有亲身体会,某年某月某日俺曾好奇地询问哈君,你是不是卡四比啊?哈君给了俺这么个回答。当时俺对此甚困惑。现在呢?不了,提都不敢提了,因为一提就要挨打。(向毛主席保证,最后一次,别动手,12345678910,哈)。NOW,俺找到了另一只这样的猫,同病不相连。他就是大名鼎鼎的Drexler。

所谓的科学主流界人们讲到纳米时,都会提到NB奖得主Feynman。在中土人们开始大练钢铁,进入有史以来第一个真正的共产主人社会的时候,飞蛮说:我们不玩大的,玩不过人家,人家有四万万人口。我们来玩小的,你们看,Picture it —plenty of room at the bottom.

善良的美国人民齐刷刷地低下了头,不一会儿仰慕的眼神又齐刷刷地射向了飞蛮:YEAH,HOW?飞蛮说:blahblahblah,我也不清楚。这样吧,我设两个奖,谁最先造出第一个尺寸小于六十四分之一英寸的电动机,奖1000刀;谁把大英百科全书写在一个图钉的盖上,奖1000刀。SEE?飞老蛮也太穷了吧,1000刀谁愿意干。(附带说一声,要拿这美元奖的年轻人别费劲想了,这俩奖已经于60年和85年分别有了主。)

70年代在MIT校园里出了个奇才,一个学太空旅游的本科生,看人家Watson玩DNA得了诺贝尔奖,四周美女云拥,天天做梦咱用DNA造计算机得了,将来即便得不了奖,咱还可以争取拿到科学院和工程院俩院士,不怕找不到对象。。。慢着,这也没什么意思,咱造个计算机有什么劲,大自然到处充斥着由DNA繁衍的物种。飞头号召我们往BOTTOM看,BinGo! 看着自己胖乎乎的手指头,刚吃完汉堡舔得干干净净的但还有点粘乎乎的胖指头,他心里乐开了花:咱捏一个原子过来,再捏一个原子过来,小朋友,排排坐,牵起手来造个窝。咱想造个小Babie Girl就造个小Babie Girl,想造个小梦露就造个小梦露。Literally,Anything!

那年月人人想当太空人,科学是纯粹的,是自由的。这位奇才果真一帆风顺,拿了夸学科的PhD,出了书,开了公司,在大学当了老师。民众读着他的Engines of Creation,尽情地在科幻小说般的憧憬中享受着近乎现实的陶醉:nanotech蓝图,几近完美。得意啊。

得儿,新禧年过后,这个好奇的小猫被一个名人很响亮地煽了一耳光,他就是Smalley,碳60教父。辛勤的汗水洗尽墨黑的铅华,被压抑着的光芒,终於忍不住不可阻挡地张扬,Smalley在主流科学的顶尖刊物Science上发表了檄文:小子哎,路漫漫其修远兮,molecular manufacturing? 张开你的fat fingers, sticky fingers,做梦去吧。

回到先前的问题:是谁发明了nanotechnology这个词?的的确确,它是Tokyo Univ of Science 的那什么姑持第一次使用的。但名词这玩意儿重要吗?不重要。那么到底加了纳米涂层的防水防油布,抹了纳米银粉的鞋垫儿,放了纳米沸石吸味包的泡菜电冰箱是不是nanotechnology?Drexler说不是的,恐怕Smalley也会说NO。

现在的情形是,Drexler攻击主流科学界的nanotech不是他先前想象的那种,Smalley攻击说小猫在做梦。confused, really really confused.

去图书馆好好地读书吧,希望每个人都找得到自己的答案。这里俺很愿意告诉你俺发现了什么,在德州有一家叫Zyvex的公司,有个叫Freitas的人,在nanomedicine领域干得很欢。他,是信仰Drexler的。

叶绿素 2003.9

Just do it - 观子平带孩子做牛腊试验

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今天非常欣喜在公园里看到了一处美景,观子平带孩子做牛腊试验。喜欢这种踏实的风格。 

前不久,在虹桥结识的JFF网友,发起了一个写科普的倡议,想必他知道网友们对在概念层次上的争辩,和以犀利为基础的文字游戏,逐渐地有了审美疲劳。俺也有幸受到了他的诚挚邀请,但无法成全,因为自己心里是有数的。记得读书的时候,在一个德高望重的导师手下做实验。我说我想写科普,他说,你先把实验报告写利索了。一句话,让俺死了这条心。

科普,如果流于夸夸其谈的形式,对受众来说没有太大的意义。

有小孩了,总想着给他们发现和发展自己的兴趣和天分铺垫一下。我所选择的是做project,各种各样的。把一切交给老师,也是办法,但是在跟孩子1起做project的过程当中,自己也有收获。在大自然的奥秘面前,我们都是拾贝克的孩子。

Yes, 普及科学,just do it - 从与自己家孩子们做project开始。

薛定鄂的猫

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几个月前[1],雪焰讲了个歪瓜劣枣俩罪犯招与不招的故事,说:都不招各关一年;一个招另一个不招,招了的关0.5年,不招的关10年;俩都招,俩都得关7年。麻烦就在警察局不带打商量的。作者进而解释道,如果在量子世界,把招与不招作为俩量子态,哥俩均处于招和不招的迭加态(superposition)。然而在命运的最后关头,总得有个说法。Wonderful! 因为量子世界纠缠(entangement)的存在,这哥俩竟然能够心电感应,最终实现“双赢”—-都不招。

双赢是许多纠纷追求的目标,在达到这个目标之前,大有施展才华和诡计的空间,当然最理想的是不要陷入两难处境。今天,在下学着现学现卖,也来讲一个量子物理世界的两难问题,这就是不死不活,或者又死又活的“薛定鄂的猫”。

首先,“薛定鄂的猫”要表达的概念是,按照量子原理,在宏观世界也应该存在状态的迭加。薛定鄂假设[2],把一只猫关在一个封闭的铁笼子里,笼子里装了一个封口的毒气瓶,一个有放射性的原子,一个可以检测辐射出来的阿拉发粒子的探测器,和一个跟这探测器连在一起的锤子。见示意图[3]。

 

满复杂的啊,一环扣一环,游艺馆里没少见到这种连锁反应的整套装备。这套装备的玄妙机关从哪儿开始哪?就是那有放射性的原子,它可能发生衰变放出一个阿拉发粒子,也可能不发生衰变。如果发生了衰变,被探测器捕捉到,那锤子就落下来把瓶子砸碎,毒气释放出来,猫就会咯屁。如果不发生衰变,瓶子就会好好地,猫就会从此幸福地活着。

就这么着把小猫关一个小时,最后小猫到底是死的,是活的,还是不死不活,还是又死又活哪?薛蛮说不打开盒子之间不知道。因为按照量子力学,这个原子应该处于一种衰变和不衰变的迭加状态。50%的可能它是衰变的,50%的可能它是不衰变的。因此,这只小猫也将处于死与活的迭加状态。

这个命题都堪称哲学谬论了。而且这只小猫好像太乖了点,不知道谁养过猫,小猫能那么老实嘛?她不扑上去用爪子把那瓶子打碎,造成无过失的自杀,才怪哪。和和。这是臆想,宏观世界不可以这样形而上学地跟微观世界关联啦。我们老百姓基本上能够接受量子学家们这样的说法:微观粒子(原子,分子,电子等)具有本征态现象,这些粒子能够以某种概率同时出现在不同的本征态。到底是不是这样反正我们也不知道,你们说了算。方女要说啦,你们没看到,你们就这么肯定?如果这么想,那就没得可说的了。

但是在宏观范围里,科学家也说了,由於decoherence现象盖过了量子效应,我们就必定看到物体处在一个特定状态。所以两地分居的夫妻,皓月当空,只有千里共婵娟,双眼泪涟涟。(当然,不要拿多种人格5的来当例子,那是另外一回事。)

功夫不负有心人,上个月,PRL上就有那么几个“牲口”发表文章,又提出一个可以研究宏观迭加的实验[4]。服不服吧?不过主角还远没小猫那么大,而是一面象血细胞那么大的小镜子,大概100Trillion个原子那个量级(还没一摩尔)。(唐团:oh my God, be careful, don’t break the mirror, seven years’ bad luck!)。

这面小镜子贴在一个小弹簧上面。一个特别的光子,处於迭加态的光子,在小镜子和另外一面大很多的镜子之间弹来弹去。这有点象电影里面啊甘在打乒乓球。把弹簧小镜子想象成啊甘举着的那乒乓球拍,对面的大镜子想象成一个不会失误而且非常会喂球的高级陪练好啦。啊甘的胳膊随着乒乓球在拍子上的碰撞,一会儿往右偏,一会儿往左偏。

科学家们期待的结果是:当具有迭加状态的光子击打在小弹簧镜面上时,弹簧会有相应的震动而改变镜子的位置,於是光子的迭加状态转变成镜子位置的迭加。整个体系将在这两种迭加之间飘来飘去。光子的迭加状态可以用测量它的干涉来确认;当干涉消失,就可以推测是轮到镜子处於迭加状态了。

这套实验将有许多苛刻的要求,比如镜子的振动会产生热量,要把这种干扰减到最少,必须在超低温下进行。AND,唐团is absolutely right, 系统必须有很高的真空度,要不然闲杂人员(气体分子)会把mirror给break了。

俺可是没有勇气再读下去。薛蛮呀薛蛮,你这猫可真不是随随便便养得起的呀。

参考文献:
[1]雪焰,2003,牛人与罪犯问题,虹桥科教论坛。
link: http://www.rainbowplan.org/lib/archive/030506001.tx...
[2]E.Schroedinger, 1935, Die gegenwaertige Situation in der Quantenmechanik, Naturwissenshaften, 23, 807-12, 823-8, 844-9.
link: http://www.emr.hibu.no/lars/eng/cat/Default.htm
[3]link: http://www.lassp.cornell.edu/ardlouis/dissipative/c...
[4]W.Marshall, C.Simon, R.Penrose, D.Bouwmeester, 2003, Towards Quantum Superpositions of a Mirror, Phys. Rev. Lett. 91(13), 130401-1~130401-4
link: http://ojps.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=PRLTAO000091000013130401000001&idtype=cvips

叶绿素 2003.9

生活在别处 - 读feif的博客

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很喜欢feif的自我介绍:生活在别处,像在自由中。特别是那个“像”字。 

米兰·昆德拉几年前在中国突然红火起来。那年我在北京,买了一些盗版书,10块钱一本。随意地翻阅,随便地丢掉。

读书人追求的是非凡脱俗,他的书似乎总是将细微琐碎的生活故事包装上一个近乎哲学命题的title,恰巧切合了那几年国人的潮流。这本书也是,c’est la vie. 采用的是法国某著名诗人一句诗话中的片断,抑或是法国人自远古留下来的谚语。不知道中文的“生活在别处”是谁给翻译的,有益犹未尽的感觉。生活原本就是这样的,你抗拒,你以为好的理想的生活都在别处,你以为每个人都有在路上的自由,其实,殊途同归。

昆德拉,一个捷克人,70年代旅居法国,90年代改用法文写作;他在路上,他生活在别处;生活就是这样。

再直白一点:”Oh well, what are you gonna do? C’est la vie!”