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姓名:zwz

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出生日期:1982-01-05

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九维空间

 

《爱在量子前》普朗克先生将黑体辐射公式作改变,宣告量子力学诞生距今已一百又零九年。薛定谔方程,天才的灵光一现,用德布罗意波写出物理学光辉顶点。对易,表象,守恒,自旋,是谁的发现?喜欢在光谱中你只属于我的那条线。经过丹麦玻尔研究院,我以大师之名许愿,思念像海森堡矩阵般地蔓延。当波函数只剩下测不准语言, 几率就成了永垂不朽的诗篇。我给你的爱是轨道加自旋深埋到每一个原子的里面,隔一个世纪再一次发现泡利不相容原理依然清晰可见。我给你的爱是轨道加自旋渗透到每一个原子的里面,用狄拉克符号刻下了永远那一宏观确定的经典不会再重演。我感到很疲倦,能级低的好可怜,害怕再也不能跃迁到你身边……

文章

《我,海森堡》第六章,崭新时代(大结局)
《我,海森堡》第六章,崭新时代(大结局)
九维空间新作:《量子三部曲》第一部
 
 
《我,海森堡》第六章,崭新时代(大结局)
 
 1945年年底,诺贝尔奖委员会决定把化学奖授予哈 恩。这本是他应得的荣誉,却因为在我们战败的那一年给他颁奖显示出莫大的讽刺。莫非由于哈恩的主动怠工使德国没有造出原子弹的行为正符合诺贝尔辞世前留下 这笔奖金的初衷?反正毫无疑问的是,奥本海默和诺贝尔奖是彻底无缘了。
 
1946年1月,英国人把我们释放回了德国。我的祖国此 被一分为二,苏联人占领了东北部几个州,包括莱比锡,德累斯顿这些大城市,还有大半个柏林城,这部分成了民主德国。美国人和英国人占领了西北部和南部这几 个州,包括慕尼黑所在的巴伐利亚,哥廷根所在的黑森州,以及鲁尔区所在的德国工业中心,这部分成了联邦德国,我自然成为了联邦德国的公民。
 
我们开始重建这个战后满面疮痍的国家。皇家威廉学会从柏 林迁到了哥廷根,哈恩接替普朗克先生成为了该学会会长的职务。普朗克先生于1947年去世,为了纪念皇家威廉学会正式更名为马克斯-普朗克学会。我又重新 成为了该学会物理研究所的所长,领导着战后德国物理学的重建。
 
 

海森堡,冯劳厄和哈恩(由左至右)在二战结束后不久。
 
美国赢得了战争,伴随着大量参与曼哈顿计划的物理学家们 重新回到大学和各类研究机构,世界物理学的中心马上转移到了他们那里。在美国学术会议上,那些物理学家们似乎都不愿意再和我握手,因为他们觉得我领导了纳 粹德国的原子弹计划,是罪人。可是真正双手沾满鲜血的人是他们这些参与曼哈顿计划的人,广岛和长崎的几十万条生命的瞬间结束可都是他们的功劳。
 
费米,贝特和奥本海默他们重新领导着美国的物理学,培养 着新一代的物理学家们。于是狄拉克,帕斯卡乔丹,维格纳,以及泡利和在30年代初建立的量子场论的基础被美国的物理学家们发展到了一个崭新的阶段,开始用 于描述各种基本粒子和他们之间的相互作用。描述电磁相互作用的量子场论-量子电动力学(QED)在1949年已经被费曼,施温格(Julian Schwinger),朝永振一郎三人所完善。
 
费曼和施温格两个美国人在QED之外又做出了很多重要贡 献。费曼,一个天生的乐观派,极富幽默感和偶像魅力的物理学家,如狄拉克接班人一样的无神论者,还用它天才的思维建立了我的矩阵力学和薛定谔的波动力学之 外的量子力学第三种形式——路径积分。施温格更像是泡利的接班人,不但更加完善了自旋-统计定理,并且领导证明了量子场论的CPT定理,即量子场论里的拉 格朗日密度在C(电荷反演)P(空间反演)T(时间反演)联合变化下保持不变性。最后朝永振一郎这个日本人,曾是汤川秀树的同学,居然独自在战后的日本和 费曼以及施温格同时做出了QED微扰理论的重整化,这个民族真是足够可怕。
 
而我们这些老人们似乎在慢慢离开物理学的中心舞台。而我 们的上一代物理学家里已都步入晚年。爱因斯坦先生在普林斯顿享受着他宁静的思考。玻尔教授和玻恩教授已经桃李满天下,开始安度晚年。薛定谔将兴趣转移到了 生物体的微观结构上,写下了脍炙人口的《生命是什么》。经过年龄的增大和战争的折磨,他们已无力在物理学的前沿领域上和年轻人一起拼杀。
 
而我,泡利,狄拉克,还有费米刚过半百,似乎还能贡献一 点余热。1950年泡利获得了诺贝尔物理学奖。这是对他的贡献的一个迟来的表彰。他一生的贡献都和“自旋”密切相关。从他发现不相容原理,到用量子力学的 波函数反对称性解释这个原理产生的原因,到在狄拉克方程的基础上完成了自旋-统计定理的证明。我开始了和他战后的首次合作。我不止一次地向他提到说:“哥 们,咱需要再做出一些物理学上里程碑式的成果,不然就会被这些后辈给赶上了。我有一些好的idea,把量子场论中拉格朗日密度里的相互作用项改成非线性形 式,看能不能建立起一个能统一量子场论和广义相对论的新模型。”
 
 
泡利的诺贝尔物理学奖颁奖典礼,前排从右二到右七依次为 海森堡,拉曼,泡利,玻尔,玻恩,爱因斯坦。
 
在50年代发生了很多事,1951年,我的博士导师索墨 菲老师去世,我永远忘不了他对我的谆谆教导,以及他在我博士学位答辩会上他对我的支持和保护,是他培养了我海森堡,我也用量子力学这样的成就回报了索墨菲 老师的爱徒心切。
 
1952年,欧洲决定在粒子物理领域和美国展开全面的竞 争。我们决定在瑞士的日内瓦附近和法国交界的位置建立欧洲核子中心(CERN),建造世界上最大的粒子加速器,用来验证量子场论的预言和发现新粒子,我被 任命为委员会的名誉主席。第二年我又被任命为洪堡基金会的主席。
 
1954年,在大洋彼岸的美国物理学界发生了两件大事, 一个是费米的离世,他才52岁,让人不得不想到曼哈顿计划期间那些放射性元素对他的危害。另一件事是奥本海默失去了政府的信任,而做出对他不利证词的正是 我的学生爱德华.泰勒。泰勒的证词和他对核武器的狂热很大地损伤了他在美国物理学界的名誉。当我后来遇到他的时候,从他对我的诡异笑容中似乎看出他在说: “老师,我这么整奥本海默其实是在帮你出气”。在这一年,玻恩教授也得到了迟来的荣誉,被授予诺贝尔物理学奖。帕斯卡乔丹本来该和他一起得奖,却因为战争 时期纳粹党徒的身份失去了这个机会。他曾经一面对纳粹狂热无比一面却拒绝加入我和哈恩领导的核武器计划,让我们匪夷所思。
 
1955年,物理学界出了一件更大的事,爱因斯坦先生过 世了。这位20世纪最伟大的物理学家,历史上比肩牛顿的人物就这样离开了。最悲痛的是狄拉克,他一直被爱因斯坦的对真与美的追求所指引,他妹妹后来说这是 他记忆中哥哥唯一的一次哭。后来再见到狄拉克,我们已尽无法回到1929年结伴环游世界讲授量子力学的时候。经历了两个国家之间的残酷战争,我们似乎已经 变得陌生,相见却只有相敬如宾和淡淡的问候。
 
1957年,我和玻恩教授,泡利,哈恩等在哥廷根学习和 工作过的另外13位著名学者们联合起草了一份宣言,反对联邦德国开发核武器,支持核能的和平应用。该宣言被称作“哥廷根14”反对它也算作对几年前罗素- 爱因斯坦宣言的回应。本来我们计划是15人,但帕斯卡乔丹拒绝了我们,他像爱德华泰勒一样不愿让自己的国家放弃核武器。世界欠他一个诺贝尔奖,他却欠了我 们一个承诺。
 
1958年,我和一生的兄弟泡利的进行最后一次合作,建 立了一个基于非线性作用项的量子场论模型,用来统一各种已知的基本粒子和他们之间的相互作用。我们的工作很快引起了物理学界的兴趣,但是我始终不能构造出 一个能够和实验观测相符合的非线性作用项。这时候泡利放弃了,开始用激烈的言辞攻击我的工作。他一向这样刻薄激进,连我这个好兄弟的面子也不给。但经历过 人生的大起大落和大喜大悲,我已经看淡了一切,冷静地应对他的攻击。但我同时也深深感觉到,属于我们的时代已经过去了,战后的物理学已经成为那些年轻人的 舞台。1958年年底,泡利突然过世,终年才58岁。他那刻薄的性格和易怒的心态,以及不健康的饮食多少影响了他的健康。他的离去对我打击很大,那段时间 的每个夜里我都能会想起合那胖胖的身影一起学习,聊天,探讨物理的日子,我真的不敢想象玻尔教授离去的那天我会什么样。
 
同样在1958年,我把我的马克斯-普朗克物理研究所从 哥廷根搬到了慕尼黑扎根,哥廷根已经不能给物理学提供适合的土壤,他的时代也已经随着二战的结束过去了。很快,哈恩的化学所也搬到了美因茨。马克斯-普朗 克学会的总部也随着我一起搬到了慕尼黑。慕尼黑就这样取代了哥廷根的地位成为战后联邦德国的学术中心。
 
哥廷根已经成为一个传说,从高斯时代一直到希尔伯特时代 他都是全世界数学的中心。后来在玻恩教授的领导下,泡利,帕斯卡乔丹以及我的工作使他又成为了量子力学的诞生地,培养了很多优秀的物理学家。二战期间德国 和英国互相轰炸的时候,为了保留人类的学术财富,我们没有轰炸牛津和剑桥,英国人也没有轰炸我们的海德堡和哥廷根。而到了今天,我不得不向这个传奇的大学 城说再见。
 
“世间再无哥廷根”。
 
 
I wished to procure for science some right to take the initiative in public affairs.
--Heisenberg, recollection
 
整个60年代,我都在忙于那些科学研究和公众事务的联系 当中。我开始像玻尔教授一样关心物理学和哲学的关系,关心着公众的信仰,关心这个世界如何更好地发展。
 

海森堡(右)和联邦德国总统Heinrich Lübke在1964年
 
1961年,薛定谔过世了。这位情圣大哥不但在物理学上 和我分享了量子力学的创始人的荣誉,而且他在二战期间写下的《生命是什么》一书启发和指引了卡里克和沃森去寻找生命遗传物质的分子,并在1953年发现了 DNA的双螺旋结构,这是20世纪生物学上最重要的发现,标志着分子生物学的诞生。
 
1962年玻尔老师去世了,他是我一生最敬重的老师,如 同我第二个父亲一般。关于我们在二战期间在哥本哈根的谈话一直是大家争论的话题。这些年我们一直心照不宣,只关心物理学的发展。不愿意再回想起那残酷的战 争年代。玻尔老师请一路走好!这十年间我的老师和朋友们一个个离我而去,我的那一天将何时到来?
 
随着泡利和费米的英年早逝,我们这一代人也只剩下狄拉克 还在继续着物理前沿领域的研究工作,还在发论文。这个年代随着加速器内不断有新的粒子被发现,随着新发现的强相互作用和弱相互作用难以用现有的量子场论模 型来解释,物理学界似乎对量子场论产生了怀疑。但是我一直坚信,作为狭义相对论和量子力学的结合,量子场论就应该是基本粒子所遵从的规律,否则作为他宏观 近似的狭义相对论和低能近似的量子力学根本不会和实验结果符合的那样好。描述强相互作用和弱相互作用的量子场论模型只是暂时没有找到而已,不知道有没有人 继续着我和泡利最后的工作。
 
60年代末,一个物理学上的好消息传来,温伯格 (Stephan Weinberg),萨拉姆(Abdus Salam)和格拉肖(Sheldon Lee Glashow)利用希格斯机制完成了基于SU(2)对称群来统一电磁相互作用和弱相互作用的量子场论模型,这是量子场论的一次重要胜利。而这个 SU(2)规范场的最早的数学模型是由费米和爱德华泰勒的学生杨振宁(C.N.Yang)与R.Mills提出的。不得不提一下温伯格这个人,和狄拉克以 及费曼一脉相承,很诚实并且有着很强的提高公众科学素质的愿望,自然他也是个无神论者。偶尔看到费曼和温伯格的言论,我就不由自主地想到1927年索尔维 会议上狄拉克的话。我发现一个有趣的现象,这些越能写出经典教材的物理学家们往往越具备责任感,越想把知识分享给公众和后辈,宗教观上越倾向于无神论。狄 拉克,费曼,以及温伯格无不如此。你们问朗道?哈,他是个共产主义者。
 
像爱因斯坦一样选择最稳妥的不可知论?像狄拉克一样干脆 否认神的存在?还是像玻尔老师一样寻找自己的二元论哲学?作为一个出生在基督教路德宗的家庭的人,我似乎难以确立自己这正的宗教观。理性告诉我应该选择不 可知论,不要轻易肯定和否定我们不知道的那片知识盲区,但我依然在我的书中说希望公众有信仰,相信一个无所不能的上帝在看着他们,约束他们的行为,奖赏他 们的善良,惩罚他们的邪恶。畏惧这样一个神似乎是使那些邪恶的人不做坏事的最好方式。如果这个世界的人都失去了信仰,对于善良者似乎并无不妥,但对于恶人 来说会更加无所畏惧,就像希特勒屠杀犹太人那样,人性中的阴暗面会让这个世界到处充满着罪恶。
 
人类社会的道德准则是物理学所力所不能及的问题,因为无 论行善,还是作恶,在物理学上都遵循着同样的基本规律,在原子的尺度上更没有区别。如果说科学研究求的是“真”,艺术求的是“美”,那么“善”只有靠建立 人类社会的道德准则来追求。宗教信仰会对建立这样的道德标准,教人向善,使人不敢作恶起到无法比拟的作用。想到这里,我似乎听到泡利在天上不屑地挖苦说: “信仰也能让人类用善的名义干不少恶事吧?哈哈”
 
1970年,玻恩教授也离世了,我最亲密的老师和朋友们 真的一个一个都先我而去,我被查出了癌症,开始和病魔做战斗。我不知道自己还能活多久。孩子们都已经长大,伊丽莎白还是那样的光彩照人。我跟他们说自后不 要给我修太大的墓碑,我要和我的父母葬在一起,在慕尼黑那片森林当中。
 
70年代初,又一个激动人心的消息传来,首先盖尔曼 (Murry Gell-Mann)在60年代提出了夸克模型,即质子和中子,以及各种介子不是基本粒子,而是由夸克和胶子组成的束缚态。随后南部阳一郎等人引入了 SU(3)对称群来建立描述夸克的“色”。于是描述强相互作用的量子场论——量子色动力学(QCD)就被这样出现了。很快David Politzer,Frank Wilczek和David Gross发现了QCD的渐进自由性质,和实验达到非常完美的符合,量子色动力学的模型就此确立。这是量子场论又一个伟大的胜利。至此,除了引力之外,自 然界其他三种相互作用都纳入了量子场论的模型当中。可惜泡利和维格纳没有看到这项工作就已经辞世,我,狄拉克,还有帕斯卡乔丹是幸运的,我们看到了自己量 子场论上的开创性工作导致了今天这样的成果。
 
1976年,我败给了无论是谁谁不可能战胜的对手——时 间。我安详地离开了我的亲人和朋友,离开了我深爱的这个世界,躺在慕尼黑市郊的一片森林中,和我的父母葬在一起。感谢您看完我的故事,希望你们能记得我 ——不仅仅是在教科书上,而是在你们的心中。

                              
                          海森堡的墓碑(作者实地拍摄)
 
  碑文(左上为海森堡的父亲,右上为他的母亲,中间为海森堡,下方为他的妻子伊丽莎白)
 
 
 
全文完
 
 
 
附:海森堡年表
 
1901. 5 Dec. Werner Karl Heisenberg is born in Würzburg, Germany.
 
1906. Sep. Heisenberg enters primary school in Würzburg.
 
1910. June The family moves to Munich.
 
1911. Sep. Heisenberg begins nine-year course of study at the humanistic Max-Gymnasium in Munich, where his grandfather is the principal until 1914.
 
1914. 1 Aug. Outbreak of World War I.
 
1918. Aug.-Sep. Participates in Bavarian agricultural service.
 
1919. May-June Supports troops after suppression of Bavarian Soviet Republic. July Becomes leader of younger boys in youth movement.
 
1920. Oct. Enters the University of Munich as student of  Sommerfeld.
 
1921. 17 Dec. Submits his first paper for publication.
 
1922 - 23. Studies with Max Born in G?ttingen.
 
1923. July Completes requirements for doctorate.
 
1924. 7 June Meets Einstein for the first time. 28 June Delivers successful lecture for habilitation (right to teach).
 
1924-25. International Education Board fellow with Bohr in Copenhagen. Gottingen, 1924
 
1925. 29 June Receipt of Heisenberg's paper providing breakthrough to quantum mechanics (Zs. f. Phys., 33, 879-893).
 
1926. 1 May Begins appointment as Lecturer in Bohr's institute.
 
1927. 23 Mar. Receipt of Heisenberg's paper on the uncertainty principle (Zs. f. Phys., 43, 172-198). Sep. Attends Como conference where Bohr presents complementarity. Oct. Appointed Professor of Theoretical Physics in Leipzig. Oct. Attends Solvay Congress in Brussels.
 
1929. Mar.-Nov. Travels to United States, Japan, China, and India.
 
1930. 22 Nov. Death of his father, professor of Byzantine Studies in Munich.
 
1932. 7 June Receipt of his first paper on the neutron-proton model of nuclei (Zs. f. Phys., 77, 1-11).
 
1933. 30 Jan. Hitler comes to power in Germany. 11 Dec. Heisenberg receives Nobel Prize for Physics (for 1932).
 
1936. 29 Jan. Heisenberg and theoretical physics attacked in Nazi party newspaper. 8 June Presents theory of cosmic-ray showers involving multiple processes.
 
1937. 29 Apr. Marries Elisabeth Schumacher in Berlin. 15 July Heisenberg and other physicists viciously attacked in SS newspaper.
 
1938. Jan. Birth of twins, the first of seven children. Mar. Lecture tour to England. 21 July Himmler exonerates Heisenberg of SS charges. Dec. Discovery of nuclear fission in Berlin.
 
1939. June Purchases home in Urfeld, Bavaria, as retreat for his family during the coming war. July Lectures in the United States. 1 Sep. Outbreak of war in Europe. 26 Sep. Joins fission research project in Berlin.
 
1941. Spring Leipzig uranium pile shows first neutron multiplication. 15-22 Sep. Visits German-occupied Copenhagen and discusses fission with an alarmed Bohr.
 
1942. 26 Feb. Presents lecture to Reich officials on energy acquisition from nuclear fission after Army withdraws most of its funding. 4 June Briefs Albert Speer on nuclear research. 1 July Appointed interim director of main reactor research lab in Berlin. Lays plans for construction of a working reactor. 8 Sep. Receipt of the first part of his theory on the S-matrix in elementary particle physics (Zs. f. Phys., 120, 513-538, 1943).
 
1943. Feb. Appointed Professor of Theoretical Physics in Berlin. 6 May Lectures on nuclear fission before G?ring's Aerodynamics Academy. 18-26 Oct. Travels to German-occupied Netherlands..
 
1944. 24Jan-4 Feb. Travels to German-occupied Copenhagen to obtain release of Bohr Institute from occupation authorities (Bohr has fled).
 
1945. Jan. Joins rest of his reactor team in Black Forest. 3 May U.S. forces arrest Heisenberg at his family home in Urfeld, Bavaria. 7/8 May Germany surrenders. June Heisenberg's mother dies.
 
July-Dec. Heisenberg is held with other German scientists at Farm Hall, England. 1946. 3 Jan. Released in Germany, settles in Gottingen. Jul. Named director of Kaiser Wilhelm (later Max Planck) Institute for Physics.
 
1947. Dec. Lectures in Britain.
 
1949. 9 Mar. Founding president of the German Research Council.
 
1950. 23 Feb. Proposes unified theory of elementary particles involving a nonlinear spinor field.
 
1951. Aug. Research Council fused with Emergency Association to form the German Research Association (DFG). Heisenberg in Presidium.
 
1952. Mar. Heads German delegation to European Council for Nuclear Research, contemplating the founding of CERN.
 
1953. 10 Dec. Adenauer appoints Heisenberg president of the Alexander von Humboldt Foundation.
 
1955-56. Winter Delivers Gifford Lectures on "Physics and Philosophy" at University of St. Andrews, Scotland.
 
1957. 12 Apr. Issues declaration with 17 other West German scientists opposing Adenauer's acceptance of tactical nuclear weapons provided by NATO.
 
1958. 27 Feb. Issues preprint with Pauli on a proposed unified field theory of elementary particles, including the so-called "Weltformel" (world formula), later renounced by Pauli. Sep. Moves his institute and family to Munich.
 
1970. 31 Dec. Resigns as director of the Max Planck Institute.
 
1972. Summer Lecture tour to the United States.
 
1975. Oct. Resigns presidency of the Alexander von Humboldt Foundation.
 
1976. 1 Feb. Dies of cancer at his home in Munich.
 
 
 
 
 
参考文献
 
[1] http://www.aip.org/history/heisenberg/
 
[2] http://www.wikipedia.org
 
[3] 话剧《哥本哈根》剧本
 
[4]《海森堡的战争》
 
[5] 来源于科苑星空等BBS上的一些八卦。
 
[6] 其他网络资源

- 作者: 九维空间 2010年05月19日, 星期三 21:34  回复(1) |  引用(0) 加入博采

《量子三部曲》第一部《我,海森堡》第五章,二战风云
《我,海森堡》第五章,二战风云

九维空间新作:《量子三部曲》第一部
 
《我,海森堡》(第五章,二战风云)
 
在我获得诺贝尔奖的那一年,也就是1933一月,希特勒 上了台,纳粹党开始执政,奥地利不久并入了德国,德意志正在悄悄的发生变化。这个国家尽管有非常多的诺贝尔奖得主,我却是最年轻的一个,渐渐地受到重视。 作为莱比锡大学理论物理的唯一教授,我的队伍也不断地在发展壮大。作为量子力学的最早创始人,我不断地被邀请到世界各地进行讲学。然而这时,纳粹党徒开始 对犹太人下手了。
犹太人,作为一个被罗马帝国中东从驱散到欧洲,最后流浪 到世界各地的民族,在智慧上有着其他民族难以比拟的优势。他们顽强,聪明狡诈,可以不信耶稣。他们是天生的商人和投机者,家家生活富足却饱受歧视。他们的 财富使子女们获得了远高于欧洲平均水平的教育,于是培养了众多学者,尤其是理论物理学家们。普朗克先生、爱因斯坦先生、索墨菲老师、玻恩教授、玻尔教授、 薛定谔、还有泡利,尽管他们血缘中可能融入了很多其他民族的成分,他们都是在典型的犹太家庭中长大,都可以称作是切切实实的犹太人。
我不明白希特勒为什么这么仇恨犹太人,在他上台以后居然 颁布一系列的法令来限制犹太人在德国的权益,发动媒体攻击犹太人,把他们当二等公民对待。
斯塔克(Johannes Stark),曾经发现原子在电场中光谱频移效应而获得过诺贝尔奖的老家伙,居然在报纸上撰文声称相对论和量子力学都是犹太人的物理学,大肆攻击。普朗克 先生年事已高,而且曾经位高权重,盖世太保们还不敢动他。爱因斯坦则不然,他十几岁便离开慕尼黑去了意大利,后来在瑞士成长并接受教育,提出相对论和光量 子假说,在功成名就后才被普朗克先生请回柏林。从某种意义上说,这位本世纪最伟大的物理学家连半个德国人都算不上,却是个犹太人,于是他成了众矢之地。
爱因斯坦被逼走了,远赴普林斯顿高等研究院。同样在柏 林,接替了普朗克职位的薛定谔也被逼走了,去了爱尔兰。在哥廷根,玻恩教授也被逼走了,去了英国(帕斯卡乔丹不是犹太人,这个愤青果然不出我所料,加入了 纳粹)。泡利去了普林斯顿大学。在德国的犹太裔物理学家们基本都被逼走了,何去何从成了我的问题。美国的哥伦比亚大学和芝加哥大学给了聘请我去做教授。在 慕尼黑,即将退休的索墨菲老师一心想让我接替他的职位。虽然我是日耳曼人,却和这些犹太物理学家们关系太过紧密,在那帮人眼里,我就是个白色犹太人 (white Jews)。我该怎么办?是和大家一起逃?还是留下来接受这暴风雨的考验?我选择了后者,因为我不能允许斯塔克这样的家伙如此祸害我的祖国,我要和他拼 了。犹太物理学家们的离去等于毁掉了德国物理学的半壁江山。
 
  约恩纳斯.斯塔克
 
就这样,我被党卫军(SS)的头子希姆莱 (Heinrich Himmler)抓起来审问。凭借我母亲和他母亲的私人关系,以及我诚恳的为德意志第三帝国效忠的态度,经过一年的考察,我没有被驱逐,但是被告知不允许 去慕尼黑接替索墨菲老师的职位。
 
Heisenberg is only one example of many others...They are all representatives of Judaism in German spiritual life who must all be eliminated just as the Jews themselves.
--SS newspaper, 1937
 
老师和朋友们的相继逃亡,纳粹对我管制和怀疑,让我经历 了人生最低潮的几年。在这个时候,我结识了一生的挚爱,伊丽莎白.舒马赫(Elisabeth Schumacher),一个比我小14岁的姑娘,是莱比锡大学的学生。这些年为了物理学,我似乎远离了爱情的滋味,直到她的出现,是她陪伴我度过了人生 最艰难的那段时光。我们很快相爱并在1937年结婚,从此她的名字变成了伊丽莎白.海森堡(Elisabeth Heisenberg),成为了我的妻子。她为我在1938年生下了两个孩子——是个双胞胎。泡利在心中恭喜我说这是个伟大的pair creation。
 
 海森堡和夫人伊丽莎白摄于1937年
 
在这个风雨飘摇的30年代,物理学还继续发展着。自量子 力学被我们创立之后,原子系统已经被它解决的很清楚了,我们开始向原子核进军!去探索这个世界更深层次的奥秘。剑桥的著名实验物理学家,卡文迪许实验室主 任卢瑟福教授(Ernest Rutherford)自1912年发现了原子核式结构后(即玻尔就量子论的出发点,玻尔老师曾在卢瑟福手下干过),1918年又发现了质子。1932年 他的学生和继任者查德威克(James Chadwick)在1932年发现了中子,他们师徒和狄拉克两人几乎代表了当时英国物理学的全部。狄拉克曾担心自己变得太出名,不想和我们一起去领 1933年诺贝尔奖。卢瑟福劝他说如果这么做会让他变得更出名,于是狄拉克去了。
查德威克的小组和居里夫人的女儿女婿的小组所做的一切现 有的实验结果都表明,原子核里只有质子和中子两种粒子,于是我大胆地假设原子核就是由这两种粒子组成的,并且相信他们之间的相互作用能够由量子场论来描 述。1932年我引入了一种同位旋(isospin)的概念来描述原子核内质子和中子间的对称性【W. Heisenberg (1932). "Über den Bau der Atomkerne". Zeitschrift für Physik 77: 1–11】。1935年日本物理学家汤川秀树(Hideki Yukawa)在这个基础上提出了第一个核力的量子场论模型,质子和中子间作用力靠介子传递。1937年维格纳提出了isospin这个词和它的 SU(2)对称性。值得一提的是维格纳把他的妹妹嫁给了狄拉克,也许是当妹得太崇拜哥哥,没办法当哥的只能给她介绍一个比自己还强的物理学家。
原子核物理学和政治看似并行不悖地发展着,但是我的故交 恩里克费米在意大利做的实验改变了这个局面。费米是我们这一代人里少有的实验和理论兼修的全才。他早在1926年就和狄拉克几乎同时提出了半整数自旋粒子 的统计规律:费米——狄拉克统计,即和整数自旋粒子的玻色-爱因斯坦统计相对应的规律。他曾在玻恩教授手下访问过。1934年他在泡利的中微子理论基础上 提出了β衰变的费米理论。在人工放射性被发现后不久,他实验演示了几乎所有元素在中子轰击下都会发生核变化,并能用重水里的氘原子核使中子速度减慢。费米 的妻子是犹太人,他自然也受到牵连。为了躲避墨索里尼政府的迫害,他在1938年领取诺贝尔奖之际逃往了美国。后来我们才知道,他的离去是对轴心国的最大 损失。
1939年,梅特纳夫人(Lise Meitner),哈恩(Otto Hahn)和斯特拉斯曼(Fritz Strassmann)在发现了原子核的裂变现象,同时伴随着巨大能量的释放。一个可怕的概念出现了——核武器!
梅特纳夫人是犹太人,她先后在荷兰和哥本哈根玻尔教授那 里躲避纳粹的迫害。而哈恩和斯特拉斯曼是土生土长的德国人,他们自然而然地担负起了制造核武器的任务,而纳粹委派我去在理论上指导他们的工作。哈恩比我大 22岁,他和爱因斯坦是同龄人。那个时候他是威廉皇家学会化学研究所的所长,我是威廉皇家学会物理研究所的所长。没错,从那一天起我海森堡和哈恩就成了纳 粹核武器计划的领导者。
 
 第二次世界大战战争期间的海森堡和哈恩
 
1939年我的祖国,由希特勒的纳粹党执政的德国,开始 闪电入侵波兰,战争就这么残酷地展开了。曾经在莱比锡,一个叫周培源的中国人慕名来跟我学习量子理论,他来了之后我的乒乓球水平从全校第一变成了第二。他 经常向我们讲述着他的祖国在日本人的残酷侵略下殊死抗争的故事。没想到那么快,我的祖国开始残酷地侵略别人,而我们没有丝毫地负罪感,因为一战失败的伤痛 一直伴随这和我们这一代人,西边的法国和东边的波兰处处地为难着我们,让我们食不果腹。因此我们这场战争我们起初的目的只有一个——复仇!
 英法开始对我们宣战,昔日的好友成了敌对国。我和泡 利,狄拉克,薛定谔,玻恩教授,查德威克等人就此断了联系。我们很快和苏联人瓜分了波兰。苏联人在卡廷森林杀尽了波兰精英并嫁祸给我们。希特勒尽管极力反 犹,但是这几年的治理使德国的经济实力和国际地位高速增长,受到大家的支持。相比之下,斯大林更像是一个魔王,他上台后残害的忠良不计其数,连玻尔老师和 玻恩教授的得意门生朗道都未能逃脱他的魔掌。
第二次世界大战就这样全面地开始了!披上这身军装,民族 自豪感卓然而生。我们的军队三天占领丹麦,四天攻下荷兰。比利时人很快屈服并为我们开路,德意志帝国的装甲部队就这样绕过马其诺防线,在法国境内长驱直 入,两个月征服了整个法兰西,凡尔赛和约的阴影在巴黎上空烟消云散,我们实现了复仇。整个欧洲大陆的残余抵抗力量都逃到了英国,凭借那小小的海峡负隅顽 抗,胜利对我们来说指日而待。
那时,我们还不知道欧洲的犹太人被我们的军队残忍地屠杀 着。墨索里尼的意大利是我们的盟友,尽管战斗力不值一提。西班牙的弗朗哥对我们言听计从。瑞士银行为我们洗着战争的黑钱,东欧斯拉夫人的那些地盘被我们全 部占领。欧洲大陆只剩下另一个强大的国家——苏联,在我们的控制之外。
我始终不明白希特勒在1941年为什么要去突袭苏联,难 道是胃口太大,对他那广袤的土地和丰富资源垂涎已久?但既然战争开始了,我们日耳曼人就要全力以赴,让整个欧洲都成为德意志的天下。复仇的快感的膨胀民族 自信心渐渐地扭曲了我们的灵魂。
在常规武器主导的战场上,我们似乎无坚不摧。但是美国人 也在研究着核武器,称为曼哈顿计划,跟我和哈恩的领导的组在竞争着。他们的阵容看上去更为强大:主负责人奥本海默(J. Robert Oppenheimer),是我离开哥廷根后,波恩教授的一个博士。我不太喜欢这家伙,因为在同位旋理论上他处处刁难我,这回他成了我的直接对手。曼哈顿 计划理论部分负责人贝特(Hans Bethe),索墨菲老师的学生,也就是我的师弟,一个很强的家伙,因为犹太人的身份而逃往美国。还有我在莱比锡的得意门生布洛赫(Felix Bloch)和爱德华泰勒(Edward Teller),布洛赫也是因为犹太人的身份而被驱逐。据说天才数学家冯诺依曼(John von Neumann)也加入了他们的理论部,后来我知道他们中间还有一个叫费曼(Richard Feynman)的天才。曼哈顿计划实验部分负责人果然不出我所料,是费米!当然实验物理学家安德森(Carl D. Anderson)等人也参与某些秘密武器的研制当中,就是他在1932年发现了正电子,验证了狄拉克方程。
 
 第二次世界大战期间的铀俱乐部,后排左5为海森堡
 

For the present I believe that the war will be over long before the first atom bomb is built.
 --Heisenberg, recollection of a statement in 1939
 
我们核裂变能源和武器的计划成为“铀俱乐部”。在一次次 计算核裂变速率和一个链式反应所需要的放射性铀235时,我常常反问自己究竟是为了什么?作为一个长者,哈恩一直潜移默化地暗示我他的想法——战争该 早些结束!哈恩用他的权利留住了很多犹太人化学家在他的研究所工作,他告诉我说无论战争多么残酷,我至少应该肩负起保留德国物理学青年人才的责任,不让他 们白白地到战场上送死。
每周我都要往返于柏林和莱比锡之间,管理着我们的计划。 我们希望能抢得先机,在美国人之前造出核能设备和核弹,这样美国人就不敢参战,苏联人和英国人会很快屈服,战争就会很快结束,更多的生命会存活下来。
1941年9月,经过一层又一层的审核,纳粹终于同意我 去哥本哈根讲学一周。我当然有一个更重要的任务在身——拉拢玻尔老师,为我们的队伍添上最重要的一个大人物。玻尔老师和我情同父子,在量子力学创立的过程 中他曾是我们这帮年轻人的领袖。我来到了哥本哈根大学,那熟悉的小楼,熟悉饭厅,熟悉的海水和阳光。不同的是,我已经进入不惑之年,玻尔老师也年近60, 而他的祖国丹麦正被我的祖国的军队占领着。
 
            1941年,海森堡和夫人伊丽莎白访问哥本哈根
 
那天晚上,我又来到了玻尔老师家中,和他长谈。我期望有 如当年我们讨论量子力学那样的长谈,但是时间再也回不去了。玻尔老师表情凝重,因为我的祖国侵略了他的祖国,在全欧洲大肆地迫害着犹太人。我告诉玻尔老师 我们的坦克已经兵临莫斯科城下,征服苏联指日可待,英国也快被我们炸平了,欧洲再没有力量能抵挡我们。您现在有两个选择,最好的选择是让这场噩梦般的战争 早些结束少死点人,那您就应该加入我们,研制出核武器,这样战争就会很快结束了。玻恩教授走的时候我也被牵连,没有能力保护他,但是我现在身居要职了,我 会用我的身份保护您,以及其他的犹太物理学家。尽管爱因斯坦和薛定谔都走了,柏林还有普朗克先生和冯劳厄(普朗克的学生,因发明X射线衍射技术获得 1914年诺贝尔物理学奖)这样的您的故交。第二个选择是您可以通过英国人给奥本海默他们捎个话,让咱们双方都怠工,不造出核武器,这样战争会慢慢拖下 去,也会少死些人。
玻尔老师非常不快,他知道我此行的目的还想要从他这里拿 走同位素分离的小加速器,一心要为德国搞出核武器。很显然,第二条路走不通,我们和美国人互相都不会信任对方,至少在他们眼里,希特勒是个混世魔王,而美 国的经济命脉被犹太人把持着。
玻尔老师告诉我说,我们只谈物理,不要谈这该死的战争。 这场战争对于你们德国人是复仇般的宣泄,对我们丹麦是彻头彻尾的灾难,我不会选择与侵略者合作。我诚恳地告诉玻尔老师,我和伊丽莎白不敢想象我们的孩子像 我小时候一样饱受战争失败的折磨,我希望德国获胜,越快越好,因此我会全力以赴地为国效力,发展核能和核武器。
我们的谈判不欢而散,很多年后双方都不愿提起这一晚,我 没能拉拢到玻尔老师,但还是想方设法地在盖世太保满哥本哈根抓捕犹太人时保护他。但出乎我意料的是,不久玻尔老师就在当地反抗组织的协助下逃跑了,去了美 国,加入了费米和奥本海默他们,我的信心受到了非常大的打击,感觉到我的老师,朋友,和学生们都背离了我,去了美国人那边。
 
曼哈顿计划中的几位物理学家,左起玻尔,奥本海默,费 曼,以及费米。
 
1942年冬天,我们的军队在苏联遭受到了前所未有的失 败,苏联人保卫住了斯大林格勒和莫斯科,开始向我们发动反击。同年,日本偷袭珍珠港惹恼了美国人,这个工业第一大国终于参战了,二战的天平开始倾斜。我不 敢想象一旦我们和美国人都有了核武器,世界将变成什么样?是不是双方要同归于尽?
德国这边,我明显看到哈恩开始怠工,他用我们经费来裂变 周期表上各种各样原子,而不是只钻研基于铀235的核武器。我慢慢地说服他,让他和大家都相信我,但是我做的初步计算结果发现,要产生核武器的链式反应, 至少需要几吨的铀235,这在当时是不可能搞到的,美国人也搞不到。于是我长舒一口气,认为这个世界得救了。我没有检查我计算的结果,而是向希特勒他们直 接汇报说核裂变只能作为核能,不适合做。
1944年,我们在欧洲战场东西两线都遭受了失败,盟军 在诺曼底登陆,我们腹背受敌,曾经占领的地方在不断地丧失,意大利这个不争气的盟友很快就投降了。柏林上空被盟军惨烈地轰炸着,苏联人也推进到了离莱比锡 只有几百公里的地方,伊丽莎白和孩子们的处境很危险,我不能再呆在这里了!我像哈恩他们匆匆道别,骑个自行车开始往南赶,一路上风餐露宿,看着我的祖国到 处是被轰炸的痕迹,一片狼藉。
在路上,我被疯狂的士兵劫了下来,枪口正顶在了我的胸口 上,因为我穿着军装,被当成了逃兵。我掏出自己的通行证,却被他们扔在一边,我的性命栓在了他的扳机上。如果这个混蛋手指动一下,我就会像 Majorana(意大利天才理论物理学家,费米曾经的助手,后来跟随海森堡工作)那样神秘地失踪,尸首无存。
没想到我口袋里的那包美国香烟救了我的命,我递上它,这 帮当兵的放我过去了。在这个残酷的战争年代,你的性命也许只值一包烟,他们不会知道眼前的人是海森堡,也不会去关心,战争失败的阴影笼罩着每个人。我逃回 了莱比锡,将伊丽莎白和孩子们转移到了慕尼黑附近的一山区个小村庄,过起了短暂的田园生活,我等待着审判的到来。
1945年4月,德国战败,希特勒自杀,我的祖国被美英 法盟军和苏联红军瓜分成大大小小的势力范围。1945年5月,我在家中被一小队英国特种兵静静地带走,俘虏去了英国。我和哈恩等我们参与纳粹核计划的重要 人物人都被关在了这里。他们记录着我们的谈话。
1945年8月初,美军在日本的广岛和长崎上空投下了两 颗核弹,我们所有人都震惊了。哈恩他们质问着我的计算结果,我才知道自己出现了一个失误,没有计算中子扩散率,因此大大夸大了所需要的铀235的重量。我 重新计算一次,发现只需要几公斤。当然后来我才知道,费米他们还造出了钚核弹,美国人赢了,却用这个两个小瞬间屠杀了上百万日本人。 哈恩情绪出现了崩溃,说我是个二流的家伙,一流的家伙不会出现这种错误,然后为自己是原子核裂变的发现者而深感罪恶,不能自拔。今天核弹屠杀了这么多人, 明天不知道又要屠杀多少。我依然在暗自庆幸,如果我计算对了,被毁的可能不仅仅是广岛和长崎,而是柏林,伦敦,巴黎,莫斯科。。。。甚至整个欧洲大陆。
二战结束了,我们又一次成了战败国。我回到德国,和伊丽 莎白以及孩子们在慕尼黑开始艰难的战后岁月。一切都变了,我们再也回不到战争之前了。
 
 
本 文引用地址: http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=312085

- 作者: 九维空间 2010年04月16日, 星期五 12:06  回复(3) |  引用(0) 加入博采

《量子三部曲》第一部《我,海森堡》第四章,激情岁月
《我,海森堡》第四章,激情岁月

九维空间新作:《量子三部曲》第一部
 
《我,海森堡》(第四章,激情岁月)
 
 
1927年的索尔维会议上,我们在谈论物理之余也会谈一 些其他的事情。人总是容易和年龄相仿的人有共同话题。比如玻恩和薛定谔他们俩一直爱凑一起一边喝威士忌一边回忆第一次世界大战。因为他俩都在一战时都是同 盟国的军官,玻恩效力德意志帝国,薛定谔效力奥匈帝国。我们一帮二十多岁的年轻人当然也凑在一起,谈论一些有趣的事。
 
爱因斯坦和普朗克他们的宗教观都是大众们感兴趣的话题, 我们也不例外,几个年轻人互相谈论着这两位老先生心中的上帝。普朗克先生出身于神学世家,属路德宗,或许在他的心里发现这个世界的奥秘才是走近上帝的途 径。而爱因斯坦曾说自己信奉的是斯宾诺莎的上帝(Spinoza’s God),这是一种泛神论(pantheism)的观点,认为上帝就是这个宇宙本身,就是主宰一切的自然规律,因此他极力反对人格化的上帝,也未跟任何教 会有瓜葛。老爱的观点总是被公众们误读,无神论者鼓吹老爱是无神论(athesim)的代言人,因为在有神论(thesim)者眼中泛神论更接近于无神 论。可是那些有神论者却鼓吹老爱是信奉宗教的因为他总用“上帝”这个词。不过最近从他各种场合的讲话中看出,我们的榜样老爱倾向于一个最谦虚稳妥的观点, 不可知论(agnosticism)。玻尔老师的观点呢?我们不太清楚。不过我越来越感觉到因为量子力学,哲学家般玻尔老师开始思索这个世界的真实性,在 我和泡利眼中他越来越有些走火入魔了。
 
我们几个年轻人像做游戏一样,每个人轮流表达自己的宗教 观。令人吃惊的是,沉默寡言的狄拉克这时居然滔滔不绝地语出惊人!他竟然是一个激进的无神论者,以下是我记录下来的他的话:
 
“朋友们,我不能理解为什么我们要谈论宗教呢。如果我们 诚实——科学家必须诚实——我们必须承认宗教是一团乱七八糟的论断,并没有建立在现实的基础上。上帝不过是人想象的产物。原始人类比今天的我们存在更多对 自然力量的恐惧,所以爱把这种力量人格化,这很好理解。但是今天,我们知道了这么多的自然规律,不再需要这种人格化了。我并没有发现这种假设存在的上帝对 我们的生活有过什么帮助。我亲眼看到的是,这个假设会导致我们去问为什么上帝允许这么多的吝啬和不公,这么多的富人剥削穷人,这么多原本他能制止的恐惧等 这样的问题。如果宗教还能用于说教,并不因为我们相信,而是因为他能让老百姓保持敬畏和和安静,而这样安静的老百姓们是容易被管理,不会抗议和不满的人, 更容易被剥削。宗教是一种鸦片,能让一个国家进入一种梦境,忘却种种对人民的不公。因此两个最强大的政治力量——政府和教会——之间会合作,他们彼此都需 要这样的幻境——那些没有反对不公正,保持安静和不抱怨的老百姓得到上帝的慈悲奖赏,不在地上也是在天堂上。这就是为什么‘上帝只是人类想象出的产物’这 样一个诚实的论断,会被打上一个最糟糕道德原罪的烙印。”【Werner Heisenberg (1972). Physics and Beyond: Encounters and Conversations. New York: Harper & Row.】
 
狄拉克的思想真是没少受到尼采,费尔巴哈和马克思等人的 影响。我很想反驳他这种激进的观点,但是一时不知道该说什么,找不到突破口,算了,保持沉默吧。大家也都被一下子说懵了,保持着沉默。最后轮到了泡利发 言,这位老兄晃着他那大脑袋笑嘻嘻地说:“好,我不得不说咱们的朋友狄拉克自己创立了一个宗教,这门宗教第一条就是‘上帝并不存在,保罗.狄拉克是他的先 知’。”在场的各位都憋不住了,开始大笑,包括狄拉克自己。 
 
1927年,我拿到了莱比锡(Lepzig)大学终身教 授的offer,成了全德国最年轻的教授。告别了哥本哈根,我开始学着像索墨菲老师,玻恩教授,玻尔老师一样建立自己的团队,希望把莱比锡变成继哥廷根和 哥本哈根之后世界上另一个理论物理的中心。因为对狄拉克深奥理论的头疼,我跟泡利说先做点其他工作,很快用他的不相容原理建立了铁磁体的理论。
 
 
       1927年的海森堡 
 
不得不说在1928年,我们的狄拉克先生真的成为了一个 先知。如果说1925年属于我,1926年属于薛定谔,1927年属于我们大家,那1928年只属于狄拉克。他在这一年发表了结合狭义相对论的量子力学方 程——狄拉克方程。【Dirac, P. A. M. (1928-02-01). "The Quantum Theory of the Electron". Proceedings of the Royal Society of London. Series A, 117: 610–624.
 
因为最早的相对论性量子力学方程是大数学家克莱因和他的 学生高登提出的克莱因-高登方程,不过是把薛定谔方程里的自由粒子哈密顿量H变为狭义相对论的自由粒子哈密顿 量\sqrt{p^2c^2+m^2c^4},再把两边平方一下,变成波函数对时间空间均做二次求导。这个简单的方程存在两个难以解决的问题——负能量和 负几率。狄拉克开始从另一个角度构建相对论性的量子力学方程。他首先让方程中波函数对时间和空间均做一次求导,这样导致动量算符前的系数和能量算符前的系 数只能用矩阵来表示——两个4*4矩阵,其中的2*2对角单元均为泡利当年描述不相容原理所用的三个2*2矩阵。这样波函数就必须有分量,在耦合了电磁场 之后,会使粒子出现一个1/2的角动量——自旋。
 
狄拉克用了最简单4*4矩阵,所以他的方程描述1/2自 旋的粒子。在那个时候我们不知道原子核里具体都是什么,只知道核外电子具有自旋,因此他的理论完美的描述了电子,在理论上完美地解释了电子自旋的起源。他 的方程中不再有负几率,但是存在负能量,于是他把负能量解释为一种和电子质量相同,电荷相反的粒子,认为它是电子填满负能海中的空穴。
 
那一年,狄拉克又做了另外一个重要工作,将电磁场进行了 量子化,就是粒子数作为最基本的本征态,将波函数作为算符,史称二次量子化。很快,帕斯卡乔丹和另一位来自匈牙利物理学家维格纳(Eugene Wigner)用反对易关系将狄拉克方程也进行了二次量子化,该电子场描述相对论的情况下数量不再守恒的电子。这两个工作把非相对论性的量子理论推广到了 相对论性多粒子体系,这个遍布空间的波函数让我回忆起了1926年我,玻恩,和帕斯卡乔丹把经典力学中的场论解释成谐振子集合的工作。原来每一个粒子都是 一个遍布空间的场的激发态。根据我的不确定原理,在一个动量和能量确定的本征粒子数态上,该粒子的波函数是遍布全时间空间的。
 
于是我拉着兄弟泡利开始做量子场论的基础工作,我们在 1929年和1930年的两篇文章总结了狄拉克对电磁场的量子化以及乔丹和维格纳对电子场的量子化,把它推广到了所有的粒子,建立了量子场论的基础【W. Heisenberg and W. Pauli Zur Quantentheorie der Wellenfelder, Z. Phys. Volume 56, 1-61 (1929),W. Heisenberg and W. Pauli Zur Quantentheorie der Wellenfelder. II., Z. Phys. Volume 59, 168-190 (1930)】。经典力学描述宏观低速的世界,相对论描述宏观高速的世界,量子力学描述微观低速的世界,于是量子场论描述的就是微观高速的世界。根据对应 原理,前三者都应该是量子场论的在不同情况下的近似。量子场论将成为量子力学之后的物理。
 
          
 经典力学,相对论,量子力学,量子场论的适用区域。
 
    量子力学的建立让德国的基础科学在一战后重新崛起。再次成为世界的科学中心。全欧洲,大洋彼岸的美国,甚至亚洲的中国,日本和印度的青年学子们纷纷前来学 习和访问。泡利在苏黎世联邦工学院做教授,我和他也经常和玻尔老师聚会讨论问题,也一直与哥廷根的波恩教授和帕斯卡乔丹保持联系。偶尔我们也会去慕尼黑探 望索墨菲老师。
 
 
                玻尔,海森堡和泡利。
 
我们还认识了一位朋友叫恩里克.费米(Enrico Fermi),和我同岁,已成为意大利当时最出色的物理学家。在理论上他和狄拉克独立作出了自旋半整数(如1/2)粒子的统计规律,和自旋整数的玻色-爱 因斯坦统计项对应,因此大家都把自旋半整数的粒子称为费米子,把自旋整数的粒子称为玻色子。但是这家伙和我们最大的不同是他是个实验高手。
 
 费米,海森堡和泡利在1930
 
爱因斯坦先生一直对量子力学的完备性产生着疑问,尤其是 我的“测不准原理”。这段时间他和玻尔老师还是在一攻一防地辩论着。在这场辩论中薛定谔站到了爱因斯坦一边,用薛定谔猫质疑量子态的几率叠加。其他人静待 结果,只有我帮着玻尔老师捍卫着我们的哥本哈根诠释。
 
The theory yields a lot, but it hardly brings us any closer to the secret of the Old One. In any case I am convinced that He does not throw dice.
--Einstein, writing to Max Born, 4 December 1926.
 
但是在1928年爱因斯坦先生还是提名我,玻恩和帕斯卡 乔丹为诺贝尔奖候选人,这是我莫大的荣幸。
 
1929年我和狄拉克开始了一次环球旅行,向全世界讲授 量子力学。和他一块儿真是有趣啊。我们先到美国几个城市,然后到了日本。在那里我们分道扬镳,他去了中国和印度,最后从海路返回英国。我去了俄罗斯,坐火 车横跨他的广阔国土返回德国。
 
 
海森堡和狄拉克访问芝加哥大学。二排左一为康普顿
 
说实话我真不太喜欢和狄拉克合影。这家伙比我高出半头, 让我相当有压力啊。我记得在旅行中非常有趣的一件事。在轮船上我们两个单身男人参加了一个甲板舞会,我和姑娘们高兴地跳着舞,他却很不情愿他问我:“咱们 为什么要跳啊?”。
“这些姑娘不错啊,干嘛不跳呢?”我回答。
“可是,海森堡,你跳之前怎么能知道这些姑娘不错呢?”
 我:“……囧”。他每次都把我弄的不知道该怎么答。
 
           
 
在莱比锡的日子,我招收了几位非常优秀的孩子们读我的博 士和做我的助教,尽管他们年龄看上去像我的几个弟弟。这其中有后来成就非常高的Felix Bloch,Weisskopf等人,也有很有政治野心的Edward Teller。
 
 
海森堡和他的小组在1930年。
 
1933年,我人生最值得纪念的时刻。诺贝尔奖委员会决 定将拖欠的1932年诺贝尔物理学奖授予我一个人,1933年的诺贝尔物理学奖授予薛定谔和狄拉克两人,以表彰我们创立了量子力学。这一天我等了很久,我 认为诺贝尔奖委员会给了一个公正的结果。物理学界推崇波动力学而忽视矩阵力学的事曾让我很苦恼,玻恩和薛定谔的私交慎密,对我的冷落也曾让我们师徒关系产 生些隔阂。只有玻尔老师和我的我兄弟泡利一直给予我支持。泡利不止在一个场合评论着着我在量子力学创立者当中的地位。他的评论打个比方,就是说如果把量子 力学比喻成一位绝美的姑娘,我海森堡才是她第一个男人,尽管薛定谔是她的最爱,最后狄拉克成了她的老公。
 
 
1933年诺贝尔物理学奖得主与家属。从左至右依次为海 森堡的母亲,狄拉克的母亲,薛定谔的夫人,狄拉克,海森堡,薛定谔。

- 作者: 九维空间 2010年04月1日, 星期四 21:54  回复(2) |  引用(0) 加入博采

《量子三部曲》第一部《我,海森堡》第三章,量子力学

《量子三部曲》第一部《我,海森堡》第三章,量子力学


哥廷根大学浓厚的学术氛围和波恩教授强大的团队让我如鱼得水,继续寻找着新的量子理论。

玻尔先生在1913年提出的量子理论模型是假定电子在原子核外固定的轨道上运动,在这个轨道上不辐射能量。电子从一 个轨道跃迁到另一个轨道的时候会吸收或辐射一个光量子,两个轨道之间的能量差即为这个光量子的能量hv。玻尔的理论一开始就存在一个致命的问题,他无法用 含时的方程来描述这个轨道之间的跃迁过程。

还有一个致命问题,根据麦克斯韦方程组,电磁波(光)是周期的,那么玻尔模型中一个绕核在固定轨道上运动的电子所能 辐射出的光的频率,必须是这个电子绕核运动频率(即绕核运动周期的倒数)的整数倍。这就引起一个很严重的结果:在量子数为m和n两个轨道上, m和n两轨道间跃迁释放的光量子能量hv(m-n) 要等于能级差E_m-E_n,同时频率v也要近似为m轨道和n轨道频率的整数倍。这只在m和n都很大,且m-n非常小的时候成立,在其它情况下,玻尔模型 就无法自圆其说。

    

          1924年的海森堡

 

究竟围观世界应该用什么样的理论才能准确描述?这个问题一直困扰着我。1925年6月,我不幸染上了花粉病,即一种 对粉尘强烈过敏的鼻炎。我选择了这个夏天去北海上的一个小岛Heligoland上度假,让清新的空气和温暖的海风给回我健康的呼吸,同时不断地思考着新 的量子理论的突破点。

爬山,读诗集,加上思考量子理论成了我在小岛上宁静生活的全部。拿着这两年其它物理学家发表的大量光谱实验数据(不 符合玻尔模型的预言),我在尝试着用新的模型来解释它。某一天的凌晨,我突然发现如果经典力学中成对出现的力学量符合一个非对易的关系,譬如坐标和动量符 合 [x,p]=xp-px≠0,某些计算可能会得到和实验相符的结果。

    It was about three o' clock at night when the final result of the calculation lay before me. At first I was deeply shaken. I was so excited that I could not think of sleep. So I left the house and awaited the sunrise on the top of a rock that jutted out into the sea.

——Heisenberg 1925

       我在想着玻尔的模型中电子的轨道是一个圆,索墨菲老师将这个模型做了改进,使电子的轨道是一个椭圆,那我们真正能从原子中观测到什么?无非是通过它吸收的 光和辐射的光来反推电子的动量和能量,而不是它的轨道!如果坐标和动量是非对易的,那电子显然就不会有固定的轨道,是不是问题就出现在这里?

回到哥廷根,我就马上给在汉堡大学做助教泡利写了信,告诉了他我的想法。泡利是我最信任的师兄,他在去年提出了著名 的“不相容原理”,即一个轨道上最多只能占据两个同能量的电子,而这两个电子在外磁场中一个会增加能量,一个会减低,从而区分开到不同的轨道上,使每电子 都有一个属于自己的唯一轨道,因此核外电子有了壳层结构。他被誉为物理学界的奇才。

此时,我告诉他正酝酿着一个比他的工作更重大的计划,我想摒弃玻尔模型中电子轨道的概念!

Everything is still vague and unclear to me, but it seems as if the electrons will no more move on orbits. All of my meagre efforts go toward killing off and suitably replacing the concept of the orbital path which one cannot observe.

——Heisenberg, letter to Pauli, 1925 

    这个idea尽管很疯狂,我还是把他写成了一篇论文,交给了波恩教授。我的出发点是把描述经典周期系统的傅里叶级数做一些改变,因为原来的傅里叶级数不会 产生新的频率,而原子中能级间的频率由于可相加,即v_m-v_n= v_m-v_k+ v_k-v_n,新的级数自然要包含这个性质。原子系统产生E_m-E_n跃迁时只跟这个频率(E_m-E_n)/h共振,于是和这个跃迁相关的新的傅里 叶级数的系数q_{mn}只包含这个频率,并且q_{mn}=q *_{mn},该系数即满足一个含时的运动方程q_{mn}(t)=exp{2\pi i(E_m-E_n)/h} q_{mn}(0)  

于是广义坐标X_{mn}和广义动量P_{mn}的乘积可以写成两者新的傅里叶展开系数的乘积,即 XP_{mn}=\sum{k=0}^{\infty}X_{mk} P_{kn},这样即可以满足频率相加,同时满足非对易关系XP_{mn}≠PX_{mn}。一个量子系统的哈密顿量H就可以用这种新的广义坐标和广义动 量来表示 

The present paper seeks to establish a basis for theoretical quantum mechanics founded exclusively upon relationships between quantities which in principle are observable.

--Heisenberg, summary abstract of his first paper on quantum mechanics

    玻恩教授看过我的论文后,第一时间鼓励我发表,并思考几日告诉我一个重要的idea:我用的这种傅里叶系数可以用矩阵来表示!

在玻恩教授的鼓励下,我的paper首先得以发表:【W. Heisenberg, Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen, Zeitschrift für Physik, 33, 879-893, 1925】,随后玻恩教授马上和帕斯卡.乔丹合著了一篇用矩阵来描述我的理论的paper: 【M. Born and P. Jordan, Zur Quantenmechanik, Zeitschrift für Physik, 34, 858-888, 1925】,很快在年底之前,我们三人合著了第三篇paper: 【M. Born, W. Heisenberg, and P. Jordan, Zur Quantenmechanik II, Zeitschrift für Physik, 35, 557-615, 1925】,正式宣告量子力学的第一种形式——“矩阵力学”的诞生。

文中我们的矩阵力学建立在这几个假定上:

1.所有的物理量均用厄米矩阵表之。一個系統的哈密顿量H是广义坐标矩阵X和广义动量矩阵P的函数。

2.一个物理量Q 被观测到的值,是该矩阵的本征值Q_{mn} 。系统能量 E_{mn}自然就是哈密顿量H的本徵值。跃迁频率v_{mn} = E_m-E_n。

3.物理系统的广义坐标矩阵X和广义动量矩阵P满足如下非对易关系,这是我们矩阵力学的核心:[x,p]=XP- PX=\frac{ih}{2\pi}*I, 其中I为单位矩阵。

泡利很快用我们的矩阵力学计算出了氢原子能谱,符合了所有光谱观测实验的预言!我们的工作点燃了整个物理学界,于是 1925年成了玻尔量子理论的逝去,全新的“量子力学”的诞生年份。

 


海森堡(右二)和帕斯卡乔丹(右一)在1927年

    接下来的1926年,我不断地受邀到欧洲各地讲述我们的矩阵力学。在剑桥大学,一个和我年龄相仿的博士生的提问引起了我非常浓厚的兴趣,他叫他问我是否想 过非对易关系和经典力学中的泊松括号之间的对应,一个经典力学到量子力学完美的对应原理过度。我被他的发现所震动,知道了他叫保罗.狄拉克(Paul A. M. Dirac),一个瘦瘦高高,黑发深眼窝的哥们,比我小半岁,在我的工作启发下决定投入量子力学的研究,他使我感受到了一种强烈竞争压力。

 

                  

                                                 保罗.狄拉克

 

    然而这一年,一个奥地利人的工作让我感受到了一种从天堂到人间的落差。他叫埃尔文.薛定谔(Erwin Schrodinger),和玻恩教授年纪接近,是位风流倜傥的大叔,在维也纳大学任教。传说中阅女无数,情人成排。上帝真是爱开玩笑,当年爱因斯坦提出 光子假说的时候,玻尔教授不是很接受,所以在他的旧量子理论里还是习惯用经典的电磁波,没有在乎它的的波粒二象性。而一位法国贵族路易斯.德布罗意 (Louis Victor de Broglie),郎之万的学生,在1924年提出了一个比较crazy的idea,将波粒二象性推广到了所有粒子当中。电子的波动性在1927年得到了 实验证实,然而1926年薛定谔教授就大胆的用波来描述电子,让原子中的电子成为了在原子核库仑作用束缚下的一个波。他的理由是我们的矩阵力学太难懂,想 自己构造一个直观的。于是他注意到了波粒二象性,而我们这帮人谁都没有注意到。

I knew of Heisenberg's theory, of course, but I felt discouraged, not to say repelled, by the methods of transcendental algebra, which appeared difficult to me, and by the lack of visualizability.

——Schroedinger in 1926

 

           

                     埃尔文.薛定谔

 

    薛定谔在这一年发表了他的波动方程:-ihd\phi /dt = H\phi,一个极其简单的形式。我怀疑他是用平面波带入\phi反推出这个形式,然后假定这个形式对所有的物质波都成立。我一开始也不太接受他的方程, 甚至在给泡利的信里写了很悲观的话。

The more I think about the physical portion of Schroedinger's theory, the more repulsive I find it...What Schroedinger writes about the visualizability of his theory is probably not quite right, in other words it's crap.

--Heisenberg, writing to Pauli, 1926

    没想到薛定谔用他的方程解出了氢原子能级!获得了和我们矩阵力学一摸一样的结果。玻恩教授也认为薛定谔的波函数可以解释成电子的几率分布。这下子物理学界 像追赶潮流一样,开始狂捧薛定谔的波动力学。因为和我们的矩阵力学相比,他的方程太容易被物理学家们接受了!我悲哀地发现在乎我的工作的人越来越少,他们 都把薛定谔当成了量子力学之父。

这一年的春天,我离开了哥廷根,离开了玻恩教授和内向的帕斯卡乔丹,前往我第三个老师,也是我一生的恩师玻尔教授那 里做助教。没错,他就是那位巨人,我站在他的肩膀上开创了量子力学的巨人。我们真是命中注定的一对师徒,随着泡利的到来。从那一天起,哥本哈根成了量子力 学的中心。

玻尔教授的风格真是雷厉风行。他一直关注着我们在哥廷根的矩阵力学,一直给予我支持。于是当薛定谔方程横空出世的时 候,他要弄懂我的矩阵力学和薛定谔的波动力学到底是怎么一回事,为什么都能得到合理的结果?他马上把薛定谔请来了哥本哈根。不顾薛定谔发着高烧在床前和他 讨论,真是疯狂。玻尔教授满嘴的state,薛定谔满嘴的wave,乍听上去真是鸡同鸭讲。

薛定谔回去后,终于发现了他的波动力学和我的矩阵力学是完全等价的,一个是态随时间变化而力学量不变,另一个是力学 量岁时间变化而态不变。区别就是随时间变化的因子exp(iHt)是写进我的力学量算符里,还是写进他的波函数里。

1927年,我们在哥本哈根的主要工作是给量子力学建立一个严格的逻辑体系。泡利用波函数的反对称性质重新建立了他 的不相容原理。在海峡的另一边,狄拉克整理着我和薛定谔的工作,提出了态矢量,算符,相互作用表象等诸多概念。他成了建立起一套完整的量子力学体系的领头 人,帕斯卡乔丹等人也参与其中。

而我在读他们的paper时,一直在思考量子力学的基本原理。考虑波粒二象性,那么对于一个平面波 exp[-2\pi*i(px-Et)/h],非对易关系[x, p]=xp-px=ih/2\pi自动满足。是非对易关系直接来源于粒子的波动性?我发现了他们之间存在一个原理作为桥梁,该原理课是非对易关系的直接推 论,亦是粒子波动性所导致的一个必然结果,这个原理就是测不准原理(uncertainty principle)。

玻尔教授一直信奉互补原理,即一个物理系统要靠两个互补的力学量来描述。而我的测不准原理刚好是这对互补力学量之间 的关系,如坐标和动量ΔpΔx≥h/2,时间和能量ΔEΔt≥h/2,即你不可能同时知道坐标和动量的精确值,也不可能同时知道时间和能量的精确值。

测不准原理作为我们“量子力学的哥本哈根诠释”的一部分,遭到了很多物理学家的反对,包括我们一代人的偶像爱因斯 坦。玻尔教授极力地维护着我们诠释,他和爱因斯坦长达多年的论战也就此开始。

1927年的索尔维会议就是量子力学的庆功宴,物理学界的大牛们悉数到场。会议结束时我们的合影堪称经典,第一排坐 着普朗克,居里夫人,洛伦兹,正中间的爱因斯坦,和郎之万等人,第二排坐着狄拉克,康普顿,德布罗意,玻恩,玻尔等人,第三排站着薛定谔。泡利等人,还有 我。物理学史上恐怕难以找到第二张这样牛的照片了。


We regard quantum mechanics as a complete theory for which the fundamental physical and mathematical hypotheses are no longer susceptible of modification.

--Heisenberg and Max Born, paper delivered to Solvay Congress of 1927

                

           1927年索尔维会议全家福

- 作者: 九维空间 2010年03月27日, 星期六 13:02  回复(0) |  引用(0) 加入博采

《量子三部曲》第一部《我,海森堡》第二章,求学之路
《量子三部曲》第一部《我,海森 堡》第二章,求学之路

1920年秋天,我正式进入 了慕尼黑大学(Ludwig-Maximilians-Universität),开始了我的学术 生涯。起初我想主修数学专业,但是经过和几位数学系的教授谈论以后,我决定还是去学理论物理。也许是我看了太多的经典力学和相对论的书,思维上和这些数学 家有些格格不入吧。

慕尼黑大学的理论物理学教授名叫阿诺德.索 墨菲(Arnold Sommerfeld),一位睿智而慈祥的老人,曾是著名数学家克莱因(Felix Klein)的助手,他成了我的博士导师。他的手下有两个非常著名的学生,据说是慕尼黑大学物理 系目前最聪明的两个学生,一个叫沃尔夫冈.泡利(Wolfgang Pauli),一个叫彼得.德拜(Peter Debye)。泡利这家伙出生在1900年,比我大一岁,标准的世纪婴儿。这个大 腹翩翩的家伙一看新来了个师弟,马上滔滔不绝地跟我地大谈物理学,结果居然发现我这个“菜鸟”知道的一点不比他少,于是对我照顾有佳,好似寻觅良久终遇知 音一样。

                 

         索墨菲教授和玻尔教授的合影(1919年)

索墨菲老师给我的博士课题是关于湍流的,流体力学里一个相当变态的题目,根本无法得 到解析解。索墨菲老师真实太信任我了,但是我的兴趣早已转移到了别的地方,尼尔斯.玻尔(Neils Bohr)教授的量子理论。因为在我想主攻相对论的时候,泡利这个有眼光家伙建议我说相对论领域 被爱因斯坦一个人建立的差不多了,你没有机会再做出重要工作,但是玻尔这种电子轨道模型的量子理论问题重重,你不妨试试这方面,兴许有大发现呢。


        好兄弟泡利

索墨菲老师1922年跑到美 国去做一个一年的客座教授。他知道我的兴趣转移到量子理论上了,便把我推荐到了哥廷根(Göttingen) 的马克斯.波恩(Max Born)那里做 交流生。哥廷根,一个在数学界何其神圣的地名,大数学家高斯(Gauss)缔造了这里的威望,在现 在希尔伯特(Hilbert)领导下它已经成为了世界数学的中心,我在这里的导师波恩也算是他的半 个学生了,他是哥廷根大学理论物理的带头人。


For me personally Göttingen has the great advantage that for once I will learn proper mathematics and astronomy.

--Heisenberg, writing to his father, 1922.


                                          

第一次世界大战时的马克斯.波 恩教授

刚来这里不久,我便遇见了来访的玻尔教授,一个当时在我心中仅次于爱因斯坦的物理学 家。在他的报告结束后我勇敢地走上去向他请教有关他的量子理论的一些问题,使他认识了我这个后辈。后来我才知道第一次的见面他就被初生牛犊不怕虎的我所深 深打动了,又好似觅得知音一般滔滔不绝地向我讲述他的工作。这一年,玻尔教授凭借电子轨道模型的量子理论那了诺贝尔奖(这个工作也有我的导师索墨菲的一部 分功劳),在他的前一年得奖的是爱因斯坦。比较讽刺的是爱因斯坦居然是靠光电效应的光子解释获奖,而不是更为重要的狭义和广义相对论。当然他的光子解释和 普朗克的量子化一起成为玻尔教授量子理论的基础。

由于我是个短期交流生,波恩教授起初没有太在意我,但随即便被我的能力和求知欲所打 动。他手下有个数学基础非常强的助教帕斯卡.乔丹(Pascal Jordan),我们一起通过玻尔的量子理论计算得到的结果和实验观测的原子光谱完全无法吻合,看来玻尔的旧量子理论存在致命问题,量子 理论需要一次深入的变革。


"Not only new assumptions in the usual sense of physical hypotheses will be necessary, but also the entire system of concepts of physics must be rebuilt from the ground up."

--Max Born in 1923


一年的交流期很快结束,索墨菲老师也从美国回来了,他叫我回去答辩。说实话这一年我 满脑子都是量子理论,根本无暇顾及他给我的湍流课题。不得已我用了几个小trick,得到了一个非 严格但是非常近似的解,作为我的博士论文内容。论文的到了通过,并且相应的结果第二年发表在了当时最好的物理学期刊上【W. Heisenberg Über Stabilität und Turbulenz von Flüssigkeitsströmmen (Diss.), Ann. Physik Volume 74, Number 4, 577-627 (1924)】。于是泡利半开玩笑地说:“海森堡你真天才,这样也行?”。


In the handling of the present problem, Heisenberg shows once again his extraordinary abilities: complete command of the mathematical apparatus and daring physical insight.

--Arnold Sommerfeld, evaluation of the thesis, 1923.


万万没想到的是,我的答辩会成了我人生第一个无法忘怀的噩梦。索墨菲老师这边自然没 有问题,因为我知道在他眼中我是他最出色的学生,哪怕是跟泡利和德拜这样的牛人相比。但是我从入学以来没有认认真真地做过一次实验。似乎上帝给了我敏锐的 头脑和理性思维,却夺走了我的动手能力。在慕尼黑大学负责实验物理的是诺贝尔奖得主瑞恩,没错,就是做黑体辐射实验给普朗克先生铺路的那位,一直被我在调 仪器时候的笨手笨脚气的发疯。在他的眼里无论一个物理学家理论水平如何高,必须要具备一定的实验能力,于是答辩时候我就被他搞惨了。他先问我怎么调法布里-帕罗干涉仪的分辨率,我没答上来。他有问我蓄电池怎么工作,我还是没答上来。瑞恩十分气愤,自然觉得我不该 通过。他在慕尼黑大学资格最老,一言九鼎,无人敢反对。这时我的导师索墨菲勇敢地站了出来替我说话,他反对用实验能力来扼杀一个理论物理学家的天赋。我头 一次看到两位老科学家在如此激烈地讨论,如同争吵一般。索墨菲老师在一心地帮助我,提携我,使得我 一生都对他存在着深深的敬意和感激。

                         

 威廉.瑞恩

 

最后讨论的结果,索墨菲老师给了我最高分A, 瑞恩教授给了我最低分E,于是平均下来我的答辩成绩是C, 刚刚及格。这对从小一直名列前茅,不甘人后的我来说是一次非常重大的打击,如同耻辱一般。这一年,我22岁。 晚上索墨菲老师组织了晚宴庆祝我拿到博士学位,我喝完香槟酒吃点东西后,在大家意犹未尽地欢聚的时候和大家匆匆道别,早早地离,回到宿舍拿起早已收拾好的 行囊,背着它在夜色下只身来到火车站,买好票,目标:哥廷根。

第二天早上,我就到了玻恩教授的办公桌前,拿着这张难看的成绩单,问他:“您说过我 拿到学位后就招我过来当助教,现在您是否会改变主意?”我当时心里很忐忑,寄希望于玻恩不会放弃一个改变量子理论的机会吧。

玻恩一开始没有回答我,只是问我答辩时瑞恩都问了我哪些问题,然后说:“这两个问题 确实不好回答”。玻恩教授也许是为了给我面子才这么说的, offer还是照旧给了我。

我那位赋闲在家的战斗英雄老爸真是一直在为我担心,甚至写了信给哥廷根大学主管实验 物理的James Franck教授请求他好好教教我实验,Franck教 授尽力教了我很久,最后还是放弃了,留下这样一句话:“海森堡想在物理学领域生存的唯一的出路只有去当个理论物理学家”。

If Heisenberg was going to survive at all in physics it would be only as a theorist.

- 作者: 九维空间 2010年03月20日, 星期六 00:03  回复(0) |  引用(0) 加入博采

《量子三部曲》连载第一部:《我,海森堡》(第一章,小小少年)
九维空间新作:《量子三部曲》第一部
 
《我,海森堡》(第一章,小小少年)
我就是沃纳.海森堡(Werner Heisenberg),没错,就是现在陪伴着我的父母和妻子,静静地躺在慕尼黑市区Waldfriedhof森林的第163号墓地的角落里的家伙。我是 那个曾经的量子力学的第一位建立者,一个被物理学领域的人们所铭记,却对公众越来越陌生的人。在我的一生中,经历了太多的是非成败,太多的荣辱曲折,太多 太多和20世纪的物理学,乃至整个世纪的历史紧密相连的故事。
我的一生越来越像一个传说,却真真实实地发生在 20世纪的时间轴上。通过我的故事,您将看到什么是20世纪物理学的革命,尤其是量子理论激情澎湃的建立和发展。您将看到我与20世纪那些最伟大的物理学 家们一个个精彩纷呈却又鲜为人知的故事。您将看到我的祖国德意志带给了这世界什么样的财富,又在两次世界大战中带给了世界怎样的伤害。您将看到我们在战争 的创伤中又如何崛起,反思人类究竟该怎样的活着?
我,海森堡,量子力学最早的建立人,爱因斯坦和 普朗克的晚辈,波尔,波恩和索墨菲的学生,泡利的好兄弟,薛定谔和狄拉克的好友兼竞争者,费米的和奥本海默的朋友兼对手,将会把我一生沧桑坎坷却又精彩纷 呈的故事奉献给各位。
 
第一章.        小小少 年
1901年12月5日,我出生在德国南部巴伐利 亚州的乌兹伯格市(Wurzburg)。三十多年前,铁血宰相俾斯麦领导着普鲁士军队所向披靡,将一百年前被拿破仑的铁骑蹂躏的支离破碎的“神圣罗马帝 国”的小国们,包括我老家的巴伐利亚王国一个个征服,并入德意志联邦的版图。面对其他大国的阻挠,普鲁士于1864年战胜了丹麦,1866年战胜了奥地利 并将他排除出德意志联邦,以1871年大胜法国(普法战争),夺回边境两个州,正式建立了以普鲁士为中心的德意志帝国。于是我生来就是一名德国人。
在我出生的那一年,德意志帝国影响力最大的物理 学家马克思.普朗克(Max Planck),面对黑体辐射(Black-body radiation)的难题做出了一个开创性的工作【Planck, Max, "Ueber das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum", Ann. Phys. 309 (3): 553–6 (1901)】。因 为慕尼黑的实验物理学家维恩(Wilhelm Wien)给出的公式和英国物理学家瑞利(Lord Rayleigh)给出的公式一个不能解释低频实验结果,另一个能解释低频结果却在高频发散。于是普朗克先生大胆提出光的辐射能量非连续而是离散的观点, 即一个固定长度的黑体辐射腔内,辐射的频率模式是离散的(在腔长内具有整数或半整数个周期),而辐射能量本身是和这些离散的频率成正比的,即E=hν,h 为普朗克常数(6.626×10−34 J.s)
我四岁那年,物理学界出现了一位年仅26岁的绝 世天才,他在世界家上最好的物理学杂志Ann. Phys上那一年发表了5篇论 文,改变了整个物理学。三篇建立划时代的狭义相对论,一篇有关布朗运动,一篇便是光电效应。没错,他就是我们的偶像,阿尔伯特.爱因斯坦(Albert Einstein)。爱因斯坦提出了光本身具有粒子属性,即光子的假说。一个电子吸收一个光子,光子的能量和频率符合普朗克的光辐射能量量子化后的关系 E=hν,于是光电效应被成功地解释清楚,算作普朗克先生的理论的进一步发展。后来在我十四岁那年,爱因斯坦又提出了广义相对论,用一个极其简洁漂亮等效 原理和黎曼时空的模型成功解释了牛顿引力理论中不能解释的诸多问题,被后续的观测所证实。于是爱因斯坦成了人类历史上比肩牛顿的最伟大的物理学家,这些都 是后话。
Ok,谈谈我的童年。我的父亲,奥古斯都.海森 堡博士(Dr. August Heisenberg),是一名希腊语言学家。我的母亲,安娜.海森堡(Anna Heisenberg,婚后随了父亲的姓),从天主教皈依了父亲信奉的路德宗,他们在1900年生下了我的哥哥埃尔文.海森堡(Erwin Heisenberg),后来他成为了一名化学家。我是他们的第二个儿子。      
        
奥古斯都.海森堡夫 妇的婚礼(1899)。     
 海森堡(右)和他 的哥哥埃尔文.海森堡(1905)。
 
5岁那年,我进入了乌兹伯格市的小学。由于父亲是位老 师,他一直拿我和我哥哥来比较,想让我们互相竞争,共同成长。在他的眼中容不得自己的孩子学习成绩比其他人差。也的确是这样,我和我哥哥的学习成绩在班级 里一直名列前茅。

He is more developed toward the side of rationality than of fantasy and imagination.
--A school teacher
The pupil is also extraordinarily self-confident and always wants to excel.
--A school teacher

没错,在小学老师的眼中,我就是这样一个孩子, 理性成分比想象力更出色,并且及其自信,想做到非常出色。也许你们想起了爱因斯坦小时候很笨的例子?切,那一切都是谣言。他小时候肯定比我更出色。那种做 板凳的故事大概是后人杜撰用来鼓励资质平平的孩子们的。“Although Einstein had early speech difficulties, he was a top student in elementary school”【Sowell, Thomas (2001), The Einstein Syndrome: Bright Children Who Talk Late, Basic Books, pp. 89–150
在我九岁那年,慕尼黑大学给了我父 亲一个希腊语言文学的教授职位,于是我们举家搬到慕尼黑。从此这个城市成了我的故乡。第二年我进入了Maximilians-Gymnasium中 学,9年的时间将我们培养进慕尼黑大学。

Of those early days at the Gymnasium I recall that both my interests in languages and in mathematics were awakened rather early.
--Heisenberg

那是一个不公平的年代,我们的学校 中只有男生没有女生,真是耽误年轻人成长啊!这九年中,我显示了数理方面很强的天赋,课堂上的一切知识对我来说似乎都那么容易,我开始学习只有大学才能学 到的课程,开始自学微积分,用它来简单地解决很多中学数学中比较难的题。那时我真的非常喜爱数学,因为它是那么的严谨,理性,清晰,可以让你从根本上理解 它是什么。我的自然科学老师Christoph Wolff不断地用汽车,飞机,电话的发明来引起我的兴趣。那个时候,我甚至 开始自学爱因斯坦的相对论,我的物理学生涯也就真正诞生于这个时候。在毕业的考试中,老师们给了我极高评语,认为我的知识已经超越了中学的要求。

With his independent work in the mathematical-physical field he has come far beyond the demands of the school.
--Teacher's report on Heisenberg's final oral exams

也就是在这九年中,德国发生了翻天 覆地的变化。19世纪末到20世纪初的电力革命让德国走在了世界最前沿,科技实力已超越英法,雄踞 世界第一。可惜在俾斯麦统一德国意志的时候,地球上的殖民地已经被西班牙,葡萄牙,荷兰,法国,尤其是大英帝国给瓜分干净了,德国只在非洲的几个贫瘠地方 扶植了自己的势力。一个后起之秀势必要打破前人的格局。那时我们联合了奥匈帝国与奥斯曼帝国组成同盟国,开始与英法对抗。英法自然不敢小视,拉拢了和德国 几乎同时崛起的美国与俄罗斯组成协约国。表面上看他们集团的势力似乎更强大,但是我们从不畏惧,第一次世界大战变在巴尔干半岛这个火药桶的引爆下展开了。
俗话说不怕虎一样的对手,就怕猪一 样的队友。奥斯曼帝国已是昨日黄花,早已没有了几百年前消灭拜占庭,封锁欧亚通道的实力,很快投降。奥匈帝国更是一个半路夫妻,很快就分崩离析。我们德意 志的勇士们把东西两线的战场都推到了国境之外,却发现只剩下自己一人对抗英法美俄的全面包围,失败在所难免。
从1914年 一战的开始,大量的民用资源被消耗在战场,我的家庭就开始了忍饥挨饿。有一次我居然饿的从自行车上摔了下来,后来只有加入学校的军事训练营当预备兵才能吃 饱饭。这些年的营养不良造成了我们这一代很多人没有长好身体。在军训营中,我被选为了一个小组Bund Deutscher Neupfadfinder的 领导者,一起爬山,远足,玩古典音乐,讨论科学艺术,在残酷的战争年代享受少有的宁静。

Others, including myself, had been working two years earlier as farm hands on farms in the Bavarian Highlands. So the raw wind was no longer alien to us; and we were not afraid to form our own opinions on the most difficult problems.
--Heisenberg, recollection

一战之后,面对凡尔赛和约的巨额赔 款,德国经济陷入全面崩溃,我们进入了食不果腹的时代。笼罩在战争失败的阴影下,慕尼黑的街头天天上演着几个派别的血腥搏杀,国家一片混乱,弱肉强食。我 在二十岁之前就切切实实地感受到了政治的虚伪和残忍,也许只有在自然科学才能找到那份真实。成王败寇的残酷让我感觉到只有让自己变得更出色,更强大才能更 好地活下来,

It is probably not right of me, but I simply prefer to be among my young friends.
--Heisenberg in 1919

海森堡(右)和埃尔文.海森堡(左)送父亲奥古 斯都.海森堡(中)去第一次世界大战的战场(1914)。

- 作者: 九维空间 2010年03月14日, 星期日 23:53  回复(4) |  引用(0) 加入博采

2010年

2009年,发生了太多的事

也许该写个短文纪念一下,但实在是没时间,先简述,以后补上细节

上半年写毕业论文,申请博后,天天happy,很快联系到愿意帮我申请洪堡基金的老板。

6月答辩,7月拿到博士学位,准备洪堡材料寄过去,回家玩。

8月在家接到普林斯顿大学的面试电话,很兴奋,但是没发挥好,教授的口音太重听不清,被fail,信心未受影响

9月回光机所赖在哪里等待,拿着中科院优秀毕业生的身份,信心还在暴涨。

10月和凤分手,一封邮件就击碎了4年的全部

11月洪堡基金申请失败,遭遇人生一个重大打击,跌落谷底。


郁闷中收拾信心,在来访的诺贝尔奖得主John. Hall的几句指点下,开始写proposal申请。

12月,小老板建议我先在国内找个地方,来到物理所,一拍即合,决定过去做个超冷费米子实验

同时收到邮件,我的proposal打动了年轻有为的牛人Immanuel Bloch教授,他邀请我去MPQ参观她的小组,顺便面试。

2010年1月准备签证,飞赴慕尼黑,特意找到了海森堡的墓碑,祭拜一番。被Bloch教授组里的工作震惊,终于明白什么叫世界一流的实验室,做光晶格最强的地方。厚着脸皮在每个人都有第一作者Nature工作的学生面前用PPT介绍做自己只有一篇PRA加一篇OE水平的博士课题。

权衡一番,和Bloch教授坦白说自己需要在物理所做一些基础的实验,希望能先拿到个稳定职位,然后找公派机会来您这里做重要工作,回去晋升。Bloch教授同意

2月,来到物理所,办完一系列复杂手续,开工。

3月,爱在量子前的九维空间就要回来了!

- 作者: 九维空间 2010年03月3日, 星期三 15:28  回复(1) |  引用(0) 加入博采

世界冷原子物理研究机构网址大全
http://www.uibk.ac.at/exphys/ultracold/atomtraps.html

刚搜到这个网页,全世界研究激光冷却技术和冷原子物理的机构网址几乎一网打尽。
我的实验室在China(people's republic of china)的第二行,wang就是我的导师王院士。  

在这里做个备份,存下这个网页,它对我今年的申请过程会有帮助,也会对做冷原子方向。年初四收到邮件,投到optics express那篇长paper已经接收了,投到pra那篇的审稿意见也比较positive,但需要改很多。靠这两篇文章应该足够毕业了,投到ol的对毕业不会有影响了。所以今年上半年的主要任务是申请postD,顺便写完毕业论文好6月份如期答辩。

因为要和凤儿团聚,德国和法国将是我重点(甚至唯一)考虑的地方,希望他们不会受金融危机影响太大,还能有名额收留俺,只要能去做啥方向都行。愿上帝真主如来佛保佑!阿弥陀佛门。

- 作者: 九维空间 2009年02月2日, 星期一 23:38  回复(2) |  引用(0) 加入博采

2009年
      元旦过去好多天了,明天就是大年三十。一月份过的真是快,08年也过的真是快。望着一年没更新过的blog,想写点东西总结一下2008,却始终没有动笔,越来越懒。两个月前给Omni兄回过一个邮件,算是对08年有个小总结,就索性贴到这里吧:

&&&&&&&&&&&&&&&

Omni兄,

      我大概有一年没更新过blog了吧,自己都忘了,呵呵。今年国内不怎么太平,很多事情想写点文字纪念一下,可是一个字也写不出来。地震时天天看那些悲惨画面,心想自己研究这东西对抗灾救人也起不到什么直接作用,搞的那一阵都没精神去实验,后来实在毕业压力太大了,不得不天天进出实验室忙。夏天再看看欧洲杯和奥运会,时间就这么不知 不觉过去了。

   奥运会刚给国家形象提高那么一点,马上被三聚氰胺一棒子打回原型。上半年上海这边一个人杀N个警察,下半年我家乡那里N个警察杀一个人,这世道乱七八糟的,我这个PhD读的也乱七八糟的,东一年西一年又东一年,呵呵。

   按理说现在该考虑毕业后去向问题了,无奈毕业必须要凑够文章数,所以现在只能天天写paper,改paper,一直无暇顾及工作的事。当然我首要目标还是想申请到我女朋友附近做个postdoctor,所以希望paper能发个好点的杂志,不然连申请的底气都没有。当然我需要好好参考一下你的建议,物理这行前景目前确实不很光明,我甚至想过以后做些倾向工程方面的东西。和生物交叉方向也是一个不错的选择,我以前室友硕士毕业后就申请去Tufth做生物光学了,感觉前景不错。

&&&&&&&&&&&&&&&

      以上是邮件部分,后来两个月也很快过去了。尤其这个月,基本在酒桌上度过。12月一口气把三篇paper投出去了,三个IF3.0左右的杂志。上帝真主如来佛保佑,毕业的命运已掌握在那些审稿人手中。北京时间现在已经是年三十,过了初一该想办法写简历忙申请了,但愿不会成为金融危机的又一个牺牲品。



祝愿看到这里的朋友牛年变大牛,今后越来越牛!


- 作者: 九维空间 2009年01月25日, 星期日 00:29  回复(0) |  引用(0) 加入博采

正龙拍虎,冠希照X
先转韩寒的话:
一个是假的,但希望大家都认为是真的
一个是真的,但希望大家都认为是假的

(以下内容仅适合18岁以上朋友观看)
    周老虎妄图不了了之,陈冠希艳照一时间让整个香港娱乐圈没法过年。长久以来我一直信奉并总向别人鼓吹一个道理:“不要把生命寄托在小概率事件上”。周老虎事件证伪比证真容易多,也就是伪的概率远远大于真的概率。你难以找到一个照片中老虎ture的证据,但其中两个致命硬伤足以证伪。一个是老虎保持侧视姿势长时间不动。我曾经在动物园坐在一只吃饱了的铁链拴好的东北虎身边摸着虎背拍过两张照,第一张照片看上去老虎像个标本,但第二张老虎改变了姿势(卧倒),于是看过第一张照片怀疑俺勇气的哥们看了第二张无语了。但周老虎牛的几十长照片老虎歪着脖子一动不动,猫科动物想必没此本事(除非落枕:)。看过东北虎园中慵懒的虎卧倒后头会不时地扭扭头,打个哈欠眨个眼啥的,要么就干脆头也趴下,何况野生环境的了。第二个致命伤画个图就很容易看出:一个三维老虎表面三点ABC,你选择与ABC确定的线共面的不同拍摄角度,AB的长度比上BC的长度的值会有所改变。但假设老虎是二维平面的,这个值不会变。周老虎真的没变,综合奇怪的颜色(虎过于红)和反光效果,我个人认为一个比较合理的解释是老虎从年画减下来贴到制版上,然后放到树丛中。周正龙左一拍,右一拍.......背后的利益集团开始想办法开脱责任,老周头至今死不认账,社会的道德诚信肆意被践踏。
    很不幸冠希照刚好相反,一张照片,可以说有可能被PS。10张,素材不够多,ps可能性大减。上百张.....其中还有8连拍......似乎大家也心知肚明了。况且每张照片原始拍摄数据能还原,这个证据堪比年画。现在想必也只有一些少男少女的fans们还把希望寄托在“照片是假的”这样超小概率结果上。不知道谢无欢或者他儿子lucas长大后有没有宰了陈冠希的冲动。不敢想象一位疯狂迷恋Twins的小DD或小MM一旦看到阿娇在kj的照片心理会产生多大的崩溃。举个例子,前两天看到一个极其极其崇拜牛顿的中学生小dd骂俺的“牛顿日记”严重歪曲牛顿形象,甚至怀疑俺不懂微积分........哈,如果这样幼稚的小朋友不幸fan的不是牛顿而是冠希事件中某位女主角.......唉!当然话说回来我写牛顿是恶搞,大半内容在编。但冠希兄的照片是真的在搞,而且是张张.....逼真啊!!!
    这是一个天真和单纯被无情摧残的年代!当新闻lian播在一刻不停颂扬“某某领导夜以继日,多少旅客被妥善安置”时,大雪淹没公路上全是3日未进食的旅客,电塔上漂着本应回家过年的亡魂。官方口气中还依然是“我们的战士多么多么英勇,我们的铁路员工多么多么敬业”,只有权利斗争时才会让某某人检讨国家应灾能力的短缺,基础设施的隐患。铁路系统+黄牛+警察,亲如一家人,趁着大雪又大发横财。

    回忆一下一个人的成长过程,那是一次次向美好的幻想永别,接受残酷的现实的过程。
    童话中公主嫁给王子从此过上幸福生活,现实里王子们篡位争权然后三妻四妾,公主们竭力争宠,搬弄是非。
    神话中神灵在上善有善报,恶有恶报。现实里天地无用,善者含冤枉死不得昭雪,恶者态逍遥一世子孙满堂。
    故事中正义战胜了邪恶,英雄打败了恶魔,现实里成王败寇,兔死狗烹。得权者成圣,失权者变鬼。
    小说中侠客傲然正气,劫富济贫,替天行道。现实里勇者无畏,拿人钱财,替人消灾。
    歌曲里:我爱你!塞北的雪。现实中:我恨你!江南的雪!
    ............
    如果把人类成长的过程也看作如同一个人的成长过程,那也是天真的幻想一次次被现实无情击碎着
    老祖宗想着人类是万物之灵,凌驾众生。现实是人类一路从弱肉强食走来DNA就比大猩猩先进不到1%,陈冠希加上这些女主角在照片里披上层毛就是别的动物。
    古人想着地球是宇宙中心一切东西得围着我转,现实中地球就一个屁大的行星绕着太阳转太阳嘛和满天恒星比连屁都算不上。
    今天人类想着我们在宇宙中多么独一无二,明天如果发现在某个外星文明面前自己连虫子都不如活者是否还有意义。
    ...............................
    科学研究就是揭露现实


特别鸣谢summit在自由国度提供素材!

感谢互联网如此发达,同时感谢10多年前数码相机和网络没有现在发达。

- 作者: 九维空间 2008年02月9日, 星期六 15:03  回复(14) |  引用(0) 加入博采

靠不住
《色戒》——女人靠不住
《苹果》——男人靠不住
《投名状》——兄弟靠不住
《集结号》——组织靠不住
作实验——自己靠不住

又是重大事故,又是前功尽弃,昨日轻生念头在大脑中闪过,生命孤独中绝望

感谢爱人的鼓励

- 作者: 九维空间 2007年12月28日, 星期五 23:13  回复(4) |  引用(0) 加入博采

一个电源引发的蝴蝶效应
Germany的生活就这样结束了,提前4个月回国。一言难尽。

      如果当初我不那么鲁莽的接上一个变压电源,实验室的功率就不会饱和。功率不饱和就不会跳闸,不跳闸泵就不会停,泵不停就不会损坏oven的真空,真空不坏oven的丝也不会断,oven的丝不断我的实验还可以做下去,一直到年底,老板也不会让我提前回国。毫无疑问,这个变压电源的蝴蝶效应会一直下去,伴随我的一生。
      当然,不提前回国的话我也不会腾出整整一个月的时间,去做一个我想做的理论工作。我创造vacuum state operator的方式确实很aggresive,但发现它把QED推广到可以解释一些原子和光相互作用的低能现象,并且可以舍弃virtual particles这个东东,也确实很欣慰。这一个月也让我有足够时间写好文章初稿,等修改好一时间贴到arXiv,可惜回国后还是要把实验当成主业。
      明天从法兰克福起飞,周一一早就到上海了。虽然8个月过得不是很爽,但离开得时候,还真有点舍不得erlangen这个小城市。

      鸟悄地俺走了,
      正如俺稀里糊涂地来。
      俺挥一挥脑袋,
      作别巴伐丽亚的云彩。

- 作者: 九维空间 2007年09月9日, 星期日 05:41  回复(8) |  引用(0) 加入博采

变形金刚,人工智能的疑问
    又是无字幕,又是枪版,在Ku6.com上分7部分把变形金刚(transformer)看完。

    对于70年代末和80年代初出生的中国人来说,变形金刚是一个很深的情节。这部动画播放时我还刚上小学2年级,在这之前小朋友们流行的口头禅是“克赛,前来拜访”,在这之后流行的是“天马流星拳”。那个年代所有有关机器人的动画中,以《太空堡垒》,《战神金刚》,《星球大战》等这种靠人来驾驶的机器人居多,Robot纯粹是人控制的机器。只有《变形金刚》是完完全全的A.I,完全智能的机器人。(后来还看过一部《百变金刚》,貌似前苏联拍的,和美国抢机器人的风头)。
    电影总体来说没有另人失望,但霸天虎的戏过少,变成F22的红蜘蛛甚至没什么台词,这可是动画里面最有特点的一个人物(80年代F16最先进,现在成 F22了,红蜘蛛也成黑蜘蛛了)。电影对变形金刚三维变形过程处理的真实细致入微,底特率这个汽车成也成了变形金刚最好的拍摄场所。而当这些 Transforers一次次变型的时候,我最先想到了玩具,儿时一个最大梦想就是拥有几个变形金刚玩具,相信有同感的哥们很多。那种心情,绝对比任何一个MM拥有几件高档名牌服装,皮包,化妆品的心情要兴奋得多!可惜啊,自小就有强烈的探索欲望,爹妈好不容易给买了两个几年后最后被我拆了研究结构....
    相信很多厂商没少给这个电影赞助,广告比比皆是。 当然最有效果的一个大致是:

    主人公:How do you know the goggle?

    擎天柱:ebay.......

    可以预计大黄蜂这款车销量会上升,可惜了奔驰宝马没有给这些车打上标志,浪费了一次广告机会。

    儿时对变形金刚的疑问:

    1、既然是从外星球来的(Cybertron) ,怎么造出来的和素未谋面的地球上的汽车飞机一样?

    答:没看第一集,不知道是扫描地球上的汽车飞机然后修复再生的。

    2、怎么擎天柱大哥和威震天突然不见了,首领换成了补天士和惊破天?

    答:没看剧场版,这对全国的小朋友都是一个损失。那部剧场版可比动画任何一集精彩得多,讲诉补天士在擎天柱大哥牺牲后如何从一个小青年成长为新一代汽车人领袖,击败宇宙大帝的。故事要领是擎天柱和威震天PK双亡,擎天柱临死前传帅位给通天晓,但其领导无方,最后还是补天士在战斗中成长为新领袖(很像邓接替毛的过程)。威震天的遗体被宇宙大帝捡到改造成惊破天,惊破天回霸天虎总部把夺权的红蜘蛛一炮轰成灰了。然后两派为活命联手抵抗宇宙大帝,大帝没弄好最后自爆了,留一个硕大的机器人脑袋飘在太空。
  
    3、擎天柱变成卡车后集装箱从哪儿来的?

    答:一个bug,电影里面集装箱就cancel掉了。

    4、为什么那么强的威震天变形后是一把破手枪?

    答:导演也觉得不爽,这回电影里威震天直接变成UFO,勇猛无敌。

    5、什么是变形金刚的官方结局?续集到底是什么?

    答:说来话长,以前以为就是《头领战士》,看了这篇网文发现不对http://yule.sohu.com/20070619/n250662458.shtml
还有这个,变形金刚故事的历史 http://board.verycd.com/t96435.html,推荐。

      有关变形金刚最后的疑问就是人工智能,这个可不是儿时的疑问,我可没那么天才,一小就能思考人脑和电脑的差异,再说那个年代也不可能见过PC。
      有关电脑能代替人脑思考的题材很多,而且很多都变成了经典的作品,如终结者,如AI,甚至黑客帝国。所以我怀疑这是人类对信息技术最内在的一个恐惧。阿莫西夫或许就是机器人文化的鼻祖,机器人在科幻中和外星人一样,是最重要的两个话题。(变形金刚=外星机器人,所以能红)
      电脑能不能代替人脑?用有点技术含量的话说,即半导体集成电路能否完全替代大脑神经网络的功能?现在的回答自然是否定的,那将来呢?一个很难的课题,但是很值得人类研究下去,它不光会发展人类的信息技术,还会增强人类对自身的认识。
      从个人观点来说,觉得两者最大的差距是无机物和有机大分子的差距,复杂程度相去甚远。量子力学可以计算单原子,可以计算简单的分子,可以近似计算各种晶体结构的电子状态,甚至可以计算一些非晶态的东东。但是对于大分子来说,原则上量子力学还是最基本的规律,但实际上起不到什么实际作用,因为太复杂了,复杂到一个大分子没有一个稳定的量子态,复杂到它可以完成自无复制过程,复杂到大自然选择了它作为生命的基础。复杂到这个程度都变成难以定量研究。物理-化学-生物这三个领域过渡,一个显著特点就是定量的数学越用越少,定性的实验结果越用越多。
      所以相对于蛋白质或者DNA这样的超级大分子来说,PN结,硅晶等等还是too simple,naive:)这些大分子衍生出复杂的细胞结构,再衍生出复杂的生物体,再衍生出复杂的生物体各种复杂的功能结构...........设想一下如果生命的基本结构不是有机大分子而是半导体的话。首先半导体结构太简单,不能自我复制,于是必须先造好一个由集成电路控制的大系统,这样一个庞大系统往往只能模仿大分子上一些简单功能。退一步说,即使发明了这样自我复制的单元,这样的生命系统要不知庞大多少倍,消耗多少资源,也许一个地球的原子都不够。
      最核心的问题,思维是什么?电脑所有的思维过程都是读取数据,按程序处理数据,输出数据。说白了只完成了人类大脑记忆的部分(况且人脑记忆和数据存储还有很大区别)和计算部分,无法替代人脑的学习能力,语言能力,更重要的,情感能力。因为人类至今为止无法明白这些能力的物理过程是什么,人脑功能于功能之间都有很紧密联系。我个人倾向于人脑是一个庞大的量子信息处理器,当然不是简单的量子计算,人脑计算功能没那么强,但一定发生着更为复杂,结合人体很多器官和很多功能模块的模糊量子信息过程,也许复杂的神经元是最好的C-NOT,但远远不止C-NOT。
      大自然可能选择了最合理最节省的物质形式创造了生命,或者说是有机分子比任何物质形式都有可能自发产生生命。原子作为能结合成多种状态同时最为稳定的物质单元,有机大分子很可能是其能组成的最精简的却能产生复杂功能的形式。
      钢铁的智能变形金刚,很可能只是一个梦想。纳米结构躯壳的有机体智能变形金刚,也许会称为一个现实(想起虫族了吧?)







- 作者: 九维空间 2007年07月5日, 星期四 09:01  回复(10) |  引用(0) 加入博采

Spiderman-3

      好久没写博客了,最近实验遇到大问题,真空泄漏,却千方百计费尽心机求爷爷告奶奶呼天喊地费尽周折也找不到漏点,今天拆gauge时还被电了一下,切实感觉到整个右臂当时就麻了。德国的标准电压280V啊!手上电出个白点,戳破发现是电出个水疱。人家Spiderman被Spider咬一口就变那么神勇,我要是能电出个Electroman该多好。

      幸运的是回寝室在ftp上发现了新的Spiderman3,上传的兄弟真是好人啊(不知道他是东欧的还是印度的还是俺们中国同胞),虽然是个枪版,不过也算比较清晰的枪版。现在完全习惯了看无字幕的电影了,这对提高英语水平是个大帮助。整个影片还好,语言比较清晰,比较照顾非母语观众吧,只有两处需要我倒回去冲重听一遍。(反观《无间风云》,几乎句句都带fucking,一遍下来只记住这个词了。)

      这是我今年第二期待的电影(第一是变形金刚)。看之前根本没打算写评论,但是看到一开始Peter上的居然是量子力学课,随后那个反派“沙人”还是被粒子加速器弄成的不死之身(它翻过的门牌子上写的是粒子物理实验场,结合故事地点在纽约,那应该是Brookheaven国家实验室)。于是乎,不写点影评感觉对不起我这个物理专业了,呵呵。

      记得Spiderman-1出来的时候我还在上大二,当时看过没啥感觉,后来一想发现Spiderman身上处处体现着美国的标记,美国的形象。首先看这身蜘蛛服,红白蓝三色搭配,怎么看怎么像星条旗。其次是第一部反映主题的两句话,记不太清了,大概意思是great power comes great responsibility 和no matter how many things you do for them, they will still hate you。这恰恰就是美国的大国沙文主义对全世界的倾诉。美国一向认为充当世界警察是自己的责任,因为自己最powerful。发动战争时总觉得自己时在帮助其他民族推翻暴政,重获新生。总觉得其他民族不领情是狗咬吕洞宾。他把自己的每一发子弹自己都要打上“正义”的标签,但这其中有多少次是为真正的“正义”,有多少次只是为国家的“利益”,相信大家都很清楚。

      Spiderman-1拍摄的时候9.11还没发生,上映的时候9.11已经发生了,不知道是不是为此对剧本做了点修改。但随后的2确实不再强调这种American truth,Spiderman因为救了一列车的人开始变的被纽约市民接受,倒了3里面成了彻头彻尾的偶像英雄。Peter也从一个青涩型大男孩变成了一个自信膨胀的男人,一个穿着蜘蛛服的超级明星。总的来说Spiderman系列没有陷入其他电影排续集容易陷入的“狗尾续貂”怪圈。场面和特技效果一部比一部好看,情节一部比一部精彩生动(来自漫画故事嘛)。Spiderman-3相比前两部一个最显著的变化就是反派角色也都不是那种纯反面型,“毒液”的出现是Peter自己一手造成的,“沙人”的父爱也让人很同情(如果他的确未开枪杀害Peter的叔叔)。黑蜘蛛状态的Peter确实够酷,只有这种没“正义”责任压力,亦正亦邪状态的英雄应该活的最潇洒,最自由,最随心所欲(他舞步貌似copy的《A.I》里的那个机器人)。当然,对Mary来说,这是个恶梦。

      所以我坚持认为Spiderman-3的核心在于处理Peter,Mary,和Harry的三角关系上,其中最惨的莫过于Harry。用药匣子李宝库的话说,人生最大莫过杀父之仇,夺妻之恨。而自己多年的兄弟就是自己的仇人,自己还打不过他,能杀他的时候还不忍心下手,最后还要为了救他而丧命。没辙,谁让Peter是主人公。不过狠心编剧演居然让他在和黑蜘蛛状态Peter打斗时毁容,不能以一个帅哥身份英雄般离开,让人无法接受。想必很多MM看到这里会大骂导演和编剧,可怜的Harry。

      对于Mary来说,做一个英雄的妻子真难。男人的一大弱点就是一旦功成名就就会太把自己当回事,不去照顾爱人的感受。真无法想象Peter会当着Mary的面去吻别的美女。对于女人来说,一个重视她的平凡人或许比一个冷落她的英雄更重要。影片最温馨的地方莫过于Mary和Harry在厨房做饭那一段,这让我想起了凤儿来的这几天我和她一起做饭的时光。或许一个更好的情节是Harry为了和Mary在一起而放弃对Peter的恨(或者选择相信Peter没有害死他父亲),用感情而不是用胁迫的手段让Mary离开Peter,免除他俩再次打斗的情节(因为这段没意义,弄得Harry像为了报复Peter想设阴谋,又根本没设得样子,还弄个毁容得结果)。最后为了救Mary两人不期而遇,一起冲锋陷阵,而不是让Peter去请,这样会好很多最后得离去也会更悲壮些。

      写到这儿吧,呵呵。我这种凡夫俗子又不是Spiderman,遇到困难不会那么轻松搞定。这种超级英雄只是梦想。可惜让我天天在实验室用激光照也照不出个Laserman来。凡人的生活,还是要有凡人的活法,对吧。

- 作者: 九维空间 2007年05月17日, 星期四 08:09  回复(5) |  引用(0) 加入博采

《量子场》后记

      以前总上科苑星空,不太上水木。这次真是大吃一惊!歌词改过后半个月(见俺上篇blog),这位老兄直接完成了演唱版,哈哈

     http://www.newsmth.net/bbscon.php?bid=772&id=12111

      这哥们音色不错,肯定比我自己唱的好听,不过高潮部分还有待加强:)

      想起了两年前寒假,回家的时候因为从合肥到哈市没有直达车,于是在北京转车,顺便到清华的高中同学那里连吃带住玩了两天,其间他给我看了他们物理系师弟们做的一个flash,其中一段竟然就是《爱在量子前》的演唱版。。。那里面演唱者唱得非常好,可惜当时我这位兄弟对歌词是我改的这个说法半信半疑中,呵呵。不知道他的创业进展如何了,我这东呆一年西呆一年的,一直也没时间好好参与进去,希望他早日成功,兄弟们将来可以一起做一番事业。

      过了那个寒假开学后,经常看到俺写的东东被转载回瀚海,绕了一个圈。主要是写的科普漏洞太多,怕被拍砖:),不敢在那里首发,改的歌词一般都附在科普后面了。不过也有首发在瀚海的,就是关于量子信息的《退相干以后》,恐怖的考试记忆。

      今天收到了一个非常好的消息,凤儿收到了这边研究所的面试通知,一个月之后就能见到她了,耶!因为马普这边给报销全部面试路费,这就意味着宝贝申请PhD已经十拿九稳,剩下的只是要办护照,办签证,一系列。不过最重要的是好好准备ppt,给老板留下深刻印象。我嘛也得改一改这些天的颓态,力争她来之前把手头实验搞定!加油!为了我们的欧元,嘻嘻。

- 作者: 九维空间 2007年03月17日, 星期六 09:03  回复(13) |  引用(0) 加入博采

量子场
快4年了,2003年夏天创作的<爱在量子前>,没想到在网络上流传这么久,引起这么多物理人的共鸣.那个时候刚接触量子力学,什么都不懂(当然现在没人敢说懂)

来德国后这些日子晚上无聊,在看了一些量子场论的书.对于我们专业来说,最重要的理论是量子光学,但它只涵盖了量子场论一部分比较初级的内容.因为不是做粒子物理,场论不会显得那么必须.但为了深入发展,多学一点是好事.很后悔在科大上课的时候没有坚持去旁听这门课,听了一节就跑掉了.

平心而论,量子力学比量子场论更重要.这关系好比牛顿力学和分析力学.虽然后者是前者的深入和推广,但仰仗着前者的出现,永远是前者的继承.而前者是破天荒的出现,才是飞跃.质变和量变的区别.

这回改的是周杰仑的<菊花台>,可能也是我最后一次改歌了.主要原因是一我今后很难再去学更深入的理论知识了,二是目前完善的物理基础理论也只到了量子场论.接近4年的时间,一共改过5首歌,一首不如一首,哈哈.前3首都是考试前郁闷改的,有少量恶搞成分.后两首是接触一个领域不久改的,还是有少量恶搞成分.主要目的嘛,就是把一些概念写歌词里,这样忘得慢.


<爱在量子前>
<孤单光量子>
<退相干以后>
<寂寞原子冷>

这边网速慢,不做联接了,有兴趣的朋友google一下,都能看到.

还有,最新推出这个<量子场>,起于周杰仑的歌,止于周杰仑的歌.娱乐的时候,不用管这些明星人如何如何,只要欣赏他们的作品就ok. 也想改别的,但谁让我出来前本本里只存了<菊花台>这一首歌呢.这一年听不到国内的流行音乐了.可惜.


量子场 <曲.菊花台>

物质与光
粒子数表象
洛仑兹变换下
此消彼长
波函数成
量子化的场
是谁把这算符写进拉格朗日量
玻色费米
对易反对易
QED的辉煌
自能疯狂
我从远方
所有的方向
路径积分到你身旁

量子场论的伤粒子世界太繁华
Yang-Mills规范场对称性再扩张
重正化微绕项
标准模型剪不断
只留着引力在其外彷徨

画一条线
联接着顶点
清晰的费曼图
场的形象
对称坡却
Higgs质量
统一了电弱衰变结合电磁场
谁的颜色
囚禁着夸克
QCD作用强
GUT在望
无穷的项
Wilson有效场
一次截断
不留惆怅

量子场论的伤粒子世界太繁华
Yang-Mills规范场对称性再扩张
重正化微绕项
标准模型剪不断
只留着引力在其外彷徨


- 作者: 九维空间 2007年02月20日, 星期二 20:18  回复(35) |  引用(0) 加入博采

过年+就业式科研
过年了,头一次在异国他乡度过春节。虽说这个城市很小,但还是有不少中国人。幸运的是还有两个光机所出去的正做postdoctor的师兄,除夕夜在其中一个师兄家里欢聚一堂,说白乐就是吃+喝+聊天。这也应该是我自打出生以来第一次没有全程观看春节晚会吧。第二天也不过把赵本山的小品下下来看了看,也只想看看这个节目了

酒足饭饱之后一帮人聚在房间里调侃,一位在这里呆了8年的老师说这种场合每年都有,但每年的人多少有些不同,8年后除了他所有人都换了,场景依然没变。铁打的春节,流水的中国人,春节永远是炎黄子孙最重要的风俗

举杯闲聊中几个师兄们提到作科研的无奈,现实生活使得大家对科研的兴趣越来越少,但为了生活又不得不做下去,毕竟这边的欧元换成人民币数量还是比较客观的,比在过内就业要好。于是我提到了酝酿了很久的一个词:就业式科研。赢得师兄赞许。还好大家下午(德国时间)都没上网看晚会,不然说不准冒出一句:你太有才了,哈哈。

不知道以前有没有人想到过这个词,科研给我的感觉越来越像是一种就业,尤其在这里,每一个PhD都是一个工作性质的position. 做实验的每天办公室+实验室+寝室,老板就是老板.研究所和工厂真是像(我们的研究所在西门子公司的研发部门院里,更显不出区别了). 仔细想想,做自然科学哪个领域不是就业式的呢?绝大多数人都是为了生活,为了那点工资去忙里忙外. 做实验,还有作应用理论的人永远脱离不了这种无奈的就业色彩,永远追求稳定的付出与回报.

做基础理论的呢? 还是摆脱不掉这种就业式的科研.全世界没有几座象牙塔,物理学发展到这份上,很多的理论大牛也都是在做所谓的"常规科学",即按照前人的路一步一步走,有着可预见的付出回报比.面对自然界的奥秘,每个人都紧紧成为一个机器上的零件,从量子力学建立到量子场论和标准模型完成都是这样,爱因斯坦那种一个人就是一台完整机器的机会恐怕不会再出现了.越是落后的国家,生存问题永远是首要,离应用越远的领域受政府支持越少,科研越来越像为了就业而作.

新搬的宿舍没有网线,上不了QQ,也联系不到好多朋友同学,祝大家金猪年吉祥如意,身体健康,财源滚滚.


- 作者: 九维空间 2007年02月20日, 星期二 19:40  回复(2) |  引用(0) 加入博采

读海森堡传

    凤儿为了尽快把文章改好投出去,她一直连续熬夜,很叫人心疼。等到了北京时间凌晨4点,德国时间晚上9点她QQ才下线。凤儿一回去睡,我的内心开始发空,在异国他乡的那种寂寞如潮水涌来。这个时候唯一能做的是就是要靠大量信息来麻痹自己。打开了LabVIEW教程开始学习。真后悔没在国内把它学好,这可是做精密物理实验的一种必备技能,以后要靠着他吃饭滴,现在只好恶补几天了。
    可惜上网上惯了,学习的时候依然心不在焉,打开网页瞎搜,想到物理学又想到德国,关键词自然地集中到了一个人身上——海森堡。为什么会想到他而不是爱因斯坦或者普朗克?因为二战前尽管德国集中了世界大半的物理学大牛,海森堡却是唯一纯正的德国日耳曼人(自始至终都是德国国际,非犹太血统的大牛恐怕只有他。爱因斯坦十几岁就离开德国,他做瑞士公民和美国公民的时间远远多于做德国人,其它的大牛们也基本因为犹太血统二战前基本都跑光了)这次我直接连在aip的history主页上观看的他的传记,没有经过翻译的文章是最能表达作者的原意的(废话)。看着看着,如果写一部关于20世纪物理学的武侠小说,海森堡会是当仁不让的男一号。海森堡的一生充满传奇色彩,如果用金庸小说中的人物来比喻,爱因斯坦一生像是张三丰,天下第一却不甚精彩。海森堡完全一个张无忌,一生精彩纷呈。
    好,暂且编一下这个剧本的大概。20世纪,物理江湖风起云涌,天才老爱凭借自创神功一统江湖(像太极张三丰),成为当仁不让第一高手。武林盟主普朗克笼络各方豪杰,共谋大计。大侠玻尔独霸北方,与以上二人并立武林泰山北斗。南帝索莫非广招门徒,武功排在三人之后。得最强内功心法(哥廷根的希尔伯特)的波恩乃后起之秀,大有取代南帝之势。我们的故事就从索莫非手下的两个小徒弟海森堡和泡利开始。(泡利尽管很伟大,可一生免不了给兄弟海森堡坐配角的命运,好像小悟空和小林)
    海森堡天赋过人,却不善武功套路(实验),然索莫非欣赏之极,出山前派他去哥廷根寺波恩处深造一年。切磋中与波恩共同改进老师索莫非和北侠玻尔所创武功,修炼级别突增。随后回山,涉险闯过木人阵最终出山。海森堡再赴哥廷根寺,完成神功修练。此神功不久后经大师兄情圣薛定谔(段正淳级别)和西域高手狄拉克(小说二号主人公)发展最终成为与老爱神功并列的唯一两种旷世奇功。
    海森堡少年得志,却不免资格过潜,江湖众人一致推举情圣大师兄为神功正统。小海愤怒之余转投北侠玻尔,师徒相见恨晚,最终练成独孤九剑,北派独霸江湖(哥本哈根),各门派俯首称臣。师徒联手,华山论剑上胜过老爱半招。小海随后单独PK情圣大师兄,对方亦甘拜下风。随老一辈隐退,年轻一代能与小海PK不分胜负者,仅西域高手狄拉克一人,然后者内功随更胜一筹,却文质彬彬,霸气不足,于小海好似花无缺于小鱼儿,绝代双骄男二号。
    不久朝廷暴君当道(希特勒),兵荒马乱,民不聊生。中原武林人士纷纷惨遭迫害远逃海外,仅留海森堡一人。为自保只好受命重组中原武林残阵,效力朝廷,造利器以助之。朝廷东争西讨,横扫天下,只留的狄拉克所在的西域古国凭海峡招架。一时间,暴君头脑发热,远征东方大国俄罗斯,兵临都城,久攻不下,步入寒冬大量将士冻死沙场,元气大伤。随后远东盟国招惹海外第一强国老美,夹击之下朝廷节节败退。暴君妄图小海造出核武利器扭转败势,不想老美汇集大量中原远逃高手,抢先造出利器。朝廷兵败,暴君自尽,小海亦被俘。
    多年后重展雄风,建立马普学会物理门,亦领导建立世界最大修炼圣地CERN,晚年与兄弟泡利和狄拉克合著场论秘笈,以嗣后人。

    历史是最好的剧本,谁知道海森堡当年是不是真心在领导德国造原子弹?他对波恩的冷漠,对玻尔的背离是否合纳粹政权有关?不得而知。神秘,名誉,战争,友情,背叛,欲望,真爱……他的一生具备了一部经典小说几乎所有元素,拍成电影至少比那些编出来的故事引人入胜,只是这样的大人物没人敢演,哈哈

    很晚了,该睡觉了。这么好的故事,不拍电影浪费了,哈哈,当然不是这种武侠恶搞,而是历史+戏说。名字就叫……量子劫。带点佛教思想色彩比较酷(如无间道)。如果我是编剧,我就从一个到德国留学的学生寻找海森堡痕迹的故事开始,一步一步揭示量子世界的奥秘,中间穿插些吸引人的情节合画面,哲学意味一定要超过黑客帝国,教育意义一定要超过男人必看那10部。导演嘛要请斯皮尔博格这种。至于张艺谋等人的智商……肯定看不懂我剧本的,哈哈。主演嘛……当然是我自己最适合了!一个中国学生形象更利于打开国内市场,进而全世界发行,对不?要让凤儿演女一号,嘿嘿。

    不扯了,睡觉,明天继续LabVIEW。

- 作者: 九维空间 2007年01月15日, 星期一 09:07  回复(2) |  引用(0) 加入博采

迫降莫斯科

在浦东机场和凤儿恋恋不舍离别,心里难受的无以言表,也许我根本不该去德国,一年的思念煎熬我无法承受。

倒霉的时候喝口凉水都塞牙,坐飞机也不例外。国航的这般破航班出发的时候就因为机械故障延误了两个小时,也许一开始就不该坐它。好嘛,原以为晴天靠窗户的座位能让我惊喜,可飞机再快也没快过地球自转,几个小时天就漆黑一片了,最后一眼看的大地片黄色山脉,我怀疑不是新疆就是黄土高原。

大约北京时间晚上22:30,也就是德国时间17:30吧,平静的旅途突然被一条广播打破,机长用蹩脚的英语说什么降落不了法兰克福了,要改降莫斯科。天啊!紧接着中文广播说是机械故障觉得临时迫降,一个小时到莫斯科机场。MY GOD! 在飞机上听到这话汗毛不竖起来才怪!一个小时之内心一直提在嗓子眼,脑海中把最可能出现的结果都演示了一遍。想到如果这次牺牲了…… 想到凤儿,想到家人,根本不敢想下去了。飞机在莫斯科上空盘旋啊盘旋,心脏那时快从口中跳出来了! 突然蹦!蹦!两声巨响,我想完了……。后来才想明白是飞机的轮子弹出来的声音。从窗口看到的黑烟原来是机翼灯照雾所致,我活着落地了……

没想到莫斯科冬天远没有哈尔滨冷,尽管纬度高出很多。机场地上明显看见留存的雨水。我们被扔在转机舱里等啊等……。等了一个多小时有人来发餐卷,面值11欧元,可以随便买吃的,没想到的是11欧元在机场只买了一瓶可乐一个三明治和一块巧克力,在机场真是不值钱。我决定把巧克力留到情人节寄给凤儿,充满苦难的回忆啊!

从莫斯科到法兰克福的航班可能当地时间早上才有,这意味着要在机场等上12个小时。没有电话卡,手机也消了,借了电话也没有打通德国的号,不知道去接我的师兄那么完接不到我会怎么办。不敢给国内打电话,怕凤儿和家人担心,笔记本马上也没电了……

狗日的国航

九维空间
2007,1,7于莫斯科机场

以上就是那晚在莫斯科机场用本本最后的一点电写下的,那晚还好借一位好心阿姨的手机给接我的师兄打了电话。等了一夜,乘客和国航的人激烈争吵声不绝于耳,老毛子们说这个机场建成以来重来没一下子这么多旅客囤积。等了一夜,我们先被德国lufthansa航空公司的人接到了慕尼黑,紧接着我在慕尼黑机场一路飞奔才赶上了到纽伦堡的小飞机。汉莎公司的飞机起降很稳,制动也很快,让人坐着很放心。相比之下国航用的是更先进的空中客车,居然出这样问题,想想都后怕。乘客的行李不能出关,被全部运到了法兰克福,直到两天后才被汉莎的人送到所里。幸亏德国人做事很敬业,如果换成国内……shit。人在逼急了的情况下会爆发难以估量的潜力,我居然一路上英语说的很顺,从转乘飞机到挂失行李毫无大碍,这就是人啊。

国航这次时间就这么过去了,网络上一点消息也没有。看来今晚我是需要用这个刚刚连上的网络好好宣传一下他们的事迹。当然这事肯定是no news is good news,但这其中多少类似的小事故都被隐藏了?没人知道。奉劝大家出国的话如果不是公家买单,尽量不要坐国航的飞机

- 作者: stzwz 2007年01月12日, 星期五 03:51  回复(3) |  引用(0) 加入博采

新年

      一转眼2007年了,时间过得难以想象得快,这句话就是用时间测量时间。光速是最快的速度,但是它得内禀时间是零,永远不会流逝。而我们这些由亚光速的夸克和轻子组成的生物体时间却是经受着变化的煎熬,佛谓之“苦”也。

      上个月,就是去年最后一个月的11号,顺利办好签证,接着马不停蹄地改文章,订机票。20号急赴京取完最后材料,和“北漂”的老爹道别。连夜赶回家,和老妈购物,换外汇,陪生病的姥姥打了几天掉瓶。最不忍心看到的就是老妈忙碌的身影和紧绷的神经,生活的压力一步一步从家庭渗透到我的内心。新年前,我坐了30个小时火车提着所有上飞机需要的行李赶回了所里,与以往旅途不同的是,这回坐车和其它旅客都没怎么说话。

      还好下火车就看到了来接我的凤儿,人生中有一个挚爱是多么的难能可贵,慢慢地感觉到她已经成为我生命中最重要的部分。接下来两天忙忙碌碌就到了元旦,看完黄金甲(感觉周杰仑很适合演孙悟空,他拿大刀的造型太象猴了),我俩以最甜蜜的方式度过了新年的零点钟声(保密:)

      元旦当天,我们去影院看了《伤城》(香港电影还是比内地的好看),买好了本本。我们急急匆匆查一分钟没赶上5点回所方便车,不过在吴江路度过了一个愉快的夜晚,吃到了“小杨生煎”。7点多乘车回来时居然都美美地睡了一觉。一想到过几天就要赴德心里非常难受,我最舍不得的就是凤儿。短暂的分别是为了将来更长久更幸福的在一起,这是我的目标。反正早已下定决心要一辈子跟她在一起,组成一个最美满幸福的家了!Ich libie dich! 凤儿,走之前这几天要尽全力为她分担压力,帮助她实现目标。

      能够找出无数理由要在德国那边一年内好好作出成就,却找不出一个理由可以不在那边好好作出成就。感觉人生的未来,我能给予凤儿的幸福生活都命悬一线,悬在这一年的奋斗上。

      物理上有了一个很美妙的想法:这个1/2量子数的零点能是玻色子和费米子波动性的源泉,时空单元(弦/膜)只有在零点能谐振频率和经过这点的能量的谐振频率一致时才表现为粒子性。零点能粒子也只在同频率才可从费米子到玻色子相互转化(光子——正负电子对)。如果实验上能够观测到的话,能够证明超弦假说会给电磁相互作用,一切量子现象,甚至暗能量一个很直观很合理很具有哲学意义的解释!真的很美妙!可惜的是真空零点能是不可探测的,加速器?它只会让更多零点能时空单元激发成实粒子。想来想去,人类所能把握的都是实粒子,怎么可能通过实粒子去探测真空零点能这种“虚”粒子?头痛。

     算了,在德国好好做光频标吧,至少这个方向好好做回国能混口不错的饭吃。为了家庭,为了凤儿,我想自己科研target应该更明确了!

    新的一年,新的国度,新的希望!

     

- 作者: 九维空间 2007年01月3日, 星期三 21:14  回复(3) |  引用(0) 加入博采

百年量子光学(博士政治结课作业)

                引 言

量子光学是光的量子本性以及光与物质相互作用的量子现象的学科。自从爱因斯坦1905年发现光的量子性以来,光的本性研究从传统的几何光学和波动光学逐渐过渡到了量子光学。光与物质相互作用的研究也从传统的反射、折射以及电磁波与介质的相互作用的宏观现象的研究逐渐发展到物质对光量子吸收和辐射量子现象的研究。

量子光学从研究领域诞生到今天已经有百年的历史。百年以来,量子光学的发展由一个接一个崭新科学思想连接而成,这些思想构成了一个学科的发展壮大,并逐渐发展成为改变世界的应用技术,推动着人类文明的进程。

本文将从20世纪初光量子理论的提出开始,逐步给出量子光学领域的科学思想轨迹变迁过程,探讨每一步重大思想变迁对该领域以及整个物理学的重要意义,从而揭示崭新的科学思想是一个学科的生命力和未来,也是人类科技发展以及人类文明进程最重要的思想推动力。

本文将20世纪量子光学的科学思想变迁轨迹划分成以下三个主要阶段。

1、光量子思想的提出和电磁场量子化思想的实现。

2、光的相干性的量子理论出现和激光的诞生。

3、从物质对光的控制到用光来控制物质的思想变迁——激光冷却技术。

每个主要阶段又可以细分为2个科学思想变迁过程,本文将对其中的每一个科学思想的出现过程做出简介,并将重点放在第二个和第三个主要阶段上,深入探讨不同时期涌现出的科学思想对量子光学学科以及整个物理学的意义。

 

第一章  光量子思想的提出和电磁场量子化过程

1、爱因斯坦的光量子思想

20世纪人类最伟大的物理学家爱因斯坦于1905年发表了一篇论文,该论文刊登在当时最有影响力的物理学期刊《物理学年鉴》上,距他那一篇跨时代的狭义相对论论文发表仅仅几个月。

这篇论文提出了一种全新的“光量子”思想,成功解释了当时困扰着物理学界的光电效应现象,爱因斯坦也因为这篇文章获得了1921年的诺贝尔物理学奖。

爱因斯坦能量量子化的思想来源于1900年普朗克关于黑体辐射能量量子化假说的的提出。他的核心思想是把普朗克关于吸收和辐射过程是量子化的概念加以推广,认为整个光场都是量子化的,即以光量子的形式存在。光量子的能量正比于它的频率,比例系数为普朗克常数。爱因斯坦光场量子化的思想代表着物理理论和现实世界统一的原则,因此他的推论虽然大胆却极其合理。

爱因斯坦的思想很快被物理学界所接受,并启发玻尔和德布罗意分别提出了原子定态能级跃迁以及微观粒子波粒二象性的假说,最终沿着这两条路,海森堡和薛定谔分别创立了矩阵力学和波动力学,量子力学得以诞生。这段历史成了物理学史上最辉煌的篇章。量子力学的诞生使人类意识到了微观世界的能量传播是量子化,而这些能量的载体“光”的本性是量子的,从而为电磁场的量子化,以及量子光学的诞生提供了途径。

2、狄拉克的电磁场量子化思想

量子力学创立以后,最需要解决也是最有希望解决的问题就是光(电磁场)与物质(电荷)相互作用的问题。在最开始建立这些问题的理论时,用的都是半经典方法。即原子系统采用薛定谔方程,电磁场仍然采用经典的麦克斯韦方程组。然而半经典方法在处理比较弱的电磁场的时候会无能为力,因为麦克斯韦方程组只适用于近似描述较强的光场,较弱的电磁场已经凸现量子性,因此急需对电磁场进行量子化。

1927年,英国物理学家狄拉克将电磁场进行了量子化,从理论上给出了爱因斯坦光量子假说的标准数学形式。对电磁场的量子化过程称为“二次量子化”,二次量子化给出了光场的粒子数表象,在此基础上后人成功建立了量子电动力学,成为量子场论的开端。狄拉克因为在量子力学上的贡献与薛定谔一起获得了1933年诺贝尔物理学奖。

电磁场量子化是物理学史上一个重要思想,它不但标志着量子光学的真正开端,而且通过粒子数表象将光子数不守恒推广到电子和其它粒子上,粒子数已经不再守恒,粒子之间会互相转化,粒子成为自身量子场的激发态,这些思想的出现对于人类认识微观世界是一次重要的进步。

从此光与物质相互作用有了更本质更精确的全量子理论,解决了半经典理论所不能解决的问题,量子光学开始走上物理学的历史舞台。

 

第二章  光的相干性量子理论出现和激光的诞生

1、光的相干性量子理论和利用光的量子本性解释宏观现象的思想

    量子光学真正成为一门学科,很大程度上要归功于一位物理学家——约翰·格劳贝尔。

    早在20世纪60年代初,格劳贝尔就认为量子化的电磁场并不能代表光的一切性质,大量光子的集体行为于普通光子有很大的区别,应该更好地发展量子理论来探索光的本质,从而开创了建立量子光学的里程碑式的研究工作。

   1963年格劳贝尔就通过自己工作成功地应用量子理论来解释了一些光学现象,他在《物理评论通信》上发表了研究论文,此后又在《物理评论》等杂志上发表了几篇相关论文,创造性的提出了“光子的相干性量子理论”。该理论成功的描述了光量子的运动规律,揭示了光量子的特性,以及大量光量子如何互相影响他们之间的运行方式,产生“干涉”现象等等。格劳伯的这些论文,奠定了量子光学学科的理论基础。

格劳贝尔科学思想的意义在于第一次创造性提出了用量子本性解释光宏观现象,这种思想不但给出了光的一切宏观现象的量子本质,并且对光的量子本性也是一个最好的证明。通过光的相干性量子理论,人类可以研究光子大量的非经典特性,从而开拓更多的研究领域以及应用领域。

格劳贝尔因为对量子光学领域的开创性工作而获得了2005年诺贝尔物理学奖,在他获奖的时候,量子光学已经成为了物理学一个非常重要的分支。

只有频率相近的光子才会发生显著的相干现象,即光子单色性越好,密度越高(光强越强)相干效果越好。但是在20世纪60年代以前,人类很难找到光强和单色性好都十分好的光源,格劳贝尔的思想以出现便有英雄用武之地,关键是人类在二十世纪60年代有一个可以称作科技里程碑的发明——激光。

一个科学思想的命运往往决定于它的时效。激光的出现给了格劳贝尔科学思想最好的一个舞台。激光与自然光相比,具有方向性、单色性和相干性好而亮度极强等特点。激光的这些特点正是有别于自然光之处,激光的相干性要远远强于自然光。科学家也正是利用这些激光的优点把激光广泛地应用于自然科学的各个领域,为人类造福。我们接下来要用大量文字通过探讨激光发展史,从而探讨激光的出现和应用如何导致了量子光学领域科学思想的进一步变迁。

2、激光的出现以及对量子光学领域科学思想的影响

在玻尔关于原子内能级跃迁理论诞生不久,爱因斯坦就给出了受激吸收和受激辐射以及自发辐射的速率方程的经典形式,这个方程的基本思想就是区分受激吸收和受激辐射和自发辐射三种现象,将受激吸收和受激辐射看成是对等地位,爱因斯坦的这个科学思想第一次让人认识到了原子内能级跃迁的动力学规律,预言了受激辐射的存在,因此被认为是激光理论的开端。

但是在此之后的40多年里,一直没有人在实验室证实受激辐射的存在。直到20世纪50年代由于无线电技术的迅速发展,肖洛和汤斯根据爱因斯但的理论,将电磁波的研究范围从短波扩大到微波波段,研究成功了当时被称为MASER的一种仪器,即微波激射器,又称微波量子放大器,这种设备可以使微波波束趋于集中。1958年,他们又将微波激射器原理从微波扩大到了光谱波段,提出了激光器理论。与此同时,还有几个科学集体在尝试实现微波的放大。在苏联的莫斯科,列别捷夫物理研究所普洛霍洛夫和巴索夫的小组一直在研究分子转动和振动光谱,探索利用微波波谱方法建立频率和时间的标准。他们认定,只要人为地改变能级的集居数就可以大大增加波谱仪的灵敏度,并且预言,利用受激辐射有可能实现这一目标。他们也用非均匀电场使不同能态的分子分离,不过他们的装置比汤斯小组的晚了几个月才运转。

1960年梅曼成功地应用人工合成的淡红色宝石晶体制造出世界上第一台激光器,为输出波长694.3纳米,脉冲能量为400兆焦耳的相干光,被称作“激光”。为了表明其威力,梅曼用毫米波的脉冲激光在一打剃须刀片上成功地进行了一次钻孔实验。之后的4年里,激光器家族又相继出现了许多种类型:1961年加瓦等研制成功了波长1150纳米的近红外线的氦氖激光器;同年,约翰逊发明了掺铷钇铝石榴石(NdYAG)激光器;1962年,贝恩特研制成功了波长为488纳米的氩离子激光器;1964年,佩特等又发明了二氧化碳激光器。随后多种固体、气体和半导体激光器相继问世,标志着一门新兴学科——激光技术的形成。

1964年,汤斯、普洛霍洛夫和巴索夫因为微波激射器发明和激光器的思想而获得诺贝尔物理学奖。1981年,肖洛和布洛姆伯根也同样因为激光的发现和激光光谱学的贡献获得了诺贝尔物理学奖。

激光技术可以说是20世纪人类最伟大的发明之一,重要性丝毫不亚于半导体技术,二者并称为20世纪人类第三次科技革命的代表。在激光器出现不久,激光技术就应用到了人类生产生活各个领域。从激光通信大激光材料加工,从激光全息照相到激光医疗,从光存储技术到激光武器,甚至到激光受控核聚变的研究,激光已经成为了人类社会必不可少的高新技术,推动着人类文明进程。

正因为有了激光,量子光学研究从理论预言进入了一个全新的时代:物理实现。量子光学学科的基本思想也从利用量子力学原理解释光的特性和揭示光与原子相互作用的量子现象,逐步过渡到了利用激光这样高亮度,高相干,高单色性和方向性的光源进行各种物理实验。利用激光可以在实验上观测量子光学预言的各种现象,并相应开发出各种基于激光器的技术来改变人类的生活。

可以说,激光的出现使量子光学的基本思想从研究光量子的本性逐渐过渡到了利用光量子的特性来发展各种技术,为人类造福。量子光学从一门理论为主的学科逐渐成为了一门以实验为主的学科。量子光学研究也在人类科技进城中发挥越来越重要的作用。可以说激光技术彻底改变了量子光学这门学科的思想,使得量子光学科学思想从理论性彻底变为了实用性,意义深远。

 

第三章  从物质对光的控制到用光来控制物质的思想变迁。

1、激光冷却——用光控制物质思想的出现

长久以来,光与物质相互作用的研究主要的都是研究如何用物质如何对光施加作用。如各种透明介质对光的反射、折射;各种介质对光的吸收和辐射;以及光在各种介质中色散,瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射等等。

在各类光学实验中,用各种不同性质的光学晶体可以有效控制光的相位,选择光的偏振态,甚至可以用电光晶体或声光晶体调节光的频率。通过各种透镜,反射镜和分光镜,甚至光纤的出现,人们可以按需要随意设计出各种光路来控制光的运动方向。总而言之,光与物质相互作用的研究和应用一直局限在物质对光的作用和控制上,人类用各种光学介质对光作用来控制光的状态和运动

做一个比喻,如果把光比喻成一条流淌的河流,那么人类长久以来的光与物质相互作用研究局限在物质对光的作用和控制上,如同只为这条河流疏沟通渠、改变航道,或者修坝筑栏、控制河水的流速和流向。而光对物质的作用就像涓涓细水冲击河岸一样,不痛不痒,仅仅在金属接收电磁波或者光电效应的时才能感受到那微弱的作用信号。

人类很难想象在那涓涓细水上能够泛水行舟,随波逐流。除非它是一条气势磅礴的大江大河,人类才能在上面百舸争流,利用滚滚江水输送大量物资。直到激光的出现,人类终于找到了这条气势磅礴的大河,用光来控制物质运动的思想也顺理成章得以实现。

用激光来控制物质运动,首先想到的自然是控制游离态的中性原子。于是量子光学研究中的一个重要成果“光场与二能级原子的相互作用”成为了激光操控原子的物理基础。这里用到了建立理论模型最常用的简化思想,即将原子系统简化为二能级原子,突出主要矛盾,从而建立激光俘获和冷却过程简明的理论模型

激光俘获中性原子的思想最早由莱托霍夫在1968年首先提出,他指出用非共振的激光驻波场可以限制低速中性原子的运动范围。激光俘获中性原子的思想由朱棣文在1986年首次在实验上得以实现。莱托霍夫同时提出了激光俘获并操纵微小颗粒运动的“光捏”技术,成为激光操纵宏观物质思想的典范。

激光冷却原子的思想最早由肖洛和汉施在1975年提出,这个思想也是激光控制物质中最重要的思想。他们二人虽然后来将主要研究方向转到激光精密光谱学上,并因为在那个领域的贡献分别获得了1981年和2005年诺贝尔物理学奖,但二人在激光冷却和俘获中性原子的开创性思想是极其重要的,随后美国和苏联陆续开展了激光对原子减速的实验,都获得了成功。

真正意义上将原子冷却到较低温度的思想是朱棣文提出的“光学凝胶”,即依靠原子运动方向上激光的多普勒频移,利用原子对运动方向更强的吸收来对原子进行三维冷却。他在1985年首次实现了光学凝胶冷却,随后菲利普斯和科恩塔努基实验中先后获得了低于原子多普勒冷却极限的温度。这个与现有理论相违背的结果,使三人了解到在这背后有另一种激光冷却规律。终于他们发现实验采用的线偏振光存在一种新的冷却机制,它会将原子冷却到更低的温度上。科恩塔努基最终给出了这种“偏振梯度”冷却的模型。三个人也因为激光冷却技术的开创性贡献获得了1997年诺贝尔物理学奖。

激光冷却技术是激光对原子操控思想的一个里程碑,在微观尺度上操纵原子分子,按人类的意愿改变原子分子间的排列组合,长久以来是人类的一个梦想。在凝聚态物理领域前沿的表面物理中,依靠扫描隧道显微镜技术可以移动和控制一些原子的位置,但无法脱离样品表面完成对原子分子的俘获。激光冷却技术恰恰弥补了这个缺陷。可以利用激光俘获我们需要的原子,再用激光将其输送到需要的地方,组合成新的分子或凝聚态物质。甚至可以利用激光俘获大生物分子如DNA等,取代上面某些原子,从而改善动物或人类的基因。毫无疑问激光操控物质的思想将引来人类科技史上的一次重大进步。

2、激光冷却技术对量子光学科学思想变化的作用

激光冷却技术的出现进一步拉近了原子分子物理和量子光学的关系,二者已经密不可分,合并成为物理学里仅次于凝聚态物理的第二大领域——原子分子与光物理。

量子光学领域的学者们也有大部分同时成为了原子物理和量子频标的专家,量子光学从一门专门研究光的量子性的学科,逐渐演变为融合冷原子物理,量子频标等多个研究领域的大学科。在某种意义上,量子光学甚至成为了原子分子物理与光物理交叉部分的代名词,成为了原子分子与光物理里面覆盖面最广,最有潜力的一个领域。

1995年,美国科学家康奈尔、维曼以及德国科学家凯特勒利用激光冷却技术使获得了超低温的玻色——爱因斯坦凝聚。他们也因为这一贡献获得了2001年诺贝尔物理学奖。玻色——爱因斯坦凝聚使人类第一次观测到了物质的宏观量子特性,量子光学的研究者们也布再拘泥于研究光子的波动性,他们可以根据玻色——爱因斯坦凝聚显示出来的原子物质波相干的方法来制造有着不一样特点的相干测量设备。

激光冷却技术使人类对单个原子的量子态操控成为了可能,因此冷原子成为了最有可能实现量子计算机的途径。量子计算的物理实现是量子信息技术面临的最大难题。物理学家曾尝试多种方案,但都无法有效克服系统退相干的问题。冷原子由于相干时间长,量子态更利于操控等优点,已经成为量子计算首要的候选者。量子计算机的出现将是人类科技的一次重要革命,将标志着人类全面步入信息时代,未来的量子芯片很可能是囚禁在某个光子晶体内的冷原子系统,这将是激光冷却思想研究对人类文明最辉煌的贡献。

总结

一百年以来,量子光学的学科发展轨迹由上述一个个全新的科学思想组成,他们决定了这门学科的命运。我们可以用下面的流程图表示这个发展过程:

 

光量子假说   原子定态能级跃迁思想 → 受激辐射思想

                                    

电磁场量子化思想   激光冷却技术的思想   激光的诞生

                 

光的相干性量子理论 → 21世纪量子光学

 

通过图示可以看出量子光学科学思想发展发展呈两条线索,一条是研究光的量子性,另一条是研究光与物质相互作用的量子性,两者构成了当今量子光学领域的主要内容。

任何学科的发展都有着它自己的一套科学思想变迁轨迹,而正是由于一个个思想的变迁过程,这门学科才会得以发展。量子光学历经了一百个春秋,已经发展成为物理学非常重要的一个研究领域。相信在未来的日子里,量子光学领域会有不断的科学思想出现,沿续着这一轨迹。量子光学也会凭借这样一个个创新的科学思想不断出现,不断地发展壮大,不断地扩展自己的研究领域,不断地转化为生产力,不断地为人类文明发展做出伟大的贡献。

- 作者: 九维空间 2006年11月22日, 星期三 16:53  回复(14) |  引用(0) 加入博采

申请马普
 从6月底开始,忙了几个月,申请马普访学的事终于告一段落了。

      从7月份联系马普学会量子光学研究所量子动力学小组,8月份焦急的等待,到9月份在中科院教育处网页上第一批录取里发现了自己的名字,9月底有突然收到E-mail才知道自己被拒,到10.1时候联系马普国际学校光子学和信息学的所长王力军教授(2000年做出光脉冲经过铯原子反常色散导致群速超光速实验,声名一时),依靠我的导师王先生的推荐,最终被王力军教授接纳,同意访学一年。整个过程可谓一波三折。还好没有浪费这次难得的机会,整个2007年很可能都要在德国度过了。

      虽然没有去成慕尼黑(德国的科技中心,马普学会总部所在地),不过在埃而兰根和纽伦堡这边做一年研究也不错,研究的方向和我这边的方向更为接近一些。      一周骑车去了同济的嘉定校区两次参加大公司的宣讲会,寻找帮凤儿投简历的机会。企业要的都是engineer, not scientist。于是一次会后直接去问了惠普中国管研发的Justin,他告诉了我一个事实,中国确实是底技术含量劳动力的市场,高端的技术研发很少放放在中国,想进这些大企业就要自己转行去闯喽,毛遂自荐不走正规流程才行,唉。

      前天办好了护照,马普那边通知我OFFER已经写好,不知道寄出来没有。该抓紧时间申请签证了。手头的时也很多,有一篇文章急需搞定,看来要抓得更紧了……和凤儿一起努力!

      立贴以励志,抓紧!抓紧!我们的未来充满希望:)

 

大约在冬季

词 曲:齐秦

轻轻的我将离开你
请将眼角的泪拭去
漫漫长夜里未来日子里
亲爱的你别为我哭泣
前方的路虽然太凄迷
请在笑容里为我祝福
虽然迎著风虽然下著雨
我在风雨之中念著你
没有你的日子里
我会更加珍惜自己
没有我的岁月里
你要保重你自己
你问我何时归故里
我也轻声地问自己
不是在此时不知在何时
我想大约会是在冬季
不是在此时不知在何时
我想大约会是在冬季

- 作者: 九维空间 2006年11月8日, 星期三 23:47  回复(7) |  引用(0) 加入博采

精密频率测量技术:从微波频率到可见光频率

精密频率测量技术:从微波频率到可见光频率

   

频率一直是电磁波最重要的参数之一,电磁波在根据频率由小到大分为了无线电波,微波,红外线,可见光,紫外线,X射线和г射线。每一个频段的电磁波的研究都对人类科技发展起着至关重要的作用,电磁波的频率所对应的时间也成为了人类计量的最新标准。

人类对电磁波频率的精密测量源自20世纪50年代的微波频率测量,那个时候随着原子能级结构的深入研究,以及不久后微波激射器(Maser)的出现,人们能够获得频率分布很窄的微波辐射。美国物理学家拉姆齐(N. F. Ramsey)在1950年提出分离了振荡场方法,解决了原子钟设计里的关键问题,创制了铯原子钟。1960年他又提出并建造了氢微波激射器,也就是氢原子钟,使计时的不确定度下降到10-12。拉姆齐因此获得了1989年诺贝尔物理学奖。

20世纪60年代激光器横空出世,人类又可以获得频率分布很窄的可见光辐射(单色光),随后美国的霍尔(John L. Hall)和德国的汉施(T. W. Hansch)各自发明了“光梳”技术,从而可以精确测量激光频率。二人也因此获得2005年诺贝尔物理学奖。

两次诺贝尔奖,三位伟大的实验物理学家,电磁波频率精密测量成了实验物理学一个重要的组成部分。它决定着人类能够测量的时间与空间精度,决定着人类科技的发展水平。

 

一、拉姆齐与微波频率精确测量

拉姆齐的导师拉比(I. I. Rabi1944年诺贝尔物理学奖)用量子力学的含时薛定谔方程计算二能级与光场相互作用,得到了二能级原子跃迁的动力学过程,在频谱上显示为拉比振荡。取拉比频率与相互作用时间乘积为π,拉比振荡谱线的峰值便和光场频率精密对应。

原子与微波谐振腔相互作用时,谐振腔的尺度和形状受微波的频率、场分布均匀性的要求限制,而且原子的速度又无法任意控制,这就决定了不可能通过提高微波与原子的作用时间降低谱线宽度。于是拉姆齐受到麦克尔逊干涉仪的启发,发明了了分离振荡场的方法,就是让原子与微波腔作用两次,作用的时间都是t,两次时间间隔为T,然后探测跃迁信号。

如图,原子经过与微波腔两次作用,拉比振荡信号相互干涉,产生拍频信号,即拉姆齐谱线。当T>>t时,谱线中心峰值宽度由T确定,T越大,峰值宽度越窄,测得的频率精度也就越高。

拉姆齐的分离振荡场测量方法无疑是人类测量技术的一个重要里程碑,这项技术直接导致了原子钟的诞生,给定了人类新的时间标准:一秒钟为铯Cs原子精细能级跃迁频率的倒数。铯原子微波频率标准成为了未来可见光波段频率测量技术的基准。

 

 

二、光学频率梳技术与可见光频率测量

可见光频率测量方法最早是从铯Cs 原子精细能级跃迁频率开始(微波),经过一系列保持相位锁定的微波谐波振荡器和特殊激光器,将被测光学频率与Cs 原子微波频率标准连接起来,从而实现对光学频率的绝对测量。 然而这种测量方法由于激光器太多,激光间的相互转化积累误差太大,实用性极低,测量精度非常差。

随着基于锁模飞秒脉冲激光的光频梳技术的出现,光学频率的直接测量成为了现实。光学频率梳技术即在时域内锁模飞秒脉冲激光器输出的一系列等间隔的超短脉冲,脉冲宽度为几到几十飞秒,重复频率为几百MHz到几GHz。在频率域内其光谱是由一系列规则等间隔光谱线组成的光梳,每个梳齿之间的间隔精确的等于飞秒激光器的重复频率。光梳技术实现了铯原子的微波频标与光学频率的直接连接。一台锁模飞秒脉冲激光器就实现了从近红外到可见光区域的所有光学频率的直接绝对测量。

Cs原子的微波频率与临近的光梳齿的频率拍频,从而求得光梳齿的频率基准,利用该基准加上若干个光梳齿间频率间隔,求出与待测光频率相邻的光梳齿的频率,再用两者拍频信号结果反向求出待测光频率,从而测得和Cs原子的微波频率几乎同样精度的激光频率。

霍尔和汉施二人因为在这个领域的开创性贡献二获得了2005年诺贝尔物理学奖。可以肯定的是,人类对电磁波频率精确测量的路还远远没有走完,更高频率(紫外线、X射线等等)电磁波的精确频率将在人类认识微观世界中发挥不可替代的作用,人类的计量标准也将一次次不断被刷新,一次次建立更为“高,精,尖”的科技领域。

- 作者: 九维空间 2006年10月2日, 星期一 21:23  回复(1) |  引用(0) 加入博采

冷原子物理的意义

前几天受邀为东方科技论坛写的科普: 

 

冷原子物理的意义

 

按照人类对微观世界的认识深入程度划分,当代物理学有三个最主要的研究领域,即粒子物理,原子分子与光物理(AMO)和凝聚态物理。这三个领域的物理学家瓜分了决大多数20世纪50年代以来的诺贝尔物理学奖。

就这三个大领域的基础性和应用性来说,原子分子与光物理领域介于其他两者之间。它没有像粒子物理物理那样需要依靠大型实验设备展开基础性探索工作,也没有像凝聚态物理那样把更多的研究方向瞄准于可遇见的应用。因此在原子分子与光物理领域中,许多研究方向的现实意义并不为人所熟知,激光冷却技术和冷原子物理就是其中一例。

作为这个大领域的最热门方向之一,激光冷却技术冷原子物理领域曾在5年内诞生了两次诺贝尔物理学奖,分别是1997年朱棣文(S. Chu), 科昂-塔努基(C.Cohen-Tannoudji)和菲利普斯(W. Phillips)因发明了激光冷却技术而获奖;以及2001维曼(C. Wieman),康乃尔(E. Cornell), 和凯特勒(W. Ketterle)利用激光冷却技术获得玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)而获奖。就连2005年诺贝尔物理学奖的获奖成果也与冷原子物理紧密相关,获奖人之一的汉施 (T. Hansch)也曾是激光冷却思想最早的提出者之一。

    一个小小的研究领域能这样受到重视,它深层次的研究意义分不开的。冷原子物理领域的开创者们也许不会想到,依靠激光冷却技术获得的超低温原子因为有着其他状态的物质(常温原子)所没有的优势,在可预见的未来将对人类文明发展起到十分关键作用。

 

一、可观测相干的物质波波长

微观世界的粒子都具有波粒二相性。德布罗意波(物质波)波长λ=h/mv,与粒子的动量呈反比。室温原子因为平均速度达到几百米每妙,其德布罗意波长为很小,大约为10-12米量级,原子大多处在不同的量子态上,相干长度很短,难以形成干涉。冷原子最低温度可达到几个纳K,平均速度可达到几厘米每秒,德布罗意波长约为10-7米量级,相干长度很长,能够宏观观测到相干现象。当碱金属原子被大量冷却到最低能态上从而产生玻色-爱因斯坦凝聚时,这些最低能态原子会产生物质波干涉,这是人类第一次观察到事物粒子的物质波干涉现象。

主要应用领域:原子干涉仪。

干涉测量技术目前普遍采用的是两束激光之间的干涉。由于光子基本不受重力影响,难以用激光精确测量重力。原子受重力作用十分明显,因此原子干涉仪可以有效低测量重力微小变化,以及引力波等等,将是未来航空航天技术必不可少的设备。

   

二、精确的能级结构

原子间的碰撞是原子能级的宽度增宽的主要因素。冷原子由于速度很小温度很低,原子间的碰撞远远少于热原子,因此能级宽度远小于热原子,具有更精确的原子能级结构和更窄的跃迁光谱,这对原子能级以及各种常数的精确测量具有重要意义。国际上已开展冷原子激光放大器的研究,获得了线宽远非常窄,单色性非常好的激光谱线。

主要应用:冷原子钟

原子钟的精度取决于原子能级的精确程度。目前原子钟主要采用原子精细能级跃迁作为频率标准。由于冷原子的能级精度远远优于热原子,冷原子钟会输出更为精准的频率,因此会将人类的时间精度大幅度提高,对人类的时间标准和距离标准起到革命性的改进,是未来全球定位系统和宇宙空间定位系统的核心技术。目前欧洲“伽利略”全球定位系统计划决定逐步采用冷原子钟,美国也计划应用冷原子钟来大幅度改善GPS系统的性能。冷原子钟的研制将有着极其深远的军事和科技意义。

 

三、单原子的俘获及操控

在微观尺度上操纵原子分子,按人类的意愿改变原子分子间的排列组合,长久以来是人类的一个梦想。在凝聚态物理领域前沿的表面物理中,依靠扫描隧道显微镜技术可以移动和控制一些原子的位置,但无法脱离样品表面完成对原子分子的俘获。激光冷却技术恰恰弥补了这个缺陷。例如我们可以利用激光俘获我们需要的原子,再用激光将其输送到需要的地方,组合成新的分子或凝聚态物质。我们甚至可以利用激光俘获大生物分子如DNA等,取代上面某些原子,从而改善动物或人类的基因,这将引起分子生物学上的一次重大革命。

目前德国马普学会量子光学研究所(MPQ)的科学家在欧洲核子中心(CERN)启动了一个项目,内容是利用激光冷却技术俘获反氢原子,研究它和氢原子间的异同。这个项目成功之日将是人类控制并利用反物质的开端。

 

四、量子态操控

冷原子由于运动速度很慢,能级结构稳定,因此相比热原子具有更为明确的量子态。更利于对它的量子态如外层电子自旋,原子磁矩等等进行控制。同时冷原子量子态的变化可以反过来控制光信号,完成信息处理过程。目前较为成熟量子态控制的有冷原子电磁感应透明(EIT),相干布居数囚禁(CPT)等等

主要应用:量子计算机

量子计算的物理实现是量子信息技术面临的最大难题。物理学家曾尝试多种方案,但都无法有效克服系统退相干的问题。冷原子由于相干时间长,量子态更利于操控等优点,已经成为量子计算首要的候选者。量子计算机的出现将是人类科技的一次重要革命,将标志着人类全面步入信息时代,未来的量子芯片很可能是囚禁在某个光子晶体内的冷原子系统,这将是冷原子物理研究对人类文明最辉煌的贡献。

 

除了上述几个方面,未来冷原子物理的研究有可能在其他领域发挥同样的作用,全世界都在不断加大对冷原子物理的研究的投入,相信冷原子物理将大大推动人类文明进程,在人类社会中发挥越来越重要的作用。

 

                                        九维空间

                                        中国科学院上海光机所量子光学实验室

- 作者: 九维空间 2006年10月2日, 星期一 21:09  回复(2) |  引用(0) 加入博采

花香

凤儿喜欢的歌:)

   《花香》
 作词/陈信荣 作曲/周传雄
    演唱/许绍洋
 风,没有方向的吹来
 雨,也跟着悲伤起来
 没有人能告诉我
 爱是在什么时候悄悄走开
 风,伴着花谢了又开 
 雨,把眼泪落向大海
 现在的我才明白 
 你抱着紫色的梦选择等待
 记忆是阵阵花香 
 我们说好谁都不能忘
 守着黑夜的阳光 
 难过却假装坚强
 等待的日子里 
 你比我勇敢
 记忆是阵阵花香 
 一起走过永远不能忘
 你的温柔是阳光 
 把我的未来填满
 提醒我花香常在 
 就像我的爱
 风,伴着花谢了又开 
 雨,把眼泪落向大海
 现在的我才明白 
 你抱着紫色的梦选择等待
 记忆是阵阵花香 
 我们说好谁都不能忘
 守着黑夜的阳光 
 难过却假装坚强
 等待的日子里 
 你比我勇敢
 记忆是阵阵花香 
 一起走过永远不能忘
 你的温柔是阳光 
 把我的未来填满
 提醒我花香常在 
 就像我的爱
 记忆是阵阵花香 
 我们说好谁都不能忘
 守着黑夜的阳光 
 难过却假装坚强
 等待的日子里 
 你比我勇敢
 记忆是阵阵花香 
 一起走过永远不能忘
 你的温柔是阳光 
    把我的未来填满
    风吹起花的香味就像你的爱

老歌,但歌词很棒!在可能分离两地的日子里,我们也会守着紫色的梦想一起等待,等待充满阳光和花香的未来。

- 作者: 九维空间 2006年09月18日, 星期一 19:30  回复(2) |  引用(0) 加入博采

改编鬼故事

      一对夫妇平时总吵架,一次两人又吵起来,丈夫一怒之下杀害了妻子,然后把她的尸体埋在了后院子里。过了几天,男的觉得很奇怪,为什么这几天孩子都没有见到妈妈却一点也不问自己呢?于是有一天他就问孩子:”这几天你妈妈不在家,你怎么一点也不着急呢?“ 孩子答到:"我觉得好奇怪啊,为什么爸爸你这几天一直背着妈妈呢?"

      最近在网上无意中看了很多恐怖的东西,弄得心理受很大刺激。当然看得不是指鬼故事的恐怖,而是指一些残害亲人的恐怖。夫妻因感情纠纷杀害对方乃至碎尸惨案,父母残害子女,子女残害父母,一个个让人发指!!!深感人性的泯灭!!!
昨晚做梦梦到在创作剧本。梦里突然想到了这个鬼故事,当时想将其改编成一个短篇,用以警醒世人,杜绝此类惨剧发生。醒来突然有了思路,决定写出来。

      夜半,一阵猛烈的争吵声划破寂静猛然而至,8岁的小明吓得哆哆嗦嗦躲在被窝里不敢出来,隔壁屋爹妈又打起来了。
      “竟敢背着我和男人通奸,妈的!老子杀了你这个淫妇!”
      “大明!你他妈不是人!我后悔嫁给你这种禽兽!!!”
      …………
      屋里的东西摔得满地都是,夫妻二人又恢复了平静。
      大明是个没出息的男人,在外面混得很窝囊,回来经常拿老婆孩子出气。大明的老婆阿娥忍受不了这种生活,多次想离婚,可因为小明的存在,一直默默忍受着。终于有一天,阿娥遇到了镇里一个很有能耐的人,是大明的同学大黄。
      大黄是个花花公子,喜欢背着老婆在外到处招惹女人,甚至对老同学的老婆也不放过。就这样,阿娥和大黄背着大明在外面通奸。直到有一天,大黄外出干活忘了东西,回来取的时候捉奸在床。窝囊的大明居然不敢得罪有权有势的大黄,认为责任全都在他老婆的身上。就这样,阿娥开始了她更为苦难的日子。
      今晚这次彻底的争吵和打斗,让阿娥下决心离婚,她用带伤的双手在收拾着属于自己的东西。
      大明摸着菜刀,想着小时候宰杀小动物的过程,一股邪念油然而生……
     “大明,你干什么?!……”就在阿娥回头的一刹那,惨剧发生了……
      随着一声尖叫,屋子里传来了永久的宁静。满手是血的大明在院子里用力地刨着坑,残忍地将阿娥的尸体肢解掉,埋在原子里各个角落……

      过了几天,大明一直没有睡觉,内心的恐惧已经牢牢笼罩在他的身上,身体变得僵硬,呆呆地坐在院子里,看着小明在玩耍。
      突然,大明发现没有了妈妈,小明却还一副若无其事的样子,于是惊异地问道:“小明,这几天你妈妈不在家,你怎么一点也不着急呢?”
      小明答到:"我觉得好奇怪啊,为什么爸爸你这几天一直背着妈妈呢?"

      大明顿时头脑一片空白,浑身冷汗……不!流出的不是汗!是血!鲜红的血!

      晚上,小明睡着了。在恐怖和悔恨中活着大明去院子里挖出了阿娥的头,捧在手里眼睛直直地望着头已经开始腐烂。

     “老婆!我对不起你,我不是人,我知道你冤魂不散,那带我一起去吧!!!”

     “你确实不是人!!!”腐烂的人头突然睁开双眼,开始说话。大明吓得将它掉在了地上。
     “大明!你已经死了!在你动邪念杀我的那一刻!你已经是个鬼了!你的身体已经是死尸了!”
      随着地上人头的话语,大明身体突然开始腐烂,发出一股恶臭,肉里,眼睛里,耳朵里,鼻孔里爬出无数条蛆虫,在慢慢咀嚼他一身的腐肉……
      大明摊倒在地上,用手去够阿娥的头。原子里的地慢慢陷开一个坑,他们一起落了下去……


十年后
      小明18岁生日,在家里开了个PARTY,同学门玩得很尽兴。有同学问:“小明,怎么来玩总看不见你父母啊?”
     “他俩啊?怪得很,不怎么和外人打交道,天天鬼鬼祟祟的,呵呵”

     “小明长大成人了,过了今晚他就看不到我们了”
     “是啊!孩子大了,我们终于可以想办法投胎了”
     “你做了几十年的人,还不如这十年做鬼做得好!死大明”
     “人死一次什么都明白了,可为啥活着得时候啥都不懂呢?有条命多不容易啊!老婆,我就要下地狱受刑了,我在你身上犯下的罪孽几辈子也还不清啊!”
     “知道我被你杀了之后为什么一直躲在你背上吗?大明”
     “为啥?”
     “因为我活着的时候你从来没有背过我,连嫁给你的时候都没有。我很羡慕人家老婆被男人背着,所以死了之后第一件想做的事是要你背我,永远不下来!”
     “我欠你太多了,老婆!来世再还吧。没准儿……没来世了,听说做这十年是孤魂野鬼是要以后在永远炼狱换来的,我的罪恶没法还清,永世不得超升”
     “不过你把小明从小教得很善良,一点也不像你,这也够了。时间快到了,咱们走吧"……

     “爸!妈!”你们跑哪里了?
      小明从此再没见过他父母。
      后来为了去上学只好卖掉了家里房子,在新主人动工时,从院子里挖出了一具尸体,手里抓着一个骷髅头。鉴定死亡时间是10年……

- 作者: 九维空间 2006年08月28日, 星期一 17:51  回复(0) |  引用(0) 加入博采

一将功成万骨枯

      前段时间和summit一直在轮流打《真·三国无双》,将喜好的将领练得个个百万军中取上将首级如探囊取物一般,遂被小马哥问曰:“游戏玩得这么爽?是不是人类都喜好屠戮同类啊?”
“鬼话!”,虽然这是变态日本人做的游戏,不过游戏本身根本不血腥,都是华丽的格斗招式,相比CS和一些变态网游来说,内容上健康多了。
      可是历史中呢?杀一个人是杀人犯,杀一万个人就成了英雄。一吕二赵三典韦,四关五马六张飞,他们威风凛凛得背后流淌了多少献血,作为政治工具,多少冤魂惨死在他们手下,无从得知。   

 
      政治!无论有多么冠冕堂皇,它的手段都是肮脏的。
      战争!无论有多么义薄云天,它的手段都是残忍的。

    
泽国江山入战图,
生民何计乐樵苏。
凭君莫话封侯事,
一将功成万骨枯。
——曹松《己亥岁》

      一将功成万骨枯,仅仅七个字将战争的本质表现的淋漓尽致,一个个强大政权的建立,一次次强大版图的扩充,都是以无数的生命作为代价。历史记住了征服者,记住了杀人的人。却忘却着这些惨死的生命,忘却着他们的冤魂。
      中华五千年的历史长河中,三国时期的风云人物与许多乱世英豪相比不过是小巫见大巫。若不是一部夸张的小说所铸,他们的知名度恐怕大打折扣。西楚霸王项羽,才堪称中国历史上头号英雄,一将功成万骨枯的典范。力拔千军气盖世。破釜沉舟,尽灭秦军主力,独霸天下。兵败后演绎霸王别姬,不肯过江,最后自刎,以最男人的方式离去。他是一个完美的战神。可在这背后,是他的残暴,对生命的肆意的屠杀,是他用沾满无数鲜血的双手断送的自己。
      冉闵战败被俘,慕容后斥责他:“汝奴仆下才,何得妄称帝?”闵曰:“天下大乱,尔曹夷狄禽兽之类尤称帝,况我中土英雄,何为不得称帝也!” 五胡乱华,残忍的北方游牧民族秉承着狼的血性屠戮中原,建立政权。本为晋将之子,被胡人养大,武力堪比霸王的冉闵终匿得复仇良机,称帝后用更残忍的方式屠戮中原胡人。历史上对这个人物争议颇多,教科书中往往将其隐去。未功成而枯万骨,于是少有人愿意把这个残暴的屠夫称为英雄。
      可是成吉思汗呢?”人生最大的快乐莫过于到处追杀敌人,抢夺他们的土地财富,听着他们的妻儿哭泣。”这是这位侵略者血淋淋的变态独白。作为人类历史上四大征服者之一,人性上他是个不折不扣的杀人狂。那么亚历山大,恺撒,甚至穆罕默德的子孙们又何尝不是这样呢?
      一将功成万骨枯!历史长河中普通人的生命显得那么轻如鸿毛不值一提。他们每个人的喜怒哀乐,每个人的家庭幸福都显得那么微不足道。战争回无情地把他们摧毁碾碎。
      乱世如此,盛事有有何两样?暴政依然存在。官逼民反,历史学家对农民起义推崇倍至,起义的目的都是正义的。可每个起义到了最后,又都是无情的杀戮,一种结局是又引入乱世,让更多无辜的百姓命丧黄泉。另一种结局是是一个统治者替代另一个统治着。
      历史真像一个车轮,每转一个周期又回到起点;不同的是车轮碾过的地方在一次次增加,车轮上的血在一次次加厚。
      如果没有文艺复兴,西方也许永远不能用理性来代替残忍,虽然他们现在也很残忍。
那么东方有什么呢?也许我们太忽视儒家思想对人性的正面作用了,我们传统道德观还是有很多可取之处。也许更多人相信佛教会避免更多残忍得杀戮发生,即使明明在骗人,但它能压制教化人类残暴的本性,它就是宝贵的思想。
      纵观历史,也只有对侵略者的入侵的反抗,对残忍杀人狂的以暴制暴,才算的上正义。
很庆幸我们生活在一个相对高度文明的时代,虽然这个世界残忍的杀戮还在不断发生,新闻报道中充斥着灭绝人性的故事。
      珍爱生命!无论彼此!人类最重要的权利就是生存权!

- 作者: 九维空间 2006年08月28日, 星期一 15:11  回复(6) |  引用(0) 加入博采

修手机

        大前天把凤儿送上火车,顺便去复旦玩了一圈,看了看在那里读研的几个同学,当天手机没电了。第二天归来后马上把寝室的新电池换上,开始给凤儿发短信。
    发到第三条,突然出现了一个奇怪的现象,手机信号突然消失,手机黑屏,然后信号重新出现后,写的信息都没了,反复N次,一条短信每每快写完就出现这种现象,然后死机。我的耐心在接受多次折磨后终于崩溃,决定去拿出去修手机了。
    给凤儿打电话说明了情况,随后凤儿回短信告诉我能用的话先不要出去修,免得修不好出问题她在家这两天联系不上。
    没错,她在家的日子里短信几乎成了我们唯一的联系方式,为了能看到她的消息,我坚决不能让手机远离。
    于是为了避免死机我小心翼翼地把每条短信内容用异常简练的古文表达,这样字数很少。灵感完全来自网络流传的那句出自《左传》的话:“将食,涨,如厕,陷而卒。”8个子表达的含义用现代文至少能写出一段来,不得不佩服古文的信息率。如果当年发电报的时候人人都用这样古文,那么电报局惨了。现在还好中国移动不是按短信字数收钱,不然我也给它来这手。
    第二天(昨天)情况更严重了,写几个字手机就黑屏,死机。愤怒的我冲进实验室旁边的电工房,拿起一把电烙铁插上电源,然后找把小螺丝刀开始拆。心想:“不就是修个手机嘛,俺这个高科技出身的还怕这小东西不成?打死也不让那些维修中心白赚我200块钱!”
    说实话根本没修过手机,心理肯定没底,连问题出在哪里都不清楚,就胆大到拆开修了,回想起来真是英勇。
    打开后发现以前维修过那一次痕迹还在,那个维修员打开了电路板上面的金属壳,却没给我焊结实。做过电路的人都知道外界电磁场对电路元件得影响有多大,一般用个很大的金属盒在外面当电磁屏蔽。手机里空间太小,而且现在天线一般也直接焊在电路板上,它接受和发射的电磁波对电路板上各个集成块的影响可是致命的。
    我断定问题出在这里,就用粗烙铁小心翼翼给这个金属壳子焊结实。没有他们专门维修手机用的那种细烙铁,只好土炮当枪使了。
    听筒连接电路板的线很细,不小心被我碰断了,手机的听筒一直有问题,于是我索性把线重新焊过一遍。
    重新装好之后,我开始小心翼翼发写短信,写了好多字没有死机!当时真充满了成就感,实验物理中这些技能的训练真是另咱受益匪浅呀!
    兴奋的给凤儿狂写短信。可惜好景不长,今天下午再一次出现了黑屏和死机的情况,而且愈演愈烈,到了晚上手机又陷于瘫痪状态。这一刻俺没有被绝望般的困难吓倒,满怀信心地拿起了螺丝刀和电烙铁。当时心中默念的真言是:“如果不是里面电子元件或软件出了问题,我又办法修!如果是电子元件或软件出了问题,维修的人也修不好,只能换新的件。”(今天做了个英文网站的智商测试,130,因此信心膨胀中)
    检查发现,电磁屏蔽比较结实,电池接触不良,这也许会有影响。去检查电路板上电源借口的铁片,可铁片咋那么脆呢?一碰就断了!天啊!无奈之下我在铁片断口处涂上焊锡,焊锡由于表面张力结成的小球太粗,我就把铁片旁边的绝缘塑料拔了去。
    弄半天,电源能用了,可修理时又碰断了听筒的线。豁出去了!把听筒两根洗线换了粗点的。还好后出现了最崩溃的事:听筒上是个微小印刷电路板,要把两根线接在微小印刷电路板铁片上,可铁片被烙铁烫掉了,这就是说我必须把微小印刷电路板上极细的线挂出金属面来连那两根线,简直是MISSION IMPOSSIBLE!
    不知道试了多久,连一次,测一次,最后伴随着烤塑料的糊味竟然把它给连上了!
    检查别的问题,重点弄好电源。不断重新装机,不好用就再猜开,一阵忙下来,手机电路板上已经被我弄的几乎面目全非,焊锡在金属壳上乱做一片。
    最后一次装机,竟然好用了(不过电池要用东西挤压),给凤儿发出了一条短信,感觉像从战场拼命回来一样。
    做了一年实验物理,最大的收获是对电子的东西了解了好多,什么东西都敢动手修了,YEAH。手机不知道还能坚持多久,1200买的,用了3年。现在新机器市场价格750左右,还值得动手修几次,不过看看里面被我弄得十分狼藉的电路板,应该没有能再修理的余地了,哈哈。   

现在真想仰天狂吼:

凤儿
你快回来
我一人承受不来
你快回来
生命因你而精彩
你快回来
把我的思念带回来
别让我的心空如大海

后天凤儿就回来了,太好了!!!

- 作者: 九维空间 2006年08月4日, 星期五 22:25  回复(6) |  引用(0) 加入博采

游杭州归来
      想更新一下博克,却发现不像当初出那种文思泉涌了。如果把日志仅仅作作为成个人情感宣泄,你会发现,当一个人孤独的时候,或郁闷的时候,会更多思考人生,更多用文字表述出来,更多写博克。反之,人在幸福的时候是难以动笔的,幸福是难以用语言表达出来的,或者不需要表达,对吧。

      人天生有一种想赢得他人理解同情“分享”苦难的倾向, 所以往往经历苦难生活的人更容易成为成为大文豪,大作家。享受甜蜜幸福的嘛,根本不需要什么理解和同情,自己还享受不过来呢,顶多弄两首诗抒发一下就可以了,呵呵。

      可惜回来这两天做梦总能重现游玩时的美景,为了表达与凤儿数日拖鞋步行共游西湖,北山,龙井村那种甜蜜和幸福,我只能作两句诗了,莫……拍砖。    

      

      山外青山园外园,

      携手佳人山水间。

      武穆祠前西子绣,

      断桥湖边望荷莲。

      第一句指我们上2006光物理暑期学校的浙大校园,和整个杭州城像一个大公园,外加山外山菜馆。后面就打油了。

      江南绣色风光呀,上有天堂,下有苏杭。携爱人之手游苏杭,那就比天堂还天堂,是不是?等德国老板邮件中,他们果然也出去旅游了。一定要申请成这个机会。这一年探好路,以后带凤儿去欧洲旅游,嘿嘿。

     

- 作者: 九维空间 2006年07月25日, 星期二 16:47  回复(2) |  引用(0) 加入博采

齐达内结局不完美但完整了

      齐达内结局不完美但完整了,这是昨天决赛齐达内头顶马特垃圾被罚下后,我最先想到的一句话,把它写到了QQ签名档里面。

      论技术,他是当今足坛的王者;论荣誉,他已高处不胜寒;论生活,他是对家庭无比关爱的好男人;论性格,他不是神,只是个普通人。

      马特垃圾什么样的言语会使齐达内如此动怒,可想而知不会是很简单的辱骂。对于意甲联赛中劣迹斑斑的他来说,这次成了意大利决赛的头号功臣,让人总觉得很别扭。

      虽然越来越不欣赏意大利的球风,不过仍然祝贺他们夺冠!祝贺血性的齐达内,你选择了马拉多纳式的告别,你的人生有了残缺,不完美却完整了!也许这才是最完美的。

       顶!

- 作者: 九维空间 2006年07月10日, 星期一 15:15  回复(1) |  引用(0) 加入博采