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2月29日 1)Thermal Fluctuations and Rubber Elasticity(2)Topology and Geometry of smectic order on curve substrate
天体物理学 赵红胜According to Sky and Telescope, there is a Battlefield Galactica between two historically barracked viewpoints ?"Dark Matter vs. Alternative Gravities", Apr 20-22, 2006 Edinburgh I seek new physics to unify the two ideas, inspired by the facts that Dark Energy is a bigger mystery because it has a tiny scale, Einstein modified his scale-free gravity theory by giving it a scale: a cosmological constant. Vacuum is full of energies of various fields I make Vacuum Energy non-uniform, dubbed a VL (Nu-Lambda) fluid, which is a Non-uniform Vacuum Energy fluid, replacing DM and Alt Grav See other Recent Press on my research
Teaching General Relativity PH5011
an astronomer at Univ. of St. Andrews, School of Physics and Astronomy . Before that I was at Institute of Astronomy, Cambridge.
2月28日 北京矽科华星科技有限公司北京矽科华星科技有限公司成立于2002年10月,位于海淀上地经济开发区,是一家专注于小企业信息管理系统研发和服务的公司。矽科华星公司一直致力于为中国的小型现代化企业提供高可靠性、高易用性和高效益的信息管理系统。公司总经理陆庆成毕业于国际著名的斯坦福大学工学院,并在中国IT市场上有着十几年专业的软件研发和技术工程工作的实际经验。
矽科华星公司的产品研发 坚持以客户的应用需求为出发点,力求产品在设计上、功能上、易用性和可靠性上的与众不同并坚持开放的技术标准,强调公司产品的创新性和和技术上的开放性。目前矽科华星是国内唯一一家同时提供Windows和专机专用两种版本,互联网和局域网多种方式,进销存、会员管理、和连锁等一体化方案的公司。矽科华星公司自主知识产权的跨平台用户图形界面、嵌入式和分布式数据库等核心软件技术在全国上千家用户取得了成功。 矽科华星公司以服务客户为首要宗旨,为客户提供全年无休的专人服务,专设免费服务热线,为客户解决售前产品介绍、安装指导和售后服务等各个方面的问题。矽科公司的软件产品在受到市场普遍的欢迎的同时,售后服务也得到了广大用户的好评和赞扬。 目前,矽科华星公司的灯光控制计费软件市场占有率位居全国第一。2005年矽科华星公司获得“中关村优秀留学人员企业”的称号。2006年,公司总经理陆庆成赢得欧美同学会和《北京青年报》评出的“十大海归创业新锐”称号。 暗流体:暗物质和暗能量也许是同一枚硬币的两面 zz
科学家发现新型活动星系核 有助黑洞研究
大爆炸之前,宇宙还有“前世”? zz
制造黑洞
弦论的未来 zz物理学家、《优雅的宇宙》作者布赖恩·格林(Brian Greene)访谈
过去一谈到弦论,人们就感到头晕脑胀,就算是弦论专家也烦恼不已;而其他物理学家则在一旁嘲笑它不能做出实验预测;普通人更是对它一无所知。科学家难以同外界说明为什么弦论如此刺激:为什么它有可能实现爱因斯坦对大统一理论的梦想,为什么它有助于我们深入了解“宇宙为何存在”这样深奥的问题。然而从1990年代中期开始,理论开始在观念上统合在一起,而且出现了一些可检验但还不够精确的预测。外界对弦论的关注也随之升温。今年7月,伍迪·艾伦在《纽约人》杂志的专栏上以嘲弄弦论为题材——也许这是第一次有人用“卡拉比-丘”空间理论来谈论办公室恋情。 谈到弦论的普及,恐怕没有人能比得上布赖恩·格林。他是哥伦比亚大学的物理学教授,也是弦论研究的一员大将。 他于1999年出版的《优雅的宇宙》(The Elegant Universe)一书在《纽约时报》的畅销书排行榜上名列第四,并入围了普利策奖的最终评选。格林是美国公共电视网Nova系列专辑的主持人,而他近期刚刚完成了一本关于空间和时间本质的书。《科学美国人》的编辑George Musser最近和格林边吃细弦般的意大利面边聊弦论,以下是这次“餐访”的纪要。 SA:有时我们的读者在听到“弦论”或“宇宙论”时,他们会两手一摊说:“我永远也搞不懂它。” 格林:我的确知道,人们在一开始谈到弦论或者宇宙论时会感到相当的吃力。我和许多人聊过,但我发现他们对于这些概念的基本兴趣是那么的广泛和深刻,因此,比起其他更容易的题材,人们愿意在这方面多花点心思。 SA: 我注意到在《优雅的宇宙》一书中,你在很多地方是先扼要介绍物理概念,然后才开始详细论述。 实现突破与否,往往就取决于一点点洞察力 格林:我发现这个法子很管用,尤其是对于那些比较难懂的章节。这样一来读者就可以选择了:如果你只需要简要的说明,这就够了,你可以跳过底下比较难的部分;如果你不满足,你可以继续读下去。我喜欢用多种方式来说明问题,因为我认为,当你遇到抽象的概念时,你需要更多的方式来了解它们。从科学观点来看,如果你死守一条路不放,那么你在研究上的突破能力就会受到影响。我就是这样理解突破性的:大家都从这个方向看问题,而你却从后面看过去。不同的思路往往可以发现全新的东西。 SA: 能不能给我们提供一些这种“走后门”的例子? 格林: 嗯,最好的例子也许是维顿(Edward Witten)的突破。维顿只是走上山顶往下看,他看到了其他人看不到的那些关联,因而把此前人们认为完全不同的五种弦论统一起来。其实那些东西都是现存的,他只不过是换了一个视角,就“砰”地一下把它们全装进去了。这就是天才。 对我而言,这意味着一个基本的发现。从某种意义上说,是宇宙在引导我们走向真理,因为正是这些真理在支配着我们所看到的一切。如果我们受控于我们所看到的东西,那么我们就被引导到同一个方向。因此,实现突破与否,往往就取决于一点点洞察力,无论是真的洞察力还是数学上的洞察力,看是否能够将东西以不同的方式结合起来。 SA: 如果没有天才,你认为我们会有这些发现吗? 格林:嗯,这很难说。就弦论而言,我认为会的,因为里面的谜正在一点一点地变得清晰起来。也许会晚5年或10年,但我认为这些结果还是会出现。不过对于广义相对论,我就不知道了。广义相对论实在是一个大飞跃,是重新思考空间、时间和引力的里程碑。假如没有爱因斯坦,我还真不知道它会在什么时候以什么主式出现。 SA:在弦论研究中,你认为是否存在类似的大飞跃? 格林:我觉得我们还在等待这样一种大飞跃的出现。弦论是由许多小点子汇集而成的,许多人都做出了贡献,这样才慢慢连结成宏大的理论结构。但是,高居这个大厦顶端的究竟是怎么样的概念?我们现在还不得而知。一旦有一天我们真的搞清楚了,我相信它将成为闪耀的灯塔,将照亮整个结构,而且还将解答那些尚未解决的关键问题。 相对论是对时间和空间重新思考的里程碑,我们正在等待另一次这样的飞跃 SA:让我们来谈谈环量子理论与其他一些理论。你总是说弦论是唯一的量子引力论,你现在还这么认为吗? 格林:呃,我认为弦论是目前最有趣的理论。平心而论,近来环量子引力阵营取得了重大的进展。但我还是觉得存在很多非常基本的问题没有得到解答,或者说答案还不能令我满意。但它的确是个可能成功的理论,有那么多极有天赋的人从事这项研究,这是很好的事。我希望,终究我们是在发展同一套理论,只是所采用的角度不同而已,这也是施莫林(Lee Smolin)所鼓吹的。在通往量子力学的路上,我们走我们的,他们走他们的,两条路完全有可能在某个地方相会。因为事实证明,很多他们所长正是我们所短,而我们所长正是他们所短。弦论的一个弱点是所谓的背景依赖(background-dependent)。我们必须假定一个弦赖以运动的时空。也许人们希望从真正的量子引力论的基本方程中能导出这样一个时空。他们(环量子引力研究者)的理论中的确有一种“背景独立”的数学结构,从中可以自然地推导出时空的存在。从另一方面讲,我们(弦论研究者)可以在大尺度的结构上,直接和爱因斯坦广义相对论连接起来。我们可以从方程式看到这一点,而他们要和普通的引力相连接就很困难。这样很自然地,我们希望把两边的长处结合起来。 SA:在这方面有什么进展吗? 格林:很缓慢。很少有人同时精通两边的理论。两个体系都太庞大,就算你单在你的理论上花一辈子时间,竭尽你的每一分每一秒,也仍然无法知道这个体系的所有进展。但是现在已经有不少人在沿着这个方向走,思考着这方面的问题,相互间的讨论也已经开始。 SA:如果真的存在这种“背景依赖”,那么要如何才能真正深刻地理解时间和空间呢? 格林:嗯,我们可以逐步解决这个难题。比如说,虽然我们还不能脱离背景依赖,我们还是发现了镜像对称性这样的性质,也说是说两种时空可以有相同的一套物理定律。我们还发现了时空的拓扑变化:空间以传统上不可置信的方式演化。我们还发现微观世界中起决定作用的可能是非对易几何,在那里坐标不再是实数,坐标之间的乘积取决于乘操作的顺序。这就是说,我们可以获得许多关于空间的暗示。你会隐约在这时看见一点,那里又看见一点,还有它们底下到底是怎么一回事。但是我认为,如果没有“背景独立”的数学结构,将很难把这些点点滴滴凑成一个整体。 SA:镜像对称性真是太深奥了,它居然把时空几何学和物理定律隔离开来,可过去我们一直认为这二者的联系就是爱因斯坦说的那样。 格林:你说的没错。但是我们并没有把二者完全分割开来。镜像对称只是告诉你遗漏了事情的另一半。几何学和物理定律是紧密相连的,但它就像是一副对折开的地图。我们不应该使用物理定律和几何学这个说法。真正的应该是物理定律与几何-几何,至于你愿意使用哪一种几何是你自己的事情。有时候使用某一种几何能让你看到更多深入的东西。这里我们又一次看到,可以用不同的方式来看同一个物理系统:两套几何学对应同一套物理定律。对于某些物理和几何系统来说,人们已经发现只使用一种几何学无法回答很多数学上的问题。在引入镜像对称之后,我们突然发现,那些深奥无比的问题一下子变得很简单了。 理论上可以导出许多不同的宇宙,其中我们的宇宙似乎是唯一适合我们生存的 SA:弦论以及一般的现代物理学,似乎逼近一个非如此不可的逻辑结构;理论如此发展是因为再无他路可走。一方面,这与“人择”的方向相反;但是另一方面,理论还是有弹性引导你到“人择”的方向。 格林:这种弹性是否存在还不好说。它可能是我们缺乏全面理解而人为造成的假像。不过以我目前所了解的来推断,弦论确实可以导出许多不同的宇宙。我们的宇宙可能只是其中之一,而且不见得有多么特殊。因此,你说得没错,这与追求一个绝对的、没有商量余地的目标是有矛盾的。 置身于弦宇宙,时空可能像这样:另有6维卷曲在所谓的“卡拉比-丘空间”内 SA:如果有研究生还在摸索,你如何在方向上引导他们? 格林:嗯,我想大的问题就是我们刚才谈到的那些。我们是否能穷究时间和空间的来源?我们能否搞清楚弦论或M理论的基本思想?我们能否证明这个基本思想能导出一个独特的理论?这个独特理论的独特解,也就是我们所知的这个世界?有没有可能借助天文观测或加速器实验来验证这些思想? 甚至,我们能不能回过头来,了解为什么量子力学必然是我们所知世界不可或缺的一部分?任何可能成功的理论在其深层都得依赖一些东西:比如时间、空间、量子力学等,这其中有哪些是真正关键的,有哪些是可以省略掉仍能导出与我们世界相类似的结果? 物理学是否有可能走另一条路,虽然面貌完全不同,但却能够解释所有的实验?我不知道,但是我觉得这是个很有意思的问题。从数据和数学逻辑出发,有多少我们认为基本的东西是唯一可能的结论?又有多少可以有其他可能性,而我们不过是恰恰发现了其中之一而已?在别的星球上的生物会不会有与我们完全不同的物理定律,而那里的物理学与我们一样成功? 美科学家提出恒星由暗物质构成新理论 zz全球著名的物理学杂志《物理评论快报》刊登了美国科学家们提出的一项最新理论,即宇宙间最早的恒星并不像大多数天文学家们认为的那样由氢和氦构成,而是由相互间作用较弱的超重粒子--暗物质构成。
据英国广播公司(BBC)报道,当代宇宙学理论认为,在大爆炸之后的数百万年中,宇宙间曾充斥着大量氢和氦的混合物,同时也存在着大量相互间作用较弱的暗物质粒子。在万有引力的作用下,早期宇宙间的氢云与暗物质相互牵引,这样,气体云中氢和氦的密度才能够达到发生热核反应必须要达到的起始值。 “哈勃”轨道望远镜能观察到的最古老的“热核”恒星是在宇宙大爆炸之后经过了7亿年才诞生的。但是提出恒星由暗物质构成理论的美国科学家们则认为,还存在着更加古老的天体,只不过它们只是一些因热核反应而发光的等离子体球体。 来自密歇根大学的凯瑟琳•弗里兹教授及其同事们认为,最古老的恒星由是暗物质粒子发生碰撞形成的。这些暗物质粒子在发生碰撞时会释放出大量能量,并且这些能量能够遏制最古老的恒星发生坍缩(这类似于普通恒星通过辐射遏制其外壳向内坍陷现象)。凯瑟琳•弗里兹认为,在宇宙诞生的最初数百万年,宇宙空间内存在着数量巨大的暗物质。 此外,提出这一新理论的天文学家们还认为,最早的暗物质天体体形相当庞大:其直径甚至可以超过地球轨道的长度。不过,这些天文学家们目前还不能对这些所谓的“暗物质恒星”的特性进行详细说明。此外,凯瑟琳•弗里兹教授还表示,目前仍然可能存在着一些“暗物质恒星”,只不过我们还没有发现它们罢了。 再过五年,美国宇航局将向轨道发射一架全新的天文望远镜--“詹姆斯•韦伯”轨道望远镜,它的灵敏度将远远超过“哈勃”。因此,天文学家们有理由相信,借助“詹姆斯•韦伯”轨道望远镜他们不仅将看到更深远的太空,而且还将看到宇宙更加遥远的过去。当然,如果目前真的还存在着所谓的“原始恒星”,那么科学家们也希望通过“詹姆斯•韦伯”望远镜发现它们。(武敏) 桌面上的加速器撰文 钱德拉谢卡尔.乔希( Chandrashekhar Joshi ) 用等离子体加速器加速粒子的新技术,将在10年~20年内走向成熟。其中最令人振奋的是,一种结构极为紧凑的GeV级桌面型加速器的问世也指日可待,说不定哪一天,这种袖珍等离子体加速器会走进你的办公室,任由你使用:它将在材料科学、结构生物学、核医学和食物消毒等诸多方面大有用武之地。 高物理学家发明粒子加速器的初衷,是希望借此解析神秘的宇宙本性。粒子加速器都是庞然大物,带电粒子被它们加速到接近光速,然后猛然撞在一起,重现在大爆炸的巨响中,宇宙骤然诞生时的环境。通过分析碰撞所产生的碎片,物理学家希望能够了解:存在于各种表面上迥然不同的力和粒子如何相互联系,并通过一种统一理论来描述。遗憾的是,物理学家越接近揭开宇宙诞生之谜的目标,所需的粒子加速器的功率也越大,费用自然水涨船。 目前,世界上功率最强大的粒子加速器,在法国和瑞士边界的欧洲核子研究中心(CERN)。它正在动工兴建的大型强子对撞机(LHC),直径达8.6千米,计划于2007年建成。LHC能够把两束质子加速到7万亿电子伏的能量,让它们ó-头碰撞,来揭示粒子如何获得质量 [参见《科学美国人》 2005年7月号戈登·?-恩所著《质量之谜》一文]。而其他运行中的加速器,有的用于弄清宇宙中的物质为何远远多于反物质,有的则帮助我们窥见名为“夸克—胶子等离子体”的?-始物质状态。所有这些加速器都采用微波来加速粒子,而这种技术在使用了数十年后,已是老态龙钟。 过去75年间,在基本粒子的本质以及核物质的行为等方面,这些加速器及其前辈完成了众多引人注目的发现。粒子加速器科学技术日新月异,让加速器的能量以每十年提高大约十倍的惊人速率增加,从而保证了科学家能够源源不断地获得新发现。但这样的进展速度能否持续下去?有迹象表明,这种基于微波技术的加速器,很可能已接近技术和?-济可行性的极限。1993年,美国国会否决了超导超级对撞机(Superconducting Super Collider)计划,这台对撞机的直段?8千米,能量为LHC的两倍多,但预算?-费也高达80亿美元。现在,许多粒子物理学家希望,在LHC落成之后,能再建造一台直径30千米的直线对撞机(linear collider)。但是这项酝酿中的工程耗资过巨,它是否能避免超级对撞机夭折的命运??-也无法预测。 在这个关头,新的粒子加速?-理应运而生,这种?-理使用等离子体——继固体、液体和气体之后的第四种物质状态——来加速粒子。按照这个?-理,极有希望制造出一台用于最高能物理研究(1,000亿电子伏及更高)的加速器。更让人兴奋的是,这种基于等离子体的技术,还可以大大缩小加速器的体积,并大幅度降低费用。 用于物理学研究的巨型高能加速器,只是加速器应用的一个方面。除此之外,还有小型加速器应用于各种领域中,例如材料科学、结构生物学、核医学、聚变研究、食品消毒、核废料嬗变以及某些癌症的治疗等。这些小型加速器产生的电子束或质子束能量相对较低——1亿电子伏~10亿电子伏,但体积仍然庞大。而结构极为紧凑的“桌面型”等离子体加速器,可望提供在这一能量范围内的电子束。 桌面型等离子体加速器可望提供用于各种低能场合的电子束 微波VS等离子体 在详细阐述这项新技术之前,有必要先回顾一下加速器的基本知识。加速器可分为几大类。首先,要看看它们加速的是较轻的粒子(即电子和正电子),还是较重的粒子(如质子和反质子);其次,看它们是沿着一条直线一次性地加速粒子,还是让粒子在一个圆环内绕行多次,从而加速粒子。例如,LHC就是一台让两束质子对撞的圆环式加速器。继LHC之后,物理学家打算建造一台加速电子和正电子的直线型对撞机,在运行初期,碰撞点处的能量将达5,000亿电子伏左右。在这样高的能量下,电子和正电子必须沿直线加速,如果让它们绕着圆环加速,就会因为“同步加速器辐射”的效应而丧失大量能量。幸运的是,沿直线加速电子和正电子,就是等离子体加速器最能发挥用武之地的场合。 传统的直线对撞机通过随粒子同步运动的电场来加速粒子。电场是由一个名为“慢波腔”(slow-wave cavity)的装置(即一根以均匀的间隔安放着若干窗孔片的金属管),通过高功率微波辐射产生出来的。使用金属结构可以限制加速电场的大小,当电场强度达到2,000万伏/米~5,000万伏/米时,慢波腔的金属壁间会发生电击穿的现象,即有火花跳过,同时电流从慢波腔的壁上放出。由于电场强度必须低于发生电击穿的阈值,因此,为了达到较高的加速能量,必须延长加速路径。例如,为了产生能量为1万亿电子伏的电子束,加速器的长度就需要达到30千米。如果我们能够设法突破电击穿的限制,并大大加快粒子加速的过程,那么加速器的尺寸就可制造得更加紧凑。这正好是等离子体可以派上用场的地方。 在等离子体加速器中,等离子体这种电离气体扮演了加速结构的角色。电击穿效应在这里非但不会拖后腿,反而是整个设计中不可缺少的要素,因为加速过程的第一步就是要将气体击穿。加速的动力源不再是微波辐射,而是激光束或带电粒子束。 乍看起来,激光束和带电子粒子束似乎不太适合于担当加速粒子的任务。它们的确能产生非常强的电场,但它们所产生的电场,基本上垂直于其传播方向。为了实现加速的效果,加速器中的电场方向必须与粒子的运动方向一致。这样一种电场称为纵向电场。幸运的是,当我们发送出的激光束或带电粒子束穿过等离子体时,它与等离子体的相互作用就可以产生一个纵向电场。 此过程是这样发生的:等离子体含有等量的负电荷(电子)和正电荷(离子),因此就整体来说是正负电荷互相抵消,呈电中性的状态。然而,强激光脉冲或粒子束脉冲在穿过等离子体时会引起扰动。实际上,激光束或带电粒子束将推动较轻的电子前进,使之远离较重的正离子,而正离子则被抛到了后面。这样就形成了一个含有过量正电荷的区域,以及一个含有过量负电荷的区域。因此,?-过激光束或粒子束的扰动后,等离子体内就形成了一股以接近光速的速度传播的波。伴随着该波的是一个强电场,它的方向从正电荷区指向负电荷区,任何进入它的作用范围内的带电粒子都将被它加速。 等离子体能够支持强度大得令人瞠目的加速电场。如果一团等离子体的密度为每立方厘米1018个电子(这是一个相当平常的数字),那么它就能产生峰值电场强度达1,000亿伏/米的波;与典型的传统加速器中靠微波为动力所获得的加速梯度相比,这个强度高出了整整1000倍以上。而麻烦在于,等离子体波的波长仅有30微米,而传统加速器中所用的微波波长则通常为10厘米。如何把电子束放置在这样细微的波里,是一个非常棘手的问题。 美国加利福尼亚大学洛杉矶分校已故的约翰·M·道é-(John M. Dawson)是该研究领域的先驱,他在1979年率先提出了这个用等离子体来加速粒子的一般方案。十多年后,物理学家通过实验,演示了电子如何在等离子体波上冲浪并获得能量。为了实现这一目标,物理学家必须掌握三种不同的技术:等离子体、加速器和激光,并把它们完美地结合起来。我所在的加利福尼亚大学洛杉矶分校的一个研究小组,在1993年终于成就了这一伟业。从那时起,这一领域的进展异常神速,特别是有两种方法显示出了令人称奇的结果:激光尾场加速法(laser wakefield accelerator)和等离子体尾场加速法(plasma wakefield accelerator)。激光尾场加速法看来很有希望用于低能桌面型加速法,而等离子体尾场加速器则极有可能用于制造下一代对撞机,以产生粒子物理学研究所需的能量。 激光大显身手...... 二次加速初试锋芒......
(译/吴安) 遏止恐怖组织的核武装撰文 亚历山大·格拉泽(Alexander Glaser) 世界各地有许多采用高浓缩铀为燃料的民用核设施,极易成为恐怖组织瞄准的目标:只要搞到一定数量的高浓缩铀,就能制造出威力巨大的简单型核弹,对世界施以核威胁和核恐怖。 第二次世界大战末,美国在日本广岛市投放了第一颗原子弹,那颗原子弹代号为“小男孩”,含有约60千克链式反应铀,一举将该市化为灰烬。当它在那个港口城市上空爆炸时,它的一部分装药处于亚临界质量状态,这部分装药由一种相对简单的枪式机械装置射入另一部分装药,引起其混合物中的铀235达到超临界状态而发生爆炸,其爆炸威力相当于1.5万吨TNT当量。几天之后,另一颗原子弹将日本长崎市化为废墟,该原子弹的爆炸装药没有使用铀,而使用了钚,引爆它需要使用复杂得多的技术。 此后60年间,虽然少数几个国家生产了10多万件核武器,也经历了一些危机,但迄今为止尚未发生类似上述的核灾难。然而,另一种令人担心的威胁正日益严峻:基地组织(al Qaeda,又称阿尔凯达)之类的亚国家恐怖组织可能会获取高浓缩铀(HEU),用以制造出一种简陋的枪式起爆装置,并使用由此制造的核武器来对付一座城市。HEU是指含有铀235的铀(而铀235则是能维持核链式反应的铀同位素),其铀235的重量浓度在20%以上。 制造枪式原子弹所需要的技术极为简单,以至于在投放“小男孩”之前,研制它的物理学家从未对这种设计进行过核试验,他们相信,如果扣动“扳机”,该武器肯定会爆炸。因而一些专家认为,一个装备完善的恐怖组织可能制造一种可供使用的枪式机械装置。实际上,有些人的担忧的确令人深信不疑:自杀袭击者能渗入HEU贮存设施,制造一种所谓的简易核装置,并在安全警卫作出反应之前就引爆它。 虽然非国家组织无法生产HEU,但是通过偷窃或黑市交易却极易获得它:大约有1800吨核材料遍布全球,主要是由美国和苏联在冷战期间制造的,目前,在一些民用和军用核设施中都可能找到HEU。然而,我们将主要集中探讨一些正用于或打算用于研究型核反应堆的民用HEU燃料,它令我们尤其担心,因为比起军用品来,民用品更缺乏严密的安全保护措施(用于核电站发电的铀燃料,一般只稍加浓缩,其铀235重量浓度仅为3%~5%)。 分散于世界各地的民用HEU有50多吨,供大约140座反应堆使用,这些反应堆主要用于科学或工业研究,或生产医用放射性同位素,这类设施常常位于城区,而且其安全系统和警卫保护措施最差。俄罗斯使用HEU燃料的反应堆尤其令人担忧,所使用的HEU数量为全世界HEU总量的1/3左右,占现有的所有民用HEU一半以上。 核设施的安全防卫措施必须得到改善。但是从长远观点看,消除核恐怖危险的最有效方法,就是任何地方都不再使用HEU,并处理囤积的HEU存货,用铀238稀释回收的HEU(铀238是一种极为普通的铀同位素,不能维持链式反应),生产出专家称为低浓缩铀(LEU)的核燃料,这种核燃料的铀235含量低于20%,不能用来制造核武器。 全世界如此众多的民用设施拥有HEU,主要是因为20世纪50年代和60年代“和平利用原子能”(Atoms for Peace)时期美国和苏联相互竞赛所致。这两个冷战时期的超级大国建造起数百座研究型反应堆,同时又将这类设施提供给约50个其他国家,以获取政治利益,并在海外确立各自的反应堆技术优势。后来,为了适应对寿命更长的核燃料的需求,一些出口限制被解除,这样便导致大多数研究型反应堆都使用核弹级HEU作为燃料,这些HEU则是这两个竞争对手为制造核武器而大量生产的。这种浓度极高的核燃料含有大约90%的铀235。到2005年底为止,大约有10吨出口的核弹级HEU仍留在一些没有核武器的国家,这一数量足以制造150~200个枪式核爆炸装置。 改造反应堆 20世纪70年代,美国政府率先开始采取措施,防止过去20年里已出口的研究型反应堆燃料转化为核武器。值得注意的是,美国能源部从1978年着手实施“降低研究和试验反应堆的燃料浓度计划”(RERTR),改造美国设计的反应堆,以便它们能使用LEU燃料运行。至2005年末,这一努力已使41座反应堆得到了改造,这些改造过的设施每年总共从美国接收大约250千克核弹级HEU新燃料。 为了最大限度减少这种改造对高功率反应堆设计带来的影响,执行RERTR计划的研究人员必须制造出新的LEU燃料,使它的几何尺寸和燃料寿命与被取代的HEU燃料相同。然而,这项工作面临一个重要的技术难题,因为这种LEU燃料中,每个铀235原子伴随有约4个铀238原子,所以燃料元件设计人员在不增大其尺寸的条件下,必须将HEU型燃料元件的铀含量增加约5倍。经过数年努力,这项开发LEU燃料的小型计划似乎接近于掌握一些制造技术,可开发出一种有前途的新一代高密度燃料。 回收可用于制造核武器的燃料...... 日益增长的紧迫性...... 被遗漏的HEU源...... 寻求解决方案......
(译/赵学庆) 《环球科学》2008年第3期特别策划 物理学的新纪元 本期客座总编 LHC撞开发现之门 粒子物理学革命蓄势待发 ILC:下一代对撞机 粒子物理研究简史 休·艾弗雷特三世(Hugh Everett III,1930年-1982年)1930年11月11日出生,祖父和父親也都叫 Hugh Everett,因此他是艾弗雷特三世。畢業於美國天主教大學,1950年代在普林斯頓大學攻讀數學、物理,他的指導教授是物理學家約翰·惠勒(John Archibald Wheeler),研究所期間,艾弗雷特專攻馮紐曼和玻耳的量子力學。1957年艾引雷特提出「艾弗雷特多世界理論」(Everett's Many Worlds Theory),也就是多世界詮釋(many worlds interpretation,MWI),也就是宇宙不止一個。他假設所有孤立系統的演化都遵循薛丁格方程式,波函數不會崩坍(Collapse),而量子的測量卻只能得到一種結果,也就是說,處於疊加態。艾弗雷特認為測量儀器與被測系統的狀態之間有某種關聯,稱之為相對態(relative state),測量帶來的不是坍縮,而是分裂(Splitting)的宇宙。對此物理學界的反應是異常的冷淡,1959年前往哥本哈根與玻爾見面,玻爾對此不作任何評論。獲得博士學位後,艾弗雷特進入美國五角大廈工作,後來成為 Lambda公司承包商。 艾弗雷特長年抽煙與酗酒,1982年以心臟病死於家中。艾弗雷特育有一子一女,艾弗雷特去世的同年,女兒服用大量安眠藥自殺。兒子 Mark Oliver Everett 沉迷於音樂,他對父親毫無感情,經常在歌里表現出對於父親精神頹廢的悲傷。艾弗雷特被《科學美國人》(Scientific American)譽為「20世紀最重要的科學家之一」。 科学史话 北大厉以宁有望获诺贝尔:中国根本不存在贫富分化 zz【八阕】英国《经济观察报》2007年5月8日讯:中国著名经济学家、北京大学厉以宁教授最近提出的新基尼系数理论在国际经济学界引起极大震动。
厉以宁教授的理论是,按中国现阶段城乡二元经济的情况来分析,先算出两个基尼系数:一个是城市的基尼系数,另一个是农村的基尼系数,然后再加权平均,算出一个总基尼系数。这个总基尼系数可以在一定程度上代表中国的贫富分化状况。 这种基尼系数计算方法的经济学基础是中国是一个城乡二元体系,这种体系是历史形成的。城乡居民的收入来源、消费方式、社会心理都有极大的差别,因而必须将二者分开计算。如果将二者混合计算,将夸大中国的贫富分化状况。 当然,这种城乡二元的基尼系数计算方法并不是终点,而是起点。中国的东部地区与西部地区的差别实际上类似于城乡二元体系。如果换个角度,不是从城乡,而是从地域角度,基尼系数的计算方法应该是计算一个东部地区的基尼系数,再计算一个西部地区的基尼系数,然后再将二者加权平均,算出一个总基尼系数。
依此类推,中国不同省份的发展状况是历史形成的,应各省分别计算基尼系数,再加权平均算出全国的总基尼系数。同一省份应分别计算下属各县市的基尼系数,再加权平均,算出该省的总基尼系数。同一县市的不同乡镇也应如此计算。 厉以宁教授的新基尼系数理论指出,以中国这么大的国家,这么复杂的社会发展状况,较好的计算方法是先计算中国最基本的社会经济单元??家庭的基尼系数,然后再由下向上,逐级加权平均,算出总基尼系数。只有这样的计算方法才能正确评估中国的贫富分化状况。 根据这种计算方法,中国目前的基尼系数将是一个低于0.2的数值。厉以宁教授表示,虽然有点匪夷所思,但是事实就是如此--中国不存在贫富分化问题。中国目前的问题恰恰是贫富分化太小,这表明中国目前仍然是一个绝对平均主义盛行的国家。必须彻底反对绝对平均主义,拉大贫富差距,中国人才有勤奋工作的压力和动力,GDP才能上去,中国才能进步。 厉以宁教授表示,虽然他本人提出的这一理论是基于中国当前的社会经济发展状况,但是该理论也同样适用于评估国际社会及其它国家的贫富分化问题。 基尼系数是一个衡量分配平等程度的指标,最初由意大利经济学家基尼于二十世纪初提出。该系数可在零和1之间取任何值。收入分配越是趋向平等,基尼系数也越小,反之,收入分配越是趋向不平等,那么基尼系数也越大。联合国有关组织规定:若低于0.2表示收入绝对平均;0.2-0.3表示比较平均;0.3-0.4表示相对合理;0.4-0.5表示收入差距较大;0.6以上表示收入差距悬殊。 又讯:中国著名经济学家厉以宁教授最近提出的新基尼系数理论获得国际经济学界的广泛好评。近日,英国著名经济学家萨缪尔森称赞厉教授的新基尼系数理论是自该指标问世以来,对该指标最伟大的理论创新。萨缪尔森对厉以宁教授佩服得五体投地,连连称赞厉教授的成果“空前绝后,石破天惊”“真是西方不亮东方亮啊”。他称赞厉以宁教授提出了一整套极为出色的评估中国的贫富分化指标的方法??众所周知,中国自改革开放以来社会经济情况极为复杂,经济学界对中国贫富分化状况并无一致看法,也没有成熟的评估方法。多名世界知名的经济学家表示,鉴于厉以宁教授对快速消除愈演愈烈的中国乃至全球贫困现象的伟大贡献,将一致推荐厉以宁教授为本年度诺贝尔经济学奖候选人。 著名经济学家卡特斯表示,厉以宁教授极有可能获得本年度诺贝尔经济学奖。他说:"我们期待这一时刻的来临。 虽然大家都眼睁睁地看到武大郎的身体只顶到姚明的屁股上面一点,比姚明矮了一倍还多,可是这些都是大家的错觉,我能用科学手法证明武大郎和姚明实际上差不多高。 我把武大郎和王矮虎划为一组,把姚明和穆铁柱划为一组。武大郎和王矮虎的身高相差6厘米,姚明和穆铁柱的身高相差4厘米,这样,我来个一平均,6加上4然后除以2,这样我就算出了他们四个人身高的平均差距为5厘米,所以武大郎和姚明的身高相差5厘米,俩人差不多高。 这是我的独特的最新研究成果,大家看看,是不是也能石破天惊,震动整个世界?就在我正得意,准备拿诺贝尔大奖的时候,没想到,遥远的北京,竟然还有一位与我取得了相同的成果,我感到压力很大。 昨天,听说厉以宁大师在基尼系数的算法上另辟蹊径,纠正了以往算法的错误,取得了飞跃的成果,还获得了诺贝尔大奖的提名。他的成果是:算基尼系数时,应该城市和农村分别计算,然后取什么加权平均。他的这个成果看似很深奥,很能唬人,其实和我的算法一样,真是英雄所见略同啊。 不过,要说这个厉以宁大师,毕竟还不行,比起我来,他还得算是个小儿科,徒弟辈的,他的算法还有缺陷。行家一伸手,便知有没有,我一眼就能看出他的缺陷来。 基尼系数最好的算法应该是:应该把富人和富人划在一起算,中产阶级划在一起算,所有的穷人划在一起算。这样,富人这一部分的基尼系数必然接近于0,中产阶级这一部分的基尼系数也必然接近于0,穷人这一部分的基尼系数也必然接近于0,这样一取他的那个平均,全国的基尼系数就接近于0了。这是最好最正确的算法。 这个算法是我的独到发现,为了申请专利和大奖,我还给他取个名字,叫“梯田算法”。梯田大家都见过,第一层梯田上的庄稼几乎一样高,第二层梯田的庄稼也几乎一样高,第三层梯田的庄稼也几乎一样高,于是我们就能证明整个梯田的庄稼是几乎一样高的。 厉以宁没能把这方面上升到这样的理论高度,这就是他比我差的地方了。 厉以宁语录精粹 1、什么叫小康,小康概念要拥有两套房,应该鼓励中国人购买两套房,在家住一套,出去休假时住另一套。 2、中国的贫富差距还不够大,只有拉大差距,社会才能进步。 3、中国穷人为什么穷,因为他们都有仇富心理。 4、12亿农民和下岗工人是中国巨大的财富,没有他们的辛苦哪有少数人的享乐,他们的存在和维持现在的状态是很有必要的。 5、中国股市很健康,早晚冲上三千点。 6、中国应该持续加大积极财政政策力度,因为不这样做,中国的GDP就要掉下来,就会有更多的工人失业。 7、中国应该用就业促进就业,因为有一批人就业了,赚了钱他马上会花掉,另外的人就有了赚钱的机会,很多人失业不是坏事。 8、在改革过程中,国有资产的流失是必然的,不必大惊小怪的。 9、房价涨的快是好现象,说明居民的收入多了。以前投资的房产升值了,是好事。 10、中国处于发展中阶段,重工业化是必经阶段,对环境的污染势必难免。但我们获得了收益。 11、中国不应该建成福利社会,否则人们便没有危机感,不好好工作。 12、我建议取消所谓的养老保险、失业保险、工伤保险等等福利,目的是保持大家的工作热情和能力。 13、我要为富人说话,不是为了讨好富人。今天有些人骂富人,好像是给穷人出气,其实他们是害了穷人。 14、中国农民要不要害怕当中产阶级。 15、“经济学家”要顶住互联网压力。 16、中国目前为什么穷人上不起大学?是因为收费太低。 17、国有资产要就是一碗饭,要往上面吐吐沫。 18、我们不能低估舆论对中国企业生存发展的危害性。 19、郎咸平很无耻! 20、我知道我做的是得罪人的事情,会遭人骂的,但是我不在乎!! 21、下岗工人到农村去! 相比北大张维迎院长,厉教授恐怕甘拜下风,北大啊北大,你到底怎么了? 张维迎语录: 1.“教育及医疗是否应产业化?中国目前为什么穷人上不起大学?是因为收费太低。 2.“改革使得相对利益受损最大的应该是领导干部,其次是工人,接下来是农民。改革的基本前提是尊重既得利益。只有做大蛋糕,才谈得上补偿。” 3.在公有制下,官员索取剩余可能是一个帕累托改进;因为它有利于降低监督成本,调动官员的积极性。私人产品腐败的存在,对社会、经济发展来说即使不是最好的,也是次优的。第二好的。 4. 反腐败力度要把握适当、要非常适度,如果力度把握不适当,间接带来的负效应也非常大。 5.只要抓总量增加,不必管分配。发展到一定程度,一切问题都会解决。 6. 顾雏军出事之前,振臂高呼“要尊重为这个社会创造价值的人”;顾雏军被捕之后,“我和他根本不熟”。 再看香港大学郎咸平教授的言论。这个世界似乎很奇怪,我已经彻底糊涂了,到底谁是资本主义社会的教授,谁是社会主义社会的教授。。。。。。 ・我主张的精英go-vern-ment是以民为本的go-vern-ment,法治化的目的不是讨好利益集团 ・我绝不是在为某一阶层代言,我惟一的目的是,呼唤寻求一个公正的、制度化、法治化环境 ・我反对‘国退民进’,即使企业家干得再好,也不能把企业送给他! ・香港人只在乎股票赚多少钱、房地产什么时候涨,你在那里谈深层次的理念,人家不想听。于是想“转战”大陆。 ・ 保姆论:保姆把主人的家收拾干净,却摇身一变成了主人。所谓收购,用的还是主人的钱(向银行贷款)。go-vern-ment的行政干预确实应该退出市场,但并不意味着国有资产就应该退出市场 ・我的梦想就是坚持自己的学术信仰,并用自己的所学对中国的改革与发展有所帮助。经过这一次事件后,我认为自己可以发挥更大的作用。事实上,我批评企业的一些行为,也是希望对中国的企业有所帮助。企业都是逐利的,他们要成功,必须遵守经济规律。我批评德隆,是因为我认为它违反了规律,你要多元化,必须行业互补、保持现金流稳定,如果遵守这些规律,就不会崩盘,而是有可能像中信泰富、李嘉诚那样走向成功。 库克兄妹 办社交网站聚300万用户 zz2005年,时年15岁的美国女孩凯瑟琳·库克和17岁的哥哥戴夫·库克翻阅高中毕业纪念册时,产生了将纪念册搬上网络的想法。于是,他们说服兄长杰夫,投资25万美元,帮助他们建立了MyYearbook.com社交网站。
尽管许多投资者希望MyYearbook.com能将总部从新泽西州的斯基尔曼迁至纽约,并希望能在用户个人信息页面添加广告内容,但库克兄妹坚持自己的想法,拒绝了这些要求。 2006年,网站从创投公司募集到410万美元,此后开始业务大发展,迪士尼公司、美国广播公司(ABC)、露得清公司等纷纷成为其广告客户。现在,My Yearbook.com受到众多年轻人热捧,在全世界拥有300万用户。凯瑟琳说,现在网站的年收益达到“7位数”。 对于来自MySpace和Face-book等知名社交网站的竞争,凯瑟琳并不担心。她说网站主要针对高中学生,并且随时切实听取他们的建议。 创业体会 “我们的网站主要针对高中学生,我们切实听取他们的建议。”
哪里来的穴位?哪里来的经络?德国最新研究报告 zz王澄医生 2007年9月25日
纽约《世界日报》2007年9月25日刊登了美联社的24日报道《治腰痛,真假 德国的这个大型的实验结果和美国医生观测的结果完全一致。针灸对某些病 今天我们要质问专门给皇帝炼“经络”达15年的程莘农院士,哪里来的穴位? 最近我看到一篇报道,中国的一个穷人家的女儿考上了大学,她的多病的妈 我们在2006年《建议中医中药退出国家体制》一文中明确提出,为了维持社 但是,不是所有的中医都可以拍拍屁股就走人的。一个是程莘农。另一组人 附件1:于宗瀚:人体内哪里有什么‘经络系统’----一个“民族败类”这 附件2:(全文) 德国研究显示,假的针灸和真的针灸在治疗腰痛方面一样有效。图为芝加哥 【美联社芝加哥二十四日电】一项新的研究发现,假的针灸和真的针灸在治 这项研究24日刊登在「内科医学档案」期刊上,其共同作者德国波鸿鲁尔大 在这项历来最大的针灸治腰痛实验中,1100名病人被随机分配接受针灸、假 未参与这项研究的芝加哥洛许大学医疗中心的詹姆斯?杨(James Young)医生 马里兰大学补充医学主任柏曼(Briar Berman)说,真假针灸都有效的原因, 在美国,有些健保计画对某些病支付针灸费用,但需事先核准,杨医生说, 2月25日 女性健康话题及常用英语 zz女性保健话题主要涉及乳房健康,妇科健康,怀孕,月经间期阴道不规则出血,停经,痛经,月经不调,经前综合症,阴道炎,真菌感染等常见议题。
2月21日 Complex systems: Ecology for bankersThere is common ground in analysing financial systems and ecosystems, especially in the need to identify conditions that dispose a system to be knocked from seeming stability into another, less happy state. Robert M. May, Simon A. Levin & George Sugihara doi:10.1038/451893a Discovery of 40Mg and 42Al suggests neutron drip-line slant towards heavier isotopeshttp://www.nature.com/nature/journal/v449/n7165/full/449992a.html
Nuclear physics: Neutrons cross the linePaul-Henri Heenen1 Top of page
AbstractFor most atomic nuclei, the maximum number of neutrons that can be bound is unknown. The discovery of two neutron-rich nuclei — and the confirmed absence of others — might help solve this conundrum. Relativity: Still special ztGiovanni Amelino-Camelia1 Top of page
AbstractIs special relativity a clapped-out classical theory, to be replaced by a shiny new quantum model as soon as possible? On the contrary, it would seem: the theory still has a youthful ability to surprise us. Since Albert Einstein introduced it to the world in 1905, the special theory of relativity has embodied the journey of modern physics from an 'intuitive' description of the world to a deeper level of understanding — an understanding at first profoundly baffling to established ways of thinking. Concepts such as the equivalence of mass and energy, embodied by the formula E = mc2; the existence of an unbreakable speed barrier, the speed of light in vacuo, c; and the paradox of two twins who, by dint of experiencing different accelerations through space, can age by different amounts, have all stamped themselves on the public's consciousness (Fig. 1). At the same time, special relativity has provided a reliable description for an ever-growing list of physical phenomena. Figure 1: Einstein equals most celebrated, squared.
The equation embodying mass–energy equivalence has become, along with its creator, the most recognizable symbol of modern physics — here on a German stamp to commemorate the 2005 'Year of Physics', the 100th birthday of special relativity.High resolution image and legend (51K) Writing in Physical Review Letters, Cubero et al.1 add to that list, establishing how special relativity affects certain equilibrium properties of a gas of idealized particles. The work is symbolic of special relativity's odd position in the pantheon of modern physics theories: continuously tested and always successful; yet also disparaged as not really 'belonging' in the grander scheme of things. To physicists, special relativity was only really ever a fundamental theory for 11 years: in 1916, it ceded that title to Einstein's general theory of relativity. General relativity incorporates special relativity's maximum-speed principle into a comprehensive theory of gravitational phenomena, and through that arrives at a description of gravitational acceleration as a consequence of the curvature of space-time. Special relativity is thus a humble 'effective theory', valid only as an approximation under certain conditions — specifically, that gravitational effects such as the curvature of space-time can be ignored. But, as luck would have it, physicists have devoted most of the century since Einstein first dreamt up his relativity to studying the quantum properties of particles in just such cases. The particle physicist at a laboratory such as CERN does not need to worry about the local topology of space-time when smashing particles together: particle physics' ultra-successful 'standard model' is built on the special, not the general, theory of relativity. Since the end of the 1990s, however, the blanket application of special relativity in these instances has come under renewed attack. The reason for this is that gravity, in its general-relativistic description, is the only one of the four fundamental forces of nature that is still described using the rules of classical mechanics. Pursuing the hypothesis of a 'quantum gravity', one encounters the possibility of small, but non-negligible quantum-curvature effects, even where the average curvature is zero. This could have practical implications for, say, the observation of objects in the distant Universe. The particles that we observe from so far away (mainly photons of light) propagate for billions of years, and quantum-curvature effects, although individually tiny, could accumulate to an appreciable effect that might, for example, affect our estimates of the objects' distance. But in all the astrophysical tests so far performed to test this hypothesis, special relativity comes out tops, with no evidence of deviations from its predictions. A more definite picture will emerge only after other crucial tests are performed, such as In fact, rather than discovering regimes to which special relativity does not apply, we are actually learning how to use it to describe even more areas of physics. Cubero and colleagues' analysis1 of the special-relativistic equilibrium properties of a gas of particles is a case in point. Although Einstein's original formulation provided straightforward prescriptions for attributing special-relativistic properties to each particle in such a multi-particle system, it has not always been easy (and has sometimes been terribly hard) to derive from these properties a macroscopic, statistically valid description of the system. The authors find a clever and reliable way to simulate numerically a dilute, one-dimensional gas consisting of two species of particle, and study macroscopic properties such as temperature and the velocity distribution of the particles. The statistical distribution of the particle velocities in the gas that emerges clearly favours a description proposed2 on the basis of a maximum-entropy principle that has been criticized for lacking explicit compatibility with relativity. The authors also succeed in introducing a concept of 'proper' temperature such that, in agreement with the principles of special relativity, observers moving differently with respect to the gas will agree on the temperature's value. As so often happens in the development of young theories — at 100 years old, special relativity is still looking remarkably youthful — these results clarify some issues, but also present new challenges. In particular, the authors' analysis must be generalized from one to three spatial dimensions, the number we really care about. This will require getting rid of the simplification introduced by the authors that the point particles in the gas interact only when they actually touch. In one dimension, touching collisions are rather frequent, and this approximation is appropriate; but in three dimensions, contact collisions would not be frequent enough to allow the establishment of a definite temperature. For a complete description, interactions at a distance must also be considered. Such caveats do not detract from the success, exemplified by Cubero and colleagues' work1, of special relativity in characterizing the properties of complex systems. Even those of us speculating about a quantum version of the theory, and at present concentrating on very simple systems, might do well to take a lesson from that — this theory's retirement might be some time coming yet.
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