2020年9月16日星期三

生命的意义是什么?

知乎问题:既然所有的生命都要死亡,那么生命的意义是什么?

这是一个很大的问题,也是一个不容易回答的问题。而且存在很多不同角度的回答。这样的回答,从大到全宇宙的上帝视角,到全体生命的精神内涵,到智慧生命的认知角度,到人类社会的方向,到社会组织结构(大到国家,地区,小到社区,家庭)的层次,一直小到个人的体验,都可能千差万别。对生命的意义的回答还依赖不同学科的探讨:自然科学上的,社会学的,哲学的,文学的,艺术美学的,生物学的,甚至个人体验的,都可能反映了问题的不同侧面。

这里我们利用现代科学特别是物理科学的空前进展所给予我们的启示来讨论生命的意义。

2020年9月6日星期日

广义相对论和量子理论的矛盾是什么?

这大概算是在憧憬一种大一统理论之下的误解。其实广义相对论(general relativity)和量子理论(quantum theory)没有不可调和的矛盾。根据最新提出的的镜像世界理论(mirror matter theory),特别是在动态时空演化下的超对称镜像模型(Supersymmetric Mirror Models),广义相对论描述的是时空维度暴胀(inflation)后量子涨落被平滑后导致的平均场效应,即暴胀后平滑的时空几何。在这种意义下,这两种理论完全相容并对我们的宇宙做出一致的描述。

2020年9月4日星期五

为什么物理学的突破放缓了?

知乎问题:为什么物理学的突破放缓了?

其实从某些物理分支学科来看,比如凝聚态物理及其他量子应用物理的角度来看,最近几十年的发展非常迅猛。但人们更关心的可能是更基础的物理理论体系的划时代的突破。出于人类天生的探索本源的好奇心驱使,而且基础物理建筑在人类理解自然和科学认知的顶端,所以它的突破更容易为人们所津津乐道。然而其他下级物理分支学科尽管受基础物理进展的影响但事实上是不能从基础物理完全导出的,即使原则上也不行。关于这方面的讨论,可以参见这篇通俗文章:“No single unification theory of everything

2020年8月29日星期六

镜像世界探秘3——模型建立与中子寿命和暗物质之谜

本文基于如下论文:“Neutron oscillations for solving neutron lifetime and dark matter puzzles

这篇论文通过对中子反常寿命和暗物质之谜的解决得以成功建立了一个相当精确而且自洽的镜像世界模型(Mirror Matter Model)。它同时也解决了之前一篇博文(镜像世界探秘2)谈到的恒星演化和元素合成之谜。

中子,于1932年由Chadwick首先从实验上发现并于1935年获得诺贝尔奖。中子和质子一起组成了所有元素的原子核。但自由中子是不稳定的,它的寿命只有大概15分钟,然后就会通过我们唯一已知的方式衰变成一个质子,一个电子,和一个反中微子(即β decay)。

前文提到新镜像理论一个主要的贡献就是新中子振荡(n-n’)模型的提出。关于普通-镜像中子振荡(n-n’)的想法很久就有了。但它真正引起人们注意的是由于最近几年有关中子寿命反常的测量。还有另一种中子振荡是指更早期的认为正反中子互相转化的想法。

2020年8月28日星期五

知乎物理问答

说起来张益唐还是我的北大校友学长。几年前第一次得知他在孪生素数猜想上的突破性贡献时,对于他的际遇有一种莫名的共鸣震动,也就是所谓的“于我心有戚戚焉”。他的例子对我未尝不是一种莫大的鼓励,对于几年后实现我自己的突破肯定有些影响。及至这两年多来的经历,我不免又生出了很多感概,遂成此文 。。。阅读全文
长期坚持自己最喜欢的问题的科学研究对做学术的人特别是年轻人常常是一个既美好又危险的事情。如果个人所爱恰恰是符合主流研究规范的话,那么恭贺你,你会顺利成长为一个标准的主流科学家。如果你的研究所爱特别另类,那么也恭喜你,因为这可能是具有颠覆性的创新研究。然而你可能未必完全清楚你所面临的巨大风险 。。。阅读全文

2020年8月26日星期三

物理学还会有划时代意义的突破吗?

在写当前的突破之前,我们先来回顾过去:

现代物理的第一个划时代突破大概要算伽利略(Galileo)首先把物理奠基为一门实验的科学。接下来是牛顿(Newton)的运动定律和他的万有引力的两大发现。这奠定了牛顿在物理乃至科学上的不可动摇的地位。

2020年8月15日星期六

镜像世界探秘2——恒星演化和元素合成之谜

对恒星演化和元素合成之谜的长期思考是直接导致我着手建立新的镜像世界理论(Mirror Matter Theory)的原初动力和依据。

元素合成是核天体物理的一个主要研究方向。所有元素的起源可以分成两大情形。第一个就是在宇宙诞生之初的轻元素的合成(包括氢、氦、锂等等)。Gamow是提出宇宙大爆炸理论的先驱。他和他的学生Alpher最早做出了大爆炸核合成(Big Bang nucleosynthesis)的计算并于1948年发表在了他们著名的αβγ论文。为了凑成希腊语的前3个字母(αβγ),Gamow在论文里把大物理学家Bethe也加为作者,这让作为学生的Alpher很是郁闷。囿于当时局限,他们以为大爆炸可以合成所有的元素。事实上,由于不存在稳定的原子量为5和8的同位素,大爆炸核合成只能形成最轻的一些元素(大约四分之三的氢、四分之一的氦和极少量的其他轻元素)。

镜像世界探秘16——手征配对凝聚与高温超导

这篇文章可以算是镜像世界探秘系列里的一个外篇。属于无心插柳柳成阴的一个结果。其核心的思想来自镜像理论中的“手征凝聚(chiral condensation)”概念。传统的 BCS 超导理论由Bardeen,Cooper,和 Schrieffer 于1957年建立。非传统超导体,即...