淡定淡定~~

2008年9月30日星期二

【慢速VOA】2008-09-29

发贴心情 【慢速VOA】2008-09-29
Trying to Contain the Credit Crisis(2/2) ( 本次听写约174词 )

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2008-09-29
In the speech in July, (Treasury Secretary Henry Paulson) said we need creat a resolution process that ensures the finanial system can withstand the failure of a large complex financial firm. He said, that today, expectations that the government will (intervene) to prevent a failure are based on two (concerns). These concerns are that a company may be too intercennected to fail or to0 big to fail. Policy makers, he said must take steps because the tools now available are limited. This week while the government agree to help AIG, it refused a (bailout) for a big investment bank Lehman Brothers. That force Lehman to seek bankkruptcy (court) protection from it's (creditors).
The united states had five big, independent investment banks before the credit crisis (began) more than a year ago. Now Lehman has (failed). (Merrill Lynch) agreed on Sunday to (sell itself to) bank of America and (the Fed) agreed in March to provided 29 bilion dollars in (loans) for the sale (of Bear Stearns). The two left are Morgan Stanley and Goldman Sachs.

2008年9月28日星期日

【慢速VOA】2008-09-28

Trying to Contain the Credit Crisis (1/2) ( 本次听写约199词 )

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2008-09-28
The federal reserved* and other major centre banks poured extra money into finacial market on Thursday. The in was to help * investors and persuade nervous banks to lend to which other. President George Bush canceled travel plans and stayed in Washington on Thursday to make the economic advises about the finacial crisis. He made a brief public statement on the extra marry* measures taken by federal government in recent weeks. He said is * will continue to act to strengthen finacial market and improve investor confidence. Last week, the government took control of the nation's two bigest housing finance companies. And this week, the federal agree to lend up to 85 bilion dollars to the nation largest insurance company AIG the american international group. In return, the government hold only 80 percent of AIG * interest on the two-year along. President Bush says the * AIG could* cuts severe problems in finacial markets and * other parts of economy. AIG got into deep trouble on the insurance policies that provided for security * to * homeload*. It has * every major financial company in the unite states. And operator* in more than one hundred thirty companies.

Feynman规则中的一些概念总结

1、Ø4理论(Phi-4 Theory)
a、外点(External point):和传播子相关,只有一条线相连的点,如DF(x-y)中的x、y;
b、内点(internal point):和传播子相关,有四点线相连,如DF(z-z)中的z;
c、顶点(vertex):在有四条线相连的时候,该点有叫顶点;
d、不联通(disconnected):和所有的外点都不联通;
e、外线(external line):和一个顶点相连的线(初态和场算子的收缩);
引出一个一般原理:
仅仅是那些完全联通的图,也就是所有的外线都相互连接的图,才对T矩阵有贡献。
f、真空泡(vacuum bubble):起点、终点为同一时空点的传播子;
g、外腿(external leg):外线上有一个或多个真空泡的外线;
f、截断(amputation):从外腿的一个端点(外点)开始,找到这样一个点,在该点处截断的话,使得所有包含真空泡的腿变成外线,也就是把包含这样的真空泡的图形部分去掉;
就先总结到此处吧,以M.E.Peskin的书为参考书。

Peskin's An Introduction to QFT

Peskin的书应该说是一本好书,我想凡是认真读过的人都回这么认为的,这段时间一直和张师兄学习QFT(主要是跟他学),每次读到一些语句的时候都会情不自禁的说:太妙了,尤其对我这样还是外行的人来说。这是一本一读就不想放下的书(成都,一个来了就不想离开的城市)。以前读过卢里的书,感觉是入门的好书,从开始一直读到QED部分结束,后面就没有读了(为了应付考试罢了),前后化了20多天,感觉是对QED有所了解了,但是呢,什么东西都不会算,不知道能用来干什么,当然这并不能掩盖卢里的书是一本入门的好书,仅仅是入门用而已。
Peskin的书不一样,对于Feynman Rules的讲解非常清晰,尤其是对于非相对论极限的过渡,这样就让人认识到一个理论的这种延续性,也对相关的物理意义的认识更为明确,如Yukawa Petential以及 Colomb Potential的非相对论极限下的计算。
对于QED就暂时总结到这里吧,以后想起的时候再写。
这是一本开始读了就不想放下的书。

上次遇到的问题,解决咯-粒子手性问题

上次和张师兄讨论这个问题化了一些时间,现在基本上搞清楚了,做了个总结。

当时讨论过程中还举了包子和狗的例子来描述这个问题。


LHhand


场论中遇到的一个问题

这个星期本来是在看AFT的,但是在Chp5的时候遇到了一个严重的问题:
v的左手旋量对应的是右手正电子
v的右手旋量对应的是左手正电子
但是书上没有说:
u的左、右手旋量对应的是什么手的电子呢?
然后在Chp3-section5中看到螺旋度算符h
for particles,
h=+1/2 corresponds to right-handed particle,
h=-1/2 corresponds to left-handed particle,
So, h actson the v, we can get the conclusion upon,
and h acting on the u, but we got the same conclusion,
I'm sure the last conclusion must be a mistake.
But I don't konw why.
Finally, I have a question,
let a Positron moving along the axis z,
What's the orientation of this particle's momentum?
现在只能查下 J.D.Bjorken's relativistic quantum mechanics了,手头只有这本书了,
唉。。。。看了一个星期的群论了,要尽快回到场论上来,
祝福自己下^_^,
也祝福**今年事事顺利,明年考试成功~!

开心一下,一个月前把Peskin的书的第一部分终于整完啦~!

2007-11-1

一个月前,终于把Peskin的书的第一部分整完了,当时就想发个日志纪念下,结果拖到现在了。补充纪念。

对于quantization method of Functional integrals 显然要比正则量子化方法要简洁强大的多,刚看到标量场的量子化的时候,得出一个感觉:场用泛函积分量子化的方法的时候就是要找一个传播子,而传播子的计算 就是要找一个“配分函数”,也就是生成泛函。找到了生成泛函,然后进行一个场漂移,就可以很简洁的写出一个传播子计算的方程,只要对该方程进行两次泛函微 商就可以得到两点,四点,六点......关联函数,当然这里描述的过程还是仅仅限于标量场,如果是旋量场的话要用到Grassman数,如果是电磁场 (最简单的规范场),可以用Faddeev-Popov的量子化方法(后面两个场的量子化当然也是要算出传播子)。前面提到了在标量场中的量子化过程,只 有偶数个点的关联函数可以计算,这个在泛函积分中的Gauss积分公式中是很明显的事实,因为对于技术个点的积分要不相互抵消,要不就是被积函数是奇函 数,所以总是为零。

继续努力~!鼓励下自己~~!

很希望快点把重整化整完,这样就可以开始规范场部分了,那就更有趣了,而且整完规范场尤其是QCD相关内容就可以做工作了,期待中。。。。。

现在已经遇到了Schwinger-Dyson equation了,赶紧看,就可以开始看QCD有效理论的东东了~!

好了,今天就先写到这里,下次可以总结下泛函积分和路径积分两个名称的一点区别(本质上是没有区别的)

Peskin书中的几个作业

附件中是几个作业。

里面包含的是pdf格式的文件。

其中一个是关于QED的,一个是关于Supersymmetry的。


PDF 文件下载

Peskin书练习5.2解答

Peskin书后面的联系5.2,涉及到两个Feynman图,由于eps图片插入到Latex的过程中有点点错误,没有处理。另外,两个图形之间是相减的。

PDF文件下栽


看顶点矫正的一个感觉

很奇怪,为什么在顶点校正中,一会儿需要的时候就Pauli-villars regularization,搞出一个重光子,一会儿引入(需要的时候)光子small nonzero mass 计算方面的技巧性太强了,下次把这个总结下。

微分几何笔记讨论班的粗略总结Chp7-4

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7.5 Holonomy

Holonomy group is a group that is linear transformation of coordinates in the tangent space.
If the affine connection is a metric connection, in other words, that the length of vector is not changed. We can know that the holonomy group is a subgroup of SO(m), where m is the dimension of the manifold.
So we have a question: why do we need the holonomy group?
感 觉从计算Riemann curvature tensor 开始,计算量都特别大,而且有的概念也不是能够搞得很清楚,因此觉得有必要把 connection 的种类, Riemann tensor, Rich tensor, scalar curvature 等概念以及相关的计算进行总结。


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形式因子总结-1

factor1.rar


形式因子(Form Factors)

关于场强重整化 Z2和F1(q2)之间的联系。

其中说明了,为什么\delta F_1(q^2)要减去 \delta F_1(0),事实上后者是Z2 有点凑出来的感觉,不过,书中提到后面会给予证明,那就在“形式因子总结-i”中给出吧。

微分几何笔记讨论班的粗略总结Chp7-3

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7.4.5 Riemann curvature tensor with Levi-civita connection

We must remember the Christoffel symbols and it can be written out according to the metric.
In excise 7.10,
1. According to the distance, the metric elements are g_{rr}, g_{\theta\theta} and g_{\phi\phi};
2. Write out the Christoffel symbols,
3. At the k position, we have k=r,\theta,\phi, so we can divide the connection to three kinds of situation. During the calculation, the symmetry can be used to simplfy the work;
4. calculate the Riemann curvature tensor etc.
5. The second Bianchi identity has not be verified.
6. On page 270, contracting the indices has two ways, \delta^{\mu\nu} or g^{\mu\nu}, then we can get the einstein tersor.
7. The exercise 7.12 and 7.13 should be finished, and We will release it in a pdf docment.

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微分几何笔记讨论班的粗略总结Chp7-2

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Chp7. Riemmannian Geometry

7.4.2

The projection method is just like in the 3-D geometry,
at both endpoints, we can draw two lines that are vertical to the tangent plane. There exits a unique connection which has vanishing torsion。
7.4.3

In the example 7.4, we note the metric is diagonal and the elements are constant. After we write down the metric, we can solve the curve equations by geodesic equations.
x' is a tangent vector, in eq.(7.58).
Eq.(7.59) is just as same as the Euler-Lagrange motion equation in the QFT. It's a variational problem. The method is same. So we compute the geodesic equation, then the Christoffel symbols(Levi-Civita connection) can be calculated.
7.4.4 The normal coordinate system

In this section, p is a initial point of a vector. Point q is in the neighbourhood of point p, so the tangent space of q is just the tangent space of p(p is near q). Then the vector pq is in the tangent space of point p, obviously \phi(p)=0 that is the vector pp=0. We note c(0)=p, c(1)=q, from \phi(q)=X_q^{\mu}, we can know \phi(r)=X_q^{\mu}t, where the point r is between p and q. Obviously the paramter t give a linear function, so introducing the normal coordinate system is a technology of linearizing space.
And now, we have a symmetric connection that implys the Riemann curvature tensor has a simple form.


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微分几何讨论班的粗略总结笔记-目录

微分几何讨论了一个学期了,现在是第二个学期开始讨论(人数从6变为4了...),以后就把讨论的笔记粗略的总结在这里....
参考教材 IOP, 2002
书名:Geometry, Topology and Physics
作者: M. Nakahara
这是一本好书!

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  • 微分几何笔记讨论班的粗略总结Chp9-5


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  • 微分几何笔记讨论班的粗略总结Chp7-1

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    微分几何讨论了一个学期了,现在是第二个学期开始讨论,以后就把讨论的笔记粗略的总结在这里....
    参考教材 IOP 2002 Geometry, Topology and Physics by M. Nakahara

    Chp7. Riemmannian Geometry

    1、黎曼流形和Pseudo-黎曼流形
    Riemannian manifolds 度規正定;
    Pseudo-Riemannian manifolds 度規不一定正定,比如 Lorentz metric.
    2、诱导度規
    M 是一个m维的 Riemannian manifolds, 是n维Riemannian manifolds N 的 sub-manifold, g_N是流形N的度規,so, the pullback map f* induces a metric g_M=f*g_N。
    3、平移
    在流形上平移,没有很自然的方法,因此我们要给一个定义,这样就就引入了联络\Gamma,这里要注意到的是,保持距离不变。
    4、仿射联络
    仿 射联络是一个映射,简单的说,把两个矢量映射到一个矢量,这样就可以更具体的算出在“平移”中得到的联络\Gamma,这里联络不是张量。这里平移给出了 一个定义:一条曲线c(t),其上任意一点的切矢量为 V(t),那么当X对V的仿射映射为0时,就说是:矢量沿着曲线c(t)平移。
    5、测地线
    如果上面的X取为何V一样,并映射到零,那么曲线C(t)称为geodesic。
    6、张量场的协变微商
    仿射对光滑函数,矢量,张量均可作用,在不同的坐标系下,可以得到两个坐标系中联络的相互关系,这是很重要的,可以证明一个量是联络还是张量。
    7、度規联络
    度 規联络在广义相对论中有重要的应用,当一个距离仿射到0的时候,我们可以得到该度規是 compatible,这是一个重要的概念,后面会根据这得到联络的对称性,即Levi-Civita connetion。根据此也可得到 torsion tensor & contorsion tensor。
    8、Riemann curvature tensor
    和前面的Affine映射不同,Affine是把两个矢量映射到一个矢量,而Rct是把两个矢量构成的张量即(2,0)型张量映射到一个矢量即(1,0)型张量,也可以是三个矢量构成的张量映射到一个矢量。
    9、Riemann tensor & torsion tensor的几何意义
    一个矢量沿着不同的路径移到同一个点后两个实例的差,即为Rt,一个矢量沿着两条无穷小的路径移动,把这两条无穷小的路径看作是矢量,那么移动后的两个矢量之差即为他torsion tensor,Rt=0,但torsion不一定为0。
    10、可平行化
    m维流形,在流行上处处存在m个矢量线性无关,那么我们称这个流形是parallelizable。比如说Lie Group。
    11、Levi-Civita connections
    对于(Pseudo-)Riemannian manifold 而言,如果metric is compatible,那么,存在且唯一一个联络就是Levi-Civita connections。这里最重要的条件是 compatible metric g。

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    微分几何笔记讨论班的粗略总结-目录

    微分几何讨论了一个学期了,现在是第二个学期开始讨论(人数从6变为4了...),以后就把讨论的笔记粗略的总结在这里....
    参考教材 IOP, 2002
    书名:Geometry, Topology and Physics
    作者: M. Nakahara
    这是一本好书!

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  • 微分几何笔记讨论班的粗略总结Chp7-5

  • 微分几何笔记讨论班的粗略总结Chp7-4

  • 微分几何笔记讨论班的粗略总结Chp7-3

  • 微分几何笔记讨论班的粗略总结Chp7-2

  • 微分几何笔记讨论班的粗略总结Chp7-1

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  • solution to Polchinski's exercise chp2-13

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第13题答案。
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    solution to Polchinski's exercise chp2-12

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第12题答案。
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    solution to Polchinski's exercise chp2-11

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第11题答案。
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    solution to Polchinski's exercise chp2-9

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第9题答案。
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    solution to Polchinski's exercise chp2-8

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第8题答案。
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    solution to Polchinski's exercise chp2-7

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第7题答案。
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    solution to Polchinski's exercise chp2-6

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第6题答案。
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    solution to Polchinski's exercise chp2-5

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第5题答案。
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    solution to Polchinski's exercise chp2-4

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第4题答案。
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    该问题另外一种处理方法是,直接对e^{ikX}而不是指数部分Tylor展开,附件中没有处理这种情况,不知道那种是对的。

    solution to Polchinski's exercise chp2-3

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第3题答案。
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    solution to Polchinski's exercise chp2-2

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第2题答案。
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    solution to Polchinski's exercise chp2-1

    这是Polchinski第一卷第二章的课后练习第1题答案。
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    用 JaxoDraw在latex中画费曼图!



    步骤:
    1、先在网上下载一个JaxoDraw软件;
    2、安装好后画出一个图(大多数费曼图都可以画);
    3、然后选择"file"——>"Export"——>选择“latex”,点击“Preview”,然后用鼠标选中内容,拷贝,粘贴到winedt中,然后编译,再"dvi2ps",然后"ps2pdf",就可以看到图形了。
    优点:用该软件可以用鼠标画图,方便快速,便于修改,在latex代码中细调,无需额外用 mp,mf 等编译。还有对于弦理论中的一些图形该软件也很方便的画出。


    注:一定要把“axodraw.sty”放到latex的源代码的同一个文件夹中。
    这里给axodraw.sty下载。

    和下面的代码的latex文件放到同一个目录编译即可。(pdf文件中才能正常显示图形)
    例子:

    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    %%% LaTex file generated by JaxoDraw-1.3-2
    %%% CreationDate: 4/5/2008
    %%% Make sure you have the axodraw package installed in order to proceed!
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    \documentclass[a4paper]{article}

    \usepackage{axodraw}
    \usepackage{pstricks}
    \usepackage{color}
    \setlength{\oddsidemargin}{0pt} \setlength{\evensidemargin}{0pt}
    \setlength{\topmargin}{0pt} \setlength{\headheight}{0pt}
    \setlength{\headsep}{0pt} \setlength{\topskip}{0pt}
    \setlength{\footskip}{0pt} \setlength{\textwidth}{\paperwidth}
    \addtolength{\textwidth}{-2in} \setlength{\textheight}{\paperheight}
    \addtolength{\textheight}{-2in} \pagestyle{empty}


    \begin{document}


    %%JaxoComment:
    %%JaxoScale{1.0}


    \begin{center}
    \fcolorbox{white}{white}{
    \begin{picture}(267,237) (97,-35)
    \SetWidth{1.0}
    \SetColor{Black}
    \ArrowLine(281,125)(363,193)
    \SetColor{Black}
    \ArrowLine(276,27)(276,122)
    \SetColor{Black}
    \ArrowLine(276,26)(364,-32)
    \Photon(280,124)(176,125){2.5}{4}
    \SetColor{Black}
    \Photon(276,25)(172,26){2.5}{4}
    \ArrowLine(175,28)(175,123)
    \SetColor{Black}
    \ArrowLine(176,27)(103,-34)
    \ArrowLine(175,125)(107,190)
    \SetColor{Black}
    \DashLine(163,135)(164,15){10}
    \DashLine(152,146)(152,4){10}
    \DashLine(291,130)(291,18){10}
    \DashLine(306,143)(306,8){10}
    \Text(208,7)[lb]{\Large{\Black{$\rput[lb]{5}{p-k}$}}}
    \Text(220,132)[lb]{\Large{\Black{$\rput[lb]{5}{k}$}}}
    \Text(114,183)[lb]{\Large{\Black{$\rput[lb]{5}{P/2}$}}}
    \Text(324,169)[lb]{\Large{\Black{$\rput[lb]{5}{P/2}$}}}
    \Text(326,-35)[lb]{\Large{\Black{$\rput[lb]{5}{-P/2}$}}}
    \Text(99,-32)[lb]{\Large{\Black{$\rput[lb]{5}{-P/2}$}}}
    \end{picture}
    }
    \end{center}


    \end{document}

    做理论物理的两类人

    做理论物理的分成两类人,
    1、挖坑的;
    杨振宁,挖了一个规范场这个大坑,灌水者中出了t'Hooft,D.Gross,坡力徹等火药奖获得车,挖坑的水平堪称一流。
    Swarz 挖了弦论这个坑,他为了挖这个耗费了10数年的时间,做了若干博后,最终把一个小坑搞成个太平洋。搞得现在只要自认为有点智商的,纷纷想往这个坑里灌水。 Witten、Polchinski、Madlcena等既是灌水高手,一流的挖坑高手。最不厚道的是Witten自己挖的坑,基本上自己灌水,这还不 算,把别人好不容易挖的坑也使劲的灌,高手就是不一样,他灌了,别人都没得灌了,因此有人说他是个坦克,还不如说是灌水王^_^,确实不厚道~!
    2、灌水的。
    暂时没有想起来。

    zz为纯科学呼吁 by 罗兰

    为纯科学呼吁 By罗兰
    A Plea for Pure Science
    亨利·奥古斯特·罗兰/Henry Augustus Rowland
    编者按:1883年8月15日,美国著名物理学家、美国物理学会第一任会长亨利·奥古斯特·罗兰(1848-1901)在美国科学促进会(AAAS)年会 上做了题为“为纯科学呼吁”的演讲。该演讲的文字后发表在1883年8月24日出版的Science杂志上,并被誉为“美国科学的独立宣言”。中科院科学 时报社主办的《科学新闻》杂志2005年第5期全文发表了这篇演讲的中译文(王丹红译,王鸿飞校,小标题为译者所加)。一百多年后重读罗兰的“为纯科学呼 吁”演讲,可以感觉到今日中国的科学发展与美国当年颇有相似之处。在当前我国科技界尚存在许多急功近利、浮躁浮夸以及学术不端行为等现象的情况下,罗兰先 生的文章更是具有洞穿历史的警世作用。它山之石,可以攻玉,征得科学时报社同意,我刊特将演讲译文全文转发,以期对我国科学发展和现代化建设提供一定的借 鉴。

    有时我们会被问及这样的问题:你最喜欢一年中的哪段时光?对我来说,春天最令人愉快,大自然从冷漠的冬天中苏醒,生命的力量又开始涌动。树叶生长、蓓蕾绽 放,眼前的一切生机盎然,令人赏心悦目。在这大自然生命复苏的时刻,我们的心也为之狂喜。但是美景不会永恒,叶子会到达它的生命极限,花蕾盛开后就走向枯 萎。于是,我们开始问自己这样的问题:这一切是否最终都归于虚无,或者它会带来丰硕的收成?

    在它的成长过程中,我们这个伟大的国家也有着春天般无以匹敌的勃勃生机。森林被砍伐,城市被建立,一个伟大而强盛的国家在地球上被创造出来。我们为自己的 进步而骄傲。我们为这些新生的城市而骄傲,仅仅在几年前,这些地方还只是美洲印地安人狩猎美洲野牛的地方。但是,我们必须记住现在只是我们国家的春天。我 们的眼光不能向后看。无论叶子多么美丽、花儿多么鲜艳、它们生长的速度多么令人惊叹,但叶子毕竟是叶子,花终究是花。我们更应该向前看,去发现这些繁荣的 结果是什么,收获的机会是什么。如果我们及时地这样做,那么我们也许能发现那些威胁果实成熟的害虫,或者看到收获正因缺水而受到摧毁的贫瘠之地。

    1 为了应用科学,科学本身必须存在

    我应邀在今年AAAS年会的物理学分会上作报告。我乐意在这个题目上讲让你们高兴的事,我乐意向你们列举我的同胞们在此领域所取得的进步,他们为认识宇宙 的秩序而付出的高贵努力。但是,当我走出去收集等待收割的谷物时,我发现的却只是杂草。杂草丛中散落着一些鹤立鸡群的高贵谷穗。但是,它们是如此之少,以 至我发现我的大多数同胞并不了解这些现状,还以为他们有一场大丰收,而实际上最终等待他们收获的不过是杂草。美国的科学只存在未来,它没有今天和过去。在 我这个位置上的人应该思考的问题是:我们必须要做些什么才能创造出我国的物理学,而不是把电报机、电灯和其它的便利设施称之为科学。我并不是想低估所有这 些东西的价值,世界的进步需要依靠它们,成功发明这些东西的人应该受到世界的尊重。但是,虽然一位厨师发明了餐桌上的一道新鲜的美味佳肴,使世人在某种程 度上享受到了口福,但是,我们并不会尊称他为化学家。但是,人们将应用科学与纯科学混为一谈并不是罕见之事,特别是在美国的报纸上。一些卑微的美国人偷取 过去伟大人物的思想,通过这些思想在日常生活中的应用让自己富裕,他们得到的赞美高于那些提出这些思想的伟大原创者。如果这些原创者思想中有一些庸俗成 分,他们早就可以做出成百种这样的应用。我时常被问及这样的问题:纯科学与应用科学究竟哪个对世界更重要。为了应用科学,科学本身必须存在。假如我们停止 科学的进步而只留意科学的应用,我们很快就会退化成中国人那样,多少代人以来他们(在科学上)都没有什么进步,因为他们只满足于科学的应用,却从来没有追 问过他们所做事情中的原理。这些原理就构成了纯科学。中国人知道火药的应用已经若干世纪,如果他们用正确的方法探索其特殊应用的原理,他们就会在获得众多 应用的同时发展出化学,甚至物理学。因为只满足于火药能爆炸的事实,而没有寻根问底,中国人已经远远落后于世界的进步。我们现在只是将这个所有民族中最古 老、人口最多的民族当成野蛮人。然而,我们的国家也正处于同样的状况。不过,我们可以做得更好,因为我们获得了欧洲世界的科学,并将它们应用到生活的方方 面面。我们就像接受从天空中落下的雨水那样理所应当地接过这些科学知识,既不问它们究竟从哪里来,也没有感激为我们提供这些知识的伟大、无私的人们的恩 情。就像天堂之雨一样,纯科学降临到我们的国家,让我们的国家更加伟大、富裕和强壮。

    对于今天已经文明化的一个国家来说,科学的应用是必需的。迄今为止,我们的国家在这条路上走得很成功,因为纯科学在世界上的某些国家中存在并得到培养,对 自然的科学研究在这些国家中被尊敬为高贵的追求。但这样的国家实在稀少,在我国,希望从事纯科学研究的人必须以更多的道德勇气来面对公众的舆论。他们必须 接受被每一位成功的发明家所轻视的可能,在他们肤浅的思想中,这些人以为人类唯一的追求就是财富,那些拥有最多财富的人就是世界上最成功的人。每个人都理 解100万美元的意义,但能够理解科学理论进展的人屈指可数,特别是对科学理论中最抽象的部分。我相信这是只有极少数人献身于人类至高的科学事业的原因之 一。人是社会动物,他们的幸福感非常依赖于周围人的认同,只有极少数的人有勇气追求自己的梦想而不在乎所处的环境。过去的人们比现在更为与世隔绝,一个人 只和少数几个人交往。因此,那时的人们有时间创造出伟大的雕塑、绘画和诗歌。每个人的思想都可以相对自由地追随自己的想法,结果就成就了古代大师们伟大、 非凡的作品。今天的铁路、电报、书籍和报纸将世界各地的每个人联结起来,他的思想不再是个人的,不再是独立和独特的,它要受到外部世界的影响,并依赖于外 部世界,因此在极大的程度上失去了原创性。按照今天的标准,过去的天才在精神上和物质上可能都非常贫乏,周围弥漫着傲慢的建议告诉他如何使其外表与自己的 身份相符。他从来没有新想法,但他至少能吸收他人的思想来填充自己苍白的精神世界。所以,这位过去时代的天才很快就意识到自己的思想比别人高得太多而不为 世人所尊重:他的思想被裁剪成标准形式,所有新生的分支被压制,直到他不再高于他周围的人。从此,世界通过这种过多的交流降低到同一个水平。过去的陆地拥 有我们今天无法欣赏到的高耸入云的大山和幽暗的深谷,它们安静、平和,构成了伟大壮丽的陆上风景。如今,深谷被填充、高山被削平,随风起伏的麦浪和冒烟的 工厂成为大地上的风景。

    在普通人看来,这是好的变化。较之以往,人们的生活更快乐,精神状态更好。但我们失去了高山赋予的气势。我们厌倦平庸,这是我们国家所遭受的诅咒。我们厌 恶地看到我们的艺术家只为金钱而工作,并且恳求国会保护他们以避免外国人的竞争。我们厌恶地看到我们的同胞从国外获取科学,然后夸耀他们在这里将其转化为 财富。我们厌恶地看到,我们的教授因追求应用科学而不是纯科学从而损害了教授的声誉,当整个世界有待研究时他们却麻木不仁,当整个宇宙的问题有待解决时他 们却袖手旁观。我们希望这个国家在平庸之上尚有更崇高和尊贵的东西,一座高山也能让风景不再是单调沉闷。我们被奥秘所包围,大自然赋予了我们情感去享受这 些奥秘,赋予我们理智去揭开这些奥秘。大自然呼唤着我们去研究它,我们更好的感悟力也促使我们走向这同一方向。多少代人来,只有少数学习科学的学生将对自 然的研究珍视为最崇高的追求。无论富裕或者贫穷,他们都有一个共同点:对自然及其规律充满热爱。世界因科学的应用而带来的进步应归功于这少数人,但他们中 只有极少数曾从世人那里得到他们应有的回报。法拉弟(Faraday Michael,1791-1867,英国物理学、化学家,1831年发现电磁感应现象并提出相应理论,后被麦克斯维和爱因斯坦进一步发展)是所有电光机 器、电气铁路、电力传输等基本原理的伟大发现者,尽管整个世界因他的发现而富裕,但他却死于贫困。这也是今后一段时期中跟随他脚步的人必将面对的命运。

    但是,未来还是有因纯粹热爱而研究自然的人,以前人们未曾获得过的更崇高的奖赏在等待着他们。我们已经开始追求科学,站在门槛上想知道里面究竟有什么。我们通过重力定律解释了行星的运动,但是谁将解释是什么样的力量让两个相隔数百万英里的天体彼此相向运动呢?

    今天,我们能够非常容易地测量电量和电流,但是我们有方法来解释电的现象吗?光是波动的,但我们知道波动的是什么吗?热是一种运动,但我们知道运动着的是什么吗?普通物质随处可见,但是谁探究出了其内部组成的奥秘呢?

    所有参与工作的人都有机会,竞赛已经开始。问题的解决不是一蹴而就的事,它需要在不确定的时间里,用最优秀的头脑做出最好的工作。

    当其它国家在竞赛中领先时,我们国家能满足于袖手旁观吗?难道我们总是匍匐在尘土中去捡富人餐桌上掉下来的面包屑、并因为我们有更多的面包屑而认为自己比 他更富裕吗?但我们忘记了这样的事实:他拥有面包,这是所有面包屑的来源。难道我们卑贱如猪,认为谷粒和谷壳的价值比珍珠高得多吗?如果我对时代的认识是 正确的,那么我认为我们不应该满足于我们低下的地位。目标低下使我们几乎变成了瞎子,但这是可以恢复的。在一个新国家中,生存的需求是首先需要关注的事 情。亚当受到的诅咒降临到所有人身上,我们必须自己养活自己。

    但是,让整个世界更轻松地生活是应用科学的使命。我读到过这样一个故事,它阐明了应用科学在世界上的真实地位。在蒸气机时代的早期,一个热爱阅读甚于工作 的男孩获得了一份工作,他的职责是在每次引擎运动时开关阀门。男孩的阅读被他的工作所打乱,他很快发现通过将阀门与引擎的活动部分联结起来,让活塞的运动 带动阀门的运动,他就能从工作中解脱出来。这个故事说明需求是发明之母,所以我认为人类真正的追求是智慧。对自然所有分支的科学研究、对数学的研究、对人 类过去和现在的研究、对艺术的追求,以及对所有这些事业的培育是这个世界上最伟大、最高贵的事业,它们是人类最高级的职业。对有更高理想的人来说,商业、 科学的应用、财富的积累是一种诅咒,但对世界上那些没有能力从事和鉴赏崇高追求的人来说,却是一种祝福。

    2 教授的职责是促进科学进步

    随着科学应用的日益增加,生活变得越来越容易,购买仪器所必须的经费也不难获得,追求生存之外的其它东西成为了可能。

    但是,在能够更多地从事纯科学之前,精神品质的培育应该与国家财富的增长平衡。通过合法的专业工作,成功的雕塑家或画家自然能够获得财富。对小说家、诗人 和音乐家们来说,职业成功就意味着财富。但是,科学家们和数学家们却从未有过这种对工作的动力:他们必须通过做其它工作如教学等来维持生活,只能将业余时 间奉献给对科学的追求。通常情况是,因为所挣得的薪水少得可怜、因为仪器设备和资料文献的匮缺、因为他们所处的精神环境,而更重要的是因为生活理想不高, 他们被迫将自己的业余时间花在给应用科学或其它增加财富的手段上。那么,我们该怎样兑现对那些少数人中的少数人的尊敬呢?尽管也面临所有这些现实困难,他 们仍然坚定不移地认定目标,持之以恒地从事纯科学研究,给这个世界最珍贵的贡献,他们创造的伟大知识丰富了我们对宇宙的认识,当这些知识被应用到物质生活 时,成千上万人的生活更加富裕,我们中的每个人都受益于此。也有这样一些人,他们拥有从事纯科学研究所需的所有设施,他们拥有丰厚的薪水以及每一件工作仪 器,但却全力投入了商业性的工作,他们到法院作证,去做其它可增加现有丰厚收入的工作。如果这些人放弃教授的头衔,而冠之以化学顾问专家或物理学顾问专家 的称谓,那么他们是值得受到尊重的。我们的社会确实需要这样的人。但是,如果一个人拥有最著名大学的教授席位,而他的精力和能力却用在科学知识的商业化应 用上,他以尊贵的身份出现在社区,在报纸又成为科学的解释者,那么这对他和他所在的学院来说都是一种耻辱。这是对其所在科学事业的致命打击。给他以恰如其 分的称谓,他马上就会成为这个社会中有用的一员。将一个按规则并能以身作则培育科学的人放在他的职位上,结果会多么的不同!那些正在世上寻找生活目标的年 轻人,看到他们眼前这个高尚和高贵的人生,他们就会发现世界上还有比积累财富更为尊贵的东西。于是他们就愿意将生命奉献给相同的事业,他们就会尊重那些将 他们引向更高境界的教授,这一境界是他们通过其它途径所不能企及的。

    我并不想在这个问题上被误解。因发明而获得财富或者在某些情况下从事商业化的科学工作并不是一件有失体面的事。但是,纯科学应该是具有教授职位的人的追求 目标,这个目标之伟大是毫无疑问的。如果我们生活的目标是追求财富,那就让我们诚实地从事商业,与他人竞争财富。但是,如果我们选择了我们认为更崇高的事 业,那么就说到做到,无论贫富都随遇而安,二者都不能改变既定的追求。

    教学工作会消耗大部分精力,这也是绝大多数在教授职位上不进行任何科学工作的人的一个借口。但是常言道:有志者事竟成。很少本国教授所承担的教学或演讲工 作像德国教授那么繁重,后者却以在科学期刊上发表详细阐述、精心写作的论文而著名。我自己也肩负教育工作,深知这意味着什么。然而,在这里我仍然坚持认 为:只要您愿意,您就会找出时间来做科学研究。但是,在这里我们依然无法逃避这个国家的诅咒:平庸。我们的学院和大学很少寻找有声誉的一流水平人士,我甚 至听说过这样的事,一所知名学院的董事曾经声称教授不需要做研究,因为这是浪费时间。我高兴地看到在该学院的优秀科学家的呼吁下,该董事会的大多数董事都 不认可这位董事的观点。

    毫无疑问,教学工作是重要的。一位成功的教师应该受到尊重。但是,如果他没有引导学生向最高方向努力,难道他不该受到谴责吗?我们国家的绝大多数纯科学都是在大学和学院中进行的,现在,让我们看看这些大学和学院的状况。首先我们看看现状是怎样的。

    3 什么样的机构才称得上大学

    有一位人士,我们可能会称他为罗斯金(John Ruskin, 1819-1900,英国作家和艺术评论家,他认为伟大的图画应是能够给观赏者以伟大的思想)的实际追随者,他声称在这个国家里他拥有船长、上校和教授等 多种头衔。这个故事真实与否并不重要,但我们都知道我们同胞们的习惯是对此没有原则性的争议。所有的人生而平等:有的人既是船长又是上校,又是教授,因此 所有的人可以这样。这个逻辑是决定性的;相同的逻辑也适用于了我们的中小学、学院和大学。我手上有一份教育专员在1880年写的报告。根据这份报告,我们 国家有380或者400个左右的机构称自己为学院或大学!我们或许可以借此声称我们是一个伟大的国家,我们拥有大学的数量比世界上其它国家的总数还要多。 事实足够明确,整个世界也基本上很难有能力支持如此多的一流大学。它们一窝蜂地出现,平庸的诅咒一定会降临到它们身上。它们必定是一群蚊虫,而不是自诩的 雄鹰。深入的分析将证实这一观点。约有三分之一的这些机构渴望被称为大学。我需要指出的是,一个只有2名教授和18名学生的机构也称自己是大学。而另外一 所“大学”有3名教授和12位学生!这些例子并不罕见,自称为大学的小型机构和学校的数量相当高。很难从这些学校的统计数据决定它们的准确地位。极端的情 况比较容易处理。谁能怀疑一所拥有800名学生和70名教员的机构会比拥有10或20名学生、2名或3名教授的学校要高出一个等级呢?然而,这并不总是对 的。我知道的一所拥有500多名学生的机构,按我个人的标准来看不过相当于一所高中。统计数据有或多或少的缺陷,如果我仔细推究的话会有更多的弱点。我列 举出下面的数字: 1)在330所自称为学院或大学的机构中,其中218 所机构的学生数在0到100之间, 88所机构的学生数在100到200之间,12所机构的学生数在200到300之间, 6所机构的学生数在300到500之间, 6所机构的学生数超过500;2)在322所自称为学院或大学的机构中,其中206所机构的教员数在0到10之间,99所机构的教员数在10到20之间, 17所机构的教员数在20以上。

    我们也许能够通过学生的平均年龄了解这些机构的地位,以及实现真正的大学理想的方式,这些统计数据是可以获得的,也或者它们已经存在。学生与教师的比例数 据也会有所帮助。所有的这些方法都只给出这些机构现有地位的大概情况。但还有一种方法可解决这个问题,这会很准确,但只限于告诉我们该机构可能的潜力。我 指的是这个机构的财产。在估计财产时,我没有纳入土地和建筑物的价值。因为好的工作既可在宫殿中做出也可在陋屋中做出。我用研究机构的运转性经费作为估算 的标准,我发现:234所机构的低于50万美元;8所机构的在50万美元—100万美元;8所机构的在100万美元以上。不容置疑,世界上的高等教育机构 都不可能自己养活自己,这是一个再清楚不过的事。通常的情况是,一个学院教育一位年轻人的成本远远高于他所交的学费,成本一般是学费的3到4倍。教育的层 次越高,这个比例就会越大,一所最高等级的大学只能期望学费占其收入的一小部分。因此,在所有事例中,我所用的方法都给出了可能的真实性。根据这些数字, 只有16所学院和大学的投入金额达到或超过了50万,其中只有一半的基金达到或超过了100万。后面这个数字对一所学院来说也是非常小的;在世界上将一所 经费不足100万美元的机构称为大学,实在荒唐。然而,我们有100多所这样机构就是以这样的方式滥用了“大学”之名,但实际上它们中的大多数是值得尊敬 的学院。其中那些值得尊敬的学院获得的捐赠还有望增加,这是它们应得的,也许长久以来它们还一直在为自己的不幸称谓而自责。

    但是,我们应该如何看待一个社区呢?它将大学特许状颁发给只有2万美元捐赠经费、2名所谓的教授和18位学生的机构,或者有3名教授、12名学生、捐赠经 费只为2.7万美元的机构,而且绝大部分经费都花在大楼上。此外,还有相当多的类似机构,有16所机构只有3位或更少的教授,更多机构确实只有4-5位教 授。

    这类的事实只会存在于一个民主的国家,它所自豪的是将所有的东西都降低到同一层次。或许我可以这样说,这类事情只可能存在于这样一个民主国家的早期,因为 明智的公众很快就会发现:一个错误的称谓并不能改变事物本身的性质。这一真理才是我们应该告诉这个国家的青年人的最为重要的事情。

    人们也许会争辩说,所有这些机构在教育方面都做出了好工作;许多负担不起学院和大学费用的年轻人在这里接受教育。我并不反对教育,虽然我相信调查会揭示出 这种说法之荒谬,但这种说法并不是我要反对的。我所反对的是降低我们国家年轻人的理想。要让他们知道他们正在上的是一所学校而不是一所大学;要让他们知道 学校之上是学院,学院之上是大学。要让他们知道他们只接受了一半的教育,他们与世界上的一些人相比如原子般微不足道。换句话说,他们应该被告知真相。

    也许也有一些小型机构有较高的地位,特别是那些新建的机构,但是谁也不怀疑,在我们那些自称为学院或大学的机构中,至少有三分二是名不符实的。每一个这样 的机构都有所谓的教授,但事实证明他们至多称得上是一般教师。为什么不这样称呼他们呢?教师是一个受尊重的职位,但这个职位不会因一个假定的错误头衔而变 得更为崇高。而且,头衔越多、越容易获得,它就越没有值得追求的价值。当一个充满精力、能力或者是天赋的人所得到的头衔和薪水与一个只有很少知识的普通人 相同时,而后者教书的原因不是他能够胜任这一工作,而很可能是因为他没有能力在商业上与别人竞争,那么我会说,鼓励一流水平的人成为教授的动力之一就不复 存在了。

    当教授职位的工作和能力有明确要求时,当教授被要求要跟上所在领域的发展并要尽全力促进领域的发展时,而且当他是因这些原因而被选出时,那么教授就是一个 值得为之努力争取的职位,成功的竞争者就会得到相应的尊重。骑士精神促使法拉弟将生命奉献给对自然的研究,这一精神也将激励少数高贵的人们将他们的生命奉 献给科学事业。但是,如果我们希望在科学界培育这种最高级的人才,那么我们必须向他们展示一个他们值得之出付出的事业。

    在某种程度上,詹妮·林德(Jenny Lind,1820-1887,瑞典女高音歌唱家,1850-1852年间在P.T.巴南的安排下在美国作巡回演出)可以用她美妙的歌喉在她出生的小村庄 中培育这种文化,但谁能期望她在世界各地开音乐会而一无所获呢?如果她有这样的愿望,她又应该如何具备这样的能力呢?对科学家来说也是如此,无论他有什么 样的天赋,在他竭尽全力工作之前,他必须拥有仪器、图书馆,和生活所需的恰当、受人尊重的薪水。要促进所有高级学科的真正进步,有些东西是必须的,当然除 此之外还有其它更多的事情也是必须的。在这个国家中,并不是那些拿最高薪水、并在最富裕的大学拥有职位的人最大程度地促进了其所在学科的进步。那些拿最高 薪水并拥有教授职位的人今天所做的事绝对不是纯科学研究,而是科学知识的商业应用,目的是增加他们已经很高的收入。如我之前所说,在恰当的职位上做这种追 求是值得尊重的,但是教授的职责是促进科学的进步,他应该向学生和世界展示一个完全、真实地献身科学的榜样,告诉他们生命中还有更崇高的价值。货币兑换者 常常是受人尊重的人,但是(耶稣)曾经严厉地谴责他们在教堂的大厅中进行交易。

    财富不能成就大学,大楼也不能。大学是由教授和跟随他们学习的学生们构成的。大学是少数学生能够踏入的最后和最高一步。之后,他走向世界,他在大学里有意 或无意感受到的理想会影响他今后所能达到的高度。如果他跟随的教授在其职业中一直处于很高的地位,自己又有崇高的理想;如果这些教授认为促进所在领域的进 步是他们生命中最重要的工作,并因其智慧而受到全世界的尊重,那么这位学生就会被引向最高处,甚至在他今后的一生中他都有更高的理想。但是,如果这位学生 被一些当时所谓的好老师所教育,这些老师所知道的只比学生多一点,并常常被学生超过甚至轻视,那么没有人会怀疑这位学生的品味低下。这位学生发现只要他稍 加努力,他就能超过他所在的大学中拥有最高荣誉的人;他开始认为自己是一个天才,工作的动力随之消失了。旁边的小土丘让他感到自己是一个伟大的人,但他不 知道世界上还有他无法比拟的大山。

    一所大学的老师队伍中不仅要有伟大的人,而且还要有无数的各类小教授和助理,并要鼓励他们从事最高级的工作,不为别的原因,而是为了鼓励学生们要尽他们最大的努力。

    但是,假如这位教授有高尚的理想,拥有大而且高级的大学所给他掌握的财富,那么,他就有充分发展其才能的机会。

    在我们物理科学中尤其如此。在物理学和化学的早期时代,许多基本的实验都能够在最简单的仪器上完成。因此我们发现,渥拉斯顿(Wollaston William Hyde,1766-1828,英国化学家和物理学家,1803年发现了钯,1804年发现了铑)和法拉弟的名字总是被当作是基本上不需要任何设备做研究 的名字而被提及。是的,现在仍然可以用最简单的设备做很多事情;除了完全不胜任者,没有任何人会因为缺少设备而停止工作。但是现实却是这样的,只有当一个 人不仅拥有完整的实验室,而且还有一位可以为他支付每一个实验费用的朋友时,他才可能自由地在所有的化学和物理学科中做研究。物理系中最简单的部门如天文 学已经达到了这样一种状态:如果没有装备完善的天文台,研究人员基本上什么都不能做,而且如果没有经费聘请一批实施观测和计算的助手,这一切也是没有用 的。我们国家拥有许多非常好的天文台,然而,相比而言所做的工作太少了,如果将财富集中,也许可以有一个更有效率的天文台,而且将会证明这对天文科学发展 更有利。相反,这些经费分散在六、七个地方,仅能够为附近地区人们提观测月亮的望远镜。在这里,我突然想到了一个问题,如果我们国家要在科学上站住脚,那 么对她来说至少有一个问题是重要的。下面这个故事是我从报纸下剪下来的,它能说明问题的本质:“Arunah Huntington是一位古怪的加拿大人,他留下20万美元的遗产计划分给佛蒙特地区的公立学校,但他为这些学校做的事情却基本上没有一点实用价值。每 所社区学校获得了微不足道的10美元,这对教育事业的提高没有一点作用。”

    没有人会怀疑这笔遗产的使用是愚蠢的,也没有会怀疑在我们的国家布满观测月亮的望远镜并将之称之为天文台的做法是愚蠢的。将这些财产集中在一起会多么好,从而建立一个第一流的天文台和天文研究所。

    有没有这样的可能,在我们400多所学院和大学中,有部分机构对知识的热爱程度足以将它们彼此联结成一个整体,从而形成更大的机构?有没有这样的可能,部 分机构出于对真理的挚爱而要求用恰如其分的名称来称呼自己?我担心没有。因为在美国人的心中,期望与赌博的欲望被混为一谈,除了它们的名字不同之外,每个 机构都在混沌中昏睡,期望时间的流逝能带来繁荣昌盛。尽管其中的许多人都受到宗教的影响,并被教导要讲真话,他们接受的教训是:为了被召唤到更高处,他们 应该选择桌上更低的位置,也不要因被贬入更低的位置而觉得有失体面。但是我们的这些机构却将自己推到桌上最高的位置,也许很难让他们从位置上走下来。

    但是,有没有可能改变公众的观点呢?让他们知道世界上找不到一所捐赠基金少于100万美元的学院,也找不到捐赠基金少于300万或400万美元的大学。我 从教育委员的报告中得知这种变化已经开始;走向大研究机构的趋势在增加,拥有大名称的小机构在西部和西南部地区繁殖之快,令人担心,而东部已经着手迎接大 型的大学到来。

    1880年,这400所学院和大学的财产总值约为:建筑物4000万美元,运转经费4300万美元。这足以建立1所资产为1000万美元的大型大学、4所 资产为500万美元的大学、26所资产为200万美元的学院。但是这个设想不可能成为现实。政府的拨款是不可能的,因为理想的大学绝不能允许政治权术掺和 进来。

    1880年,所有学校和学院获得的私人捐赠总数约为550万美元,尽管其中一项为125万美元,但这个数目还不是那么巨大。这样看起来,每年的捐赠数会达 到500万美元,其中一半以上给了所谓的学院和大学。将这些遗产集中起来足以产生一个立竿见影的结果,但这样做非常之难。但这些数字表明:慷慨给予是美国 人最优秀的品质,这个国家所需要的将会在将来的资金中得到支持。我们必须要让这个国家感觉到对研究和纯科学的需求。我们必须要让那些完全献身科学的人们活 着,所有的人都看到我们争取钱,但并不是因为要依靠慈善施舍懒惰度日,而是为了这样的一个事业,较之于其它任何学问,这个事业在知识上和物质上已经并将更 多地促进世界的进步。我们必须这样生活,以消除那些损害了职业尊严的高位者的影响,或者是那些让自己轻松过日子却没有为其所代表的学科做一点事的人的影 响。让我们在目前能力所及的范围内做一切可能的事情。今天,我们中没有一个人拥有完全适合的位置,足以让他充分发挥能力、允许他做最好的科学。所有的人都 有困难,但我不相信环境会从根本上改变一个人。如果一个人对研究有一种直觉,它总会以某种方式表现出来。但是,环境也许会将它带上新的征途,或许会给它以 哺育,否则它可能会在含苞待放时死去,而不是像现在繁花盛开并结出完美的果实。

    美国人在小事情上不缺乏发明和创造,当同样的精神被用到知识和对科学的热爱上时,它就会变成研究的精神。受限于自己的电学知识和对其规律的认识,电报员自 然会将他的注意力用到如何提高他所知道的电学设备的性能上,他的研究将局限于他的知识范围,以及他知道的简单规律。但是,随着他的知识的增长,他面前的天 地会越来越宽,因为他学了相关题目的数学理论,光的电磁理论也不再是遥不可及,而成为他日常的伴侣。电报装备在他的手中成了他的一个玩具,他发现新东西的 努力成为纯科学研究的一部分。

    等到一个人精通了科学后再努力去促进科学的进步是没有用的:他必须站到前沿,这样他的努力才可能在竞争中被分辨出来。而且,我也不相信一个没有促进科学发 展愿望的人能够通晓所有的科学学科。在学习已有的知识时、在阅读科学期刊时、在讨论目前的科学问题时,一个人可能激发出工作的冲动,甚至这是以前从未有过 的事情。追求已有知识的精神会促使他去探求那些未知的东西。我可以这样说,除了著名的研究人员外,我从未见过一个对我所在领域有彻底认识的人。我遇见过这 样人,他们说得很好,我也时常问自己他们为什么不做一些事情。进一步了解这些人的本性让我发现他们拥有的知识是多么肤浅。我再也不相信这样的人,他们说只 要愿意他们就能做某些事情,或者只要有机会他们就做某些事情。他们都是冒牌货。如果真实的精神的确存在,无论环境怎样它总会显现出来。

    如我之前所说,从事纯科学的研究人员通常都是一位教授。他必须在教学的同时也做研究。近年来人们也在讨论这样的问题,即研究与教育两个功能是集中在一个人 身上更好呢还是分开更好。绝大多数人认为一定量的教学任务有益于研究的精神,而不是别的。我自己认为确实是这样的,我自己不愿意中断每日的讲课。但一个人 不能超负荷。我提出一个解决问题的真正办法,许多情况下可以增加助手,既为教学也为做研究。一些人天生有更多的主意,超出他们的双手能够实现的限度,如果 没有为他们提供额外的助手,世界就会失去很多珍贵的东西。生命是短暂的:时光飞逝,晚年很快就会来临,一双手所能做的事情非常有限。有哪一种商店或工厂是 靠一个人的手做所有的工作呢?在自然界中有一个即使民主也不能改变的事实是:人是不平等的,一些人有(聪明的)大脑、一些有(灵巧的)手。对平等的空谈不 可能推翻这些自然的规则。

    在这个国家里,我没有发现一个机构设有直接辅助研究的助理。那么为什么不这样做呢?甚至缺乏助理教授和其它各类助理来帮助教学,也是非常明显的问题,这类问题必须得以补救。

    还有许多物理学问题,特别是那些一个人无法完成的需要精确测量的工作,要完成这些工作需要配备精良的设备和完整的助手队伍。比如,雷诺有关气体和蒸气定律 的实验,是30年或40年前在法国政府的协助下完成的,他的发现已经成今天的标准。尽管这些实验着眼于对蒸汽机的实际计算,但它们在进行的时候考虑了应用 之外更为广泛的问题,因此在理论上也极为有用。此外,如果没有人捐赠天文台,天文学能有什么成就呢?通过这些手段,天文学已经成为物理学中发展最完美的领 域,当然天文学的简洁性也使它理应如此。毫无疑问,我认为整个物理学的其它分支的类似机构,都会能取得同样的成功。就像捐赠的天文台促进天文学一样,一个 经费充足、配备有教授和助手队伍,以及能够建造新设备的机械工厂的大型、装备完善的物理实验室,同样能够促进物理学的进步。但是,这种实验室不能草率建 成。它的价值完全取决于担任实验室负责人的物理学家,他要制定计划,并通过实际的工作来启动研究。这样的人总是很稀少,而且不一定总能找得到。当一个实验 室成功启动后,其它的就会跟进,毕竟模仿不需要什么智慧。我们不可能每次都想当然地得到适合的人,但必须对任命方法进行仔细研究,以保证能够具有很好的平 均水平。毫无疑问,任命必须由能够判断每位候选者最高水平工作的科学团体来决定。

    如果有任何普通的因素会加入进来,那么选出的人或者只是对科学有一定了解的人,或者就是在科学的边缘有所涉猎却会以最夸张的方式展示自己小小发现的人。我们所需要的是有深度的人,他对物质科学具有深刻见解,能够分辨什么时候能够给科学进展以最关键的一击。

    到目前为止,世界上还没有我所描述的这种伟大的物理实验室。但是,天文科学在获得捐赠方面从来都没有什么困难。每个人都会或多或少地认可天文台的价值,因 为天文学是最简单明了的科学学科,很快就能拥有精致的仪器和昂贵计算,这是促进天文学发展所必需的。物理学天地是如此的辽阔,以至到今天研究人员们还能发 现许多可以做的事情。但是情况并非总是如此,现在已经到了需要建造大型实验室的时刻。在这个问题上我们国家是起领导作用呢,还是等着让其它国家走在前面? 未来肯定会建立这样的实验室,但问题是什么时候建以及如何建。

    几个研究机构正在设立物理实验室。它们主要将用于教学,可以想象其中绝大多数实验室只可能产生出很少的工作。但是它们显示了进步,如果这方面进步速度如其它方面的一样快,那么我们就能够想象在我们的有生之年能够看到巨大的变化。4 在科学协会中紧密联系起来

    如前面所讲,人们总是受到所接触的人们的认同的影响。我们不可能立即按有利于我们的方向改变公众的看法,而且,我们必须努力去引导公众而不是被它所指导。 因为从事纯科学的研究者是先驱,他们不可能在城市和已经文明化的社会中徘徊,他们必须一头扎入未知的森林,攀登迄今无法涉足的高山,在那里俯览希望之乡的 美景,这是科学许诺在未来给我们的乐土,这片土地不仅流淌着奶和蜜,而且赋予我们更好和更伟大的思想来认识这个神奇的宇宙。我们必须创造出有利于我们的公 众舆论,但并不需要一定从一般大众开始。我们必须满足于站在一旁,看见世界的荣誉在一段时间里给予水平在我们之下的人;我们必须从自我良心的认可中,以及 从极少数有能力评判我们工作的人们的赞许中得到更良好的满足,而不在乎整个世界在说什么。我们要将目光投向整个世界的物理学家,而不是本城或本国的物理学 家,看看他们是怎么赞美或指责我们,赞美让我们受到鼓励,指责则刺激我们重新努力。无知者的赞美对我们有什么用?让我们像正在做的那样,在我们的科学协会 中紧密联系起来,在追求我们喜爱的研究中彼此相互鼓励。我们知道世界需要时间才能承认我们的服务,我们也知道我们组成了人类进步最重要的力量。

    但即使在我们的科学协会里,危险离我们还是很近。当协会的平均素质不高、当最高的荣誉给予平庸之辈、三流水准的人被树立成榜样、微不足道的发明被夸大为科 学发现时,这种协会影响就是有害的。一位参加这种协会会议的年轻科学家很快就会得到被歪曲的思想。在他的思想中,小土丘就是高山,高山反而成为小土丘。在 他的头脑中,小小的发明家或当地的某个地方名人会比国际上的科学领袖还高不可及。他就会用小土丘的标准来衡量自己,对自己状态感到满意,但他不知道与真正 的高山相比,他不过如原子般的大小。或许,当他老的时候他会明白这一点,但为时已晚!如果在他起步之初他就看到了高山的雄伟,那么这位年轻的科学家至少会 在其成长过程中就会一直受到激励努力向上。

    不是所有的人都是天才,但至少我们能够将他们指引向我们身边的天才。我们自己也许无法从科学获得太多的好处,但我们可以有崇高的理想,并将它们逐渐渗透给 我们接触到的人们。为了我们自己的幸福、为了我们国家的福祉,为了全世界的利益,我们应该形成一套能够真正衡量人或事的价值和地位的评价体系,在我们的头 脑中把所有高尚、有益和高贵的思想放在前面,把所有对科学发展重要的东西放在前面,高于那些平庸的、低级的和琐碎的东西,这是我们义不容辞的责任。

    人们总是说,一个人有权有自己观点。对于在荒岛中生活的人来说这种说法也许是对的,因为他的错误只会影响到他一个人;但是当他的话是用于教导别人时,特别 是他的观点影响到他的日常生活时,他就必须对他在判断或事实方面的所有错误承担直接责任。他没有权利将一个小土丘当作是高山,也不能这样去教学生,就正如 他不能认为地球是平的,并用这一观点来教学生一样。我们所发现的科学事实和规律的重要性是不一样的,每个研究人员的科学成果的重要性也是不一样的。一件事 比另一件事更伟大,我们没有权力忽视这个秩序。这样,我们的心灵才会被正确地引导,我们的努力才会朝着最高的方向。

    因此我们应该看到,这个国家还没有第一流的物理学家,我们必须到其它国家去寻找这个领域的领导,在他们创建出美国科学或者为世界科学做出贡献前,我国少数杰出的人物必须从无到有得到更多的财富支持。

    但是,让我回到科学协会的题目上。美国科学有最棘手的问题需要处理。有太多的地方学会被冠以大而不当的名称,每个学会都有自己的知名人士,他们有特权将他 在早晨散步时发现的某些多出一支脚的螃蟹描述为无价之宝。我们也有一些科学学会,在求知方面在当地做出很好的工作。但是,路途如此遥远,很难将人们集中到 一个地方。今天我们参加开会的美国科学促进会并不是一个科学机构,也不过是聚集了对科学有兴趣的人,让他们阅读论文并享受交流的乐趣。美国国家科学院是由 整个国家中最杰出的人士组成的,但它的作用只是在科学问题上为政府提供免费的建议。它没有自己的办公楼,没有图书馆,也没有出版物;它除了免费给政府的信 息外,政府并不向它回报任何东西。它对美国科学没有多少直接的影响;不过,政府在科学考察、出版等方面的宽松和慷慨部分是归功于它的影响,它以这种方式做 了很多好事。但是,它没有办法获得像伟大的英国皇家学会、或者是在巴黎、柏林、维也纳和其它欧洲首都和大城市的伟大学院的地位。这些学会通过它们的出版 物,给年轻学生以及高级的物理学家树立了卓越的榜样,成为学会的会员是学者们期望获得的最高荣誉之一,写出让学会认为值得发表在其学报上的论文集,是他们 努力的最高目标。

    设在波士顿的美国科学院或许是我们最有代表性的接近于这些层次的学院机构,但是它的会员只限于该州,使它缺乏全国性的影响。

    但是,还有另外一个因素影响着我们科学事业的成长。

    因为我们必需在纯科学方面从国外寻求最高的灵感,因为科学不是局限于一个城市或国家的事务,而是整个世界的事业,所以我们所有的人在阅读自己国家的期刊 时,也必须同时阅读最新的外国科学期刊和最重要的外国协会的学报。我们国家每一个从事科学教育的机构的图书馆,都必须存放有这些伟大的学报和期刊。如果没 有提供这些期刊和学报,又怎么能期望我们的教师或教授知道过去发现过什么,或是了解到现在正在发现些什么?哪一所机构有这样的权利让它所聘请的教师或到此 学习的学生们在精神上挨饿?这只能有一个答案,如果一个自称为大学的机构在它的桌子上没最新的科学期刊,或者在它的图书馆的书架上没有存放学会的学报,那 么可以肯定的是它没尽最大的努力来促进和培育这个世界上最好的人和事。

    我们称自己的国家是一个自由的国家,然而它却是世界上唯一一个对科学事业直接收税的国家。目前我国纯科学水平低下或许是因为我们国家很年轻,但是直接向科 学收税从而阻止我国科学的成长,却不能说不是最为丢脸的事。这里我指的是对外国书籍和期刊的征税。在科学方面,我们国家还没有出版过或者即将出版任何中小 学教材以上的书籍。但是,物理学的每一位教师都必须拥有这样的书,不仅是在图书馆的书架上,而且是在他们自己的书架上。这个国家有责任让这些教师有能力用 自己微薄的薪水的一部分来购买有利于整个国家的书籍。做不到这一点,所有有益于培育我国科学成长的自由交流就会被全部中断。那些有助于提升我国高于平庸水 平的新生事物在萌芽阶段就会被政府窒息,而这一政府在直接的科学题目上给人的印象好像还是较为宽松自由的。

    人们可能以为外文书籍免税进入不过是为了让某些人或重印德国书籍的工人高兴,而没有认识到不这样,我们与德国进行自由的科学交流的权利就被剥夺了。我们的科学协会和社会必须让人们知道自己在此事上的立场,并让当局明白事情的来龙去脉。

    最后,让我再次重申:我不相信我们的国家会长期处于目前的这种状况。物理学的应用让我们国家繁荣富强,我国物理学正在蒸蒸日上地发展,它会让我们受到世界 各国家的尊重。这个预言似乎过于轻率,因为我们国家所做的物理学工作还不足以支撑一个物理学期刊。但是,我们知道这个国家前进的速度:我们看见城市在一夜 之间拔地而起,其它的宏伟事业也以史无前例的速度前进。我们看见了正在建造的物理学实验室,我们看见了对接受过全面训练又不惧怕数学的物理学家的大量需 求,需要他们做教授或加入到所谓的现实生活中。也许我们与所有真正的美国人有着同样的感觉,我们的国家正在走向繁荣昌盛的未来,我们将努力成为世界科学的 领导,就像我们今天努力成为世界财富的领导一样。

    如果要实现这样的理想,我们的目标就不能太低。没有辛勤工作,宇宙的问题就不会被解开;没有恰当的知识分子和物理工具,这些问题就不会被攻克;缺乏数学知 识的物理学家不会走得太远。没有人会期待一匹没有经过良好训练的马能赢得伟大的长距离赛马比赛。无论拥有多么纯正、高贵的血统,指望没有良好训练的人获得 大奖也是大错特错的。我们要解决的问题远比任何竞赛都更困难:没有恰当的准备,即使最高智力水平的人也不会获得成功。最伟大的奖励等待着伟大的智力付出最 大的努力,他必须通过持续不断的实践来保持敏锐的目光和新鲜的思想。仪器和设备可以用钱买来,天赋可能与生俱来,但是我们心智的工具、我们的数学知识、我 们的实验能力、我们对前人创造的知识的掌握,所有这些都需要通过努力才能获得。即使是在我们国家,三流水平的人因为什么都不会做而成为教师的时代也已经过 去。我们希望在教授席位上看到这样的人,他们聪明、好学、精力旺盛,又充满工作的动力,但最重要的是,我们希望看到能够激励人们排除万难去追求最高理想的 高贵和勇敢的精神,他们是在自己良知的赞许而不是他人的认可之下去探求自然界的难题。让他用所有的数学武器、前人的经验来武装自己,让他胸怀征服的坚定目 标走进这个竞技场。让他不要满足于站在平庸之辈的人群后面,要让他在竞争中力争站到最前列。

    整个宇宙就在我们面前,等待我们去研究。最伟大的头脑经过最伟大的努力才能给我们带来少量的珍宝。但是无穷的海洋在我们面前,它隐秘的深谷中充满了钻石和 宝石。宇宙的问题还没有解决,即使一个原子的秘密也还让我们迷惑不已。当我们不断前进时,研究的领域就会越来越宽广,自然的庄严和美丽让我们惊讶和赞叹。 我们能为这些伟大的工作做些什么吗?我们的国家是会承担起自己应有的责任呢?还是只会生活在世界的施舍中呢?

    Memory 已经清空,迎接新的生活

    看来每一个国家在特定的时代都有类似的难题,坚持做理论物理,不为别的,只为了理想,我也想过改行做别的,那肯定能拥有财 富,甚至是很大的。哪怕,为了有足够的生活费,能够支付学校的学费,不得不和z一起接外面的项目,在每周246下午写软件,用这些挣到的钱来支持理论物理 的研究,我不敢奢望,将来能否做出重大的研究工作,但是,有一点,在理想的道路上前进,哪怕高山大海的阻拦,那只不过是生活中不如意的小插曲而已,那些世 俗的偏见更只不过是在这条道路上的小虫子罢了。
    当我无力改变这个大环境的时候,唯一能够做的就是改变自己的小环境,培养一个有利于追求梦想的环 境,对前途无需畏惧。如果为了财富,也不会在十年里换了两次专业了,也不会拒绝华为等公司的工作了,也不会放弃富士康的工作机会,无论做网站开发,还是射 频电路设计,这些都可以让自己在物质上生活的可以,但是,我选择了我所选的:理论物理,这才是像我这样的人该做的事情,这就是合适,适合。
    周边的 几个朋友都认为我们自己是理想主义者,确实,我也知道他们每个人的大脑都很聪明,如果仅仅为了财富的话,他们肯定能够做的很好。但是选择了我们所选的方 向,目标,宁可生活在贫困中也要追逐理想,不错我们是四个理想主义者。z你该早点写写四个理想主义者了~从来不曾否认财富在这个社会中的重要性,但是,现 在,对于我个人来说,除了追求理想,还不知道什么是比这个更重要的,也许我会一生的贫困,所以,不想让自己的“不努力”去占有别人的时间,现在所有的时间 精力将属于理想,memory 已经清空,这部分空间用来装 TP 是很适合的~
    以后也不想再过多的entangled 在复杂的人际关系中,虽然知道自己在处理人际关系方面还是有一定的天赋的,但是,今天我只想做一个更 pure 的科学道路上的追求者,我知道这样的人是不能给别人安全感的,所以,今天选择了这条路,就选择了不再去“害”别人啦~
    小不点,加油~

    latex+feynmf(p)的标签(label)加入的方法

    前几天在用feynmf(feynmp)画费曼图的时候,发现标签总是加不进去,参考众多牛人,先将方法总结如下。
    1、一个简单的费曼图;
    2、winedt 中的原代码;
    %feyn.tex
    /documentclass[12pt]{article}
    /usepackage{feynmp}
    /usepackage{amsbsy}
    /begin{document}
    /begin{fmffile}{abc}
    /begin{fmfgraph*}(200,100)
    /fmfleft{i1,i2}
    /fmfright{o1,o2}
    /fmf{fermion,label=$p$}{i1,v1}
    /fmf{fermion,label=$p'$}{v1,i2}
    /fmf{fermion,label=$k$}{o1,v2}
    /fmf{fermion,label=$k'$}{v2,o2}
    /fmf{photon}{v1,v2}
    /fmfdot{v1,v2}
    /end{fmfgraph*}
    /end{fmffile}
    /end{document}
    3、编译过程如下;
    a、现在winedt下用“latex”按钮编译两次或者快捷键:“Ctrl+Shift+L”;
    b、在dos环境下(假设feyn.tex文件在c:/根目录下)c:/mp abc 或者 c:/mpost abc
    注:此处abc来源于命令行——/begin{fmffile}{abc}
    c、然后重复a步骤一次(即用“latex”再编译一次。)
    d、然后电极“dvi”按钮,或者快捷键:“Ctrl+Shift+V”就可以看到YAP中的费曼图了。
    这里关键是要在DOS下,用 /mp abc 编译该latex生成abc.mp文件。
    这样就解决了feynmp画费曼图的label(标签)问题了。

    近期的读书,以及读书计划

    2007-8-23 23:35:00
    在matwav上发的回帖,修改下,贴到这里^_^
    粒子物理专业最重要的一门课(研究生期间)是量子场论,所以分析力学也是非常重要的,
    QED部分是群论+电动力学+量子力学+一点对基本粒子的大概了解;
    重整化部分要求知道一点统计物理的概念;
    规范场部分如微分几何等就是在研究生期间学的;
    所以感觉你只要学习分析力学后就基本可以在粒子物理专业“混”了,
    意思就是刚好能够学习而已,想真正的学习粒子物理就还需要一点点集拓扑的东西(最低要求,偶以前看过一点,现在吃了苦了,学群论的时候就觉得有点烦什么紧致啊,连通啊的概念);
    其 实粒子物理不是想像的那么难(对于最低要求而言,比如混毕业),如果想做出一点工作的话那就很难了,拓扑+群论(李群)+李代数(主要是用于研究李群的表 示)+微分几何(含微分流形),很多人说泛函分析很重要,就目前而言,泛函分析里面的什么希尔伯特空间啊、正交啊,内积啊之类的概念知道是什么意思就够 了。


    对于四大力学:Mechanics(Landau)(看过了),统计物理(Kerson Huang-没看),量子力学(Claud cohen ta...-看过------强烈建议,该书看后看高量的书就很轻松了,而且个人认为基本上无需看Dirac的书了,当然看了就会更好一点点),电动力学 (没有什么好推荐的了,偶看的是郭-中山大的书)
    看过的书,是偶自己推荐,没有看的书很多人向偶推荐。
    如果现在在自己想看相关的书,有一下建议:
    对 已量子场论入门:卢里《粒子和场》(重整化及后面部分就没有必要看了),更高的是Peskin《Introduction to quantum field thory》,再高的就是Weinberg的QFT三卷,博士期间能够把Peskin的书读完也不错了,如果能够把Weinber的前两卷读完就是很很很 不错了,博士期间三卷读完就是国内应该找不出20个(个人估计哈^_^),对于卢里的书偶读了,入门的好书(QED部分,可以计划在1个月内看完),基础 好的就直接读Peskin的,现在在读Peskin的书,一个字难!毕竟偶也不是这个专业的,只要相信自己,肯定能行,这就足够了。
    如果觉得卢里 的书有些概念还不是很清晰的话,就可以看喀兴林先生的《高量》的相对论量子力学部分,我想你会获益菲浅的。看Peskin的书的时候,如果有些概念不清晰 的话,尤其是在QED部分的Dirac场,可以参考下Bjorken的《Relativisic Quantum mechanics》。
    对于群论,千万不要买马中骐的书,买了就知道后果了……——……。
    建 议:J.F.Cornwell的group theory in physics,另外Steinberg(世图)也不适合初学者(偶本来想看那本的结果SU(2)SO(3)同构的证明硬是没有看明白,然后就换 Cornwell的了,不过偶没有看过现在世图的Cornwell的那本导论,看的是两卷本,感觉很不错,关于李代数的应用也最基本的都有了),马的书, 偶的感觉是已经没有办法用汉字来形容了,不过有个师兄硬是化了5个月读完,对此非常的崇拜他^_^
    关于微分几何就准备看Nakahara的topology, Geometry and Physics,刚好可以补下拓扑呢。

    1关于李代数的一点初略的总结

    2007-10-2 23:25:00

    这段时间一直都在看Cornwell的group theory in physics,对于一个紧致李群(如SO(N)群),有x1...xn共n个参数,而x1...xn都是 t 的解析函数,群中的任意一个元素都是x1...xn的解析函数,那么,对任意一个群元素A,可以进行一个Taylor展开(在参数的0点),得到0阶的是单位矩阵,一阶的共n个矩阵,这n个矩阵记为:a1...an这就是该群所对应的李代数的生成元,任意给定一个李代数的元素a,那么A(t)就可以通过指数化映射用a表达出来记为:A(t)=exp(ta),而A(t)称为该群的但参数子群。

    现在问题是,如何来确定群所对应的李代数的生成元?

    给定一个群,比如SU(N)群,SO(N)群etc,那么根据群元的特点可以确定参数的个数,比如n个参数(我们总可以让这n个参数是某个变量,比如 t 的解析函数?)

    然后,通过求偏导就可以确定对应的李代数的生成元。

    所谓李代数,李代数就是:李代数的生成元的实线性组合复线性组合的区别。

    对于SO(3)和SU(2)的对应的李代数的生成元都是Pauli 矩阵,而SO(3)和SU(2)之间存在着一个同构映射,是不是。。。。。。。(这里不知道了)?????????

    对于SO(3)群(R3的固有转动群)和量子力学中的角动量理论有一个内在的联系:

    对三维空间坐标进行转动T,那么对波函数有一个算符进行变换,该变换记为:P(T ),对坐标变换的记为R(T),下面总结下T,R(T),P(T)三者之间的关系。??????????

    每一个抽象李代数同构于一个以对易子为:[a,b]=ab-ba的矩阵李代数(注:a,b是矩阵李代数的元素)

    Steven Weinberg:四条黄金忠告

    Steven Weinberg 现在得克萨斯大学物理系。本文以他 2003年6月在麦克基尔大学科学大会上的讲话为基础。
        
        当我得到大学学位的时候 - 那是百八十年前的事了 -物理文献在我眼里就象一个未经探索的汪洋大海,我必须在勘测了它的每一个部分之后才能开始自己的研究。做任何事情之前怎么能不先了解所有已经做过了的工 作呢?万幸的是,在我做研究生的第一年,我碰到了一些资深的物理学家,他们不顾我忧心忡忡的反对,坚持我应该开始进行研究,而在研究的过程中学习所需的东 西。这可是生死悠关的事。我惊讶地发现他们的意见是可行的。我设法很快就拿到了一个博士学位 -虽然我拿到博士学位时对物理学还几乎是一无所知。不过,我的确得到了一个很大的教益:

    没有人了解所有的知识,你也不必。
    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

        另一个忠告就是,如果继续用我的海洋学的比喻的话,当你在大海中搏击而不是沉没时,应该到波涛汹涌的地方去。19世纪60年代末,我在麻省 理工大学教书时,一个学生找我说,他想去做广义相对论领域的研究,而不愿意做我所在的领域-基本粒子物理学-方向的研究,原因是前者的原理已经很清楚,而 后者在他看来则是一团乱麻。而在我看来这正是做相反决定的绝好理由。粒子物理学是一个还可以做创造性工作的领域。它在那个时候的确是乱麻一团,但是,从那 时起,许多理论物理学家、试验物理学家的工作把这团乱麻梳理出来,将所有的(嗯,几乎所有的)知识纳入一个叫做标准模型的美丽的理论之中。我的忠告是:

    到混乱的地方去,那里才是行动所在的地方。
    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
        
        我的第三个忠告可能是最难被接受的。这就是要原谅自己虚掷时光。要求学生们解决的问题都是教授们知道可以得到解决的问题(除非教授非常地残酷)。 而且,这些问题在科学上是否重要是无关紧要的,-必须解决他们以通过考试。但是在现实生活中,知道哪些问题重要是非常困难的,而且在历史某一特定时刻你根 本无从知道某个问题是否有解。二十世纪初,几个重要的物理学家,包括 Lorentz 和 Abraham, 想创立一种电子理论。部分原因是为了理解为什么探测地球相对以太运动的所有尝试都失败了。我们现在知道,他们研究的问题不对。在当时,没有人能够创立一个 成功的电子理论,因为量子力学尚未发现。需要到1905年,天才的爱因斯坦认识到正确的问题是运动在时间空间测量上的效应。沿着这条路线,他创立了相对 论。因为你总也不能肯定哪个才是要研究的正确问题,你在实验室里,在书桌前的大部分时间是会虚掷的。

    如果你想要有创造性,你就必须习惯于大量时间不是创造性的,习惯于在科学知识的海洋上停滞不前。
    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
        
        最后,学一点科学史,起码你所研究的学科的历史。至少学习科学史可能在你自己的科学研究中有点用。比如,科学家会不时因相信从培根到库恩、玻普这些哲学家所提出的过分简化的科学模型而受到桎梏。

    科学史的知识是科学哲学的最好解毒剂。
    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
        
        更重要的是,科学史的知识可以使你觉得自己的工作更有意义。作为一个科学家,你很可能不会太富裕,你的朋友和亲人可能也不理解你正在做的事情。而 如果你研究的是象基本粒子物理学这样的领域,你甚至没有是在从事一种马上就有用的工作所带来的满足。但是,认识到你进行的科学工作是历史的一部分则可以给 你带来极大的满足。
        
        看看100年前,1903年。谁是1903年大英帝国的首相、谁是1903年美利坚合众国的总统在现在看来有多重要呢?真正凸现出重要性的是 1903年Ernest Rutherford 和Frederick Soddy 在Mxxxxll 大学揭示了放射性的本质。这一工作(当然!)有实际的应用,但更加重要的是其文化含义。对放射性的理解使物理学家能够解释为什么几百万年以后太阳和地心仍 是滚烫的。这样,就清除了许多地质学家和古生物学家认为地球和太阳存在了很长年代的最后一个科学上的障碍。从此以后,基督教徒和犹太教徒就不得不或者放弃 圣经的直接真理性或者放弃理性。这只是从加利略到牛顿、达尔文,直到现在削弱宗教教条主义桎梏的一系列步伐中的一步。只要读读今天的任何一张报纸,你都会 知道这一工作还没有完成。但是,这是一个文明化的工作,对这一工作科学家是可以感到骄傲的。

    HOW TO READ A RESEARCH PAPER by Spencer Rugaber

    Among the questions that you should ask yourself when reading a research paper are the following.

    1. What is the research paradigm that the author is using? Example paradigms are psychological experiments, formalization and theorem proving, and artifact design and construction. If the paper is part of a well established field, you should describe the field and its current state.

    2. What is the problem area with which the paper is concerned? For example, "Automatic Generation of Compilers from Denotational Semantic Descriptions of the Source Code" would describe a research paper on compilation.

    3. What is the author's thesis? That is, what is he/she trying to convince you of?

    4. Summarize the author's argument. That is, how does the author go about trying to convince you of the thesis?

    5. Does the author describe other work in the field? If so, how does the research described in the paper differ from the other work?

    6. Does the paper succeed? Are you convinced of the thesis by the time that you have finished reading the paper?

    7. Does the author indicate how the work should be followed up on? Does the paper generate new ideas.

    8. Some papers implicitly or explicitly provide a new way of doing things or of thinking about problems. If your paper does so, describe the approach.

    话说杨振宁教授,一个字,超牛!

    以前一直都不知道杨振宁教授如何牛,只晓得得了诺贝尔奖,现在学场论,张师兄对杨的评价及其高,受之影响,以及现在的了解,确实牛!

    1953-1954年yang和mills在Brookhaven是同一个办公室,做出了现在称之为yang-mills theory的工作,后续的Gross等人的渐进自由,gellman的夸克理论,t'hooft的规范场的重整化,Slam,Weinberg等人的弱 相互作用理论等工作都是在yang-mills的工作的基础上做出。可以说,没有yang-mills理论就没有QCD理论,也没有现在的标准模型,可见 yang-mills theory的工作的重要性,可以说是奠基性的工作。估计两个月后就要开始学gauge field了,纪念下。:)

    这两年教学工作的回顾、总结

    2007-7-11 14:22:00
    时间过得很快(似乎经常用这个语句),05年夏天开始在物电学院工作,很快两年过去了,总体感觉作为教师是很快乐的(苦中求乐)。
    最初在05年暑假培训期间,心里有自己的教育(教学)理想:
    1、激发兴趣为主;
    2、把批评学生的次数降低到0;
    3、兢兢业业的工作,做一个在普通职业道德(一般意义上)范畴内的教师;
    4、做到即使不看书(上课时间内),能把所有的公式都能熟练推倒;
    5、鼓励学生多问问题,以形成互动;
    4、认识到教师本身就是一种一般意思上的职业,不给自己戴“园丁”之类的帽子。
    也许当时思想还要更激进,记得当时给吴老师写过一封信阐述自己的教学理念,只是现在记不得很清楚了,我想,可能我变成熟了,思考问题比较中庸了(实际了)。
    05年九月份,是真正的上工作岗位的时候,面对年龄相仿的学生,心里有一种难 以挥去的责任感,要把自己懂的东西尽量交流出来,教给学生的不应当仅仅是推倒公式而以。在课堂中通常会插入一些关于某公式、人物的历史,或者是相关问题的 前沿,或者是某些理论的应用等,让学生知道这不只是理论课而已,是有很多的应用的(当时我是这么想的)。
    对于个人的要求:着装干净整洁,脸色和蔼(?好像这个词不怎么对哦)(记得,以前每次回家我侄儿一见到我就哭,看来我表情是很凶的那种吧)。
    对于教学上,经常为了备好课熬夜,就是为了把整个讲课的框架搭好,而如果其中有问题自己都不是很清除或者有公式都不会推倒的话,那样就谈不上讲课的框架结构了。从个人的角度来看,当时为了证明自己能够做好教学工作的(而且应该很出色的), 确实是尽心尽力的去做好,大到教学的组织,小到课后作业的抄袭问题的检查等都去尽心做好(离开山西的时候,一个很优秀的学生问我:老师,你检查抄袭作业的 问题,你不觉得很累嘛?)当然是很累的,这只是想检验一个问题:只是课堂上的教学的尽职,这是不够的,因为教学对于一个老师来说是一个系统(当然对于学校 来说就是一个更大的系统了)。事实证明我是正确的,课后作业批改的态度很大的决定了学生的学习情况。(因为每个人都有惰性)。
    上课的时候,我会鼓励他们要会逃课,方式有以下几种:
    1、和我说一声,老师,我不想上课,我想自己学;我回答:期末考多少就多少,不算平时分,嘿嘿。(事实证明有这样的能力的学生还是有的,三个学期的检验结果是:期末绝对是前十),我想这给了学生更大的空间,他愿意听就听,不愿意听就自己去图书馆啊什么的学。
    2、一般第一次课上就会和他们说一个我自己的故事:当年上学的时候电路分析只 是最后一个月学了(总共三本书,学的时候老是都讲到第叁本了,当然我还是解释下,因为我没有兴趣对那门课,结果考试考了99),信号与系统基本上没有听 (但是老师要点名,所以还是去的,有次戴着耳机自己看书的时候,老师点名我让我上去讲个问题,叫了我若干声事实上,我上去讲了,而且讲的内容许多都是老师还没有讲的。当然当时老师还是有点不高兴的, 考试考了89),我告诉学生你们不要怕,郭老师绝对不会不高兴的,只要不要在课堂上影响他人学习就可以了。我也会说陈昌明教授(陈教授是我最尊敬的老师之 一,他的课堂笔记现在还保存着——这对我这种一般不记笔记的人来说很罕见)的《数学物理方法》课程,我是全程都认真听了的,而且课后作业全部做了,估计当 时全年级就我一个人这么做吧,当时每天晚上都熬夜到凌晨2-3点钟做作业。
    3、你们每个人都很聪明-这是智商高,但是如果不努力的话就说明是情商低——在该做的事情的时候不做就是这样的表现。
    4、相信自己,大家都是普通人(天才最多占千分之三)所以只有努力才能证明自己,如果不努力的话就应该归于弱智范畴啦——连做什么事情都不晓得,这点就足以证明啦。(最后这句是玩笑形式)。不怕做不到,就怕想不到!相信自己==一切皆有可能!
    5、做到预习,听课,复习,这样事半功倍。
    6、喜欢听故事的可以多来上课,我会偶然间讲个小故事,前提是要好好学,不然我讲的故事都听不懂了就很尴尬了(故事当然是专业的故事、没有专业背景怎么听的懂呢?)。
    7、关于点名:第一次课,认识下,以后点名的时候会提前通知的。大家不要担心被抓(潜台词如果这样还被抓的话就是态度问题啦,而且是应该归于没有责任心的范畴了。)
    8、欢迎大家多问问题,我开了ftp,大家可以无论何时都可以和我交流学习相关的问题,其他问题请不要问我,我只是一个教师,教师是很多职业中的一种而已,如果有别的问题你们可以和班主任等人交流。
    9、关于哲学,我们要有兼容并包的思想,不要专注于某种哲学,要开放自己的大脑,如果用营养来比喻哲学的话,吸收单一的营养,即使很多还是会营养不良的。
    10、这是理论基础课,大家只有亲手去推导才能知道其中的“空间”,不然只是 了解一点皮毛(引用杨振宁说的话,在西南联大的时候如何努力做题),线性代数告诉我们——欧氏空间,而只有当动手去把所有的公式都推导后才能真正了解“空 间”内部的结构,不然只能看到一幢房子漂亮的外表而不晓得内部结构了。
    11、用MATLAB开发了若干个动画以增加课程的有趣度,还借用了很多ocw.mit.edu大陆镜像)的许多学习资料。总之这点的目的是增加课程的有趣度。
    以上,前面几点是在第一堂课上讲的,后面很多是平时教学工作过程中所做的,最让我觉得开心的是:离开山西前,有个学生告诉我说,他们班很多同学都觉得四年就上了我这门课(要知道这在电子系可是四大名捕之一啦,不过我挂的也比较多)有趣度增加学生的学习兴趣,课后作业的严查减低学生的惰性(抄袭作业的确实最后平时分要少1-3分的,比我告诉他们的要严重程度低的多了。——这就是忽悠嘿嘿。)还有一点就是:上课的时候整个氛围应该是轻松愉快的,不然我累,学生也累。
    上课期间讲了若干笑话,后来发现很少由学生笑,原来我讲的笑话都是“冷笑话”,不过能有效减少瞌睡的学生数目,
    记忆不全了,就先写到这里吧,总之,觉的教学过程只要尽力去做肯定是一件很愉快的工作。
    最后:教师只是一种职业,教师对学生的影响远远低于社会,远远低于父母,教师不是园丁,不是蜡烛,我们更想做好的是本职工作,因为教育是一个系统,教师是其中之一,任课教师对学生的影响都是潜移默化的,绝对要是说教。
    我想国家少给这些高帽,更多该做的是改善高校以及各类学校的教师待遇,这样更实际,让教师不要为了生活而奔波,专心于教学,我想这样对于整个国家,对于整个社会都是有利的。

    理论物理学家是怎么炼成的?

    2007-11-25 22:32:00

    从物理馆回来,路上突然想起一个问题,现在看书的时间太慢了,慢的都无法忍受了, 感觉关于phi^4理论的重整化理论部分应该能够算出来的,前几天看过下,突然发现不是算不出来,而是“怕”,习惯了不用脑袋的思考,现在身体也不行了, 进行了高强度的计算后总是要1-2天的时间恢复才行,不然的话总是觉得“怕”。不像以前了,无论什么时候总是可以“稳如泰山”。

    结论是:要成为一个理论物理学家的前提是,要做的就是像农民种地一样无论天气怎么恶劣(对应于无论大脑如何疲惫),都要到地里去照顾庄稼(对应于不停的计算)。

    这半个月来,其实计算量也不是太大,就是觉得有点累,有点“怕”计算,但是这些计算必须去演练一遍,不然就什么都不懂了,只是懂得一点概念,这样的话对于明年的研究来说,是极为不利的。

    现在感觉一两个计算就是200或400米的短跑,而对于Peskin的书来说,或者对于我看该书来说是一个长跑,而其不用跑400米的速度来进行这个10000米的长跑,不然的话对于我来说只有一个结果——失败。

    我想任何人都不想失败,既然当时在面试的时候在各位老师面前夸下海口,今年春节前一定要把Peskin的QFT导论今年看完,我想就一定要做到,可以允许自己把第三部分的其中一些内容暂时不看,但是至少要把QCD部分要搞完,不然的话,对于我来说还是——失败。

    任何人都不想失败。

    我愿意像农民照顾庄稼一样,一年到头都在计算思考。

    理论物理学家和农民是一样的,好的收成1/3靠运气,1/3靠努力,1/3靠“技术”。但是没有这1/3的努力,即使运气再好,技术再好,收成还是不会好。

    我就是一个想成为农民的农民......其实,我很朴素...

    2008年9月27日星期六

    理论物理博士——一个近三十男人的梦想

    2007-7-11 12:59:00
    多年来一直想读这个专业,但是实现这一梦想的过程是多么的困难,甚至是社会的歧视,因为这个社会是绝对不会重视基础学科的,而社会,人类之所以进步,最重要的动力来至于基础学科。
    对于生化等不是很了解,这里可以举一个例子(大多数人都知道),没有量子力学 就没有现在的 It 行业,没有现在的驾驶方便的汽车,没有现在能够运载500人的大型飞机,因为量子力学是材料学科的基础,量子力学出现后,才用于研究材料,用于研究半导体 的时候就出现了集成电路,出现了现在的CPU,没有量子力学,怎么会有现在的 IT 呢?没有量子力学,怎么能研究出现在的高强度的发动机的材料呢,没有量子力学怎么能有现在高强度的飞机起落架呢?
    而当初量子力学的发展史,整个和这些都没有关系,在1900年的时候,科学家(这里不用“人们”,因为这要是普通老百姓关注的问题)发现从牛顿时代建立的 经典力学体系无法解释黑体辐射问题,当时的理论有两个,一个暂且叫A吧,在高能区(光的频率较高的时候)发散,另外一个叫瑞利-金斯曲线,在低能区不吻 合,而在这一年九月份的时候Plank搞出一个拟合曲线使得刚好和实验有较好的吻合,他继续研究发现一个常熟,也就是12月份的时候在一次会议上提出了h -Plank常数,从此开启了量子论的研究时代(旧量子论1900-1926),这期间,爱因斯坦把量子的概念用于光电效应,使得光电效应得到了很好的理 论解释,波尔用于研究原子,使得氢原子的光谱得到了很好的解释,但是还是觉得有很多的问题,这时候最重要的是发展出一个概念和经典理论完全不同的:能量是 一份一份的。1926年后薛定谔、海森堡分别提出了现代量子论的两种体系(分别是微分方程和矩阵形式,后来薛定谔证明是等价的,此时就叫做:量子力学-基 于数学的物理学理论)而事实上,到现在还是不能解释辐射的机制(知道20世纪40年代的时候出现QED的时候才得到了较好的解释),随后科学家把量子力学 用于研究半导体(曾经看过一篇文章,Intel的创始人(摩尔?),博士毕业后在一个研究集成电路的公司上班,而该公司的老总就因为量子力学用于半导体的 研究,还有后续的一个研究得了两次诺贝尔奖(可能记错人)),后来才出现了摩尔定律。基础学科的重要性还有很多的例子,比如原子的研究,放射机制的研究 (弱相互作用)等构成了现代国防武器的理论基础.............太多了。
    但是,目前我们国家还是没有得到足够的重视,因为,基础学科是为后人研究的,二十世纪初的研究知道半个世纪后才有很好的应用,现在的基础学科也许要100 年后才有一点点应用,甚至没有,而到时候一个国家的实力恰恰是建立在这个基础上,没有科学,就没有未来的国家安全(没有科技,就没有现在国家安全),所 以,我们是很短视的一个民族。只着眼于现在,没有未来。很多人会说,我们的技术落后于人家××年,而事实上美国在20世纪30年代开始就开始建立了现在领 先其他任何国家的技术的基础了,尤其是二战后由于很多的科学家从欧洲移民到美国,整个科学、数学的研究中心都转移到了美国,而现在如果还不重视基础学科的 话,我们的技术将永远在人家后面,可以这么说,科学和数学决定的是一个国家在未来50年或者100年的技术水平。
    在电子科大读书的时候,很多人会问我,理论物理有什么用?然后,说了一通......结论是:没有任何用处。而我会回答:确实,没有任何用处。有用的话那是科学吗?那是技术!
    搞基础学科的人,需要一种奉献精神,这是社会上的说法,这对,也不对。确实基础学科群体是这个社会中收入很低的一个群体,而技术性的群体是几倍於该群体。 所以说,这需要奉献,基础学科在大多数人眼里是枯燥的,这就要耐得住寂寞。而事实上,基础学科群体更多的依赖于是兴趣,当兴趣被物质打败的时候,就去称为 技术群体的一员吧(如果商人是管理经营技术范畴的群体的话)。而多年的科学训练,一般上在其他方面也会做的比较出色的。
    本科的时候读的是光电子技术(一听就是技术型的),后来是电子科大电磁场微波方面(plasma physics,这是一个夕阳专业,最火的是在二战期间,雷达研究的需要,当然plasma physics还有一个研究方向,现在也比较热门前沿的:等离子体核聚变),现在终于要实现多年的梦想了,就要成为川大理论物理专业的一个博士研究生了, 导师是一个非常好的人,同事,朋友,师兄里面的口碑很不错,我想我还是比较幸运的。
    但是,想不到的是不小心成了全国第一了,今年是研究生招生改革第一年,居然要自费!以前绝对没有理论物理专业自费的,呵呵。不过,我想通了,兴趣第一,如 果不上的话,会遗憾一生的,人生本来就短暂与其.......不如就上了。以前花了为学院做了一个网页,最后老板(很nice的人)给了1k ,昨天花了一天学PHP+MYSQL+APACHE+DREAMWEAVER,这些东西很简单,只是来钱比较快,我想可以用这些简单的技术来挣钱,以完成我的博士生生涯(主要是不怎么耗时间,而且钱又多,前两天给一个公司电话,建一个网站,我说3k-5k,对方说太高,最多2k ,我可不想成为“廉价er”,不干,即使那只是花我很少的时间,只是因为廉价了。)以后有机会且价格合适的话,还是可以做一单的,只是为了生活费,不然绝对不会做。
    建网站,挣钱,读一个“没有任何用处的”理论物理博士,我想这也应该是有中国特设了吧。
    今天就先写到这里了吧,看书先。
    以此文与有志于
    学科的同仁共勉。

    【慢速VOA】2008-09-26

    2008-09-26
    http://voa.hjbbs.com/voasp/rm/2008/09/20080926.mp3
    or
    http://www.hjbbs.com/thread-62-513636.htm

    This week in our foreign students series, we discussed the first step for students interesting in higher education in the united states. One place to go for advise and information about american colleges and universities is at U.S.A education center. More than four hundred of this for educational advising centers are located around the world. The advisers said the education U.S.A centers do not change any money for thier servies. He helped students find schools and get information about finiancial aid(帮助?) and mission's tests and viser* requirements. The centers are supported by the states department. You can find * one on states department website for international students. The web is educationusa.state.gov, again it, educationusa or oneworld.state.gov. Another place to get information is at educational * representative of american colleges and universities present information and answer questions from students and their parents.

    【慢速VOA】2008-09-27

    2008-09-27
    http://www.hjbbs.com/thread-62-513788.htm
    [下载今日慢速VOA听力资料mp3版] (右键另存为)
    The institute of international education has been organizing united states higher education fairs in the Asia since 1982. Last year, more than 14,000 students attended this fairs in China, India, Indonesia, Japan, Thailand and the*. The next higher education fairs in the Asia are in the October. For example, more than 70 colleges and universities will held* prceptives* in Hongkon on October 11th. Other organizations hold similar events in other parts of the world. Information about education or fairs in your country can be found at the same website educationusa.state.gov. One important piece of the fairs, give yourself plenty of time to plan to study in the united states. Educational advisors say you should begin planing at least two years before you want to start classes.