Archive for 七月, 2010

骗人的宇宙——天文学中的佯谬

星期四, 七月 22nd, 2010

请翻阅《博物》2010年第6期查看图片和更多信息。(个人向编辑致敬!)

骗人的宇宙——天文学中的佯谬

开篇:

宇宙中的万物井然有序,但在科学家眼中,宇宙很多事情是不可理解甚至自相矛盾的,被称为“佯谬”。在一般人看来,这些纯属科学家在自己找别扭,但这些诡异的佯谬一直以来挑战着的人类认知,也是人类自我反省、进步的的结果。

Box:

从哲学和逻辑概念上,看上去错误而实际正确的命题称为佯谬。佯谬有两种,一种是理论和现实呈现出来的矛盾,例如理论上夜晚也应该是明亮的,而实际上确实黑的;另一种是命题的结论和出发点矛盾,例如罗素佯谬提到的:“理发师仅仅给那些‘不给自己理发的人’理发,那他会不会给自己理发?”天文中的佯谬大多来源于第一种,它主要由理论的不完备引起。 一些佯谬现在已经有了结果,也有的到现在也没有新理论可以解释。

黑色的夜晚,还是白色的夜晚?——奥伯斯“白夜”佯谬

众人:美丽的黑夜啊……

奥伯斯:谁说的?夜晚应该是白色的!

众人:这个人脑子有毛病吧?

奥伯斯:你们想啊,宇宙无穷大,每个方向上看去都有很多星星,就如同天上布满了灯泡,那夜晚不就是白色的吗?

众人:你瞎说……

宇宙无穷无尽,宇宙中的星星几乎到处都是,按理说它们会把夜晚照得和白天一样亮,但为何我们看到的却是茫茫黑夜?当1823年德国天文学家奥伯斯提出这个问题,几乎所有的人都陷入了泥潭,直至今日,这个问题依然没有掰扯清楚:是呀,宇宙中的星光都去了哪儿呢?

对于这个佯谬,可能有几个解释:宇宙并非无穷大,最遥远的星光跑到现在也没有跑到我们的视线中;很多星星在远离我们而去,因此看起来要暗弱一些;此外,宇宙中遍布的尘埃和气体阻碍了星光的穿行……虽然星星很多很多,但有了这一系列“变暗”原因,就意味着我们看到的夜晚永远是黑色的。

宇宙,远不止一个——薛定谔的“猫”佯谬

量子力学信仰者:按照量子理论,原子是否衰变,是个概率问题

薛定谔:是吗?

信仰者:必然的!

薛定谔:那,看看我的小猫吧,他在箱子里,里面有个毒气瓶,这个毒瓶的开关用原子跃迁的能量来控制。好了,十分钟过去啦,你告诉我,小猫近况如何?

信仰者:呃……按照量子理论,小猫死了43%……

天文物理学家喜欢拿动物开涮,比如20世纪的薛定谔,喜欢用猫阐释他对微观世界的理解:跃迁的原子的能量操控着一个装满毒气的瓶子,旁边的一只猫一脸无辜。原子是否发生跃迁,纯属概率事件,倘若不打开箱子,箱子里的猫是否会被毒死的命运完全不可知,只能由上帝掷出的色子判决。而我们只能判断这只猫只死了二分之一,或者百分之八十之类,而余下的部分,猫依然活蹦乱跳。也可以认为,在一个宇宙中,猫已经死了,而在另一个宇宙中,猫还活着。

一旦微观的量子理论运用到宏观,便会出现若干种奇怪的现象,比如汽车有一定概率犹如崂山道士般穿墙而过,而毫发无损。目前有些人觉得事实世界便是如此,多个宇宙并行也是可能的,也有人觉得量子理论还不够完美,必须解决它,否则我们只生活在一个充满概率的世界中。比如明天见面我们可以这样打招呼:你好啊?75%存活在这个宇宙中的同学!

宇宙归于沉寂?——麦克斯韦的“妖魔”佯谬

克劳修斯:我发现了非常牛的定律!

麦克斯韦:说说看?

克劳修斯:如果我们不去堆木头,那么木头永远散乱,如果我们不去盖房子,沙子永远是沙子,即使盖了房子不管它,房子也会变成沙子!也就是说如果不做功,世界上一切事物都是从“有序”到“无序”发展的!

麦克斯韦:妖精!看法宝!

克劳修斯:你太淘气了……

19世纪著名的物理学家克劳修斯说:如果不做功,那么一切都会变得混乱,宇宙的归宿也会是一片混乱。他的同行朋友麦克斯韦不服,设想了这样一个情景:一个屋子中充满了一定温度的气体,也就是说分子的平均速度是固定的,分子平均速度越快,气体温度越高。但是每个气体分子的快慢不一定,于是用一堵墙把屋子一分为二,中间留有一个小孔,一个妖精在那里把守。这个妖精聪明绝顶,可以分辨出分子的速度,如果飞来的分子速度快,就把它放行到屋子另一边;如果飞来的分子速度慢,就留在屋子这边。这样屋子两边的温度就一边高一边低,也就是说屋子里的气体变得有序了,但没有做功。

不过后来人们意识到,小妖精的判断虽然不能称之为做功,但确实为气体分子变得有序贡献了自己的力量,这个力量究竟是什么呢?于是“信息熵”的说法从此冒了出来。

外星人,一定存在却永远找不到——费米“外星人”佯谬

众天文学家:我们在一直寻找外星人,但毫无结果!

费米:地球绝不会特殊,因此外星人一定存在。

众天文学家:那是肯定的。

费米:我们找不到他们也就算了,他们为何不来找我们?

众天文学家:你很无聊啊!

20世纪的物理学家费米提出的这个佯谬实在让人绝望。有人觉得外星人太高等了,不屑于和我们打招呼,类似于我们看到蚂蚁。也有人与霍金的观点类似:外星人觉得我们是危险的,他们不敢和地球人联系!当然也有比较搞笑的观点,譬如所有外星人都忙于游戏不能自拔,于是忘记向外发射无线电信号,更不用说殖民宇宙了。

比较靠谱的一种说法是,外星人存在的时间,和我们存在的时间很难重合,即使重合了,也需要看看这个文明持续的时间是否足以让他们发现我们。就算最最巧合的事情发生:半人马座的比邻星周围真有“阿凡达”,那他们发现我们至少需要8年多。我们还是耐心等待吧。

青春永驻的秘诀——朗之万“双生子”佯谬

爱因斯坦:当物体接近光速运动时,时间就会变慢!

朗之万:是吗?

爱因斯坦:相对论是“自洽”的,也就是能自圆其说,应该没问题。

朗之万:如果一对双胞胎,一个以接近光速去旅游,回来后居然会比自己的同胞兄弟年轻?

爱因斯坦:恩,我要发财了!

让人永葆青春的方法不是雅诗兰黛,不是韩国整容术,而是以接近光的速度跑到天上去转悠,等再落到地面,便会发现比原先的同龄人要年轻。若是换成一对双胞胎,那么其中一位去转悠一圈再回来,就会成为一对年岁不一样的双胞胎——按照爱因斯坦的相对论来说,这是完全可以实现的。而问题在于,因为运动是相对的,双胞胎兄弟总会觉得对方在运动,自己静止,所以都感到对方比自己年轻——可见面一比,只有上天飞行的那个人才是真正的年轻。作为爱因斯坦的挚友,朗之万并不给他面子。

问题出在哪里呢?因为那个上天飞行的人需要回到地球上,所以经历了加速的运动,而正是这个加速的阶段,使得他的年纪变小了。

恒星也装嫩?——大陵五佯谬

天文学家:大的星星老得快,小的星星寿命长

观星者:不一定吧……

天文学家:怎么可能?

观星者:你看大陵五双星,那个快死了的星星个头很小,那个大个子的星星反而年轻,寿命长!

天文学家:你知道的太多了……

两个星星哥俩好,按照恒星演化理论来说,一般个子越大的越富有,拥有的核燃料越多,也就越容易挥霍自己的“财产”,死得也快,反倒是小个子的生活过得节制,把仅有的一点核燃料慢慢烧,活的时间也长。然而当人们观测大陵五这对星星的时候却发现,大个子的星星正值壮年,而小个子的星星已经离死不远,莫非这个大个子星星是个“守财奴”?

人们观测到这个与恒星演化理论相悖的现象后迷惑不解,被称为“大陵五”佯谬。实际上那个小个子星星原本是个更为巨大的星,越膨胀越大,也快要濒临死亡。不过当它看到它旁边的小星时,又忍不住“慷慨解囊”,以至于富了邻居,穷了自己。人们看它个子小,才产生了开始的那种误会。

做个高效的民工之理清程序结构

星期二, 七月 20th, 2010

有一个程序有太多子程序分别写在单独的文件内。想查找某个子程序被谁调用,要是单个打开每个文件搜索就太土了!!!
用grep 就快多了,grep用法》

http://hi.baidu.com/xie_jin/blog/item/1bab534c7e3136fad72afcf2.html

Linux查找文件内容的常用命令方法。

从文件内容查找匹配指定字符串的行:
$ grep “被查找的字符串” 文件名

从文件内容查找与正则表达式匹配的行:
$ grep –e “正则表达式” 文件名

查找时不区分大小写:
$ grep –i “被查找的字符串” 文件名

查找匹配的行数:
$ grep -c “被查找的字符串” 文件名

从文件内容查找不匹配指定字符串的行:
$ grep –v “被查找的字符串” 文件名

从根目录开始查找所有扩展名为.log的文本文件,并找出包含”ERROR”的行
find / -type f -name “*.log” | xargs grep “ERROR”

如何迅速灌水

星期二, 七月 13th, 2010

The authors are well known for their well-written papers on the chemical evolution of galaxies. The present paper is very interesting, short but to the point. I warmly recommend a publication in A&A.

29号投的稿,昨天就受到如上报告。A&A 审稿还挺快的。

这篇文章是我等一篇长文审稿的期间,闲来无事灌出来的。过程也许可以提供借鉴》

1 明确知道手头能迅速上手的东西 (我有模型,恩 1974年就开始建的模型。。。)

2 找一个大家感兴趣的火课题 (听说高红移GRB 最近挺火的)

3 查阅大量相关文献,看看有没有大家还没讨论的(从review入手,知道GRB是个啥玩意。然后看看GRB 相关文章,天文无非是GRB模型,GRB host星系模型, GRB 宇宙学应用3大块。 在略读了大约30+篇文章后个人感觉》 grb 恒星模型没个10年功力就别碰了。星系联系的最简单,各种高低红移的function 或者和其他观测选择的星系比较一下, 随便搞一个就是一文章。宇宙学能被限制的都差不多被倒腾完了。。。)

4 没事先写着introduction,写着写着就知道别人都扯了那些蛋,你还可以继续扯什么(本来想拟合一 个星系完事,写着写着发觉大家没讨论过高低红移LGRB host 的联系。)

5 就一个问题写一篇短文,去掉天文的详细(罗嗦)的特点。

6 投稿等 (这么火的课题,别人还没玩过,不发还有天理啊!!!)。

恩,如此说来我人品还可以。。。

为何说 这 A&A也是灌水呢,详见后面的文章。。。

matlab 做图

星期五, 七月 2nd, 2010

sm能做的事情,matlab能做。 sm不能做的,它也能!duotu