Carroll在他的报告中说,Particle accelerators increase in energy by 10^3 every 40 years。
04月 26, 2006
04月 25, 2006
在chaotic inflation中,一个区域由于其中标量场的量子涨落而开始暴涨,那么,假设这个区域处于我们的观测宇宙中,我们将看到什么现象?
是不是我们并没有看到这个区域膨胀(除了这个区域变重或类似效应产生的下一阶引力效应)?并且,这个区域内的光能否传到我们这里?如果能,是不是极度蓝移的,因为区域里面很大的尺度在外面看都很小?这个度规的变化可不可以等效地看成是度规不变而普朗克常数变化造成的?这样是不是宇宙各处可以有不同的普朗克常数?以至于一些区域是量子世界,一些区域更加经典?进而这能否对真空能提供一个解释?
不过,我认为比较可能的情况是,inflation的区域太小了,于是长出的是一个和观测宇宙联系不大的小宇宙。“燃烧吧,小宇宙!”
04月 17, 2006
像大学排名一样,各种宇宙模型也开始排名了。详见astro-ph/0604327,Top ten accelerating cosmological models。
04月 15, 2006
从Phiphy’s World上链接到一篇科幻小说:《朝闻道》。这篇小说向我们提出一个问题:朝闻夕死,你愿意吗?
我自称是真爱物理的,但是我不愿意。
上次被点名答题时,我事实上就遭遇到了这个问题。问题是如果我能回到一个时代,那么我将回到何时?如果这个问题换一个提法,不考虑与亲人的难以离别以及相关的责任和思念的话,那么我将选择生在一百年前。
一百年前的知识,当然比现在少得多,但是物理学的革命,却更令人向往。这已经给出了我不愿意的理由:我喜欢追求物理的快乐,胜于物理本身。
尤其,如果人择原理是对的,那么,物理本身的乐趣,比我们曾经向往过的,又少了许多许多。
或许这样的我并不是一个真正热爱物理的我,但是是一个真实的我,至少我热爱生活。
note added:
为此我已经在档案文件中把兴趣从物理改为研究物理,尽管我还没有开始研究。
04月 5, 2006
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从打东边来了一个Susskind,手里拎着一堆landscape,从打西边来了一个Arkani-Hamed,腰里别着一个swampland。拿landscape的Susskind要用landscape换拿swampland的Arkani-Hamed的swampland,拿swampland的Arkani-Hamed说什么也不用swampland换拿landscape的Susskind的landscape,拿landscape的Susskind就用landscape comment了拿swampland的Arkani-Hamed一landscape,拿swampland的Arkani-Hamed也用swampland comment了拿landscape的Susskind一swampland。Susskind回家研究landscape,Arkani-Hamed回家滴滴嗒嗒吹swampland。
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当然,扯的话可以扯很多,绕不绕口就不一定了,例如,cosmic string长,domain wall宽……
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(声明:本文纯属巧合,如有雷同,纯属虚构。)
忽然想到,要想blog看起来人气比较旺,大家都在跟帖聊天,则要保持更新而不要更新太快。因为blog对应于宇宙,更新对应于宇宙的膨胀,跟帖聊天对应于智慧生命的形成,要智慧生命形成,则需要适宜的,而不是越大越好的宇宙常数。
Polchinski的文章中提到奥卡姆剃刀,并以此支持人择原理。而我认为,奥卡姆剃刀采用的是两面都有刃的刀片,人择原理的支持者和反对者都可以拿它来说事。原因在于,奥卡姆剃刀并不是为物理学量身定做的,它并未讲明剔除的是理论假设还是实体存在。
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下面列出奥卡姆剃刀的几个常用表述,其中第一个据说是原始形式(三思科学上有拉丁文原文,我就不抄了):
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(1)如无必要,勿增实体。
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(2)当你有两个处于竞争地位的理论能得出同样的结论,那么简单的那个更好。
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(3)科学家应该使用最简单的手段达到他们的结论,并排除一切不能被认识到的事物。
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这几个表述,对以往的科学来讲是一致的,因为以往的科学中,比较多的理论假设往往带来比较多的实体,例如上帝、以太等等。但是这几个表述对当今科学中的人择原理之争是完全矛盾的,因为,第一种表述说尽量不要增加实体存在,第二种表述说尽量不要增加理论假设,第三种表述说两者都尽量不要增加。而人择原理减少理论假设的同时却带来了几乎无穷无尽的实体存在。下面,从奥卡姆剃刀的两个含义出发,分别讨论它对人择原理的支持与否。
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(1)尽量不要增加理论假设:这是支持人择原理的表述,以此可以推出在当今宇宙中,已经“在这儿了”的人择原理比存在一个统一理论更有可能。这可以从两个方面看出:第一,统一理论中难以避免有一个不容易被别的假设解释的假设,即统一理论所预言的参数区间恰好是适合智慧生命出现的参数区间。第二,把统一理论中拿掉一个假设,换上人择原理,如果能得到同样好的理论,则拿掉的假设确实是多余的。
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(2)尽量不要增加实体存在:这强烈地不支持人择原理。因为人择原理能够起作用,则不仅需要一个理论允许大范围的不同参数的存在,而且需要这些不同参数的宇宙是确实存在的,或者以独立宇宙的形式,或者以因果不连通区域的形式,否则,如果只允许宇宙存在一次,并且有统一的参数,则人择原理和普通理论一样解释不了为什么这个宇宙就适合智慧生命这个coincidence问题。这样,人择原理极大地增加了实体存在的数量。
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可见,在我们使用奥卡姆剃刀原理之前,应该先表明使用的是剃刀的哪一面。然而,在剃刀的两面发生矛盾的时候,自己使用剃刀也等同于对手可以同样使用剃刀进行反驳。
04月 4, 2006
因果性和集团展开原理都是highly nontrival的原理,在物理学中起到非常重要的作用。令人迷惑的是,它们都存在,并且都存在于位置空间中。
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物理理论有很多参数,例如位置、电荷、各种粒子质量、耦合强度,以及模型依赖的各种参数,例如CP相角,各种模空间参数等等。
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位置在这些参数中有独特的地位,这因为人们感觉自己存在于时空中,而我认为,正如我前面部分讨论过的,这种感觉源于时空中存在因果性和集团展开原理。然而,这两个原理同时存在于位置空间,而不是,例如,一个存在于位置空间,一个存在于电荷空间,是令人迷惑的。
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这个coincidence问题可以用人择原理来解释,即,假如这两个原理都可能存在也可能不存在,即使同时存在也可能存在于不同的空间,即使如此,也只有这两个原理同时存在于位置空间才能产生智慧生命,进而提出“coincidence?”的问题。
04月 1, 2006
Note added:
我昨天关于黑洞形成的想法是错误的。教科书里面是对的,经典上,从无穷远观测者看来,严格的黑洞,即R=2GM处的Schwarzchild奇性,是不会形成的,尽管会无限趋近。我昨天的想法错误实际上非常简单,就是没考虑引力红移效应。例如,一个光子的能量,无论这个光子多么接近horizon,从无穷远处看都仍然是不变的。光子的能量变大只是horizon附近和光子处于同一位置的、Schwarzchild坐标固定的观测者的看法。
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至于黑洞都没有形成怎么Hawking蒸发,这原来是一个外行的问题。因为Hawking原来考虑的就是坍缩中的黑洞的蒸发。只不过后来的一些教科书对此简化以后才讨论的严格黑洞的蒸发。
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尽管想错了,还是很开心,原因有两点:
第一,反正我的错误是针对我以前看法的,总有一个是对的。
第二,我去问老板,结果两分钟就把问题解决了。以前关于黑洞不能形成与Hawking蒸发,问过不少老师,都没有解决掉。当然,我相信很多老师的理解是正确的,但是他们并没有一针见血地指出我的问题所在,或者不接受我实际和他们一样(因为当时我理解的是对的,昨天的才是错的),但是表达方式不同的想法。
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看来自己得努力了。物理图像不完善,导致很多错误的想法。并且就算错误的想法还是好久才蹦出一个。照现在的状况,要蹦出正确的想法,从外边观测者看没准要无穷长时间。
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下面是我昨天的错误想法:
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本科学广义相对论时,曾经提出了一个关于黑洞形成的问题:如果一个粒子掉进黑洞(达到horizon)需要无穷长的时间,那么,假设,一个星体坍缩到只差一个粒子进入就形成黑洞,这时,最后一个粒子达到r=2GM形成horizon也需要趋近于无穷长的时间,这样,在坍缩星体外的观测者看来,黑洞就永远不能形成。
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今天我意识到,这个看法是错误的。我认为,粒子掉进黑洞需要无穷长时间这个前提本身就不对,尽管不少书上都这样说(包括Dirac广义相对论1975年版第19节、Wheeler引力第33章第1节、Weinberg引力论和宇宙论第11章第九节,Susskind黑洞第一章第一节,这些书中认为,至少经典地,从远处看,黑洞需要无穷长时间才能形成)。
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首先,粒子可以迅速达到非常接近horizon的位置。此时,它的能量随时间(能量和时间都是无穷远参考系看来)指数地趋于无穷大(粒子能量趋于无穷大可以不用计算而通过horizon附近发出的光几乎无限红移的反过程得到)。假设粒子确实需要无穷长时间掉进黑洞,则粒子自身的能量已经使自己形成了具有相当大horizon的黑洞,事实上,粒子自身的能量使黑洞horizon面积增加,通过这个增加,在外界观测者看来有限的时间内,粒子已经经过了horizon而非冻结在horizon表面。
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作为更加正式的处理,可以考虑无质量的球壳向黑洞下落的过程,讨论过程和结果是相同的。
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同样地,我们也可以讨论星体塌缩,黑洞是可以形成的。
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