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Apr
Turbulence 和 Chaos 的辨析Turbulence 和 Chaos 这两个现象，在一定意义上说是相似的：都是会使系统产生类随机的运动，无法给出方程的完全解析解。但是这又是两个不同的词，在其各自的语境下使用着相当不同的研究方法去研究。于是很长时间我都有个疑问，turbulence和chaos到底是怎样的关系？今天跟一个老师讨论了一下，似乎他的解释相当靠谱。 Chaos的定义是，在相空间中两个最初靠的很近的轨线，其距离会随着时间推移指数增长。于是产生Chaos的系统首先得有一个相空间，这要求系统有有限多个自由度。然而最初产生Turbulence的方程Navier-Stokes方程本质上则是场方程，速度场
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Feb
人类首次实现能量增益大于1的受控核聚变Nature于2014年2月12日发表的一篇文章《Fuel gain exceeding unity in an inertially confined fusion implosion》宣布NIF（美国国家点火装置）用惯性约束聚变的方法首次实现了受控核聚变能量增益大于1的实验，其意为聚变释放出的能量大于输入到靶丸的激光能量，实属受控核聚变道路上的一个重大里程碑！ 作为聚变方向的PhD，真心为这个消息感到激动人心，同时想稍微科普一下其中的知识，让行业外的人也了解了解。 受控核聚变能源一直以来就是人类梦寐以求的终极能源。聚变能早在第一颗氢弹爆炸的时候就已经被人类所释放，然而氢弹的本质却决定了它无法作为可控的能源：氢弹爆炸的条件太苛刻，于是只能用原子弹来引爆，而原子弹想要爆炸，浓缩铀的质量就必须大于一个临界值，因此氢弹的爆炸是一定要一次性放出巨大能量的，破坏力实在太大，无法作为能源使用。因此，之后的几十年里，人们就一直在寻求让聚变能每次少量释放的途径。然而，聚变点火的条件是，温度、密度、约束时间这三个量的乘积需要大于一个数值（劳森判据），显而易见的一点是，温度密度越高就约难以约束，因此三者同时提高是一个极其困难的任务。 目前的主流解决方案有两种：磁约束和惯性约束。 12
Dec
倒立单摆的稳定性与Ponderomotive Force众所周知，单摆有两个平衡点，一个是垂直向下的稳定平衡点，另一个是垂直向上的不稳定平衡点。然而，只要在单摆的悬挂点处施加一定条件的振动，无需任何反馈系统，就可以让向上的平衡点也变成稳定的！下面这个视频就演示了这一个神奇的现象。（原视频地址为http://www./watch?v=5oGYCxkgnHQ 因为墙的缘故我把它转载到了优酷上...） 这个现象要如何解释呢？一定要注意，这个悬挂点的振动没有依赖任何反馈装置，跟很多工科院系做的横向移动的小车上的倒摆有着本质的不同。显然不是随便一个振动都能稳定住倒立单摆，那么这个振动到底需要满足怎样的条件才可以呢？这个问题的关键，叫做Ponderomotive Force，中文翻译是“有质动力”。中文世界里对Ponderomotive Force的涉及是如此至少，以至于我这个学了四年本科物理的人都完全没有听说过它的中文版本，因此我决定写此文科普一下。 首先给出一个直观而不定量的理解。倒立单摆的情形可以直观地看作一个小球在一个碗里运动，碗的形状即势能： Read more 19
Oct
北大物理百年纪念学生微电影《李群的变换》《李群的变换》讲述的，其实是每个物院人都曾经历过的心路历程。我们都曾经被物理之美所打动，我们都曾立志探索这个宇宙的奥秘。可是，物理的道路从来都不是一帆风顺的。我们会遇到解不出的难题，会遭遇不理想的考试成绩，会碰到科研上难以逾越的砍，甚至是身边最亲近的兄弟离物理而去的被抛弃感。选择离开物理的人是值得尊重的，因为每个人都有自己不同的追求；而继续在物理的道路上继续奋斗的人同样值得敬佩，因为仍在坚持自己最纯真的梦想。追求梦想不一定要以得诺奖或者名垂千古为结果，我们知道大部分人都没法取得那样的成就。科学并不是只靠少数几个天才一蹴而就的，而是靠着千千万万普通的科研工作者进行着的各种尝试和积累。我们在自己的人生中始终坚持着自己的梦想，为有价值的事业添砖加瓦，这样的人生，无憾。 6
Oct
在引力场中静止不动的带电球 会一直辐射电磁波吗？前几天有个同学跟我讨论了一个很有意思的问题 我到现在也还没有搞明白这个问题的答案到底应该是什么。问题是：在引力场中静止不动的带电球 会一直辐射电磁波吗？ 更详细的说明一下这个问题：电动力学告诉我们，在惯性系中，加速运动的带电粒子会向外辐射电磁波，功率与加速度的平方成正比。但是问题是，按照广义相对论的观点，在引力场中静止不动的参考系（下文中称之为S1）并不是一个真正的惯性系，真正的惯性系是自由落体的参考系（下文中称之为S2）。所以说，在真正的惯性系S2中来看，问题中描述的那个带电球其实是在加速运动的，所以说它应该一直有电磁辐射。按照等效原理，在一个S2中有辐射那么在S1中肯定也有辐射。但是问题又来了：如果我们就在S1中看这个问题，那么引力场没有变化、带电球也静止，辐射出去的电磁波的能量是哪来的呢？！ 如果有谁想清楚了这个问题或者看到过哪里有比较好的讨论 欢迎email我或者在这里留言！ P.S. 据某大牛说 就算是有辐射 也是非常非常弱的效应 所以说做实验应该是没法观察到的（除非跑到黑洞附近观测）...所以这个问题只能做理论探讨了... 28
Dec
她为什么不直说？为什么女生要求一件事的时候总是不直说，而是要拐弯抹角的试探？为什么女生总是缺乏安全感？ 男生们很不喜欢这种方式，甚至有的人很鄙视。关于这样的问题，必定是有道理的，但我一直弄不明白，直到今天稍微明白了一点。这归根结底是因为：其一：你以为她是让你完成任务，但事实上她是想证明你在乎她；其二：男生的行为不够可靠。
其实谈恋爱就是个不断测量的过程。从女生的角度讲，男生就是个观测对象；同理从男生的角度讲女生也是个观测对象。按照最简单最传统最普遍的男女关系的情形，女生在选择配偶时十分谨慎，从进化心理学的角度来讲，是因为生育和抚养下一代是个条件苛刻的过程，她们希望可以获得比较好的保障。演化到现在则变为重视感情，在选择配偶时非常谨慎，害怕对方不爱自己。而相应的，男的做事出发点总是在满足女性的具体需求。
而她们的试探就是探测粒子的实验过程。根据大数定律，这样的试验的结果几乎必然的会得到一个确定的靠谱程度。于是女生期望从许多次实验的结果的分布得到全貌，因此会一遍一遍试探，以确保实验的准确性。
为了便于讨论，我们引入靠谱度算符H和试探算符H’。
假设男生对于算符H的本征态是：|真实靠谱率> 和|真实不靠谱率>，一下简写作|a>和|b>。其中a为靠谱的概率，b为不靠谱的概率，a+b=1。
H’即是对男生做各种试探的过程，比如让他给买某个东西、做某些事情。男生对于算符H’的本征态是：|检测靠谱率> 和|检测不靠谱率>，一下简写作|a’>和|b’>。其中a’为表现得靠谱的概率，b’为表现得不靠谱的概率，a’+b’=1。
下面引入一条合理的假定：人人都知道人的表现和心里真实的想法往往并不完全一致，也正因为此，靠谱度算符H和试探算符H’的本征态未必一致。
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