物理学咬文嚼字之十心有千千结,都付画图中

图像可以帮助表述难以言传之意,所以它一直是物理学以及其他众多学科之重要表现工具.英文物理学文献中常遇到的与图像有关的词汇包括chart,map(mapping),histogram,scratch, sketch,image,plot,inset, painting,drawing,illustration,depict, delineation,profile,graphics,figure, picture,diagram(schematic diagram), graph, photograph, micrograph, cartoon,portrait,以及最近也可以作为稿件部分的film,flash,video,等等.研究者要善于选择最有效的图形表现工具,并要明了这些不同方式间的细微差别.然而,对物理学渐进境界之理解却又要求研究者心中不能着相.此中微义,愿读者诸公参详.     

什么是量子理论?

在1885-1889的几年中，赫兹（Heinfieh Heaz）先后发现了电磁波可以在空间传播，并且通过实验证实电磁波以光速传播而且是横向偏振的波，这一工作验证了麦克斯韦（James Clerk Maxwen）20年前（1864年）做出的预言，赫兹的主要论文收录在《电波》一书中，他还为此书写了长篇的导言，该导言中出现了他著名的、非凡的论述：“对于什么是麦克斯韦理论，我知道如下最简短和精确的回答：麦克斯韦理论就是麦克斯韦方程组”     

诗意学问两从容——怀念冯端先生

冯端先生是我国物理学界的耆宿,深受学界后进敬仰。笔者年幼,在冯端先生弟子辈诸人如金国钧教授等面前也当执学生礼,加之笔者不是南京大学学子,故也无缘就教于先生门下。笔者对冯端先生的敬仰,更多得自其著作。实际上,笔者与冯先生仅见过两次,一次在物理所,一次在南京大学冯先生的家中。然而,不多的两次见面,冯端先生儒雅博通的学者风范也给笔者留下了深刻的印象。值此冯端先生百年诞辰之际,笔者满怀敬意撰此短文,以为纪念。     

量子力学之矩阵力学

矩阵力学的构造见于著名的玻恩—海森堡—约当矩阵力学三部曲(1925),和狄拉克的一篇论文(1925)。玻恩与约当 1930 年合著的 Elementare Quantenmechanik (基础量子力学)对矩阵力学作了详细的阐述。矩阵力学源起理解原子谱线强度的努力,关键是对频率求和规则借助类比方法的量子改造。矩阵力学的思想基础说到底是傅里叶分析,那是跨度达两千年的人类智慧结晶。矩阵力学延伸了矩阵的算法。泡利于 1926 年使用矩阵力学解氢原子问题。

     

随机

随机性问题在数学和物理学中有着举足轻重的地位。涉及偶然性和概率的词汇包括probability,chance,possibility,randomness,stochastics,opportunity,haphazard,accidental,aleatory,casual,等等,汉语表述难免混乱不堪。量子力学的probabilistic nature基于复几率幅的概念,与经典概率论有层次上的不同。     

时间标度与甚早期宇宙疑难问题

注意到绝对时间和绝对温标分别是在牛顿第二定律和卡诺定理引理成立的前提下所确立的时标和温标,则引力理论方程与大统一理论的动力学方程, 比如关于电磁学的麦克斯韦方程组,可能实际上也规定了两个不同的时标.大统一理论时标和引力时标之间在宇宙演化历史不同时期的差异也许能为最近的一些宇宙学观测提供合理的解释.文章将表明,如果两者之间存在合适的差异,则视界问题可以得到自然的解决而暗能量概念的引入也变得没有必要.考察距离观察者不同远近的双星体系中由引力行为决定的转动周期和由大统一理论决定的某个衰变动力学过程特征时间,比如来自X射线双星体系的X射线辐射,比照两者在宇宙不同历史时期的差异,或能为我们的猜想提供观测证据.     

物理学咬文嚼字之十二 各具特色的碳异形体

元素碳,其英文carbon, 来自拉丁语carbo,carbonis,燃烧的意思.碳元素在地球上的自然存在coal. charcoal(to burn,燃烧）,就是我们中文中的炭（煤炭,焦炭,木炭）,其作为可燃物,早已为史前人类所认识. 实际上,对炭这种天然产品的认识,中外是一样的. 中文的“ 炭”字字面上乃“ 烧木余也”（《说文》).唐朝白居易就有“卖炭翁,伐薪烧炭南山中”的诗句,说明唐朝时伐薪烧炭已是一项商业化的生产活动. 可见越是对自然的、历史古老的事物,人类的认识就越是统一！“ 碳”字,是20世纪初西学渐进时中国学者徐寿（1818—1884,江苏人）新创的,大概添加“ 石”旁是想表明炭是非金属矿物类,以后与元素carbon, 有关的科学点的词汇都被要求写成“碳”字. 不过,笔者怎么看怎么觉得多此一举,它不仅科学上是错误的,还徒增文字辨识上的麻烦.《咬文嚼字》杂志社把碳—炭列为2007年度最容易混淆的十个字之一,举例就包括有人常把“ 碳酸饮料”写成“炭酸饮料”,把“炭烧咖啡”写成“碳烧咖啡”,等等.