sym cheng2016-08-04 09:47:19

“屋子有個巨大的勢陷，宅進去是自發的，而出來就必須消耗掉巨大的能量。”

“恩，而且對我這種宏觀系統來說，本來透過熱漲落也能自發溢位的，可這個勢陷居然開了空調。”

圖1：熱漲落被抑制的束縛態葛大爺

餅子君2016-08-05 09:13:24

usb插口的自旋是1/2

共形對稱的牽牛星2016-08-06 13:58:54

據說Dirac第一次遇見Feymann的時候，沉默了很長時間，說：“I have an equation， do you have too？”

我覺得Feymann的內心是想回答“I have many diagrams， do you have too？”的……

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GR課講到黑洞資訊丟失問題：

我：“其實日常資訊丟失是很常見的啊，比如我要是廣相期末考試卷子寫完了交卷前把它吃掉，資訊不就丟失了嗎？”

某同學：“資訊並沒有丟失啊，雖然你卷子的資訊沒有了不過你獲得了必然得零分的資訊啊”

我彷彿看到了這個學期的結局……

（配圖：教我們廣義相對論的盧建新老師）

然後是學群論課的一些：

講半單李代數時談到阿貝爾理想，我默默在筆記本上寫“活的久一些（劃掉）”；

群論課聽“正則”這個詞實在聽煩了，於是討論起來由來：

我：“你第一次聽到正則是什麼時候？”

某同學：“大概是理論力學吧”

我：“錯。你看屈原離騷裡面“名正則而字靈均”啊……”

某同學：“那我還聽過更早的，名不正則言不順”

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補充：

沒吃晚飯去上群論課，聽著聽著就餓了。為何？因為這節課提到了兩個概念，一個是李積，一個是楊盤。

組裡聚餐

老闆問一個學長：“你看動畫會喜歡那些經典的動畫嗎？”

學長：“不，我喜歡量子的”

最後配一本一顆賽艇的書：《天真的謊言理論》

班尼璐2017-03-07 17:00:30

出於對對稱性的欣賞，天體物理學家Fritz Zwicky將同事親切稱為“球形混蛋”（spherical bastards）。

原因是，“這幫人無論從哪個角度看，都是一樣的混蛋”。

spherical bastard 一詞現已收錄於Urban Dictionary，用來表示一個人毫無可取之處。

例句：

Scooby‘s a spherical bastard， since no matter how you look at him， he’s still a bastard。

鹽選科普2020-01-16 20:00:13

講一個物理學上的「打臉」故事，有一箇中國人做的實驗，曾被實驗物理學家萊德曼拒絕，後來悔不當初。物理學家泡利、費曼都對這個實驗結果進行了預測，結果紛紛「打臉」。

這個實驗證實了：「上帝可能是個『左撇子』」。

要解釋這個事實，我們先從一個假想的科幻故事開始。

假如有一天，我們與距離地球極為遙遠的某個外星文明取得了聯絡，我們又假定，由於某些奇怪的原因，我們只能給這個外星文明傳送滴答滴答的長短脈衝訊號，除此之外，我們無法給他傳送任何其他東西供他們觀察。

現在，我們想要告訴這個外星文明有關我們人類的一切事情。大家想一想該怎麼辦？

實際在真實的歷史上，尋找外星人的先驅德雷克先生和卡爾薩根先生，在 1974 年給 25000 光年外的武仙座球狀星團就傳送過被稱為「阿雷西博資訊」的無線電訊號，他們就面臨著這樣的問題。

稍微動一動腦筋，你也會發現，這個問題似乎並不難解決。

第一步，我們需要先定義數字，數學是全宇宙通行的語言。我們用脈衝訊號的長短來定義 0 和 1 兩個數字，這就足夠了，因為數學規律與多少進位制沒有關係，不論是幾進位制，得出的數學規律都是一樣的。

有了數字，我們就可以告訴外星人更多的資訊，例如，我們可以用數字 3。1415926 來指代一個圓。

再比如，我們如果想要告訴外星人我們的身高，我們就可以用 170 億個元素序號為 1 的原子，也就是氫原子的直徑之和，因為我們堅信外星世界的氫原子與地球世界的氫原子是一樣大的。

我想，用這種方法最終能夠成功地把我們的外形描述出來。但是很快，我們就會面臨一個難題，如何讓外星人把我們的心臟放在正確的位置。

你可能會說，放在左邊啊。可是，哪邊是左邊？這個問題如果是問地球人，他會回答你左邊就是左邊。但是，現在與我們交流的是外星人。

你細想一下，就不難發現，我們無法用自然語言準確地告訴外星人地球人對左和右的定義。這是一個不折不扣的難題。

如果這個問題擺在 1956 年之前，那麼，所有的科學家都會撓頭。

因為究其根本原因，那時的科學家們都有一個共同的信念，那就是認為上帝不偏愛任何方向。

在宇宙中，所有的物理現象都是鏡面對稱的，你不可能找到一個物理實驗的結果對左右方向有偏好。

這句話也可以反過來這麼說，如果我們觀察一個物理實驗，不論是直接觀察，還是透過一面鏡子來觀察，最終得出的物理規律都是相同的。

這個共同的信念在物理學上有一個名詞，叫做宇稱守恆。

正是這樣的一個共同信念，會讓當時的科學家們覺得想要透過自然語言讓外星人與地球人在左右的定義上達成一致是不可能的。

剛才我們說了，所有的物理現象都是鏡面對稱，這是物理學家們的一個信念，類似這樣的信念還有三個最通俗易懂的。

第一個叫做時間對稱，也就是說同樣的一個物理實驗，在所有的前提條件都相同的理想情況下，在不同的時間來做，結果都是一樣的，物理規律不會隨著時間的變化而變化。

第二個叫做空間對稱，同樣的物理實驗在宇宙中的任何地方來做都是一樣的結果。

第三個叫做方向對稱，物理實驗的結果與實驗室的朝向無關，不管實驗裝置轉動幾度，得出的結果都是相同的。

在量子力學中，這種對稱的信念變得更為有趣和令人興奮。

在量子力學研究中，科學家們又發現了這樣一個事實：每一種對稱規律都有一條對應的守恆規律。

時間對稱意味著能量守恆定律，空間對稱意味著動量守恆定律，方向對稱意味著角動量守恆定律。這些關係是非常美妙的，對於物理學家們來說，它們是宇宙中最優美和意義深遠的東西。

在物理學上，像這些基於信念而得出的結論叫做定律，我們沒有辦法證明定律，因為它們是建立在信念上的。

基於定律進一步推匯出來的結論就叫做定理，所以，定律是皮，定理是毛，如果定律失效了，也就是意味著皮之不存毛將焉附。

這與數學中的公理和定理的含義是異曲同工的。

不過，在物理學史上，也不乏定律變為定理的例子。

大家最熟悉的就是萬有引力定律，牛頓提出的時候，它是牛頓的信念，無法被證明。

但是，當愛因斯坦的廣義相對論出現後，萬有引力定律就是可以在廣義相對論的方程中被自然地推匯出來的，因此，萬有引力定律準確地說也就變為了萬有引力定理。

但是由於歷史原因，大多數時候，我們依然叫它萬有引力定律。

基於物理現象都是鏡面對稱的信念，物理學家們得出了宇稱守恆定律。

但是，信念只是一種定性的描述，如果只能定性，那麼科學就無法從哲學中分離出來。

哲學與科學最大的不同就在於，哲學只研究定性問題，不研究定量問題，只有當哲學與數學結合，定性與定量結合後，才標誌著科學誕生了。

牛頓的光輝著作《自然哲學的數學原理》就是這樣的一個標誌性著作。

下面，我們以能量守恆為例談一下什麼是守恆。

有這樣一個事實，支配著至今我們所知道的一切自然現象，自科學誕生以來，我們從來沒有發現過例外，至少在我們今天看來，它依然是完全正確的。

那就是，在自然界所經歷的種種變化之中，有一個稱為能量的物理量是不變的。

而能量，完全是一個抽象的概念，或者僅僅是一種數學原理，它告訴我們在所有自然現象發生的過程中，有某一個數量是永遠不變的。

它並不是對機制或者具體事務的描寫，而只是一件奇怪的事實。

在物理現象發生的任何時刻我們都可以計算某個數值，不管大自然怎麼耍弄它神奇的表演，我們再次計算這個數值，它的結果永遠是相同的。

就好像你給孩子 28 塊積木，無論孩子怎麼擺弄它們，永遠都還是 28 塊，哪怕有一天你發現少了一塊，但你一定能在某個地方找到那丟失的一塊積木。

能量的形式有很多種，動能、熱能、重力勢能、彈性勢能等等，但我們總能把它們統一成同一個單位，在物理學中，我們把這樣的單位稱為量綱。

在量綱相同時，它們的總數是恆定的。這就是大自然的奇妙之處，我們不知道為什麼會這樣，我們只知道就是這樣。

除了用信念來描述外，我也找不到更好的詞彙了。

每一個守恆規律中都蘊含著一個守恆量，比如能量，這個量是可以被數值化的，也是可以被計算的，它是實實在在地存在於大自然中的一個數量，並不是科學家們在頭腦中憑空創造出來的語言遊戲。

很多時候，像費曼這樣的物理學家看不起哲學家的原因就在於哲學家們經常，甚至是隨口就編造出很多名詞，但這些名詞經不起深究，無法做定量分析。

好了，我們現在回到我一開始談到的鏡面對稱以及它對應的宇稱守恆，在這種守恆中，當然也有一個可以被量化的守恆量，這個守恆量就被叫做「宇稱」。

「宇稱」它是描述基本粒子的一個實實在在的物理量，就好像質量、能量、電荷一樣。

在 1956 年以前，宇稱守恆定律與能量守恆定律一樣，被認為是物理學中的基本原理，是金科玉律，是共同信念。

也正是基於這樣的共同信念，科學家們會告訴你，對不起，我們真的沒有辦法用自然語言讓外星人的左右與地球保持一致，不管我們讓他們做什麼樣的實驗，左右都是完全對稱的，沒有任何區別。

好了，既然你聽到我說這是 1956 年前的事情，那麼劇情自然就是在 1956 年發生了反轉。

來，我們接著講這個發生在物理學黃金年代的好萊塢懸疑大片。

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