26 Dec

费曼路径积分思想的发展(二)

2、量子力学中的作用量量子化方法

在发现经典电动力学的这个新作用量之后,费曼便试图将它量子化,以期得到一个令人满意的量子电动力学。当时,量子物理学中还没有采用作用量方法。常规的途径是从哈密顿函数开始,用算符来取代经典哈密顿函数中的位置和动量,再应用非对易关系。费曼当时还不知道,狄拉克在1932年的一篇文章中已经将作用量和拉格朗日函数引进了量子力学[9]。正当他百思不得其解时,一位在普林斯頓访问的欧洲学者吿诉他,狄拉克在某某文章中讨论过这一间题。得知此信息后,费曼次日即去图书馆翻阅此文。

狄拉克在1932年的文章中引进了一个非常重要的函数$ < q_{t+dt}|q_t > $,并指出它“相当于” $\exp[\frac{i}{\hbar}Ldt]$[9]。这“意味着”,狄拉克强调:“我们不应该把经典的拉格朗日函数看成是坐标和速度的函数,而应把它看作两个不同时刻t和r+dt的坐标的函数。"[9]在狄拉克思想的启发之下,费曼径直把“相当于”改写为“正比于”:

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7 Mar

高斯型积分的微扰展开(二)

为什么第二篇姗姗来迟?

其实要写这系列之前,我已经构思好了接下来几篇的内容,本来想要自信地介绍自己想到的一些积分展开的技巧;而且摄动法我本身就比较熟悉,所以正常来说不会这么迟才有第二篇。然而,在我写完第一篇,准备写第二篇的期间,我看到了知乎上的这篇回复:
http://www.zhihu.com/question/24735673

这篇文章大大地拓展了我对级数的认识。里边谈及到了积分的展开是一个渐近级数。这让我犹豫了,怀疑这系列有没有价值,因为渐近级数意味着不管怎样的展开技巧,得到的级数收敛半径都是0。

后来再想想,就算是渐近级数,也有改进的空间,有加速收敛的方法,所以我想我这几篇文章,应该还有一点点意义吧,还可以顺便介绍一下渐近级数和奇点的相关理论。嗯,就这么办吧。

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7 Jun

《虚拟的实在(2)》——为什么引力如此复杂?

上一篇文章里我已经从我自己的理解角度简单说了一下场论的必要性,这次让我们再次谈到这个话题,企图在文字层面上得到更深入的认识。

上一两周的时间,我一直在找资料,主要是线性引力的资料,并且发现了很多有趣的东西,在此一并与大家分享一下。首先,当我在Google中输入“线性引力”时,我发现了一本“奇书”,一本名副其实的“巨著”——《引力论》!洋洋1300多页的大作,三位“超级巨星”——C.W.麦思纳(Charles W.Misner)、K.S.索恩(Kip S.Thorne)、J.A.惠勒(John Archibald Wheeler)——联合编写,恐怕再也找不到哪本书可以PK它的“全明星阵容”了。该书英文名为Gravitation,中文是由台湾翻译的,繁体中文版。全书讲述了引力的研究历史和发展情况,更重要的是几乎每一处历史都给出了数学论证!最最重要的,作者惠勒还是跟爱因斯坦同一个研究时代的人,我们可以最真实的感受到那年代的研究。看到这里,我就迫不及待地想买了,由于各种原因,我们很难买到,到图书馆找,发现有英文版的,就马上借过来了,另外因为买不到中文版,我只好到网上买了电子版,然后打印出来了。不过不是很清晰,而且自我感觉中文翻译不是很好(当然,已经够我们阅读了)。

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1 Jul

与首都机场的“难分难舍”

无尽的等待

无尽的等待

上个月的最后三天(06.28-06.30),我去国家天文台参加了第三届宇宙驿站的站长联谊会及科普研讨会。会议在河北兴隆天文台举行,我们按照计划是先到北京总部,然后去兴隆,然后回到北京总部解散。具体的故事我会另写文章与大家分享,本文主要想说一下我与北京首都国际机场的“难分难舍”的返程之旅。

按照计划,我是昨晚9点的飞机,今天凌晨应该可以到广州。我七点多到机场,八点左右就办完了登记手续,然而,我们等了两三个钟,最终得到的结果是:由于雷暴雨的影响(北京并没有下雨,估计是途中某个地方的上空天气太糟糕),该航班取消,补到第二天七点......这对我来说可真是个大考验。虽说航空公司会为我们联系宾馆,但是效率之低让不少人在机场抗议,于是乎冰冷的机场一下子就热闹起来的(取消的不知我们一趟航班,还有很多其他航班)。而我虽然来过好几次北京,毕竟还属于“异客”,自然经验不足,但我做出了一个很大胆的决定:在机场过夜!

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18 Jul

欢聚兴隆,畅言科普

欢聚兴隆,畅言科普
记信息时代的天文科普研讨会暨第三届宇宙驿站站长联谊会

在信息时代的今天,利用互联网相互交流以及查找各种资讯已经成为了许多天文爱好者的必经之道。同好们也许都浏览过牧夫天文论坛、星友空间站、空间天文网等天文科学网站,事实上,它们都源于一个共同的科普网站群体——宇宙驿站。正如她的名字所言,宇宙驿站是我们一大群天文爱好者在互联网上的“家”,她为我们这群热衷于网络科普的站长免费提供了稳定的网站空间。

宇宙驿站发起于2002年,是国家天文台LAMOST项目之一,迄今已经有近百位站长在上面“安家”。2013年6月28日到6月30日,我们这群站长齐聚兴隆,开展了一次别开生面的会议——“信息时代的天文科普研讨会暨第三届站长联谊会”。

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26 Sep

数学基本技艺(A Mathematical Trivium)

这是Arnold给物理系学生出的基础数学题。原文是Arnold于1991年,在Russian Math Surveys 46:1(1991),271-278上发的一篇文章,英文名叫 A mathematical trivium,这篇文章是有个前言的,用两页纸的内容吐槽了1991年的学生数学学得很烂,尤其是物理系的。文后附了100道数学题,号称是物理系学生的数学底线。

这是给物理系出的数学题,所以和一般的数学竞赛题目不同,没太多证明题,主要就是计算和解模型,而且还有不少近似估算的,带有明显的物理风格。虽然作者说这是物理系学生数学的底线,但即使对于数学系的学生来说,这些题目还是有不少难度的。网络也有一些题目的答案,但是都比较零散。在这里与大家分享一下题目。什么时候有时间了,或者刚好碰到类似的研究,我也会把题目做做,与各位分享。希望有兴趣的朋友做了之后也把答案与大家交流呀。

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31 Dec

写在2013年即将逝去之际

2013年即将过去,而我的大二也即将过去一半了。这一学期广播台的事情忙了很多,数学物理的进展比想象中稍微缓了一些,主要的进步是在向量分析(场论)、路径积分和微分方程等方面。下学期开始分流了,我选择了非师,但事实上,我更喜欢师范类的课程,我选择非师的唯一原因是选择师范需要修教育学和心理学。幸好,我们创新班的自由度比较多,可以自由选择下学期的课程,我选择了六门数学课程:

1、常微分方程;
2、复变函数;
(这两门纯粹是凑学分的,我觉得他能讲的东西我都懂了,而我认为很重要的部分他不讲...)
3、数理统计;
(这门主要的想法是为路径积分以及统计力学奠基)
4、微分几何;
(主要是广义相对论的奠基,还有理论物理形式)
5、偏微分方程;
(第4、5都是大三的课程,我是去跟大三一起上的)
6、离散数学。

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29 Dec

有质动力:倒立单摆的稳定性

前几天在“宇宙的心弦”浏览网页时,发现他更新了一篇很有趣的文章,叫《倒立单摆的稳定性与Ponderomotive Force》(果然,物理系的能接触到各种各样有趣的现象),里边谈到通过施加一个运动在单摆上面,倒立的单摆也可以是稳定的。这勾起了我的兴趣,遂也计算了一番。

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