在太空中建立完全自由的网络

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图片上是“同步卫星一号”,也就是NASA在上世纪六十年代发射的第一颗对地同步卫星。现在,这种对地同步卫星已经进入了民用市场,企业、组织也可以发射自己的卫星。而德国的黑客们也正准备利用对地同步卫星搭建黑客们专属的防审查网络,从根本上杜绝政府对黑客行为的审查和监控,他们把这项计划称作“全球网络计划”(Hackerspace Global Grid)。

进入了21世纪,公民对自由追求行为已更为多样化和科技化,不仅仅是原来的暴力抵抗、非暴力不合作行动、政治艺术等,网络也已经成为了“暴民”们的主要战场。此次德国的黑客们则选择了一个彻底的方法,来夺回自己在因特网中的绝对自由:通过发射通讯卫星来建造一个完全由黑客们拥有和操作的卫星网络,让地面上的用户享受到完全不被监控和审查的因特网。

计划的发起源于去年在德国柏林举行的第28届“混乱通信大会”(Chaos Communication Congress,这也是黑客界的最高会议)。在那次会议上,黑客激进分子尼克·法尔受美国“停止网络盗版法案”(Stop Online Piracy Act,SOPA)的刺激,呼吁大会通过空间行为建立一个防政府审查网络,夺回黑客自己的网络自由权。

全球网络计划看上去困难重重,因为很长一段时间以来,近地轨道发射都被大的公司和政府把持,发射通讯卫星的成本一直居高不下。但是近期,许多业余火箭设计者也成功用自制的火箭突破了高层大气,到达了近地轨道,向太空发射小体积物体的价格也有了大幅下降,这让黑客们的空间计划可行性大大增加。

还有一点,在地面操纵和追踪卫星的运行状况并搭建网络设施需要可靠的软件系统和专业的操作人员,呵呵,有谁比这帮黑客们更合适呢?事实上,这也是全球网络计划最先开始实施的部分:黑客小组计划在今年之内部署三个地面基站并进行测试,每个基站的价格仅为100欧元;同时他们也已经开始设计操控卫星的基础软件设施。

不过,在卫星网络的搭建上还存在很大的问题,如果黑客们选择用非专业设施发射卫星到近地轨道,卫星会运行地过快,导致数据无法正常传回地面,地面因特网的搭建也无从谈起;但若是将卫星发射到同步轨道以上,信号延迟又足以让所有网络应用都无法执行。同时,BBC也指出了这个计划存在着很大的非法性,这样的一个黑客网络一旦搭建完成,意味着用户可以在这个网络中为所欲为而丝毫不被官方发现,这是许多国家政府无法接受的,若是激怒了政府,黑客们的卫星也就自然成为了导弹的瞄准目标了。

但毫无疑问,这个想法很惊艳,一个DIY的空间网络意味着所有用户都能享受开源、自由、丰富、免费的信息,对于像阿拉伯世界和白俄罗斯这种网络闭塞又正待改革的地区来说,这样的网络无疑是民众的福音。而从隐私保护的角度上来看,我们这些普通的网络用户也的确需要防审查网络来保证自己的隐私不泄露。

德国黑客们的努力能否实现,让我们拭目以待。

图片和信息来源: popsci

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美国科学家计划将小行星捕获至地球轨道

from 译言-电脑/网络/数码科技by Henrish

译者 Henrish

美国科学家计划将小行星捕获至地球轨道


把机器人送往太空中,然后捕获一颗小行星,接着将其带回地球的轨道之中——听 起来这是多么疯狂的一个计划,但是加州理工学院的科学家和工程师们却在上周对此进行了相当认真的讨论。在这次为期四天的研讨会上,各位专家探讨了把近地小 行星捕获至地球轨道,让其在未来充当载人航天飞行任务的一个基地的可行性以及必要的条件。科学家们所畅想的这一计划并不是遥不可及的,依目前人类所掌握的 科学技术,应该能够在10年之内将此变成现实。

机 器人探测器捕获小行星的方法有很多种,如果行星主要由镍铁构成,可以使用磁铁;如果行星主要由岩石构成,则可以使用鱼叉或专用爪,然后依靠太阳能动力将行 星推动起来。如果行星对于机器人来说比较大的话,也可以使用一艘大型的宇宙飞船将行星拉离原有的轨道,而向着地球的方向前进。

“当你经历了最初的反应——‘你不会真的想这样做吧?!’之后,你就会发现其实这是一个完全可行的创意”,美国国家航空航天局(NASA)喷气推动实验室的工程师约翰·布罗菲(John Brophy)说道,他参与组织了本次研讨会。

事实上,多年以来,这类想法一直是NASA内部所执行的诸多地球防御计划中的一部分,它们的主要研究对象就是那些可能会对地球构成威胁的星体,不过目前还没有发现什么可疑的目标。根据NASA的估计,在距离地球2800万英里的范围内,一共存在着约1.95万颗直径在330英尺以上的小行星。尽管对天体进行重新布局这一做法多少有点过分,但是这一行动也有不少优点。奥巴马政府已计划把宇航员送到近地小行星上,他们会在一个微型航天舱里待上3到6个月,同时还要承担深太空航程所可能遇到的所有风险。相对来说,使用机器人不仅能够近距离接触小行星,而且只需1个月的时间就能抵达目的地。

可 以把小行星停在地球和太阳的引力平衡点(就是所谓的“拉格朗日点”)上,成为人类探索外太空的一个固定基地。这一工程有很多优点,其中的一个是,从地球向 太空发射东西需要大量的电力、燃料和费用来让发射物摆脱地球的引力,而利用小行星上的资源则能够非常容易地在太阳系中穿行。

许 多小行星都能为人类探索外太空提供大量的帮助。比如行星上面的金属元素(如铁)可以用来建设空间基地,而有些行星上则有大量的水,不仅能够用于维持生命, 而且可以将其分离成氢气和氧气来制作燃料。同时,宇宙飞船船体周围的小行星风化层能够屏蔽来自深太空的射线辐射,从而保证飞船能够更为安全地前往其它行 星。小行星也可能成为人类在月球上建设营地的补给站之一,为基地提供足够多的资源,来让人类针对太阳系进行更为深入的探索,“行星协会”联合创始人之一、 上述研讨会的组织者之一、工程师路易斯·弗里德曼(Louis Friedman)说道。此外,小行星上还有许多潜在的矿产资源可以被开采后带回地球。即便是那些体积很小的小行星,上面的金属含量可能都会是人类历史上所开采的全部金属量30倍左右,价值约70万亿美元。另外,天文学家也有机会对太阳系的早期星体进行近距离的观察和研究,从而获得一些重要的科学数据。

尽管这一计划目前看来是可行的,但预算可能会是个问题,毕竟小行星的重量都在百万吨以上,要想捕获它们并不是件容易的事。“你是在移动理想中最大的矿脉”,前宇航员拉斯提·施韦卡特(Rusty Schweickart)说道,他是B612基 金会的联合创办人之一,该基金会致力于保护地球不被小行星破坏。大多数小行星的形状是不规则的岩石块,它们沿着不规则的轴而进行无序地自转,这要求工程师 们要能对这个有着巨大潜在危险的“大家伙”进行绝对的控制。“这和行星防御使完全相反的,如果你做错了某件事情,那么可能会酿成另一起‘通古斯事件’”, 行星协会的工程师马可·坦塔蒂尼(Marco Tantardini)说道,他所提到的“通古斯事件”是一起在1908年发生在俄罗斯地区的由流星或彗星引起的巨大爆炸事件。当然,根据计划,任何一颗被带回地球的小行星将会足够小,以保证不会发生类似的悲剧。

尽 管如此,对于那些喜欢克服种种困难的工程师们来说,这些问题都将被一一解决掉。弗里德曼介绍说,小行星捕获计划将有助于证明人类在外太空中的空间基地工程 设计能力,例如,该计划将告诉工程师如何去抓住一颗并不合作的目标,而这对于未来的行星防御来说是一种非常好的前期实践。而如果捕获一颗大点的小行星的任 务过于艰巨的话,研究人员可以以那些体积较小的行星为目标,直径可以控制在6至30英尺之间。然后随着工程师各项技术的增强,再逐步调大小行星的体积。

去年,布罗菲曾帮助美国喷气推进实验室(JPL)进行过一项相关的研究,他们探讨了将一颗直径6.5英尺,重量2.2万磅重的小行星带到国际空间站的可行性,这项任务能够帮助宇航员和工程师学会如何在太空中处理小行星上的相关材料和矿石。JPL的研究表明,用一些简单的东西(比如用凯夫拉纤维制成的大袋子)就能够捕获到小行星,并将其带到空间站或放置在拉格朗日点处。当然,这样的小物体是不会对大型目的地产生什么大的影响的,“NASA并不想到那些比自己的宇宙飞船还要小的地方去”,NASA兰利研究中心的工程师丹·马扎内克(Dan Mazanek)说道。

不管捕获的目标是大是小,这些计划都需要巨额的投资,即便捕获一颗特别小的行星也需要至少10亿 美元,而对于那些大点的行星来说,可能会需要上百亿美元的投入,所以如何去说服纳税人去通过这些方案将会是件非常困难的事情。考虑到任何一颗小行星上都会 存在一些可用的资源,民营企业有可能会有兴趣参与到计划中来。所以一个可能的方案是首先完成计划的第一部分——将小行星推到近地轨道上,然后通过商业竞价 让胜出的开发商登陆小行星进行相关的开采。

虽然这一科研计划已经足以让很多人兴奋不已了,但这并不是科学家们的最终目的,单纯地判断那些小行星被带回地球后的所产生的价值是不够的,因为除此之外小行星还将会让我们对太阳系进行深入探索的愿望成为现实,任何一项利用机器人完成的无人驾驶的太空探索都会比较省钱,NASA戈达德航天中心的化学家约瑟夫·纳斯(Joseph Nut)介绍说。“最终,我们将实现的一个目标是——帮助人类前往太阳系的其他地方”,布罗菲说道。

虽然他们还没有对所有的细节达成最终的一致意见,但这些专家将会在明年1月份对诸多细节及规范进行敲定,同时该研讨会已经引起了NASA的极大兴趣。最后,许多人一致认为,把一颗小行星捕获至地球的轨道上将可以帮助创建一个能够重复使用的载人飞行基地,同时为人类在未来探索深太空提供难得的经验。

是危还是机-香港經濟日報20111003

今年,对于一些所谓的价值投资股票基金来说,是相当困难的一年。 因为恒生指数跌幅不算是股灾,但是很多二三线股股价跌幅可以算是股灾了。笔者喜欢拿惠理基金作指标,因为长时间来说,它的表现一直十分稳定。以惠理基金 (806)旗下的惠理价值基金A为例,笔者翻查旧纪录,从1993年开始到2010年,整整18年中,基金录得负回报的次数只有4次。(相比而言,恒生 指?于18?内7 次?得下跌)而跌得最厉害的一次是2008年金融海啸,基金该年跌幅为-47.9%,之后就是1998年的金融风暴,跌幅为-29.1%。之后就是 1994年的-12%及1997年的-1.4%,跌幅较温和。

 

如 果是以回报跟恒生指数作一个比较去分析成绩,1998年是最惨烈的。原因是1998年年内恒生指数虽曾跌过40%,但到了第四季,恒生指数大幅反弹,因此 98年恒生指数只是跌了6.5%。但是很多二三线股股价却未能跟着大市回升,故此该年惠理基金仍需录得29.1%的跌幅,明显跑输大市。不过这亦为惠理之 后的连续几年提供了很好的投资机会,在之后的5年,1999年到2003年,基金升了近4.8倍,而恒生指数只是升了24.8%。

 

2008 年是另一次股灾,虽然当时基金跌了47.9%,但是恒生指数亦跌了46%,情况比1998年好的,是基金没有明显跑输大市。那今年又是什么情况?根据惠理 网上公布的最新数据,截至今年27/9,今年的回报为-22%,而同期恒生指数跌幅亦是相若。虽然2011年还有一季的时间,不过如果我们以暂时成绩来分 析,跌22%是基金十九年来第三厉害的跌幅。

 

我 们都懂一句话,上帝要让你灭亡,必先令你疯狂。其实这句话的意思就是如果要大市出现股灾,之前必要先出现疯狂的泡沫,出现很高的溢价。1998年跟 2008年跌幅特别厉害是可以理解的,因为之前大市都出现了太高的溢价。但是今年股市在没有泡沫的情况下,都将惠理的成绩打造出十九年来第三厉害的跌幅, 实属少见。因此可想而知,今年二三线股股价下跌的幅度是多么的惨烈。这样究竟是危,还是机?就要看投资者未来怎样把握了。

 

 

王雅媛为持牌人士,并没有持有以上股票

[2011诺贝尔物理奖]超新星与暗能量的发现

from 科学松鼠会by 科学松鼠会

作者:陈学雷(国家天文台研究员,从事宇宙学研究)

今年的诺贝尔物理奖授予了三位在发现宇宙加速膨胀的研究中做出杰出贡献的学者:Perlmutter, Schmidt和Riess. 应该说,由于这项工作无可争辩的巨大重要性,几年来他们一直是获奖的热门人选。但是,导致宇宙加速膨胀的暗能量是什么仍是一个未解决的问题,而相关的许多 理论和观测还处在研究的前沿,存在许多疑问和争论,诺贝尔奖评委会素有稳重、保守的传统,所以我原以为他们还要再过若干年才会获奖。因此,作为一名宇宙学 研究者,我为他们今年获得这项殊荣感到非常高兴。

Perlmutter, Schmidt 和 Riess 是因为对超新星的研究而获奖的。超新星的概念是1934年由茨维基和巴德提出的。他们猜测当一些恒星寿命结束时将会塌缩,然后发生爆炸,其亮度可达到十亿 甚至百亿个太阳的亮度,巴德和茨维基也观测到了一些超新星。后来发现,其实有两种不同的超新星, 一种是茨维基最早提出的核塌缩超新星,另一种其爆炸机理不同,现在一般认为是白矮星(质量比较低的恒星比如太阳在燃尽核燃料后就会变成白矮星)从其伴星中 吸积物质,到一定程度后发生核爆炸。有趣的是,茨维基和巴德最早观测到的超新星都是后面这种他们所未曾想到过的类型,被称为Ia型超新星。

[图1:超新星遗迹Cas A.]

由于超新星很亮,可以在宇宙中很远的地方看到,因此可用来研究宇宙学。特别是,白矮星有一个质量上限,称为钱德拉塞卡质量,大约是1.4个太阳质 量,白矮星发生超新星爆炸时大多都比较接近这个质量。既然这时白矮星的质量都差不多,就有理由认为,其爆炸时的亮度可能也差不多。这样,Ia型超新星就有 可能作为“标准烛光”来使用:假定所有超新星的“绝对亮度”也就是本身的亮度相等,那么根据观测到的一颗Ia超新星的视亮度,就可以推测它到我们的距离。 另一方面,我们还可以观测到这些超新星的光谱,从中测出超新星的“红移”。比如,一条原来在615纳米的谱线,经过红移后变为1230纳米,那么我们就说 这个超新星的红移z=1,因为观测到的谱线长度是原来的(1+z)倍。如果我们把测到的超新星的红移和距离一一对应起来,我们就可以画出所谓哈勃图,不同 的宇宙学模型的哈勃图是不一样的,因此用这种办法,可以测出宇宙到底是什么样的。

[图2:这是Perlmutter 等人1998年发表的超新星哈勃图,横坐标是红移,上面一图的纵坐标是星等(越暗星等越大),几条曲线是不同宇宙学理论的预言。下面图则是与理论的偏离。]

尽管上面叙述的这种办法原则上讲很简单,但实际做起来并不容易。首先是要发现超新星。尽管我们上面说超新星非常亮,但放在浩瀚的宇宙之中,也只是微 弱的一点。下面的图演示了一个超新星的发现图像:你可以看到,它非常微弱而不起眼,经过两次放大之后也并不容易在图像上看出来。发现它的办法是,把两个同 一天区但在不同时刻拍摄的照片叠放在一起,用后一张减去前一张,从二者之差发现可能变亮的候选目标。这样找到的候选者还不都是超新星,还有一些别的东西, 比如星系中心的活动星系核有时会变亮,太阳系中的小行星有时会正好飞到这里,等等。在进一步观测排除这些其它东西后,才能找到超新星。这进一步的观测包括 用多次不同时刻的观测得到超新星亮度随时间变化的曲线(光变曲线),以及拍摄超新星的光谱以测定红移。光谱观测比照相观测更难,往往需要更大的望远镜,而 且需要在超新星最终变暗以前进行。

[图3:SCP组演示如何通过比较法找超新星的图]

1980年代中期,一些丹麦的天文学家开始试图寻找这些宇宙中的遥远超新星,经过长达2年的搜索,他们才找到了第1颗超新星,后来他们又发现了一 颗,但终因发现的过少而放弃了。由于很难发现超新星,再加上对超新星是否真是“标准烛光”持怀疑态度,许多天文学家当时对这类研究抱悲观态度。

也是在这一时期,劳伦斯伯克利实验室(LBL)的一组物理学家开始对搜寻超新星产生了兴趣。这一小组的传奇的创始人Luis Alvarez兴趣广泛。他本人因为高能物理实验(气泡室)方面的工作获得诺贝尔奖,但他更为公众所知是因为提出小行星撞击地球导致恐龙灭绝的理论。这一 小组中的Carl Pennypacker 和Rich Muller开始进行超新星研究,发展了一套在图像中自动搜索超新星候选者的软件。他们利用澳大利亚的3.9米望远镜进行了一段时间的搜寻,但是一开始他 们失败了,并未找到任何超新星。后来,Pennypacker 转而从事科普,而Rich Muller 本人受Alvarez关于恐龙灭绝研究的影响,转向研究气候变化和全球变暖问题——其实他关于超新星搜寻的工作也是与寻找“复仇之星”(Nemesis) 相结合的。古生物学家发现历史上的生物大规模灭绝存在周期性,Muller 认为可能是由于太阳有一颗红矮星或褐矮星伴星即复仇之星,当它沿周期轨道接近太阳时,其对小行星轨道的扰动就容易导致小行星撞击地球。 Muller 的弟子Perlmutter的研究一开始就是寻找这颗复仇之星。后来,Perlmutter接掌了超新星项目。有趣的是,尽管Rich Muller本人在宇宙学领域工作的时间不长就离开了,但他有两个弟子后来因为宇宙学研究得到了诺贝尔奖:研究CMB的George Smoot 2006年获奖,Perlmutter今年获奖。

Perlmutter 接掌这项工作正是在项目最困难的时期:他们未取得任何成果,连一颗超新星都没能发现,而与澳大利亚人的合作也到期结束了。这一项目是否还能进行下去?伯克 利以及美国的资助机构在认真的评估后决定继续予以资助。Perlmutter工作专注,被认为是可以挽救这一项目的人选。他们还是得到了经费,造了一台 CCD相机安放在西班牙加纳利群岛的一台望远镜上,作为交换他们可以使用这一望远镜进行超新星搜索。Perlmutter也很努力,为了对发现的候选超新 星进行后续观测,Perlmutter 会给全世界各处天文台的望远镜打电话,恳求正在使用望远镜的人帮助他进行观测。

早期超新星研究的一大困难在于如何保证找到超新星并拍摄到其光谱。这里除了技术上的困难外,还有获得望远镜观测时间的困难。现代的天文望远镜都是由 许多天文学家共用的。一位或一组天文学家要用望远镜,需要写一份建议书,说明自己的科学目标和观测方法,经过同行评议后,由望远镜时间分配委员会根据评议 结果决定分配多少时间。这样,大型望远镜的观测时间表一般早就提前一年或半年定下来了。而在发现超新星之前,人们很难预先申请到这些观测时间,发现超新星 后往往只好临时借用别人的观测时间进行后续观测,这很难保证获得大量数据。Perlmutter 发展了一套“批处理”的方法:他们每隔一个月,用观测条件最好的无月夜拍摄大片的星空,并立即与以往的观测进行比较,找出可能的超新星候选者,这样第2天 他们就可以获得一批超新星候选者样本,然后再用Keck 10米望远镜等大望远镜进行后续光谱观测。恰好超新星的光变周期是几个月,因此这一方法非常有效。由于一次可以得到多个超新星候选者,也就可以申请到大望 远镜的观测时间。用这种办法,Perlmutter领导的研究小组(称为超新星宇宙学计划Supernova Cosmology Project, SCP)开始发现大量的超新星。

伯克利的SCP小组由物理学家组成,他们一开始对于超新星天文学中的许多困难并不完全了解,“无知者无畏”可能是他们在大多数天文学家对超新星观测 感到悲观时勇于进行这项研究的部分原因。然而,随着他们逐渐接近成功,天文学家们也开始看到希望并准备参加竞争。哈佛大学的Bob Kirshner (Adam Riess的导师)等人也想进行超新星观测,但问题是,SCP小组曾花费几年时间才研制出自动化超新星搜寻软件,别人能否在短期内研制出这样的软件呢?如 果没有,要进行竞争是困难的。Brian Schmidt 只用了一个月就开发出了这样一套软件,他没有象SCP小组那样完全新写一套软件,而是通过组合一些现成的天文软件而实现了这一目标。这样,由 Kirshner, Schmidt, Riess, Suntzeff, Filippenko 等人组成的High-z 小组以出人意料的高速加入了竞争的行列。

现在找超新星的问题解决了,但Ia型超新星是否真是标准烛光呢?遗憾的是,并非完全如此。渐渐地人们发现Ia型彼此并非完全相同,有的超新星光度的 变化速度更快一些,有些则更慢一些。不过,Mark Philips 通过研究发现,那些绝对亮度更大的超新星,其变化速度也往往更慢。因此利用光变曲线可以修正超新星绝对亮度的变化。

此外,对于实际观测的超新星,还需要考虑好几个其它问题。星际空间存在着尘埃,这些尘埃会吸收光子,使超新星变暗。好在这一效应还是可以修正补偿 的。尘埃吸收除了使目标变暗外,还会更多吸收蓝光而导致目标变红,因此根据其变红的程度进行修正。问题是,每颗超新星其本身的颜色其实也并不完全相同。最 后,即使本身光谱完全相同的超新星,当它位于不同红移时,用给定波长的滤光片组进行观测时,得到的颜色也是不一样的,还需要对这一效应进行改正。好在这几 个效应虽然复杂,但有规律可循。哈佛大学的研究生Adam Riess 发展了一套数学方法,他发现,利用多个滤光片拍摄的光变曲线数据,经过改正后,Ia型超新星还是可以作为近似的标准烛光的,因此用Ia型超新星进行宇宙学 研究是有希望的。实际上,即使到了今天,人们也还是不完全理解为什么Ia型超新星经过修正后可以作为这么好的标准烛光。人们很容易想到各种因素,使得Ia 型超新星偏离标准烛光,这也是一开始很多天文学家对超新星宇宙学感到悲观的原因。然而数据显示Ia型超新星经过修正后确实还是不错的标准烛光,这是大自然 给我们的一个惊喜。当然,研究者们仍在探究这其中的原因。

SCP和High-z这两个小组的竞争非常激烈。到了1997年下半年,他们开始发现,高红移的超新星比他们原来预期的要暗。根据哈勃图,这表明宇 宙的膨胀在加速而不是减速。这是否是由于观测或数据处理上的错误造成的呢?或者,尘埃吸收等因素考虑得不够周全?经过反复检查,1998年1月,两个小组 几乎同时公布了自己的观测结果,SCP组有42颗超新星数据,High-z 组只有16颗超新星数据,但每颗的误差要小一些。总之,他们一致的结论是宇宙的膨胀在加速。这一结果轰动了世界。

按照广义相对论理论,如果宇宙由一般的“物质”(包括所谓“暗物质”)组成,其膨胀会逐渐减速,这是万有引力的作用。那么如何解释观测到的宇宙膨胀 加速呢?目前主流的解释是引入“暗能量”的概念。暗能量(dark energy)一词是美国宇宙学家Mike Turner 引入的。它实际上也是物质的一种形式,但具有很奇特的性质。比如,它的有效“压强”小于0,这些压强项使时空的弯曲与一般物质造成的时空弯曲相反,因此可 以理解成是与万有引力相对的“斥力”,可以导致宇宙加速膨胀。根据现在对宇宙微波背景辐射、超新星等实验数据的拟合表明,宇宙中大约百分之七十五左右是暗 能量,此外还有百分之二十一左右是不发光的暗物质,而我们熟悉的普通物质仅占百分之四多一点。

[图4:宇宙的组分]

也有人认为不需要引入新的物质形式“暗能量”,而是万有引力的规律与我们一般所假定的广义相对论理论有所不同造成。不过,这种修改引力理论往往比暗能量理论更为复杂。广义地说,这也可以算暗能量模型。

还有少数学者怀疑超新星的观测或数据分析有错误,宇宙并未加速膨胀。但是,13年来人们又观测了许多超新星,目前总数有几百颗,对其分析也更加深 入,虽然还存在很多疑点(比如Ia型超新星爆炸的机理到底是什么?),但数据本身经过许多不同的天文学家用不同方法的分析,迄今并未发现大问题。其次,有 人曾提出Ia型超新星的光在传播中会由于与一种被称为“轴子”的假想粒子的相互作用而变暗,导致其被误认为是宇宙加速膨胀。但是,这种假设与观测的拟合并 不好。特别是,有的高红移超新星测量结果表明,宇宙的膨胀并非一直加速,而是先减速再加速,这用上述假说不容易解释,而却正是暗能量理论的预言。

暗能量的存在也有一些其它方面的证据。例如,早在SCP和High-z 小组公布他们的超新星观测之前,有一些科学家(例如Turner & Krauss, Ostriker & Steinhardt等)根据宇宙年龄、物质密度和功率谱等因素考虑,就认为宇宙可能含有暗能量。此后,宇宙微波背景辐射、重子声波振荡等其它观测也支持 宇宙中存在暗能量的理论。目前,也有少部分观测,例如强引力透镜的数量,与根据暗能量理论做出的预言符合得不好,但这些观测目前其可靠性本身是比较低的, 因此暗能量是为大多数人所接收的模型。

宇宙的加速膨胀是一个惊人的重大发现,因此其发现者获得诺贝尔奖也是意料之中的。但是,暗能量的本质仍是一个还未解决的问题。对这一问题的研究,也 很可能是未来基础物理学发展的突破口。国外有许多计划中的实验项目,而我国目前除了提出多种暗能量的理论模型外,一些天文学家也结合我国实际,提出了一些 未来的暗能量实验观测计划。例如,在南极冰穹A(那里的观测条件好)建造大型光学望远镜,在我国天宫空间站上装设光学望远镜,在南美建造大型的光谱巡天望 远镜等,以及参与一些国外重大实验项目的合作。笔者本人目前也正在推动开展“天籁计划”研究,这是一项在国内地面进行的实验,研制专用射电望远镜阵列进行 巡天观测,利用宇宙大尺度结构中的重子声波振荡特征精密研究暗能量的性质。希望未来我国在这一方面的研究中也能做出重大的发现。

从今年获诺贝尔物理奖的研究工作中,我们能受到什么启发呢?我觉得,Schmidt 和 Riess 等人能够凭借自己的研究积累,抓住战机,在激烈的竞争中一举冲入研究的最前沿,其能力和敏锐令人钦佩。但更值得思索和借鉴的是Perlmutter等人的 顽强坚持。作为研究者,要有信心和勇气在困难时坚持下去,正是这种信心和勇气,使Perlmutter等人在人们大多对超新星宇宙学感到悲观时能够坚持下 去。而美国的资助机构能够宽容失败,看出这一项目的科学价值和团队人员的能力,保持对这一项目的资助,也是非常有眼光的。有重大创新的科研常常有很大的风 险,很难保证完全实现计划的成果。这时应该怎么办?我国现在口头上也常常说支持探索、宽容失败,但实际上有风险的研究计划很难得到支持,更不用提对失败的 理解和宽容了。这恐怕是我们所应该深思的。

本文授权转载自陈老师博文。如有意再转载,请征得原作者许可。

中南大学本科生破解国际数学难题引关注

新闻来源:潇湘晨报
继今年上半年他攻克一个十多年悬而未决国际数学难题后,不久前在美国芝加哥大学结束的数理逻辑学术会议上,他作为亚洲高校唯一一位代表在会上做了40分钟报告,报告了他在数理逻辑方面的研究成果,语惊四座。

刘嘉忆(本名刘路)在美国芝加哥参加数理逻辑学术会议期间的留影。(刘嘉忆提供)

刘嘉忆(本名刘路),中南大学数学科学与计算技术学院2008级本科生。

这个国庆长假,他在学校准备毕业论文,还有申请到美国伯克利等几所知名高校的留学深造的材料。

今年5月,由北京大学等联合举办的逻辑学术会议上,还是大三的刘嘉忆报告了他对目前反推数学中的拉姆齐(Ramsly)二染色定理的证明论强度的研 究。这是由英国数理逻辑学家Seetapun于上个世纪90年代提出的一个猜想,十多年来,许多著名研究者一直努力都没有解决。刘嘉忆的报告给这一悬而未 决的公开问题一个否定式的回答,彻底解决了Seetapun的猜想。

6月,数理逻辑国际权威杂志《符号逻辑期刊》(Journal of Symbolic Logic)的主编、逻辑学专家、芝加哥大学数学系 Denis Hirschfeldt教授给刘嘉忆发来了论文评审意见,信中说,“我是过去众多研究该问题而无果者之一,看到这一问题的最终解决感到非常高 兴,特别如你给出的如此漂亮的证明,请接受我对你令人赞叹的、惊奇的成果的祝贺!”

发现刘嘉忆,还有一段佳话。今年7月初,著名数学家、中南大学博士生导师侯振挺教授听南京大学一个教授说道:“你们中南大学出了个好学生!”之后介绍了这个学生在数理逻辑领域的研究成果。

侯教授听后立即寻找,然而查遍了数学学院学生档案,也查无此人。侯教授根据刘嘉忆的电子邮箱地址发出了一封邮件,很快收到回信。原来,刘嘉忆是 2008级应用数学专业学生刘路,“刘嘉忆”是他向国外杂志投稿时用的名字。侯教授返校后,立即要求与刘嘉忆见面,并收刘嘉忆做他的学生。

侯教授几次约见刘嘉忆,共同探讨学术,并将他引荐给了中国科学院李邦河、丁夏畦、林群三位院士。侯教授说,一个本科生能写出如此高水平的论文,这样的人才不可多得。

中南大学校长黄伯云了解此事后,批示刘嘉忆硕博连读。

刘嘉忆在总结学习数学心得时说:做自己喜欢的事,保持一颗好奇心,对所学的知识、所做的事有天然的兴趣。

文献管理软件zotero的一点使用感受

from 大家都叫我老杨by 老杨

作者是我的本科同学 @yjx04,现在在美国念博士

文章写于去年12月,我做了一些排版上的修改,括号内的蓝字为我所加

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zotero简介

zotero(zotero.org)是Firefox浏览器下的一款扩展(add-on),虽然它的桌面版已经在开发中了,但短时间内只能通过打开浏览器来使用,好在对于现代人来说,使用电脑的大多数时间都在对着浏览器。(现在zotero standalone版本已经开发到beta版,支持safari和chrome)

在 我看来,zotero的主要使用者应该还是科研人员,尤其是广大还在研究生院里挣扎的学生。作为一款浏览器扩展,简单的说,zotero就像是把 Endnote这种专业的文献管理软件的核心功能整合到firefox浏览器中,通过在浏览器里简单的点击鼠标来收集论文,图书的信息(像是作者,期刊名 等等等等)。通过在word里安装zotero的相关插件,可以在论文里方便的插入参考书目。作为一款免费扩展,zotero极其便捷的科学文献信息采集 /输出功能应该是它对我们最大的吸引力。

其实,除了文献管理,zotero还有很多其他功能,它可用来当做网摘工具,可以直接存储本地文件,可以作为云存储方案,还可以通过创建Group Librery来共享文献。但这些都不像是zotero的核心功能。

科学文献管理

强大的抓取功能

zotero 最引人注目的就是它便捷的文献引用信息(citation information)抓取功能,当你使用firefox打开任何论文,图书的网页时,zotero都可以自动感知citation information,并会在浏览器地址栏的右侧出现对应的小图标,只要点击一下,zotero就自动抓取该篇论文的所有引用信息存储于本地数据库中, 所抓取的信息还自动附有原始的url,便于以后回来再次查看。

在论文页面:

(zotero最新版本在你保存引用信息的时候会尝试下载原文)

还可以采集书籍(我一般都是抓google book):

 

如果网页上有多个文献(例如通过google scholar搜索到的页面),zotero会给出一个文件夹图标,点击它会跳出对话框,由你选择需要抓取的项目:

zotero的这种自动感知功能十分强大,journal的网页我目前还没有碰到过不能感知的。实际上自动感知所支持的网页还有Amazon,Nytimes(应该是给商科用的吧)等等,而且zotero支持的网页数目还在持续增长。

我没有用过endnote等其他的工具,但通过点击一下小图标就能完成抓取,应该算是够方便了吧。

(zotero 有代理功能,比如你访问sciencedirect是通过学校图书馆的代理,此时zotero会提示你要不要记住这个代理,如果选择记住以后不管从哪里访 问sciencedirect,zotero都会把页面重定向到那个代理,这样用google scholar搜索然后再找全文就比较方便)

便捷的笔记功能

做科研当然不能只是存储大量的文献,zotero也提供了很好用的笔记功能,你可以建立stand alone类型的笔记:

或者是作为一篇文献的子文件(这也是我最常用的):

Zotero还提供了tags(通过标签来对文献分类),related to(在文献之间建立超链接)来进一步管理文献。感兴趣的同学可以自己查看。

我自己在zotero里组织文献的方式使用的是最土的文件夹方式:

每一个子文件夹内都是某个小项目的的文献,点击父文件夹Research可以看到所有的条目,然后可以通过zotero强大的搜索快速定位自己感兴趣的条目(像是某一位作者的论文)。这个下面还要提到.

输出功能

Zotero可以由你选取若干条目来生成Bibliography(文献目录):

这个是点击后选择rtf格式输出的效果:

与其他软件的整合(wordlatex等)

除了直接生成Bibliography, zotero还提供了与多种软件的整合,例如MS word, 官网的一段视频最好的说明了这个功能。

简单的说,在安装了这个Word Plugin之后,你的word工具栏上会多出几个按钮,通过点击它们,你可以在文档的任何地方插入引文,在文章末尾生成Bibliography。而且你可以随时改变引文的格式,以适应不同的要求。对于要写论文的人,应该是很省力的。

为了推广zotero,开发者推出了一系列与其他软件整合的工具,像是latex,word等,甚至还有wordpress,点击这里可以看到所有的plugin。

如果你是从Endnote转来的用户,zotero也可以导入endnote里文献信息,可以看这篇博文

Metadata retrieve功能

如果手头只有pdf版的论文,想要获取引用信息,怎么办?zotero提供了很好用的自动通过网络抓取引用信息的功能(Retrieve Metadata for PDF):

这个是原始文档:

(实际上可以把自己的文献库同步到zotero的服务器上,并且好像可以和其他研究者合作,具体请查看官网)

其他功能

网摘

除了对科学文献进行管理,zotero的抓取功能对一般的网页也有效,它可以保存当前的网页快照,结合firefox的其他有趣的插件,可以有很好的效果,完全可以胜任一个优秀的网摘的软件:

这是原始网页:

这是经过Readability插件处理过,由zotero抓取的网页快照,你甚至可以在上面添加自己的note,以及高亮文本:

效果还是不错的,在zotero面板里可以看到该条目:

本地文件管理

除了通过浏览器添加内容,zotero也支持添加本地文件,你可以将电脑上的电子书,照片,甚至是视频添加进来,进行管理。(只要把文件拖拽进zotero就行,也可以把文件从zotero里面拖拽出来)

下面这个就是我这个学期数学课的所有相关文件:

(我的建议是使用PDF xchange viewer在firefox里面内嵌查看PDF,还可以加批注。不需要批注的话PDF阅览器推荐Sumatra PDF,快得发指)

善用检索功能

zotero有很好的全文检索功能,这里的全文检索是真正的连pdf文件内部都能搜索到(win下需要安装pdfinfo及pdftotext两个小软件,在preferences-search里),下面是个例子,搜索所有与关键词相关的项目:

(zotero还有保存搜索的功能,类似iTunes里面的智能播放列表)

可以看到,pdf的文件名,用户添加的note,pdf内部都能被搜索到。

对于研究生,难免要读很多论文,对每一篇论文,都顺手写上自己的认识,zotero自动帮你把笔记与pdf文件收纳于一个项目里,这样以后也便于查找,能做到这样,可能是做好文献管理的第一步吧。

待改善的地方

Zotero有一些小问题,譬如当你存储的文件越来越多,在firefox里打开zotero就变得越慢,这可能短时间没办法解决,只能期待桌面版了。

(对中国期刊网,中国知网目前支持不好,只有通过下载引文信息来添加)

自动生成参考文献

毕业论文不同于一般的小论文,特别是硕士毕业论文或者博士毕业论文。一般的小论文就四五页,而硕士论文动辄五六十页,有的甚至七八十页。所以有些东西如果要人工的去修改,将是一件非常痛苦的事情。痛苦的事情至少有两个:目录自动生成和编号、参考文献引用的上标。本文将从这两个方面说说小技巧,自动生成,非常方便。

 

先说两种痛苦情况。

 

设定好文章的目录结构后,突然发现中间要添加或者删除一个章节,添加删除容易,可是其后遗症就是后面的编号都要跟着变动。比如要删除第二章,那么原理的第三章就要改为第二章,后面的要跟着动,添加也一样,很麻烦。

 

第二个情况就是参考文献的上标问题。硕士论文参考文献都有好几十个,一般论文会要求按照论文的引用顺序列出参考文献。如果需要添加新的参考文献,那么这些参考文献的上标号又会跟着变动。

 

目录自动生成简单说下,将文档切换到大纲视图,然后设置你要设定成目录的文字的大纲级别。如果将大纲级别设定为1级,那么就是1级目录,一般我们会设置到3级,这样会生成1、2、3级目录。设定好后,在要插入目录的地方,点击“插入”–>“引用”–>“索引和目录”就可以了。格式在另外设置下就行了。

 

现在来说说这两个的简单解决办法。

 

首先都要设置成段落编号。将你要设定的一级目录设定成一级编号,二级目录设定成二级编号等等。参考文献一样,设置成段落编号。设定成段落编号有一个非常大的好处,就是插入或者删除其中的某个项目时,其后面的变好会跟着变动,所以这就解决了因添加删除中间的项目,而要同时修改后面的编号问题了。

 

目录的更新,只需要在“大纲视图”下点击更新目录,或者在页面视图的目录上,点击右键,选择“更新域”即可。

 

将参考文献设置成段落编号后,在需要插入参考文献引用的地方,点击“插入”–>“引用”–>“交叉引用”,找到相应参考文献的编号就可以了。然后再自己设置一下格式。

 

还有几种方法,从网上摘录下来的。

 

(一)采用书签、交叉引用方法:参考文献的编号和引用
步骤如下:
(1)在word文档末尾添加几个文献,如:

[1] 杨秀章.Word 2000中文版使用速成.北京:清华大学出版社,2000

[2] Peter Weverka. Diane Poremsky.中文Word 2002专家.北京:机械工业出版社,2002

注意,输入时应采用word的自动编号。如果word没有自动编号,可自己插入(这个就不用细说了…)
(2)给每个文献制作成书签。如,选择“杨秀章.Word 2000中文版使用速成”,插入——书签,输入书签名(杨秀章_Word 2000中文版使用速成),然后添加。注意书签名必须以字母开头,可包含数字但不能有空格,可以用下划线字符来分隔文字,否则可能无法插入。书签名最好与文献名一致,这样在它位置变化后,你仍能识别它。(图1)

 

(3)在需要引用文献的位置,执行插入——引用——交叉引用,类型选择书签,选择需要引用的项目,内容选择“段落编号”。至此,引用完成!(图2)

 
在全篇文档编完后,全选,右键选择“更新域”,编号就会改变成文献的最新位置。

 

还有一个通过插入脚注的方式引用参考文献。

 

1.
光标移到要插入参考文献的地方,菜单中“插入”——“脚注和尾注”。
(已搜索,无重复)
2.对话框中选择“尾注”,编号方式选“自动编号”,所在位置建议选“节的结尾”(对论文而言)。
3.如“自动编号”后不是阿拉伯数字,选右下角的“选项”,在编号格式中选中阿拉伯数字。
4.确定后在该处就插入了一个上标“1”,而光标自动跳到文章最后,前面就是一个上标“1”,这就是输入第一个参考文献的地方。
5.将文章最后的上标“1”的格式改成正常(记住是改格式,而不是将它删掉重新输入,否则参考文献以后就是移动的位置,这个序号也不会变),再在它后面输入所插入的参考文献(格式按杂志要求来慢慢输,好像没有什么办法简化)。
6.对着参考文献前面的“1”双击,光标就回到了文章内容中插入参考文献的地方,可以继续写文章了。
7.在下一个要插入参考文献的地方再次按以上方法插入尾注,就会出现一个“2”(Word已经自动为你排序了),继续输入所要插入的参考文献。
8.所有文献都引用完后,你会发现在第一篇参考文献前面一条短横线(页面视图里才能看到),如果参考文献跨页了,在跨页的地方还有一条长横线,这些线无法选中,也无法删除。这是尾注的标志,但一般科技论文格式中都不能有这样的线,所以一定要把它们删除。
9.切换到普通视图,菜单中“视图”——“脚注”,这时最下方出现了尾注的编辑栏。
10.在尾注右边的下拉菜单中选择“尾注分隔符”,这时那条短横线出现了,选中它,删除。
11.再在下拉菜单中选择“尾注延续分隔符”,这是那条长横线出现了,选中它,删除。
12.切换回到页面视图,参考文献插入已经完成了。这时,无论文章如何改动,参考文献都会自动地排好序了。如果删除了,后面的参考文献也会自动消失,绝不出错。
13.参考文献越多,这种方法的优势就体现的越大。在写毕业论文的时候,我就是用这个方法分节插入参考文献的,具爽!
存在一个小问题:
如果同一个参考文献两处被引用,只能在前一个引用的地方插入尾注,不能同时都插入。这样改动文章后,后插入的参考文献的编号不会自动改动。