科学松鼠会上线

姬十三等人创办了科学松树会这个科普的群体blog。推荐给大家看看。

【什么是科学松鼠会？】
我们认为，对于普通大众来说，科学就像一枚枚难以开启的坚果，虽味美却不易入口；我们希望自己就像松鼠，为人们打开科学的坚硬外壳，将有营养的果肉剥出来，让普通人也能领略科学的美妙。简而言之，我们试图让科学传播并且流行起来。

【我们是谁？】
我们有来自《环球科学》、《新发现》、《新知客》、《新探索》、《牛顿科学世界》、《北京科技报》、《人与自然》、《新京报•新知周刊》等科普类报刊的科学编辑，有来自《三联生活周刊》、《财经》、《冰点周刊》、《解放日报》的科学记者，有活跃在国内各大媒体科学版的多位资深科学作者和译者，也有许多拥有理科背景的科学写作爱好者。我们是年轻一代的科学传播者，对这个事业有热情有爱。

有很多人对学生的游行说三道四

其实最好的回应是：行动者总会出错的，而占据道德制高点的口头君子是从来不出错的。可历史是由前者写就的，由前者推动的，后者只能在文章中批评或者羡慕前者。没有错误何来进步？今日反对家乐福的游行集会，比起3年前反日游行，中国学生的表现进步了很多。我相信，这其中有很多学生参加过两次的游行，他们的成长和进步，我们都能看得到。

我今天参加了安娜堡华人的集会示威活动，感觉像是一个大的party。气氛很热烈，情绪也很激昂。我相信游行的人都有类似的感受。游行集会是为了表达自己的意见。自我约束，不要让激昂的情绪失控，让游行一直在和平中进行，才能更好的让别人接受自己的意见。据我了解，国内的反对家乐福游行和集会基本也是和平和克制的。局部地方有些过激的行为，但是很快就受到大家的谴责，并得到纠正。

至于有人批评说抵制家乐福不理智，杀敌一万，自损三千等等，这很正常。不愿意抵制的就不抵制，希望抵制的就自发抵制。抵制从来都是某种情绪的发泄，从来不可用理智来品评。关键是，我们觉得自己吃亏了，要找回场子，家乐福就是出气的对象。不能因为不赞成抵制，就骂那些抵制家乐福的人脑残，被政府利用，幼稚。有时候，正是这些一时意气，走到前台的行动派推动了历史的大发展。中国需要冷静思考厉害关系的人，也需要这些跟着感觉走的怒发冲冠之辈。其实我相信，今天有很多走上街头的学生，是经过冷静思考之后的行动派。他们清楚地知道自己要什么，怒火始终在理智的控制之下。可惜，很多职业批评家们对此选择性失明。

爱祖国，爱党

在国内，很难体会爱国。出国后，有了深刻的体会。

中国人爱国，不是代表爱政府，也不代表爱党。爱国，不是因为政府为人民做了什么，而是人民觉得自己应该为国家做点什么。这里没有人是孤立的，没有人是孤儿。看看英国，法国，加拿大，美国，澳洲，各地的华人都团结起来了。要改变我们的命运，只有靠我们自己。实际上，看到海外华人集会反藏独，护卫奥运火炬，国内的网民已经自发的组织起来，提供帮助，比如给海外华人速递游行使用的国旗。为了声援海外华人，抗议法国对藏独的纵容，水母bbs上已经有位 ppmm独立制作了标语牌在家乐福门前示威。国内的媒体也大幅报道海外华人的游行，为我们打气。祖国是什么，那片生我养我的土地，那些帮助我长大的亲人朋友，那些陶冶我的诗词歌赋。祖国的关爱来自政府的支持，也来自同胞们的关爱。

我是共产党员，热爱祖国，也热爱党。我昨天看了最近一期的东方时空，一位组织澳大利亚堪培拉华人游行的人接受记者采访时说，还是“要感谢现在执政的共产党”。我想这样的话语具有指标性的意义。近20年来，共产党在中国的执政都是背负着某种原罪的。今天海外华人用自己的行动，告诉中国共产党，我们感激你，你的执政是成功的。这其中也包括当年游行示威抗议的那群年轻的大学生，现在他们很多都在国外定居了。中国人不会放弃对政府的错误进行批评，也不会对执政党的成绩吝惜赞美的话语。只有在这样的中国人民之中，才会产生现在这样一个错误无数，却无损其伟大的中国共产党。

4月19、20日，达赖会来安娜堡演讲，我将会参加密歇根华人”反对暴力破坏奥运，反对政治干扰奥运”集会。虽然我个人的力量微不足道，但是我需要发出自己的声音。

两个物理学实验上的进展

利用压缩光，LIGO的科学家使得引力波探测器的灵敏度增加了44%。这是压缩光在引力波探测中有效性的首次测试。在未来1-3年内，这个技术将在实际的引力波探测器LIGO中应用。LIGO探测器中的光损耗将更小，因此预计探测器灵敏度将会增加更多。科学家预测，灵敏度增大200%将使人们可能看到引力波。
见physicsweb和nature physics。

最近我正在做的一个题目是关于产生压缩光的新方案。现有的压缩光产生都需要非线性晶体，压缩直接与晶体的好坏有关。由于系统比较复杂，非线性晶体的非线性较弱等各种限制，最近才制备出了10dB的压缩光，也就是噪声被压缩到了真空噪声的1/10。我们讨论的这个方案不需要非线性晶体，系统也大大简化了。我希望这个工作能够帮助制备压缩度更大的压缩光，比如噪声只是真空噪声的1/100，以便人们观测到引力波。

200K的高温超导体？

http://arxiv.org/abs/0804.0824
Title: Evidence for High Tc Superconducting Transitions in Isolated Al45- and Al47- Nanoclusters
Authors: Baopeng Cao, Colleen M. Neal, Anne K. Starace, Yurii N. Ovchinnikov, Vladimir Z. Kresin, Martin F. Jarrold

Abstract: Heat capacities measured for Al45- and Al47- nanoclusters have reproducible jumps at ~ 200 K. These jumps are consistent with theoretical predictions that some clusters with highly degenerate electronic states near the Fermi level will undergo a transition into a high Tc superconducting state. An analysis based on a theoretical treatment of pairing in Al45- and Al47- agrees well with the experimental data in both the value of the critical temperature and in the size and width of the jumps in the heat capacity.

语言有力量

面对藏独的挑衅，海外华人纷纷站出来发出自己反对的声音，揭露西方媒体的虚伪，为中国政府争取了很大的主动权。语言是有力量的，但要发挥语言的力量，还是得行动起来。游行集会，做展板发视频宣传自己的观点，都需要实实在在的工作。

前国家主席江泽民最近发表了一篇15页的学术论文，论述我国未来发展应该选择怎样的能源战略。作为前国家元首，选择在上海交通大学学报这个学术刊物上发表有关国家大计的论文，值得赞赏。选择这么一个影响力小同时也更为严肃的学术刊物发表自己的观点，是有意克制自己的话语影响。语言的力量有时候也来自于克制，不在乎用多大声音说话，而在于理智和逻辑。

如今，我们太看重物质的力量，看重钞票的力量，失去了对道德，精神的信仰，在国际上也丧失了话语权。语言的力量在于教育我们什么是对的，应该做的，什么是黑暗的，丑陋的。我们失去了共产主义价值观，又不信任西方推销来的民主自由，总觉得那背后隐藏的是阴谋。失去了信仰，中国人民有成为物质奴隶的危险。大家都蝇营狗苟于生活，仰望星空成为奢望。在这样一个大时代中，没有人能够看清未来的方向。但可以肯定地是，我们必须能够创造出自己的语言，充实自己的心灵，从而感染整个世界。

冷却镜子的梦想

在这个贴子中讲讲最近光学实验中的一个新领域：冷却镜子，目标是降温到量子区域。

什么是“冷却镜子”？我们知道，在光学中，一个非常重要的器件就是光学腔。一个普通的F-P腔实际就是两面两面正对着的镜子。如果我们把其中一面镜子固定，另外一面镜子束缚在弹簧上，是可以震动的。那么对这面镜子来说，它的震动模式就可以用相应的声子来描述。所谓冷却镜子到量子区域，就是指把这面镜子降温到其平均声子数小于1。可以想见，在降温的过程中，热噪声将会极大的降低，这样的镜子将可能成为一种超级探测器，比如用于探测引力波。

怎么冷却镜子呢？现在的技术还是用光。当光照射到镜子上时，将会形成光压，这种压力与镜子的位置是有关系，这种现象也被称为光学弹簧（Optical Spring）。通过调节光的失谐，功率，利用光的对镜子的反冲力，或者同时再加上反馈，可以降低镜子的温度。目前报道的冷却温度最低达到mK量级。但是其振动频率只有1000赫兹，因此平均热声子数仍旧达到 $10^5$ ，距离量子区域温度还有5个量级的距离。对于震动频率在50兆赫兹的系统，镜子被冷却到到了10K，平均热声子数为 $5 times 10^3$ 。

在讨论冷却镜子之前，我们可以先讨论一下如何写出这个系统的哈密顿量。为了简便起见，我们假设腔中只有一个模 $omega_p$ ，而震动的镜子也只有一个本征模 $omega_m$ ,相应的光子与声子为 $a_p$ 和 $a_m$ 。很容易写出系统哈密顿量为
$H=-hbar omega(x) a^dagger_p a_p + hbar omega_m a^dagger_m a_m$
当振子的振幅远远小于光波长时，展开到一阶，得 $omega(x)=omega_p(1+ x/L)$ ，L是腔的长度。可见光子的能量是与腔的位置x有关的。把位置坐标x量子化，用声子算符代替，得声子与光子耦合系统的哈密顿量：
$H=omega_p a^dagger_p a_p +hbar eta omega_m a^dagger_p a_p (a_m + a^dagger_m) + hbar omega_m a^dagger_m a_m$
这里的耦合系数 $eta= w_p x_0/(w_m L)$ ， $x_0=sqrt{hbar/m_{eff}omega_m}$ ， $m_{eff}$ 是镜子的有效质量。在回音壁模（Whispering-gallery mode）的腔中，耦合系数一般为 $10^{-4}$ 。

类似于冷却离子（原子），我们可以用边带冷却（sideband cooling）法冷却镜子。这个方案可以用下面这个能级结构图来说明：

其中n代表n个声子的本征态。在一定情况下，腔中只能有0个光子或者一个光子，就退化为二能级系统。那么选择合适的驱动频率，使0个光子n个声子的状态与 1个光子n-1个声子的状态共振，其他的能级间跃迁大失谐。由于光子会不断泄露出腔，所以系统的平均声子数会不断降低，换句话说，镜子被冷却了。 sideband 冷却成立的条件在于振子振动的频率远远大于腔中光子泄露的速率，否则能级大失谐的条件无法满足。
更加详细的理论模型可以看这篇论文：http://arxiv.org/abs/cond-mat/0702113。而有关sideband cooling的实验，可以看看这篇论文：http://arxiv.org/abs/0709.4036