20 Jan

《方程与宇宙》:三体问题和它的初积分(六)

The Three Body Problem and its Classical Integration

很多天文爱好者都已经接触到了“二体问题”(我们在高中学习到的“开普勒三定律”就是内容之一),由于在太阳系中行星质量相对较小而且距离相对较远,应用“二体问题”的解对天体进行计算、预报等能够满足一定的近似需求。不过,如果需要更高精度的计算,就不能把其他行星的引力给忽略掉了,于是就产生了所谓N体问题(N-Body Problem),即N个质点尽在它们各自引力的相互作用下的运动规律问题。最简单的二体已经被彻底解决,而三体或更多体的问题则与二体大相径庭,因为庞加莱证明了,三体问题不能严格求解,而且这是一个混沌系统,任何微小的扰动都会造成不可预期的效果。

根据牛顿力学,选择惯性参考系,设三个质点分别为$M_1,M_2,M_3$,向径分别为$\vec{r_1},\vec{r_2},\vec{r_3}$,可以列出运动方程(以下的导数都默认是对时间t求导)

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10 Apr

备忘:椭圆坐标与复三角函数

椭圆坐标系是一种二维正交坐标系。与直角坐标的转换关系为
$$\begin{aligned}x = a \cos h \mu \cos \nu \\ y = a \sin h \mu \sin \nu\end{aligned}$$

其中$(-a,0)$和$(a,0)$是两个焦点。

参看:http://zh.wikipedia.org/wiki/椭圆坐标系

Elliptical_coordinates_grid

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6 Jun

只要我们曾经拥有过——《萍聚》

这首歌是凤儿介绍的,去年我们学校高一夏令营的“主题歌曲”。她说歌词写得很好,我感觉也挺不错的^_^

萍,指的是漂浮在水面上的一种藻类,风吹过来,它们就会在风的作用力下聚在一起。人好象是浮在水面上的荷叶,聚散不过都是风吹动所致,到处飘散而已。因此便有了“萍水相逢”这一成语,指的是无心的邂逅或偶然的相遇。“萍聚”亦然。

曾有宋词写道“风中柳絮水中萍,聚散两无情”,这便让我们倍感人生悲欢离合的无奈。在这个充斥着高考的离别的六月里,离愁味道更浓了。可是,不论如何,明天的事情与我们无关,我们要珍惜今天事,珍惜今天人,尽我所能把握好我所拥有的。正如——

Cherish someone special for you and let them know you cherish them.

这样,当我们真的面临无可奈何的离别时,也能够含泪而微笑地挥手,唱着“只要我们曾经拥有过...”。这就是《萍聚》的声音!

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18 Jul

记2011北京大学天文夏令营

转眼间,为期四天的北京大学天文夏令营就已经结束了。载着不舍的情绪,含着怀念的泪光,挥一挥道别的手,营员们各自踏上了自己归家的路。美好的时光总是如箭般飞逝,纵然有万般无奈与不舍,我们依然为能够拥有这段欢聚的宝贵时光而感到满足。是的,不管我们走到哪里,我们都不会忘记我们曾经相聚过,我们始终没有忘记,在星空的底下有一群人和我一样默默凝视着璀璨的银河;我们也一直在憧憬着,下一次天文聚会的到来。

闭上眼睛,相聚的日子仿佛就是昨天,相聚的情景仿佛就在眼前。一切都是那么美好,那么珍贵。

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18 Jul

【翻译】庆祝希格斯玻色子的最终发现!

计算机模拟的希格斯粒子(“上帝粒子”)衰变

计算机模拟的希格斯粒子(“上帝粒子”)衰变

笔者:对于科学界来说,七月份最重大的事情莫过于在LHC我们终于发现了希格斯玻色子的踪迹。BoJone到《新科学家》网站上选取了一篇文章进行翻译,让大家了解其中的一些事情。当然,发现这个希格斯玻色子已经是七月四号的事情了,现在已经是非常迟到了,中间的原因就是宇宙驿站的故障了......迟到总比没到好,现在发出来,与大家共勉。翻译得不好,请指出毛病,高手见笑了^_^

庆祝希格斯玻色子的最终发现!

作者:日内瓦的CERN 的Celeste Biever 2012年7月4日

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11 Oct

2012诺贝尔奖...

又是一年诺奖公布时......每年的这个时候,诺贝尔奖又会被热门地提及到,现在三个自然科学方面的奖项都已经公开了。简略收集如下:

诺贝尔生理学或医学奖
京都大学物质-细胞统合系统据点iPS细胞研究中心主任长山中伸弥(Shinya Yamanaka)、英国发育生物学家约翰-戈登因(John B. Gurdon)

2012诺贝尔生理学或医学奖

2012诺贝尔生理学或医学奖

原因:在细胞核重新编程研究领域的杰出贡献而获奖。所谓细胞核重编程即将成年体细胞重新诱导回早期干细胞状态,以用于形成各种类型的细胞,应用于临床医学。细胞核重编程指细胞内的基因表达由一种类型变成另一种类型。通过这一技术,可在同一个体上将较容易获得的细胞(如皮肤细胞)类型转变成另一种较难获得的细胞类型(如脑细胞)。这一技术的实现将能避免异体移植产生的排异反应。

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11 Oct

中国第一个诺贝尔奖得主

他就是莫言。

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今天晚上七点钟,诺贝尔奖官方网站这样说:

The Nobel Prize in Literature 2012 was awarded to Mo Yan "who with hallucinatory realism merges folk tales, history and the contemporary".

莫言将现实和幻想、历史和社会角度结合在一起。他创作中的世界令人联想起福克纳和马尔克斯作品的融合,同时又在中国传统文学和口头文学中寻找到一个出发点。

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27 Dec

费曼路径积分思想的发展(三)

3、费曼图和量子电动力学的重整化

在1947年美国避难岛(Shelter Island)会议上,兰姆报导了他的重大发现,即现今所称的兰姆位移;氢原子的$2S_{\frac{1}{2}}$能级比$2P_{\frac{1}{2}}$高出约1000MHz。而按照狄拉克理论,对纯库仑相互作用的电子-质子系统,这两个能级应该是简并的。人们很快就认识到,该位移应归之于一阶近似的辐射校正[19]。贝特用一个电子的校正质量就非相对论近似得出了氢原子nS能级的位移公:

$$\frac{8}{3\pi}(\frac{e^2}{\hbar c})Ry \frac{Z^4}{n^3} Ln\frac{K}{ < E_n-E_m > _{AV}}$$

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