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  • 更新时间: 2008-06-25

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我的最新日志

  • 社会的网络结构

    2008-6-25

    以前关注过一些社会网络结构的文章，可以通过认识关系、金融关系、隶属关系等建立人类社会的网络结构。于是自然的会发现，越是富商、大官、明星接触的与他们有关的人越多，而且其中富商、大官、明星也就越多，这种结构使得他们更容易建立更广泛的联系。如果是金融关系的话，就可以认为是富者越富。而且这个不一定是某个人，是一个群体。昨天看社会学的一个文章，突然想到：

    1.医生、警察、教师等各种职业其实也可以通过一定的网络性质定义出来，比如先选好一个医生，具有相似度分布还跟他有联系的可能就是医生的圈子。

    2.一个富人的孩子从生下来就更可能成为富人，因为他认识的富人更多。比如谢霆锋本来就容易当演员，他儿子的知名度就可能更大了。

    3.如果要描述一个小人物成功之路，可以给他一个类似动能的东西描述，用晶格振动的类似方法处理。。。。。。

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  • 课改、新理念、应试和其他

    2008-6-25

    关于课程改革，我想一方面是有一部分留洋的学者贸然推进、强迫推广，另一方面也有教师冥顽不灵、不思进取。但是总的来说，大部分人都是一个比较中立的态度，就好像物理课标看起来很花哨，其实还是跟原来差了太多（特别是高中）。据我所知，这是课标组里面互相讨价还价互相交锋的结果，所以最后体现的基本上还是大家的意志。教材更是根据教师的反应在不断的修订，力求找到一个新理念和传统相融的切入点。
    至于所谓新课程新理念，在新在全社会都关注中、高考的情况下，其实很难用这个限制住教师。有老师说我就是做题，考试成绩好，就收学校重用、家长喜欢，你又能怎样。所以我是觉得，重要的是每个老师都有自己的人生观、价值观和世界观，如果新理念里面有一些是你认同的，是你以前有所感悟而没有表达出来的，那么就应该想办法在这个新环境下试试。现在的情况是，由于学习压力大，老师可能根本没有想过，什么是他认同的，学生以后要变成什么样的人，而是每天沉浸在无尽的忙碌中。
    关于考试和应试教育，这个不改，可能其他的只能是调整。前我一个同学过来，他在深圳当老师，我问他粤教版的教材怎么样，新课程怎么样，他说现在深圳的高考三年一变，根本没人有功夫管课本。但是高考好歹也基本上是个公平考试，大家关注的也不是高考怎样考察素质，而是是否公平，这个传统应该是中国几千年科举就留下来的。
    提到传统就要提到社会，我是觉得想创造力、质疑精神、自由精神、逻辑思考等等都是社会决定的。与其说我们的学生被培养的没有创造力，不如说是社会不需要我们有创造力。而现在媒体特别是互联网上的开放空间，使得人们可以相对自由的发出各种声音，自然就有了展示的空间。这个东西光靠教育是教不来的。记得有本书说大部分美国人逻辑思维能力比较差，就跟他们铺天盖地的缺乏逻辑的广告有很大的关系。我想现在我们的社会在逐渐变好。
    最后说教师的素质，什么叫素质，没有定义。知识，那个可以慢慢学（现在不是提倡终身学习嘛）。我始终觉得一个肯不断学习的人总是会不断进步的。教学理念、教学思想？这个应该是作为一个成年人，经历了这个复杂的社会，已经慢慢固定了，跟他的人生观、价值观、道德水平有关。（当然，年轻一点可能还会变得大点。）然而价值观这种东西就跟社会、时代都有关了。杨振宁82还结婚，可能就触怒了一些人的价值底线，这对他的学生有什么影响吗，我们不知道。还有范跑跑，我看到的就是，给学生亲身示范要珍惜自己生命的价值取向，广告说的好“珍惜自己，关爱他人。”有的人说他一味的西方自由主义思想，触犯了中国传统文化观念，我不知道这些人有没有把四书五经、孔孟、老庄都仔细研究过，但是好歹我还知道君子不立危墙，就是因为危墙会倒，你死了就无人养父母，是谓不孝。所以，我觉得这个反而无所谓，老师们自己做好自己就完了，让站着说话不嫌腰疼的人和站着说话腰疼的人炒去吧。

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  • 复杂网络模型构建及其在知识系统中的应用

    2008-4-18

    复杂网络模型构建及其在知识系统中的应用

    作者：刘建国
    提交人：liujg （2007年6月17日 周日）
    类型：thesis （Chinese）
    引用网址：http://www.qiji.cn/eprint/abs/3462.html
    注释：博士学位论文，大连理工大学，指导教师：党延忠

    摘要/内容：

      复杂网络作为新兴的对复杂系统进行定量描述的工具，可以对复杂自适应系统进行建模和分析。如果把知识系统中的“要素”和“关系”分别抽象成节点和边,那么可以利用复杂网络理论对知识系统进行建模与分析。知识管理具有高度复杂性以及跨学科的特点，兼有自然与人文科学两种属性。我们从系统科学的角度从整体上对其进行分析。由于知识的高度抽象性，知识的拥有者和知识的载体之间有着错综复杂的联系，构成了各种类型的知识系统。知识系统是以网络的结构形式存在的复杂自适应系统。本文从系统结构与系统功能的角度，对复杂网络理论中的演化机制及若干动力学行为进行了理论研究。并利用复杂网络对某一微观知识系统进行了实证研究，对这一系统中的知识进行表示，分类以及聚类等分析，分别对宏观层次的整体学科发展趋势,中观层次的学科代码调整和微观层次的学科领域知识的发展进行了分析。

      首先，分别从拓扑网络和加权网络的角度对无尺度网络的演化机制进行了研究，重点研究了正负匹配度可调的网络演化机制。提出了多步连接的无尺度网络增长模型，正负匹配度可调模型以及自学习双向选择加权网络模型；从宏观角度研究了平均距离约束下的无尺度网络演化模型。通过细致地研究有向无尺度网络中出度和入度的关系，发现入度的度分布指数由出度的平均度决定。

      其次，从结构决定功能，功能影响结构的角度，对复杂网络上的鲁棒性、同步能力以及传播行为等动力学性质进行了研究。利用最优化方法，优化某一动力学指标，观察优化过程中和最优状态下网络的结构特性，研究动力学与结构之间的关系。并提出了SI模型中新的传播机制：定向传播机制。并对意见之间的传播进行了研究,发现在考虑人员可移动的情况下，达成共识所需要的阈值比经典模型要低。

      最后，把复杂网络理论应用于知识系统模型的构建与分析当中。把某组织知识系统中的知识点抽象成节点，它们之间的关系抽象成边，对这一组织中的知识进行了宏观发展趋势预测。具体为，分别从拓扑网络和加权网络的角度，分析了我国自然科学基础研究申报体系中自1999年到2004年的宏观发展趋势，发现项目关联网络具有平均直径逐年下降，集聚系数逐年上升的特性，并对研究热点等问题进行了分析。我们建立了基于自学习和双向选择机制的小世界网络增长模型，模型的各统计指标与实证结果相吻合。最后，对微观领域的学科知识进行了进一步分析。研究了聚类产生的领域知识的关系，并分析了领域知识内容的客观性。

    关键词： 知识管理,系统工程,复杂网络,无尺度网络,网络动力学.

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  • 爱因斯坦年国际会议文集（英文）

    2008-3-26

    下载地址如下

    http://www.namipan.com/d/9c954f2f0e2c55f6b0b713549f97acb7133dfb8bf7930b06

    http://www.namipan.com/d/a0824d60e82ac1a08e84b79ca64c1e15d2a52cdcae6e350a

    先解压Einstein.zip文件，解压后再把proc.zip文件解压到www文件夹即可。点击index浏览。

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  • 从宇宙到粒子

    2008-1-23

    从宇宙到粒子

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  • 《爱因斯坦在中国》

    2008-1-14

    相对论在中国传播早期的一大特征是中国知识界对相对论迅速而无异议的接纳，而造成这一现象的部分根源似乎在于中国没有经典物理学传统的历史状况． 迄今，在我的研究中，还没有发现任何一位中国物理学家或数学家在1920年代至1940年代公开反对相对论。 保守的哲学家张君劢翻译了1920年代在中国发表的唯一一篇批评相对论的文章，但实际上连他自己也并不同意该文作者德国哲学家杜里舒所提出的批评意见．‘数学物理学家魏嗣銮的感言，更直接地指明了中国人顺利接纳相对论的原因。 根据他自己在1920年代初学习相对论的亲身经历，魏嗣銮认为，中国科学家在接受‘时间的相对性·这个革命性新概念(这也是理解相对论的关键步骤)时要更容易—些． 这是因为，与他们的欧洲同行不同，中国科学家并未形成一种对牛顿的绝对时间概念的固定看祛，自然也不坚持要维护它．’ 从16世纪末到20世纪初，中国经历了漫长面缓慢的科学启蒙时期．‘在这三百多年间，西方物理学知识通过翻译的科学著作东渐于中国． 但物理学的西学东渐是零散的、不完整的，而且在大多数情况下是功利主义的。哥白尼、伽利略、牛顿或麦克斯韦等人的主要著作人多末曾完整地译成中文，在中国也不存在经典物理学的系统教学或研究。因此，尽管2O世纪以前的中国已有对经典物理学的丰富而具有历史意义的介绍，但在相对论传入之前，经典物理学的概念体系尚未成为中同思想的一个重要组成部分。 虽然中国的第一个现代学校教育体制——1904年1月颁布的“癸卯学制”——将物理学列入了常规课程，但是直至1905年9月2日上谕正式废止科举之后，该学制才得以真正在全国实施．同月，狭义相对论正式发表在德国《物理学杂志》上。从第l章的讨论中找们已经知道，由于当时各种条件的限制，“癸卯学制’中所规定的目标可能大多未能实现。新的学校教育，特别是大学教育，直到1920年代末才充分发展起来。因此，第一代中国物理学家，如夏元瑮，周昌寿和李芳柏等人都前往海外留学深造，而且大多是在1905午之后。到1910年代，他们开始陆续回国，在中国开创了现代物理学的教学，井培养了下一代中国理学家。所以，几乎所有早期的中国物理学家，都是在“后相对论”时代开始他们的学习和研究生涯的，而此时，经典物理学概念体系即使还没有被推翻，至少也已被严重地动摇了。这种特殊的历史文化背景，使中国物理学家更易于受到新思想和新理论的影响，从而促成了他们对相对论全无异议的接纳。 ————作者 胡大年

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  • 科学的进步源于人类对知识的求索

    2008-1-13

    科学的进步源于人类对知识的求索，而极少源于人类对实际目标的追求。倘若迫使科学家服务于实用目的，科学将会停滞不前。

                                                 ——爱因斯坦

                                           《爱因斯坦在中国》上海世纪出版社

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  • 狭义相对论的诞生

    2007-9-10

    更新内容在论坛中，论坛地址

    http://bbs.pep.com.cn/viewthread.php?tid=319701&extra=page%3D1&page=2


    狭义相对论的诞生

     

    在麦克斯韦的电磁理论中，电磁波的传播速度就是光速。然而，这个理论却引起了一个天才很长时间的思考。

    1897年一个叫爱因斯坦的孩子出生在德国南部的一个小城。在上学之前他曾经是一个迟钝的儿童，三岁才开始学说话。在中学时期，因为对上学厌倦之极而退了学。虽然他的物理和数学学的不错，但是糟糕的生物学和法文的成绩使他没有通过瑞士联邦工业大学的入学考试。

    为了准备另一次考试，他在瑞士的一所中学呆了一年。瑞士自由的空气和阳光使他生机勃勃。他后来回忆，正是在这里，他开始有了导致后来相对论的原始想法。

    在大学期间，爱因斯坦还是只对自己感兴趣的学科着迷，而忽视其他科目。毕业后，在一个朋友格罗斯曼的帮助下，1902年他找到了一个专利审查员的工作。爱因斯坦后来常常提到在专利局工作的七年对他是一种“解脱”，这份工作使他能够交房租，而每天只占用他八小时，剩下的时间他就可以对大自然深思默想。

     

    光速引起的困难 

    早在16岁时，爱因斯坦从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波，他就产生了一个想法：如果一个人以光的速度运动，他将看到一幅什么样的世界景象呢？他将看不到前进的光，只能看到在空间里振荡着却停滞不前的电磁场。这种事可能发生吗？

    按照我们学过的知识。首先会问，光的速度是指相对于哪个观测者的速度呢？按照牛顿的想法，存在一个绝对的空间，光速就可以看作是这个空间中的观测者测得的速度。

    然而，根据速度合成法则，如果地球相对于绝对空间以速度v运动，那么在地球上看，沿地球运动方向观测到的光速就应该是c－v，逆着地球运动方向测得的光速应该是c+v。

    但是，实验的结果却与此不同。最著名的是1887年的麦克尔逊—莫雷实验：将一束光分成互相垂直的两束，一束的传播方向和地球的运动方向一致，另一束和地球的运动方向垂直。由于地球的运动，这两束光的速度就应该有微小的差别。然而，不管他们如何努力，精密的实验得到的结果却是两束光的速度没有差别。不仅如此，包括1868年的霍克实验、1851年的斐索实验等一系列实验的结果都表明：不论光源和观测者做怎样的相对运动，光速都是相同的！

    这些实验和理论之间的矛盾深深困惑了科学家们，为了解释这些实验就要求对理论进行修改。由于速度合成法则代表的是牛顿伽利略时代的一些经典的物理思想，因此很多科学家致力于修改麦克斯韦的电磁理论。

    但是爱因斯坦在深入的钻研了电磁理论后，坚信了它的正确性。同时，他关注了这些理论中被人忽视的一个方面：相对性原理。

     

    经典的相对性原理 

    1632年，伽利略发表了《关于两种世界体系的对话》一书，其中对船舱里观察到的现象有一段生动的描述：

    “。。。。。。船停着不动时，你留神观察，小虫都以等速向各方向飞行，鱼向各个方向任意游动，水滴滴在下面的灌中；你把任何东西扔给你的朋友时，只要距离相等，向这个方向并不比向另一个方向用更多的力。你双脚齐跳，无论向哪个方向跳过的距离都相同。当你仔细观察这些事情以后，再使船以任何速度前进，只要运动是匀速的，也不忽左忽右的摆动，你将发现，所有上述现象丝毫没有变化，你也无法从任何现象来确定，船是在运动还是停着不动。。。。。。”

    这段话，描述了一艘平稳行驶的大船里发生的事情。可以得到这样一个论述：力学定律在任何惯性系中都是相同的。这个论述叫做伽利略相对性原理。

    爱因斯坦把伽利略相对性原理作了推广，他认为不仅力学定律，电磁规律在不同的参考系中也应该是一样的。

    这时实验与传统理论的矛盾就表现为三个基本理论之间的矛盾了：爱因斯坦推广的相对性原理认为物理规律在不同参考系中是相同的：麦克斯韦的电磁理论说明真空中的光速是一个恒定值，如果电磁理论正确的话，那么根据相对性原理，在任何一个参考系中，电磁波的传播速度c都是相同的！ 另一方面，经典的速度合成法则则认为光的速度应随参考系变化。

    几百年来作为物理的基石，牛顿的思想有着不可动摇的地位。然而，爱因斯坦并没有认为牛顿的所有观念都不可以改变，他大胆的放弃了绝对时空的观念和速度合成法则，认为各个参考系都是平等的的，并且提出了光速不变原理，肯定了电磁理论的正确性。这样，他得到了一个可以解释那些实验结果的理论——狭义相对论。

     

    科学漫步 狭义相对论出现的前夜

    牛顿的运动定律不满足洛伦兹变换关系，所以需要进行改造。然而，麦克斯韦的电磁理论并不需要改造。因为，在历史上，正是因为麦克斯韦的电磁理论所揭示的矛盾成了相对论的基石。

    麦克斯韦预言了电磁波的传播速度是光速c。19世纪末，物理学家们曾经猜想，有一种叫做以太的介质，弥漫在宇宙中，它是电磁波传播时所需要的介质。光速c就是在以太作为参考系时的光的速度。如果地球相对于以太以速度v运动，那么在地球上看，沿地球运动方向观测到的光速就应该是从c－v，逆着地球运动方向测得的光速应该是c+v。然而，19世纪末的一些实验结果表明，不论光源和观测者做怎样的相对运动，光速都是相同的。例如霍克实验（1868）、斐索实验（1851）和麦克尔逊—莫雷实验（1887）等。

    这些实验结果和传统的观念有相当大的矛盾，特别是速度合成法则。爱因斯坦把伽利略的相对性原理做了推广，认为电磁规律在不同的参考系中也应该是一样的。而且毅然放弃了以太这个概念和速度合成法则，提出了光速不变原理，并据此建立了狭义相对论。

        19 世纪末，对于物理学来说，大有“山雨欲来风满楼之势”。许许多多实验和理论的研究，已经使狭义相对论呼之欲出了。

    麦克斯韦的电磁理论取得的成就不容置疑，为了使它能与新的实验事实相协调，特别是为了解释麦克耳孙实验和其他有关光速的实验，很多科学家试图修正以太理论。其中最有成效的是荷兰物理学家洛伦兹。他试图利用物体通过以太时以太的“收缩”来解释实验的结果，并且得到了相应的公式。狭义相对论中非常重要的坐标变换公式甚至就是以洛伦兹命名的。然而，他的思想仍被“以太”这个物化的绝对时空所束缚，未能建立新物理学的框架。

    在想要创建新理论的科学家中，法国数学家、物理学家庞加莱走到了前面。1895年，他首次提出了相对性原理的思想。他认为，“要证明物质的绝对运动，或者更明确地说，要证明物质相对于以太的运动是不可能的”。1899 年，他又进一步提出，“对于所有观察者来说，光速都是常数”，并强调了这一假设的必要性。庞加莱还论证了“两个事件历时相等”和“在两地同时发生的两个事件”的说法是没有意义的。与洛伦兹一样，庞加莱已经十分接近狭义相对论了。

    1904 年，就在爱因斯坦发表相对论的前一年，庞加莱在数学上给出了洛伦兹变换的更简捷的形式并正式命名为洛伦兹变换。他还通过论证指出，惯性应该随速度的增大而增大。他还指出，原有的力学只是新力学在一定条件下的近似。“相对性原理”一词也是庞加莱首先使用的。然而，尽管他的很多天才预见后来都被证明与爱因斯坦的相对论是一致的，他自己却找不到合适的方案来把这些预见放到一个逻辑体系中。

    如果没有爱因斯坦，其他人也会建立狭义相对论，我们仍然能够享受到它所带来的进步。正如爱因斯坦本人在一封信中所写的那样：“毫无疑问，如果我们从回顾中去看狭义相对论的发展，那么它在1905 年已经到了发现的成熟阶段。洛伦兹已经注意到，为了分析麦克斯韦方程，那些后来以他的名字而闻名的变换是重要的；庞加莱在有些方面甚至更深入了一步。”

     

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  • 《科学是怎样败给迷信的》

    2007-9-06

    1955年泽克尔的新型毕业文凭：

     

                霍普金斯大学

                  兹证明

               某约翰。温特沃斯

                除生物化学之外

             对其他事物一无所知

       请不必在意他可能在任何其他科目上发表的任何看法，尤其当他可能在任何其他科目上发表的任何看法，尤其当他与其他类似的人联合起来企图从某种这样那样的困境中拯救世界时，千万不要当真。

        然而，他刻苦学习，努力工作，因而获得博士学位。他很可能是一位非常有用的公民。请务必友好待之。

       （Gene Weltfish,"Scientists and Prejudice,"Scientific Monthly,61(1945),p.211.Conway Zirkle,"Our Splintered Learning and the Status of Scientists,"Science ,121(1955),p.516."）

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  • 科学教育与科学素质（摘自《走向可持续的21世纪》）

    2007-9-03

    科学教育
        尽管缺乏公认的指标与深入的研究对科学教育进行定量的评价，但定性
      上可以肯定，在许多国家，无论在小学、中学，还是在大学，科学教育都没有因
      为科学的快速发展而取得成功。
        对科学教育进行全面总结或许是很困难的，但目前的科学教育现状确实
      很差：
        (1)在普遍存在好奇心的年龄阶段常常完全没有科学教育。
        (2)科学教育只给一些不完整的科学信息，而不是介绍科学方法与科学
      思想。
        (3)科学教育的学科分支没有在整体上反映科学领域特征。
        (4)科学教育没有适当地激发并引导人们认识自然世界(从细胞到银河
      系)的热情与兴趣。
        (5)科学教育常常基于抽象的知识，而不是动手去做与理解。
        (6)科学教育没有表达出科学发展是一个历史过程，是一个深深植根于
      个人与社会集体发展之中的过程。
        (7)科学教育没有引导人们认识到因果关系是一个多因素关系所决定
      的。这一基本认识对理解当今社会所面临问题是非常重要的。
        科学教育导致的一系列问题可以归纳为：
        (1)5年来，在一些发达国家(如法国、德国)，选择科学专业的中学生数
      量在下降。他们感觉到搞科学没有真正的乐趣，甚至会影响今后的生活。
        (2)公众常常忽视或怀疑科学在解决当今世界所面临问题中的作用。
        (3)不理解科学家所称的“真理”，许多文化认为科学与它们的传统或价
      值观相抵触。而这种抵触可能会被各种各样的狂热分子所利用。
        (4)在科学界本身，知识的传统价值与道德价值也常常在没有充分考虑
    其后果的情况下被行动策略和权力所替代，虽然这种现象正在改变。


    2000年2月，有15位科学院院长参加了在瑞士达沃斯举行的世界经济
    论坛年会。我们花了大量时间去组建一个科学院间理事会，在建立这个跨科
    学院理事会后，我有幸参加了那个论坛的最后一个大会——有关和平的问
    题，并在最后做了发言。诺贝尔和平奖获得者西蒙·佩雷斯首先谈了和平问
    题，令我们惊异的是，他认为科学是确定世界和平的核心要素。我愿在这里
    引用他的一段精彩演讲来结束我今天的报告：
        “科学和谎言不能共存。我们没有科学的谎言，也不能利用科学说谎。
    科学的本质是对真理的探索，包括已知的和未知的、已发现的和未发现的真
    理。不允许探索真理的体制不可能是科学的体制。同样，科学探索需要自由
    的环境，不能享受民主的社会，就不可能开展自由的科学研究。所以，科学那
    种以特殊的方式展示的公开和透明色彩，就是民主的开端。”

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