星期四, 十一月 16, 2006

科特·哥德尔

  这段文字写的太好了,离开就怕失去,于是摘过来。
  原地址:http://i3studio.spaces.live.com/Blog/cns!1poGPmZoMLcvoM9qd-uWDGHQ!260.entry
------------------------------------------------------------
  刚刚过去的一年是爱因斯坦年 而今年是哥德尔年 二十世纪最伟大的数理逻辑学家Kurt Gödel诞辰100周年 或许大众更了解爱因斯坦而不是哥德尔 但实际上 哥德尔对数理逻辑乃至整个数学的影响丝毫不亚于爱因斯坦对物理学的影响 他和爱因斯坦一样 都达到了人类心智的最高境界 正是他石破天惊的工作让信誓旦旦的希尔伯特纲领彻底破产 于是外尔说 上帝是存在的 因为数学是正确的 但魔鬼也是存在的 因为我们无法证明这一正确性 哥德尔震撼了整个数学界和一部分哲学界 他对计算机的发明的影响要比爱因斯坦对原子弹的发明的影响还要大

  对于数学界来说 有两种人会名垂青史 一种是为n多人提供饭碗 另一种是砸碎了n多人的饭碗 前一种更容易获得菲尔兹奖 而后一种更伟大更卓绝 哥德尔就是后一种人 爱因斯坦是让物理学大厦上的乌云变成瓢泼大雨 彻底的洗刷了物理学界 而哥德尔则彻底颠覆了自毕达哥拉斯以来的所有数学柏拉图主义思想 他让希尔伯特无比豪迈的誓言"我们必须知道 我们必将知道"成为数学柏拉图主义者最后的呐喊 从某种意义上说 他和亚里士多德一样伟大 随后人类必须面对确定性的终结和理想主义的破灭 尽管在保守的数学家看来这是具有极大毁灭性的 但正是这种颠覆使得人们重新静下心来思考数学及人类心智的本质 或许数学未来的希望就深埋在这些伟大的思考当中

实际上 哥德尔与爱因斯坦是相当要好的朋友 爱因斯坦在1955年的去世对哥德尔打击很大
(对另一个人打击也很大 这个人就是狄拉克 据说他一辈子只哭过一回 就是在爱因斯坦的追悼会上)

With Einstein in Princeton in 1950
See also:
Horizons of Truth :: Gödel Centenary 2006
Kurt Gödel pictures
The Kurt Gödel Society
TIME 100: Kurt Godel

星期四, 十一月 09, 2006

非线性动力学模型

混沌(Chaos)是指某种对初始条件敏感的运动。 是70年代诞生的一门新兴学科。进入90年代以来,混沌科学与其它科学相互渗透,在数学、物理、化学、电子、生物、生理、信息等许多学科中得到了广泛应用。混沌科学的地位和作用得到了进一步确立,使之成了"20世纪科学将永远铭记的三件事 "相对论,量子力学和混沌" 之一 (M. Shlesinger)和20世纪物理学的第三次最大的革命,消除了拉普拉斯关于决定论式可预测性的幻想。

混沌中蕴含着有序,有序的过程也可能出现混沌。对混沌科学的进一步研究将使人类对大自然增加更深刻的理解。

分形(Fractal)是由美国数学家Mandelbrot (1975)首先提出的,自Mandelbrot(1982)《自然界中的分形几何》一书出版之后,分形这个概念便被普遍接受和广泛采用了。称之为分形的结构一般都有内在的几何规律性,即比例自相似性。

分形与欧氏几何不同,它首先是一种几何语言,是由算法及数学程序集而不是由原始形状来描述的,这些算法借助于计算机而被转换成一些几何形态。分形语言的掌握,将使人们能准确而简洁地描绘出一些规则的自然物体的形状。由于分形的比例自相似性,这些算法中多有递归、迭代的特点。

混沌与分形的关系
1.混沌与分形的关系 混沌学研究的是无序中的有序,许多现象即使遵循严格的确定性规则,但大体上仍是无法预测的,混沌事件在不同的时间标度下表现出相似的变化模式,与分形在空间标度下表现的相似性十分相象。
2.混沌主要讨论非线性动力系统的发散过程,但系统状态在相空间中总是收敛于一定的吸引子,这与分形的生成过程十分相象。
3.混沌与分形很大程度上都依赖于计算机科学的进步。分形与混沌在上述各方面的一致性并非偶然,这种一致性即:分形集就是动力系统中那些有不稳定轨迹的初始点的集合,即混沌集。混沌吸引子就是分形集。简言之,分形是混沌直观表达的一种有效手段。

星期三, 十一月 08, 2006

Cisco IDS破解流程

Cisco IDS破解流程
出处:gaofei80.cublog.cn 作者:gaofei80

硬件环境:
intel赛扬667
512M RAM
30G IDE
Acer光驱
intel EEPro100两块(芯片可以是82557、82558、82559,^_^做juniper 0live必须的东西)
banq ps2键盘

软件:
Cisco IDS Recovery CD

安装步骤:>1、将机器设置为光驱引导,把Cisco IDS Recovery CD放入光驱,启动机器,启动界面会给你一个选择,是使用控制台(键盘+显示器)还是串口显示安装进程。这里在提示符后输入 k <回车>选控制台,之后就不用管了,它会自动的完成安装,注意:此过程会将硬盘上所有分区全部删除。

2、安装完成后系统会自动重新启动,你可以看见熟悉的GRUB引导菜单,在这里我们进行第一次修改和初始化设置。选择在菜单的第一项 [ Cisco IDS (2.4.18-5smpbigphys) ]上,按下"e"键进行设置,然后在[kernel /boot/vmlinuz-2.4.18-5smpbigphys ro root=/dev/hda1 bigphysarea=32768 ] 这一行上(应该是第二行)再按"e",进行编辑,在行尾加上"single",修改结果如下:
kernel /boot/vmlinuz-2.4.18-5smpbigphys ro root=/dev/hda1 bigphysarea=32768 single
然后按<回车><b>,开始引导进入单用户模式。

3、进入Linux的单用户模式Shell后,开始Crack。 我们需要做以下几步工作:
<1>设置root密码
=====================================================================================
# passwd root
[输入两次确认密码]
=====================================================================================
<2>破解IDS设备型号识别(关键)
=====================================================================================
# vi /etc/init.d/ids_functions

编辑 isCPU() 函数一节如下(如果vi都不会用,趁早别看了):
=====================================================================================
isCPU(){
# $1 = CPU speed
#   MAX_DIFF=4
#   PROC=`awk '/^cpu MHz/{ print $4 }' $CPU_INFO_FILE | tail -1 | cut -f1 -d"."`
MAX_DIFF=150
PROC=1260
=====================================================================================
(在原先的MAX_DIFF=4和PROC=`两行前加上 "#" 注释;然后添加 MAX_DIFF=150 和 PROC=1260 两行)
<3>重新启动系统
=====================================================================================
# init 3
=====================================================================================
重启后,让系统正常引导,进入命令提示符状态:
=====================================================================================
sensor login:
=====================================================================================
这时可以使用 [ 用户名: cisco 口令: cisco ]进行登录,第一次登录系统会强制要求更改系统默认帐户密码。

4、完成之后,输入 reset 命令,重新启动系统。重启引导时使用前面的方法,再次进入单用户模式。然后修改ssh配置文件,允许root远程登录,修改/etc/ssh/sshd_config文件,修改如下两行
=====================================================================================
Port 22
PermitRootLogin yes    #(默认为no)
=====================================================================================
修改grub配置文件/boot/grub/grub.conf ,允许控制台管理;修改如下一行:
=====================================================================================
kernel /boot/vmlinuz-2.4.18-5smpbigphys ro root=/dev/hda1 bigphysarea=32768 #console=ttyS0,9600
=====================================================================================
(在console=ttyS0,9600前加 # 号,或删除console=...至行尾) 。

5、重启系统,进行初始化设置。
=====================================================================================
# init 3
=====================================================================================
使用cisco用户登录进入系统,然后运行setup命令。
=====================================================================================
# setup

    --- System Configuration Dialog ---

At any point you may enter a question mark '?' for help.
User ctrl-c to abort configuration dialog at any prompt.
Default settings are in square brackets '[]'.


Current Configuration:                                                     (显示当前配置)
........
Current time: Wed Mar 16 18:06:41 2005
Setup Configuration last modified: Wed Mar 16 16:42:07 2005


Continue with configuration dialog?[yes]:                                  (输入yes继续配置)

Enter host name[sensor]:                                                   (输入主机名)
Enter IP address[192.168.0.99]:                                            (输入通讯口IP地址[eth1])
Enter netmask[ 255.255.255.0]:                                              (子网掩码)
Enter default gateway[192.168.0.254]:                                      (默认网关)
Enter telnet-server status[enabled]:                                       (允许telnet登录)
Enter web-server port[443]:                                                (允许Web管理)
Modify current access list?[no]: yes                                       (编辑访问控制列表,按 [IP_Address 空格 NetMask]格式)
Modify system clock settings?[no]:

[0] Go to the command prompt without saving this config.
[1] Return back to the setup without saving this config.
[2] Save this configuration and exit setup.  


Enter your selection[2]:                                                    (选择2保存配置)
=====================================================================================

6、再次reset一次,启动完成后,一台Cisco IDS系统就完全伪造成功了!用你熟悉的任何管理方式连接上去进行管理,telnet,ssh,串口,或https://访问地址。如果需要更详细的管理功能,恐怕你得安装CiscoWorks VMS或IDS Manager了。

7、最后给出牛人提供的IDS设备列表和破解评价。
TYPE         CPU                 RAM         NIC         XL ACCEL         FIBER
MOHAWK         498        x1         -         2         -                 -
4210         567        x1         512         2         -                 -
4215         845        x1         512         2         -                 -
4220         598        x1         ?         >=2         -                 -
4230         598        x2         ?         3         -                 -
4235         1260        x1         ?         3         -                 -
4250         1260        x2         ?         ?         -                 -
4250SX         1260        x2         ?         ?         -                 1
4250XL         1260        x2         ?         ?         1                 1
M2         AMD_eobc ?         ?         ?         -                 -       
M2XL         AMD_eobc ?         ?         ?         1                 -
R2D2         (router)?         ?         ?         ?                 ?

XL = XL加速卡
FIBER = 千兆光纤卡
NIC = 网卡
RAM 推荐任意型号都>512M
CPU 表中为CPU标称主频,后面为数量

在破解过程中,所关系到的主要设备就是CPU,只要把第三节中PROC=1260的数字改成其他频率,系统就会认为系统TYPE为其他型号,当然CPU数量也是一个次要决定因素,暂时我们就不考虑Crack 双CPU的型号了  虽然理论上可行,但是不确定是否能稳定工作。 另一个因素就是网卡,建议至少配备2块Intel 8255X芯片的网卡;当然,多一点也可以。在其他型号的网卡和硬件上系统也可以安装和运行,甚至Vmware里也可以,但是是无法正常抓包工作的,仅仅能做个游戏品罢了。

8、本文仅供学习和研究!

星期四, 十一月 02, 2006

量子纠缠

  量子纠缠是粒子间的神秘的联系,奇妙在其中的一个粒子经过测量就可以了解另外一个粒子的状态,一个粒子的变化都会影响另一个粒子,即两个粒子之间不论相距多远,它们是相互联系的;量子纠缠是两个(或多个)粒子的叠加态,这些粒子作为一个整体来看如果试图窃听或偷走其中一个光子的信息,你将任何信息都得不到。这是另外一个特性,这就是其保密安全性所在。

  量子隐形传输量子隐形传输借助于两个粒子之间的纠缠作用,将待传输粒子的未知量子态传送到另一个地方。其基本思想是:将原物的信息分成经典信息和量子信息两部分,它们分别经由经典通道和量子通道传送给接收者。经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的,量子信息是发送者在测量中未提取的其余信息,通过纠缠来传送。接收者在获得这两种信息之后,就可制造出原物量子态的完全复制品。这个过程中传送的仅仅是原物的量子态,而不是原物本身。发送者甚至可以对这个量子态一无所知,而接收者是将别的粒子(甚至可以是与原物不相同的粒子)处于原物的量子态上。原物的量子态在此过程中已遭破坏

星期一, 十月 30, 2006

数学难题:3个

几何尺规作图问题

  “几何尺规作图问题”是指做图限制只能用直尺、圆规,而这里的直尺是指没有刻度只能画直线的尺。“几何尺规作图问题”包括以下四个问题:

  1.化圆为方-求作一正方形使其面积等於一已知圆;
  2.三等分任意角;
  3.倍立方-求作一立方体使其体积是一已知立方体的二倍。
  4.做正十七边形。

  以上四个问题一直困扰数学家二千多年都不得其解,而实际上这前三大问题都已证明不可能用直尺圆规经有限步骤可解决的。第四个问题是高斯用代数的方法解决的,他也视此为生平得意之作,还交待要把正十七边形刻在他的墓碑上,但後来他的墓碑上并没有刻上十七边形,而是十七角星,因为负责刻碑的雕刻家认为,正十七边形和圆太像了,大家一定分辨不出来。

蜂窝猜想

  四世纪古希腊数学家佩波斯提出,蜂窝的优美形状,是自然界最有效劳动的代表。他猜想,人们所见到的、截面呈六边形的蜂窝,是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建造成的。他的这一猜想称为蜂窝猜想,但这一猜想一直没有人能证明。1943年,匈牙利数学家陶斯巧妙地证明,在所有首尾相连的正多边形中,正多边形的周长是最小的。1943年,匈牙利数学家陶斯巧妙地证明,在所有首尾相连的正多边形中,正多边形的周长是最小的。但如果多边形的边是曲线时,会发生什么情况呢?陶斯认为,正六边形与其他任何形状的图形相比,它的周长最小,但他不能证明这一点。而黑尔在考虑了周边是曲线时,无论是曲线向外突,还是向内凹,都证明了由许多正六边形组成的图形周长最校他已将19页的证明过程放在因特网上,许多专家都已看到了这一证明,认为黑尔的证明是正确的。

孪生素数猜想

  1849年,波林那克提出孪生素生猜想(the conjecture of twin primes),即猜测存在无穷多对孪生素数。孪生素数即相差2的一对素数。例如3和5 ,5和7,11和13,…,10016957和10016959等等都是孪生素数。1966年,中国数学家陈景润在这方面得到最好的结果:存在无穷多个素数p,使p+2是不超过两个素数之积。孪生素数猜想至今仍未解决,但一般人都认为是正确的。

数学难题:费马定理/四色猜想

费马最後定理

  在三百六十多年前的某一天,费马突然心血来潮在书页的空白处,写下一个看起来很简单的定理这个定理的内容是有关一个方程式 xn +yn = zn的正整数解的问题,当n=2时就是我们所熟知的毕氏定理(中国古代又称勾股弦定理)。

  费马声称当n>2时,就找不到满足xn +yn = zn的整数解,例如:方程式x3 +y3 = z3就无法找到整数解。

  始作俑者的费马也因此留下了千古的难题,三百多年来无数的数学家尝试要去解决这个难题却都徒劳无功。这个号称世纪难题的费马最後定理也就成了数学界的心头大患,极欲解之而後快。

  不过这个三百多年的数学悬案终於解决了,这个数学难题是由英国的数学家威利斯(Andrew Wiles)所解决。其实威利斯是利用二十世纪过去三十年来抽象数学发展的结果加以证明。

四色猜想

  1852年,毕业于伦敦大学的弗南西斯.格思里来到一家科研单位搞地图着色工作时,发现了一种有趣的现象:“看来,每幅地图都可以用四种颜色着色,使得有共同边界的国家着上不同的颜色。”

  1872年,英国当时最著名的数学家凯利正式向伦敦数学学会提出了这个问题,于是四色猜想成了世界数学界关注的问题。世界上许多一流的数学家都纷纷参加了四色猜想的大会战。

  1976年,美国数学家阿佩尔与哈肯在美国伊利诺斯大学的两台不同的电子计算机上,用了1200个小时,作了100亿判断,终于完成了四色定理的证明。四色猜想的计算机证明,轰动了世界。

数学难题:哥德巴赫猜想

哥德巴赫猜想

  公元1742年6月7日哥德巴赫(Goldbach)写信给当时的大数学家欧拉(Euler),提出了以下的猜想:

  (a) 任何一个>=6之偶数,都可以表示成两个奇质数之和。
  (b) 任何一个>=9之奇数,都可以表示成三个奇质数之和。

  从此,这道著名的数学难题引起了世界上成千上万数学家的注意。200年过去了,没有人证明它。哥德巴赫猜想由此成为数学皇冠上一颗可望不可及的“明珠”。

  目前最佳的结果是中国数学家陈景润於1966年证明的,称为陈氏定理(Chens Theorem) “任何充份大的偶数都是一个质数与一个自然数之和,而後者仅仅是两个质数的乘积。” 通常都简称这个结果为大偶数可表示为 “1 + 2”的形式。我们说“哥德巴赫猜想”无愧于“世界最迷人的数学难题”第一的称号。她用貌似平凡的外表,吸引无数数学家为她神魂颠倒、寝食难安。不知道有多少数学家为她浪费了宝贵的青春,却不能娶她回家。

物理战的困境

http://www.gmw.cn/content/2006-10/27/content_494203.htm

刘戟锋 发布时间: 2006-10-27 06:00 光明日报

  编者按 本栏今天发表的文章有点意思。作者通篇剖析的是“物理战”存在的困境,但落脚点显然另有所指。如果大家能抽空读一读,一定会如作者希望的那样,有所“反省”。

  在科学与战争的历史上,人类受困的主要是科学发展的程度。自阿基米德以来,人类重大科学技术成果,主要出现在物理领域,因而,战争也主要是“物理战”。

  对“物理战”进行检讨,可以发现它存在三个困境。

  困境之一:作战对象偏转

  自从人类划分为不同的利益集团,战争的基本目的一直是“消灭敌人,保存自己”。因此,武器的基本功能就是杀伤敌人。围绕杀伤力的提高,人类费尽心机,以至发明了核弹这种迄今最具杀伤力的武器。

  然而,战争毕竟是两股活力之间的冲撞。作战双方都力求杀伤敌人,保存自己。保存自己的结果,就是增强己方的防护力。围绕防护力的提高,人类亦费尽心机。通观人类创造的各种防御器材,其实都是物理器材,给人体提供的防御也是物理防御,或者说,主要是机械防御。不论是古代的铠甲、防盾、城墙,还是近代的碉堡、装甲,或者现代的隐身技术、导弹防御系统,无非是为抵挡、或者避开对方机械打击而设计的各种装置而已。

  随着防护力的增强,军队的直接作战对象也就发生偏转。各种兵器的设计和研制,本来是针对人体的,但由于人体有了防御盾牌,使得直接打击人体变得越来越困难,这就迫使各支军队的直接作战对象不能不发生偏转,即由原本的直接打击人体,变为直接打击物体,通过打击物体,间接达到打击人体的目的。作战对象由人转向物所造成的后果是违背战争初衷的。

  困境之二:作战时空受限

  由于物理学的发展,战争由陆地拓展到海洋,特别是在20世纪,战争进一步向空中、向太空、向电磁空间延伸,作战半径、作战范围、作战样式空前扩张。但是,迄今为止,各国军队的作战都是在物理时空中进行,受到物理时空的严重局限,其表现为:

  第一,战争受到物理空间的严重制肘。中国古代兵圣孙子指出,心战为上,兵战为下;攻心为上,攻城为下。物理战可以遂行兵战、可以攻城,尽管在兵战、攻城的过程中,也可达到一定的心战效果,却永远无法达到不战而屈人之兵的最高境界。正因如此,美国军队才在已知的陆、海、空、天、电(物理域)基础上,提出“认知域”(心理域)的概念,试图突破物理空间的局限,实现所谓的“感知操纵”。

  第二,在物理战的概念框架中,两个国家或利益集团,一旦交火,就是进入战争状态;而没有硝烟,就是和平;“战”、“和”界限清晰、泾渭分明。这种非此即彼的思维方式,适合于原始条件下的战争,也是早期机械唯物论在战争领域的表现。殊不知随着科学技术的发展,作为政治的继续,人类的作战手段、作战样式、作战形态早就变化,战争与和平并不存在非此即彼的分界线。

  固守物理战的思维方式,必然导致对物理战前敌方有针对性的军事行动(尤其是舆论战、心理战、法律战)认识不足,也不利于己方军事行动的有效准备和展开。

  困境之三:作战费用飙升

  在物理战中,破坏几乎成为一条战争法则,被军事理论家和指挥者大加推崇。恩格斯在批评19世纪的军备竞赛时说:“现代的军舰不但是现代大工业的产物,而且同时还是现代大工业的缩影,是一个浮在水面上的工厂——的确,主要是浪费大量金钱的工厂。”这一批评同样适合于现代。

  据统计,第一次世界大战,美军每天平均消耗费用为1.94亿美元;越南战争时为2.3亿美元。海湾战争中,以美国为首的多国部队,耗费640多亿美元,其中“沙漠风暴”43天消耗470亿美元,平均每天消耗11.2亿美元。据测算,美国原在欧洲的驻军如果打持续一年的常规高技术战争,计划耗资将达15000亿美元,比第二次世界大战的消耗总额还高出3000亿美元。

  再从歼灭一名敌兵的成本来看:据估算,拿破仑时期消灭一个敌兵花费3000美元,第一次世界大战中成本上升到2.1万美元,二战时为20万美元,朝鲜战争时要花费57万美元,马岛之战时高达285万美元。而伊拉克战争,美军每歼敌1名敌兵的成本高达600万美元。这样的战争实际上已成了贵族式的决斗,也是物理学成果大量用于战争的必然结果。

  人类战争发展至今,手段繁多,战法不一,理论迭出,但这些战法、手段、理论都未能超出“物理战”的范畴。时至今日,基于物理战存在的上述困境,是该对其进行反省了。唯有如此,才能拓展我们的创新思路,才能有力推进中国特色军事变革的深入展开。

  (作者系国防科技大学人文与社会科学学院院长、教授)

史前怪兽

原地址: 揭秘恐龙时代之前主宰地球的怪物
名叫Hyneria的食肉鱼
   据英国《太阳报》报道,它们的模样就像来自最怪异科幻电影中的外星生物,蜻蜓像鹰一般大,蜈蚣足有数米长,然而事实上,它们都曾是在地球上存在过的生物,在恐龙出现之前,它们曾是地球的主宰。

根据化石复活怪物

   据报道,BBC最新科学记录片《与怪物同行》是科学摄制小组和超过600名科学家合作,在参考化石证据的基础上通过电脑特技摄制而成的。科学家先根据化石证据制造出这些史前怪物的真实模型,然后将模型扫描到电脑内,通过计算机科技使它们在电脑中“活”过来,整个摄制过程花了整整两年时间。

   记录片显示,古生代还生活着一种背上长着帆状鳍、模样极像恐龙的可怕生物———Edaphosaurus,它像河马一般大,尽管它的模样和人类没有丝毫相像之处,但却是人类在地球上最遥远的“亲戚”。

   据悉,《与怪物同行》中的明星级怪物名叫Meganeura的巨型蜻蜓,它的翅膀翼展有0.7米,就像是一只老鹰,它是地球历史上最大的飞行昆虫。

   记录片中还出现了一种名叫Scutosaurus的巨大乌龟,它像犀牛一样庞大,喜欢成群结队行走,用响亮的吼叫声互相交流。就像现代的乌龟亲戚一样,这种史前巨龟也是素食主义者———它们只对美味的植物感兴趣。尽管模样可怕,但却不会对其他动物产生威胁。

   除此之外,古生代最可怕的怪物还包括一种可以长到3.5米长的巨型爬虫动物Dimetrodon,它是地球上大型爬虫动物的开端。古生代的食肉“怪物”还有一种叫做Hyneria的大鱼;一种可以长到3米高的掠食怪兽Gorgonopsid;一种有人头那么大的蜘蛛。
史前掠肉怪兽Gorgonopsid名叫Dimetrodon的史前巨型爬虫动物乌龟体形巨如犀牛
像老鹰一般大的巨型蜻蜓

星期四, 十月 26, 2006

坚持

默哀吧,这个也被封了,在国内看不到了。

星期三, 十月 25, 2006

物理史话:“米”的规定

-----------
1889年的第一界国际计量大会确定"米原器"为国际长度基准,它规定1米就是米原器在0摄氏度时两端的两条刻线间的距离。米原器的精度可以达到0.1 微米,也就是千万分之一米,可以说够精确的了。可是在1960年召开的第11界国际计量大会上,各国代表一致通过决议,废除了米原器,理由是它既不方便,也不准确。

  能准确到千万分之一米,还不够准确吗?这就要看现代化对计量的要求了。

  大约在20世纪初,出现了磨床、高级工具钢刀具、高速钢工具,加工精度由0.1 毫米提高到0.01 毫米。到了20 世纪30年代,出现了精密磨床、硬质合金刀具,加工精度由0.01毫米提高到0.001毫米,即1 微米。到了20世纪50年代,出现了超精密磨床和精密量具,加工精度由1微米提高到0.1 微米,已达到了米原器的精度。显然,用米原器做国际长度基准已不能适应科学技术的发展。

  第11界国际计量大会在废除旧的"米"的标准的同时,也规定了新的"米"的标准,它就是氪86同位素灯在规定条件下发出的橙黄色光在真空中的波长。

  用光当尺既方便又准确,用氪86当尺,精确度可以达到 0.001微米,大约相当于一根头发直径的十万分之一。世界各地都可以制造氪灯,不必去国际计量局核对米尺了。

  激光出现以后,氪灯就逊色多了。用激光的波长当尺,从理论上推算,可以比氪86同位素灯准确100万倍。1969年用激光测量地球和月球之间的距离,长达38万多千米,误差只有几米。

  激光是一把上天下海的好尺子,用起来得心应手,精巧准确。所以1983年10月,联合国度量组织在巴黎举行会议,规定了新的"米"的定义,即把光在真空中299792458 分之一秒所走的距离定为一个标准米。近几年来,各种激光尺已经相继问世,如激光比长仪、激光二坐标仪等等。

星期四, 十月 12, 2006

三思科学

三思科学网站
 
一个不错的网站,文章很塌实,是做学问的氛围和心境。

全球电脑一起算

以前看过的文章,找来备份下。
---------------------------- 
原载:《科学美国人》中文版 2005年第7期 中国科学技术信息研究所加工整理 2005年8月15日
全球电脑一起算 HOME"项目把闲置计算机联合在一起,加盟数量还在不断增加


  时空连续性的狂热者们现在可以在他们的台式计算机上揭示引力波之谜了,这要归功于二月份实施的 Einstein@home 计划。该计划是互联网上最新的 60 个"@home"项目之一。在这些项目中,个人电脑用户可以贡献出空闲的处理器能力,帮助解决科学问题。用户不用一项一项来完成任务: @home 软件是多任务的,有充足的微芯片可以处理更多分布式计算项目。

  典型现代 PC(即大致 2000 年后生产的大多数家用计算机)的处理能力是每秒至少十亿次浮点运算操作,除了运行诸如图形渲染等计算量大的任务以外,几乎从未使用过它们的全部能力。分布式计算就是利用这一空闲能力,将大型任务划分为较小的任务,并通过互联网分发给通常空闲的计算机处理。结果是:目前最强大的非并行处理的超级计算机"BM'sBlue-Gene/L"的处理能力大约是 70 万亿次;同时,如果 SETI@home 项目运行在大致 50 万台 PC 机上的话,处理能力将超过 100 万亿次,SETI@home 的项目主管 DavidP.Anderson 这样说。

  自从 1996 年实施第一个开放的分布式计算项目:寻找梅森素数(Great Internet Mersenne Prime Search- GIMPS),以寻找大的素数以来,虚拟超级计算项目已经覆盖了从严肃项目(在 FightAIDS@home 中测试潜在药物)到娱乐项目(猴子莎士比亚诗人理论的模拟,该理论是指:如果你有足够多的猴子随意在打字机上胡乱敲,最后将敲出莎士比亚的作品)。Anderson 预计在未来几年里,将出现数百个 @home 项目,并且参加的 CPU 数量将从目前的大约 130 万增加到 3000 万。

  这一发展过程中的关键是搭建可以运行多个项目的分布式计算平台。这其中最大的平台是伯克利开放式网络计算平台(BOINC),它是 SETI@home 项目和 Einstein@home 项目的主机平台,也是从前独立的 Climateprediction.net 的主机平台,它是 8 月份加入的。下个月,BOINC 的合作者将包括 FightAIDS@home 项目、PlanetQuest 项目和 Orbit@home 项目。其他分布式软件主机平台包括 Grid.org 和 Find-a-Drug.Org 。Grid.org 运行了两个项目,来寻找抗癌化合物和预测氨基酸序列的蛋白质三维结构。Find-a-Drug.org 目前运行着 9 个项目,来寻找抗各种疾病的药物,诸如痢疾和克雅氏病(Creutzfeldt-Jakobdisease,CJD),其中克雅氏病是一种和人类相关的疯牛病。

  这些 @home 项目平台也节省了科学家的时间。例如,BOINC 提供了基础源代码,使研究人员不必编写他们自己的代码。由于这些平台必须能够运行在多达数百万台计算机的不同操作系统上,并能处理错误结果,免受恶意攻击,需要花费数十年的软件开发时间。"我们希望使科学家们能够不费力地获取数百万台个人计算机的处理能力",Anderson 说到,他也是 BOINC 的主管。

  Anderson 估计,对一台典型计算机而言,其上运行的 @home 项目的数量上限大约是 12 个。在这种情况下,该计算机的处理能力将被分配得过细,以至于对项目没有用了。他补充说,将来可能需要一种使计算机可以在不同项目之间自动轮作的服务。同时,不同主机平台如果在同一台计算机上同时运行,可能会相互妨碍。但是,运营 Grid.org 的 United Devices 公司(位于美国德州奥斯汀)总裁 Ed Hubbard 指出,对于全球大约 20 亿台个人计算机而言,每台都还有充足的处理能力可以利用。
 
 

SETI@home

现在SETI@Home通过BOINC平台工作,更多信息见 BOINC

SETI@home("在家搜寻外星智慧")是一个通过互联网利用家用 个人计算机处理天文数据的分布式计算项目。"SETI"是英文:Search for Extraterrestrial Intelligence搜寻地外文明)的缩写。该项目试图通过分析 阿雷西博射电望远镜采集的无线电信号,搜寻能够证实外星 智能生物存在的证据。该项目由美国 加州大学伯克利分校的空间科学实验室主办。

它主要会在接受到的射电数据中搜寻以下三种讯号:

  • 讯号强度的高斯曲线形升降
  • 可能代表窄频数码讯息的脉冲讯号
  • 三连波讯号,即三个等间距的突波

SETI@home程序在用户的个人计算机上,通常在屏幕保护模式下或以后台模式运行。它利用的是多余的处理器资源,不影响用户正常使用计算机。

SETI@home项目自1999年 5月17日开始正式运行。至2004年5月 ,已经积累了近200万年的CPU运行时间,进行了近5×1021 浮点运算,处理了超过13亿个数据单元。目前,该项目在世界各地拥有近500万参与者。SETI@home无疑是迄今为止最成功的分布式计算试验项目。不过,到目前为止,该项目的分析结果中还没有足以证明外星智能生命的证据。

SETI@home项目计划在将来增加处理来自澳大利亚 Parkes天文台的数据,以便同时分析南半球的天空。

SETI@home官方2005年3月中旬发布消息,逐渐停止SETI Classic[即旧平台]的计算,全面转入BOINC计算平台,数据转换预计在2个月之内完成。但是由于全球的SETIers抵制新的平台,所以 SETI Classic仍运行了数月,只是关闭新帐户注册。2005年12月15日SETI@home美国伯克利大学官方已关闭SETI@home Classic 纪念文章

中国大陆,约有4万人参与此计划, 中国大陆较大的SETI团队是 SETI@China,较大的院校团队是Jilin University(吉林大学)

连接:



 

星期日, 十月 01, 2006

测量楼高的N种方法

许多人在中学时代,被问过这样一个物理问题:"如何利用气压计得知一栋大楼的高度?"而几乎每个用功学生的回答都是:"用气压计测量地面与楼顶的大气压力,然后用这个大气压力差即可计算出大楼的高度。"答案非常漂亮,也是参考书里的现成标准答案。

物理学界流传着这样一则故事:某年,有一个学生对上述问题的回答居然是:"带着气压计到大楼顶,在气压计上系着一条长绳,然后缓缓垂下,等气压计触及地面时,再拉上来,绳子的长度即是大楼的高度。"

老师给了他零分,但这个学生却辩说答案完全正确,应该给满分。最后师生们同意请一位大师来做仲裁者。大师提醒该学生说:这是物理考试,答案一定要包含某些物理知识,然后给他六分钟思考时间。

过了五分钟,考卷上还是一片空白,大师问学生是否要放弃,这个学生却说:"答案有很多个,我只是在想哪一个答案最好。"然后奋笔疾书,在最后一分钟总算交了卷。他这次的答案是:"带着气压计到大楼顶,弯身松手让气压计落下,同时用码表测量气压计掉到地面所花的时间,大楼高度等于二分之一乘以重力加速度乘以时间的平方。"答案完全正确,而且也用到物理公式,老师只好给他接近满分的高分。

仲裁圆满结束后,大师好奇地问这个学生还有什么答案。结果,他一口气又说出了五个答案:一、晴天时,先测量气压计长度,还有它阴影的长度、大楼阴影的长度,然后利用比例就可算出大楼的高度。二、带着气压计爬上楼梯,沿着墙壁以气压计的高度为单位做记号,一直标记到顶楼,看有几个标记,再乘以气压计高度,就是大楼高度。三、把气压计悬吊在弹簧的末端,测量地面的重力值和大楼顶的重力值,从两个值的差异也可算出大楼高度。四、在气压计上绑着长绳,垂到接近地面,像钟摆般摇晃,从摆差时间也可算出大楼高度。五、去敲大楼管理员的门,对他说只要他告诉你大楼的高度,就把气压计送给他。大师听了,问:"难道你不知道利用地面与楼顶大气压力差来计算大楼高度这种正规的方法吗?"学生回答说:"当然知道!但我喜欢自己想出更多的方法。"

这个故事中担任仲裁的大师就是1908年诺贝尔化学奖得主卢瑟福,而这个学生的名字叫做尼尔斯・玻尔,他后来成为举世公认的物理奇才,1922年诺贝尔物理学奖得主,原子模型的缔造者以及量子论的创建者。

玻尔所想出的其他五六个方法,也许都不如那个正规的现成答案漂亮而又便捷,但那些都是他自己动脑筋想出来的。

这个关于测量大楼高度的故事,其实更像一则"科学寓言",它告诉我们,每一个问题往往不只有一种答案,真正有创意的人是喜欢自己思考,从现有的标准答案外找到其他答案的人。

星期五, 九月 29, 2006

EAST

EAST 

    EAST是(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)的缩写,中文名"先进超导托卡马克实验装置"原名HT-7U,是中国科学院等离子体物理研究所正在中国安徽省合肥市建设的世界第一个全超导磁体的托卡马克核聚变反应装置。该装置是中国核聚变研究的一个重要里程碑,并将为未来的国际热核聚变实验反应堆提供技术试验温床。
    因为其和太阳发光发热的原理都是高温核聚变过程,而且目的是提供能源,也被媒体称做"人造太阳"。
 
历史:
    该装置计划始于1996年。其作为国家"九五"大科学工程的开工报告于2000年10月获国家发改委正式批准。主机和分系统的研制安装工作于2005年底基本完成,2006年初完成首次工程调试[1]。该装置至今投资约3亿人民币,现计划于2006年8月15日第一次点火试验[2]。 2006年9月28日星期四中国在合肥进行人造太阳实验,首次成功放电。这是全球首个投入运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。
 
设计特点:
    * 全超导磁体
    * 主动冷却结构
    * 非圆形截面
 
原理:
    "人造太阳"的运行原理是在这台装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚,通过类似变压器的原理使其产生等离子体,然后提高其密度、温度使其发生聚变反应,反应过程中会产生巨大的能量。在未来的核聚变电站中,反应产生的能量可以通过能量输出转换装置供人类使用。据了解,1升海水提取的氘,在完全的聚变反应中释放的能量,相当于燃烧300升汽油释放的热能。
连接: 

星期四, 九月 21, 2006

蝴蝶效应

有部电影叫《蝴蝶效应》,讲述生命的不可思议。
-----------------------------------
什么是蝴蝶效应  
 
          非线性,俗称"蝴蝶效应"。

  什么是蝴蝶效应?先从美国麻省理工学院气象学家洛伦兹(Lorenz)的发现谈起。为了预报天气,他用计算机求解仿真地球大气的13个方程式。为了更细致地考察结果,他把一个中间解取出,提高精度再送回。而当他喝了杯咖啡以后回来再看时竟大吃一惊:本来很小的差异,结果却偏离了十万八千里!计算机没有毛病,于是,洛伦兹(Lorenz)认定,他发现了新的现象:"对初始值的极端不稳定性",即:"混沌 ",又称"蝴蝶效应",亚洲蝴蝶拍拍翅膀,将使美洲几个月后出现比狂风还厉害的龙卷风!

  这个发现非同小可,以致科学家都不理解,几家科学杂志也都拒登他的文章,认为"违背常理":相近的初值代入确定的方程,结果也应相近才对,怎幺能大大远离呢!

  线性,指量与量之间按比例、成直线的关系,在空间和时间上代表规则和光滑的运动;而非线性则指不按比例、不成直线的关系,代表不规则的运动和突变。如问:两个眼睛的视敏度是一个眼睛的几倍?很容易想到的是两倍,可实际是 6-10倍!这就是非线性:1+1不等于2。

  激光的生成就是非线性的!当外加电压较小时,激光器犹如普通电灯,光向四面八方散射;而当外加电压达到某一定值时,会突然出现一种全新现象:受激原子好象听到"向右看齐"的命令,发射出相位和方向都一致的单色光,就是激光。

  非线性的特点是:横断各个专业,渗透各个领域,几乎可以说是:"无处不在时时有。"

  如:天体运动存在混沌;电、光与声波的振荡,会突陷混沌;地磁场在400万年间,方向突变16次,也是由于混沌。甚至人类自己,原来都是非线性的:与传统的想法相反,健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的,而是混沌的,混沌正是生命力的表现,混沌系统对外界的刺激反应,比非混沌系统快。

由此可见,非线性就在我们身边,躲也躲不掉了。

1979年12月,洛伦兹(Lorenz)在华盛顿的美国科学促进会的一次讲演中提出:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀,有可能会在美国的德克萨斯引起一场龙卷风。他的演讲和结论给人们留下了极其深刻的印象。从此以后,所谓"蝴蝶效应"之说就不胫而走,名声远扬了。

   "蝴蝶效应"之所以令人着迷、令人激动、发人深省,不但在于其大胆的想象力和迷人的美学色彩,更在于其深刻的科学内涵和内在的哲学魅力。

   混沌理论认为在混沌系统中,初始条件的十分微小的变化经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。我们可以用在西方流传的一首民谣对此作形象的说明。这首民谣说:

   丢失一个钉子,坏了一只蹄铁;
   坏了一只蹄铁,折了一匹战马;
   折了一匹战马,伤了一位骑士;
   伤了一位骑士,输了一场战斗;
   输了一场战斗,亡了一个帝国。

   马蹄铁上一个钉子是否会丢失,本是初始条件的十分微小的变化,但其"长期"效应却是一个帝国存与亡的根本差别。这就是军事和政治领域中的所谓"蝴蝶效应"。

   有点不可思议,但是确实能够造成这样的恶果。一个明智的领导人一定要防微杜渐,看似一些极微小的事情却有可能造成集体内部的分崩离析,那时岂不是悔之晚矣?

   横过深谷的吊桥,常从一根细线拴个小石头开始。
-----------------

亨利・庞加莱

庞加莱和庞加莱猜想
法国著名数学家 亨利-庞加莱(Henri Poincaré)(1854-1912)

  亨利・庞加莱1854年生于法国南锡,1912年在法国首都巴黎逝世。他的家族不乏伟人,法国前总统雷蒙・庞加莱就是他的堂弟。亨利・庞加莱是一位博学家,在数学、数学物理、天体力学和哲学方面都有很深的造诣。他是第一个发现混沌确定系统的人,并为现代混沌理论打下了基础,甚至在相对论研究上,他第一篇论文的发表也比爱因斯坦的论文早了一个多月。

  1904年,亨利・庞加莱提出了这样一个猜想:在一个封闭的三维空间,假如每条封闭的曲线都能收缩成一点,这个空间一定是一个圆球。庞加莱的仅仅两行字,成为数学界100多年未能证明的难题。2000年,美国克雷数学研究所将庞加莱猜想列为七大"千年数学难题"之一,并以百万美元悬赏求解。其实,当年庞加莱提出这一猜想时就早已预言这不是一道易解的题,"这道题能把我们拖得很远"。

  2002年,俄罗斯数学奇才佩雷尔曼一改在权威杂志上发表论文的惯例,出其不意地在因特网上公布了他对庞加莱猜想的证明。随后,在他的理论基础上,美国、俄罗斯、法国和中国等国家的数学家又进一步对庞加莱猜想给予了完整的证明,并发表了大量的文章。在第25届国际数学家大会上(在马德里召开),为破解庞加莱猜想立下汗马功劳的俄罗斯人佩雷尔曼拒绝接受为他颁发的菲尔茨奖,这无形中又给庞加莱猜想增加了神秘色彩。

  庞加莱被称为人类最后一位全才。

教育孩子的方法

教育孩子时多说完整话

有报道说了个教育孩子的问题,这个问题一般人经常会犯,就是和你的孩子多说完整的话。

你对孩子说话的方式会影响他/她学习思维和说话的方式,而孩子开始的学习就是模仿,模仿的就是他们所听到的话。父母们该什么做,就是跟孩子说话时不能偷懒,要说完整的话,比如,"饿吗?"要说成"凯仁你饿吗?"。不要以为长句子孩子听不懂,孩子的听觉能力和理解能力很强,只是他们还不能完整的表达,不过越早有意识地这样训练自己的孩子对孩子智力的发展越有益。

想培养出优秀的孩子,做父母的可不能偷懒啊。
----------------------------------------
连接:http://health.jschina.com.cn/jschina/health/family/baby/userobject1ai1354133.html

星期二, 九月 12, 2006

混沌保密通信

利用混沌进行秘密通信大致分为三大类:第一类是直接利用混沌进行秘密通信;第二类是利用同步的混沌进行秘密通信;第三类是混沌数字编码的异步通信。第二类是国际上研究的一大热点,正在发展为高新技术的一个新领域。
    混沌通信具有许多优点:(1)保秘性强,因为具有宽带特性,特别是利用时空混沌增强抗破译、抗干扰(鲁棒性)能力;(2)具有高容量的动态存储能力;(3)具有低功率和低观察性;(4)设备成本低等。
    现在已经提出了同步混沌通信三大保密技术:混沌遮掩、混沌调制和混沌开关技术。
    这是一个在21世纪大有发展前景的极富挑战性的高新科技领域。

连接:http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.Articles/zrzz/zrzz2001/0102/010209.htm

星期一, 九月 04, 2006

混沌理论

混沌理论

混沌理论目前没有很确定的定义。在数学和物理学中,是研究非线性系统在一定条件下表现出的"混沌"现象的理论。

1963 年美国气象学家Edward Norton Lorenz提出混沌理论( Chaos),非线性系统具有的多样性和多尺度性。混沌理论解释了确定系统可能产生非确定结果。理论的最大的贡献是用简单的模型获得明确的非周期结果。在气象、航空及航天等领域的研究里有重大的作用。

混沌的基本特征有 3个:1 、对初始值的敏感性;2、分形; 3、奇异吸引子。

对混沌理论贡献卓著的人有:美国气象学家洛仑兹 (Edward Norton Lorenz)、美国数学物理学家米切尔 费根鲍姆 (Mitchell Jay Feigenbaum)、法国数学家朱丽亚(Gaston Maurice Julia) 、美国数学家曼德尔布罗特(B. B. Mandelbrort)

连接:

  1. 混沌存在吗?

  2. 混沌理论

  3. Chaos Theory[混沌理论 ](Lorentz Poincaré)

  4. 走进"复杂性"

  5. 百年物理学的启示

  6. ARC(ALGO RESEARCH CENTRE)

  7. 混沌理論與科學教育

关于月球

关于月球

    月球是怎么起源的,关于这个问题有几个不同的解释。一个是亲子说,一个是手足说,还有一个是流浪儿说。
    亲子说认为月球是由地球早期快速旋转甩出去的物质形成的。手足说认为,月球是和地球一起由引力凝聚而成的。这两种说法都依靠万有引力和旋转离心力精巧配合,这样的条件非常苛刻,人们以为满足这样的条件会很困难。流浪儿说是认为有一个迷路的星球被地球收养而成为月球。
    最近还有一种说法,认为在太阳系形成初期,大局未定,形势未明,各种星球之间的碰撞经常发生,于是就有一个和火星差不多的星球撞上了地球,把自己撞了个粉身碎骨,部分碎片落回地球,部分碎片及地球抨发的碎片在外太空聚集,最后形成月球。这种说法不仅流行,还有科学家用计算机模拟完成了整个过程。
    当然,推测就是推测,在没有验证之前,考验的就是人类的想象力。为了对月球相关的问题进行进一步的探索,欧洲太空总署(ESA)发射了SMART-1探测器撞击月球,撞击激起大量的月球尘埃,科学家希望通过这些尘埃得到月球元素成分的数据,根据组成进一步判断月球的起因。
 
注:
1、Smart 1或SMART-1是一个借助太阳能离子推进器进入月球轨道的环月人造卫星 。'"SMART'"是用于先进技术研究的小型任务(Small Missions for Advanced Research in Technology)的缩写. (LISA Pathfinder是SMART-2的另一个名字, 计画其将于2008年发射升空) SMART-1是欧洲第一个飞向月球的太空飞船. 该飞船于2006年9月3日成功撞击月球。
2、SMART-1主页地址:http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=10
3、新浪关于SMART-1的报道专题: http://tech.sina.com.cn/d/focus/smart-1/index.shtm

星期三, 八月 30, 2006

宇宙第一颗星球

揭秘宇宙第一颗星球 释放的光芒现今仍可见
________________________________
[来源:中国科学技术信息研究所加工整理]

   TOM科技2006年7月20日讯据太空新闻网报道,宇宙中究竟有多少颗星球?这恐怕是任何人都无法算得清的,仅我们银河系就有4000亿颗星球,然而宇宙形成之初却并非这样。

    天文学早先观点认为,137亿年前宇宙大爆炸之后的1.55亿年才首次出现宇宙第一颗星球,但依据近日最新的计算机模拟显示,宇宙第一颗星球形成 的时间要更早一些,在宇宙形成后的3000万年时第一颗星球出现;同时,在宇宙出现第一颗星球之后的3.7亿年出现了类似银河系这样的星系。目前,这项计 算机模拟的详细资料将发布在近期出版的《英国皇家天文学会月报》上。

   使用计算机模拟资料,天文学家重建了宇宙第一颗星球诞生的过程和精确步骤,以及后期 其他星球和星系是如何形成的。天文学家猜测,第一颗星球是暗物质和气体密集的云状结构,现今许多星系在宇宙形成之初可能只是比较小的星系。但是计算机模拟 建立者以色列特拉维夫大学天体物理学家雷恩・巴坎纳指出,具体精确地计算出第一颗星球形成的时间是很困难的,目前全世界最强大的超级计算机也只能模拟宇宙 的一部分。

   如果以恒星的体积作为标准进行衡量,宇宙第一颗星球则是一个庞然大物,它的体积相当 于100个太阳,它不断喷涌着放射物,尤其是紫外线,如果用人类肉眼观看的话,宇宙第一颗星球则呈现出紫罗兰色。此外,它比现今任何星体都要明亮,其寿命 只有200-300万年,而现今许多星球的寿命一般为70亿年。比如:太阳存在已有46亿年,现正处于中年阶段。科学家认为,当宇宙第一颗星球燃烧殆尽时 便以超新星爆炸结束自己的生命历程,然而爆炸后将重元素散射在宇宙之中,为第二代星球的形成提供了形成条件。巴坎纳说,"经过一段时间,第一颗星球的消亡 将带来许多星球的诞生,宇宙中会出现许多新的星球。第一颗星球爆炸100万年后,第二代星球将诞生;在500万年之内,星球数目将达到100颗;1000 万年内,宇宙星球数目将递增到10000颗。"但是,其他星球与第一颗星球有明显的区别,第一颗星球主要是由氢、氦组成,而其他的星球则主要是由碳、铁构 成。 巴坎纳强调称,宇宙第一颗星球释放的光芒现今仍可探测到,但这需要比哈勃空间望远镜敏感1亿倍的望远镜才可观测。

来源: 中国科技信息网 编辑: 刘英

星期六, 八月 26, 2006

大齿猛蚁

最新科学研究表明:蚂蚁攻击速度世界第一


2006-08-23 11:08:50 文汇报网络版 谭年琼

--------------------------------------------------------------------------------

  最新科学研究表明,大齿猛蚁是地球上攻击速度最快的动物。

  这份研究报告刊登在22日出版的美国《国家科学院学报》上。文章作者、加利福尼亚大学伯克利分校生物学副教授希拉・帕特克及课题组的同事运用高倍速视频技术,对一些哥斯达黎加大齿猛蚁进行观察。

  结果发现,这些蚂蚁合嘴时所用时间平均为0.13毫秒,比人类眨眼速度快2300倍。如果把大齿猛蚁上下颌之间的距离与闭合速度做个形象比喻,其速度相当于每小时125-233公里。

  不仅速度奇快,大齿猛蚁合嘴时还十分有力。虽然它的体重只有12.1-14.9毫克,但这些蚂蚁每合一次嘴,上下颌的咬合力能达到其体重的300倍。

  更令人称奇的是,蚁嘴不仅是大齿猛蚁的捕猎工具,还可以帮助大齿猛蚁脱离危险。如果大齿猛蚁合嘴时撞击地面,产生的力量能把一只体长0.8厘米的蚂蚁带至8厘米"高空",并落在40厘米以外的安全地带。这相当于一个身高1.67米的人跳高13米,然后在40米外落地。

  帕特克把这个原理比喻为拉弓。他说,在强有力的头部肌肉带动下,蚁嘴张得很大。积蓄一定力量后,上下颌以极快速度闭合,释放出很大冲力,把大齿猛蚁弹到空中。

  但大齿猛蚁不会因此受伤。"着陆"后,它们通常打一个滚,然后继续前行。有时,它们还会在"飞行"过程中抓一些东西"垫背"。

  这一发现,解决了长期争论不休的科学难题。"早在19世纪,科学界就开始讨论蚂蚁是否有意识地以上下颌为工具跳离地面,但直到我们的研究出现以前,没有人提供可靠证据,"帕特克说。

  蚂蚁能积蓄力量,然后在瞬间释放出来,这一原理可用于开发机器人。(编辑:吴珊)

星期五, 八月 25, 2006

混沌理论

混沌理论
 
作者: dsds  发布日期: 2005-3-22    查看数: 1956   出自: http://support.iap.ac.cn/portal
混沌理论的提出是二十世纪的三大科学革命之一。作为与量子力学、相对论相齐名的一个重大科学理论,混沌理论自产生以来产生的巨大影响同时也被广泛应用于各领域,尤其是在经济学领域。随着科学的发展及人们对世界认识的深入,混沌理论越来越被人们看作是复杂系统的一个重要理论,即便对教育教学系统来说也不例外。
混沌理论

由于量子物理学不满足于牛顿主义机械决定论对物理现象的解释,混沌理论首先在物理学和数学领域产生的。气象学家Edward Lorenz在偶然中的发现――气象预测中一个微小的数据误差会带来与原来截然不同的结果-----促使他在对多方面进行研究后,于1963年率先提出了混沌的概念。

Edward Lorenz所提出的混沌与我们通常所理解的混沌不同,它并不意味着无序。也不是有序的对立面,而是有序的"前兆和伙伴";它是包含于无序中的有序模式,它随机出现但却包含着有序的隐蔽结构和模式。也即在混沌中隐含着局部随机整体稳定。

混沌理论作为一个科学理论,具有以下三个关键(核心)概念:

1、 对初始条件的敏感性

此即著名的"蝴蝶效应"。理解它的一个很好的比喻就是:一只蝴蝶在北京振翅时搅动了空气,也许很久以后能使纽约产生暴风雨。混沌系统对初始条件是非常敏感的,初始条件的轻微变化都可能导致不成比例的巨大后果。

2、 分形(fractals)

分形是著名数学家Mandelbrot创立的分形几何理论中的重要概念。意为系统在不同标度下具有自相似性质。自相似性是跨尺度的对称性,它意味着递归,即在一个模式内部还有一个模式。由于系统特征具有跨标度的重复性,故可产生出具有结构和规则的隐蔽的有序模式。

分形具有二个普通特征:第一,它们自始至终都是不规则的;第二,在不同的尺度上,不规则程度却是一个常量。

3、 奇异吸引子

吸引子是系统被吸引并最终固定于某一状态的性态。有三种不同的吸引子控制和限制物体的运动程度:点吸引子、极限环吸引子和奇异吸引子(即混沌吸引子或Lorenz吸引子)。点吸引子与极限环吸引子都起着限制的作用,以便系统的性态呈现出静态的、平衡的特征,故它们也叫做收敛性吸引子。而奇异吸引子则与前二者不同,它使系统偏离收敛性吸引子的区域而导向不同的性态。它通过诱发系统的活力,使其变为非预设模式,从而创造了不可预测性。

星期四, 八月 24, 2006

冥王星

“当不当行星,我一样在我的轨道运行”------冥王星
2006年8月24日,负责统合恒星、行星、小行星等天体以及各种天文想象的命名的天文组织国际天文联会,由2500名天文学家投票通过新行星定义,将冥王星降为矮行星(dwarf planet),太阳系九大行星成为历史,今后只有8颗大行星。
冥王星,1930年3月由美国人克莱德·汤博发现,以罗马神话中的冥王普鲁托(Pluto)命名,当时由于对其质量测算错误,以为其质量是地球的6倍,于是定为太阳系的第九大行星。1988年6月9日,冥王星刚好运行到一颗恒星的前面,根据恒星被遮掩的时间,天文学家们测定冥王星直径约2344千米,比月球还要小,其质量也只有月球的五分之一。在1998年国际天文联会的会议上就有人提出将冥王星剔除大行星行列,但是这个提议被大会否决。2006年,国际天文联会通过新行星定义并将冥王星降为矮行星。
这个结果一出来,就引起天文迷激烈争论,媒体和民众也很关注。拥有70年的一个概念的变更涉及到的东西很多,学生的课本要修改,科普机构的材料要更新,相关文化和习惯用语都要改变。
技术进步促成了这样的变更,同样的宇宙,现在的人类可以看的更清楚,看的更远,看到的更多,所以也遇到一些新问题。就行星的定义来说,以前就没有一个清晰统一的定义,现在这个新定义终于有了。行星是指符合下列特性的天体:
在围绕着太阳的轨道上运行,及
有足够质量以产生引力以达至流体静力平衡的形状(近似球形),及
已使其轨道附近清空。
有了这样的定义,就不会再为某一个星星是不是行星而进行无谓的争论,就可以方便的探索太阳系以外星系的行星。
其实,多么热烈的争论多么精确的定义,对那颗星星来说都不重要,他依然在自己的轨道上不会加速也不会减速,不会更冷也不会更热。而这件事对人是有意义的,可以看到人类的进步,对知识的积累,对错误的纠正,对未知世界的好奇和不懈的探索。从这个角度说,冥王星拥有的历史比拥有的身份更有意义,虽然他不再是大行星,但是这段历史将作为传奇常驻在人类的记忆。
-----------
相关知识:
1、(引自WIKI百科)国际天文联会,中国译国际天文学联合会(International Astronomical Union,IAU)成立于1919年,是由当时包括国际天文星图计划(Carte du Ciel)、太阳天文联合会(Solar Union)及国际时间局(Bureau International de l'Heure)等几个组织合并而成。陆续加入世界各国的国家级天文组织构成今日的规模。本会是国际科学理事会(ICSU)的国际科学联合成员之一。为国际上承认的权威机构,负责统合恒星、行星、小行星等天体以及各种天文现象的命名。
2、2006年,IAU决议:http://www.iau2006.org/mirror/www.iau.org/iau0603/index.html

星期日, 八月 20, 2006

体验 不搬家

今天开始用writely
由writely而注册了blogger
地址:http://whyzx.blogspot.com