夏日点滴

转眼间，一个月又过去了。。。最近东奔西跑，几乎忘了把生活的点滴一一记录下来。

1.胃被打洞@研究室

听起来很恐怖，其实是真的很恐怖! 是这样的。我的研究室里有一位助手，脾气特别不好。与其亲切指导，他总是以骂的方式指导学生，害得个个被吓跑。在刚刚进入研究室的时候，我的一位日本同学就说过，和那个助手在一起几个小时，胃会被穿几个洞。一开始我并没有把它放在心上，到了七月的最后一个星期(当时很多同学去了瑞士搞研究)，轮到我和那位助手单独在研究室，惨遭毒手..... +.+

2.亚洲科学营@筑波(Tsukuba) + StudyTour@JAXA("NASA" of Japan) + SightSeeing@东京<科学未来館、浅草、秋葉原>

被研究室的教授叫去当助手。认识了不少教授，也听了很多诺贝尔奖得主的讲座，同时也有机会与许多来自亚洲各地的学生们交流。最重要的是有得住高级酒店，呵呵。当然还有美味的三餐。。。唉，肥了。>_<

我的房间，呵呵

亚洲科学营讲堂

我的早餐，哈哈，很多吧

从马来西亚过来的参加者

太空人！

浅草雷门

Super Kamiokande 模型

地球!!!

合照 (照片的照片)

秋葉原

3.东京湾烟花@お台場(Odaiba)

从Tsukuba赶回来睡睡几下，就赶去下一场聚会，烟花大会！！这是我来到东京第一次参与，感觉非常不错，而且又是靠近自己的家。除了春天的赏樱花之外，这次算是最多人聚在一起了，YAY! 烟花之后就一群人走到了我家去休息，吃吃晚餐。很久没有为那么多人下厨了，虽然只是普通的炒面，呵呵。

赏烟花前

赏烟花后

炒面！

Cheese~

就这样，泡在研究里三个月之后与朋友们相聚的感觉真好。研究孤独的生活，社交忙碌的生活，到底应该怎样去平衡呢。。。。见仁见智吧。

4.KEK高能物理夏日校Rehearsal@KEK,筑波(Tsukuba)

才回到东京没几天，就要提着背包赶到KEK,筑波。原因是物理学的夏日营就快到来，在实验开始前必须试探全部的转置，以免到时出现漏洞，导致学生们不能如期完成实验。这次的彩排算是蛮成功的。发现了许多策划与实际效果之间偏差，顺利的解决了不少问题。但也同时找到了许多界限，到时可能无法达到一开始锁定的目标。

Michelson Interferometer

Rotate, Rotate and Rotate!!

再转下去我要晕了...@.@

给懒惰的人用的，哈哈 Digital vernier

导电线

电动Motor

装好齿轮

确认真空状态

花了三天，终于接近完成了，呵呵

为期9天的物理学夏日营，就是看学生们怎么发挥了。Ether到底有没有存在，很快就会知道！

5.中本拉面+东京玩玩玩@<新宿、お台場、汐留、渋谷、原宿>

趁着夏天的假期，有不少朋友从大阪跑过来东京游玩。就连群马县的杰哥也过来凑热闹，还有在美国留学的谁谁谁。

开战之前来个胜利宣言

称霸中本拉面

我在做什么！？！？！？

18m高的Gundam!!!

再次下厨，呵呵。炒菜+咖喱

我可以试试看吗？LOL

两只小猪，呵呵

金鱼佬？！

寿司店外

Hatch

Buffet!!! 又再肥了

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这是哪里？有待揭晓。。。呵呵

北极拉面

北极拉面？北极不是只有雪糕和北极熊吗？哈哈，其实这个北极带有辣的意思，原本为炸酱面，是顾客的通称。实不相瞒，这是我在日本那么久以来吃过最辣的拉面，座落于东京新宿。由于研究室的前辈提议提早从筑波回去东京，我才有机会赶上大马留学生的聚会，吃了一盘意大利面当开胃，然后直战北极拉面！最近由于忙于研究，吃了一盒又一盒的便当，是时候吃一些慰劳自己的特级食品了，呵呵。由于大家都吃得蛮饱，结果就我们4个人勇往直前，步入敌营。

所谓的北极拉面

先来一张Before

再来一个During

这就是After啦~

破胃拉面敢死队！！！

就这样，我们给了钱，又给了命。。。。。。。

后来在网上查到这间店的由来。创办人中本与1968年开始营业了30年。由于健康上的问题而结束了营业。在这个时候，有一位光顾了20年的顾客由于实在是不能忍受没有这家的存在，于是便在中本老先生的门下修炼了2年。2000年开始以蒙古面汤为名重新开创了新一代的中本拉面。到现在已经有了7间的店铺，生意实在是太好了。以后有谁到东京想挑战的，放马过来。哈哈。

由于阿杰兄打算在东京多呆一晚，他很"荣幸"的能够在台场寄宿。住了那么久，他是第一个住我家的人。(以弥补过去的"帐"，哈哈。)就这样谈天文论地理，从3岁讲到80岁。。。。

第二天，突然大家都很想念大马食物，但附近又没有。所以就想到了附近的新加坡餐厅-海南鸡饭！

话不多说，就看看两个人几恐怖。。。。

新加坡Laksa

Char Koay Kak!!!

Satay~

阿杰与山珍海味

当然少不了鸡饭，呵呵。

p/s:这一次没有写物理，应该看得懂了吧.XD

宇宙微波背景辐射

看我的物理多了，可能越看越不明白吧，呵呵。所以呢，这一帖是关于宇宙的，相信大家都会想知道。

首先，我要讲解一些基本的东西。第一，黑体(blackbody)。中4，5，6有念物理的应该记得有念过这样的一个东西。但何谓黑体呢？以一个盒子简单来说就是当盒子里面的物质(原子，分子之类的)和 里面的光线(可以想象把盒子封闭之前跑进去还没反射出来的)达成了平衡状态(原子，分子会吸收光线，然后又会发出光线)的时候，它就是黑体了。第二，100年前左右著名物理学家Planck成功的导出了黑体辐射(光线)所拥有的光谱，也就是某个波长(红色是700 nanometers左右)的光线强度比率。如果某个物体是黑体，那么通过一些仪器(今天的主角)，我们可以测量到它的光谱。然后与Planck的方程式比较，我们就可以知道它的温度。

先从靠近的太阳下手。科学的书上都有写太阳的表面是6000度左右。我中学的时候就有问老师，是谁跑到太阳去测量的？人体不会烧焦吗？当时的答案我不大记得了。不过好像是.....他们派机器去测量的，不怕热的机器。哈哈。现在想起来，其实也对了一部分，那就是派机器去。但是呢，不需要跑到太阳身边去，呵呵。

其实呢，太阳的温度是通过两个过程来决定的。第一，假设太阳是黑体。第二，测量它的光谱。令人惊讶的是，虽然这个世界上，可能这个宇宙，没有存在完美的黑体，但是太阳的光谱竟然几乎和6000度黑体辐射的Planck曲线相同。这就是太阳6000度的由来。还有，看看下面的图，太阳看起来比较偏向黄色是因为黄色是光强度最大的。(讲到太阳，还有两个星期就会有月食。在日本看得到，其他地方就看看运气了)

太阳的光谱

科学家的好奇心当然不会被区区一个太阳所满足。在1964年，美国Bell Telephone Laboratories的Penzias 和 Wilson架设的天线(Dicke Radiometer)发现了在波長为7.35cm的信号既没有时间或方向的变化。起初他们以为这个信号是来自天线系统本身的噪音，便开始对天线进行了彻底检查。但是噪声仍然存在。于是他们发表了这项发现的论文。不久后，Dicke，Peebles，Roll和Wilkinson 以《宇宙黑体辐射》为标题发表了一篇论文，对这个发现给出了正确的解释 : 这个额外的辐射就是宇宙微波背景辐射。一年之后，Wilson和Penzias对其它频率的信号测量了一番。与测量太阳温度同样的手法，他们得到了大概3K度(摄氏-270度)的Planck光谱。这就是初期宇宙温度的由来。

每个探测器的大概图与结果

由于当时是在地上观测，云层之类的噪音对测量结果形成了很大的限制。于是在1989年的时候，COBE (Cosmic Background Explorer）被射上外太空。到了1992年，测量到的结果是，根据Planck光谱，宇宙温度大概为2.726±0.010K。十年之后的WMAP由于在光谱上的Resolution很强(能够很详细地测量，看上图的右边就明白了)，它能够非常准确地测量光谱。通过一系列的数据解析和物理理论，除了宇宙的温度之外，它也预测了宇宙的年龄，宇宙的构成要素（4%是Matter，23%是Dark Matter，73%是Dark Energy，和0.5%以下是Photons），还有宇宙膨胀的速度，坚定了我们的宇宙正在膨胀着。

Planck Explorer

由于钱太多(开玩笑)，European Space Agency (ESA) 在2000年的时候开始了Planck Explorer的计划。他们希望以超高角度解析能力获取宇宙背景辐射在整个天空的的各向异性图。Planck Explorer也有能力测试早期宇宙的理论和宇宙结构的起源。（http://www.rssd.esa.int/index.php?project=PLANCK）

关于我们存在的宇宙，Planck Explorer接下来会为我们带来什么喜讯呢？

Bing Bang in my Head

不是宇宙的Big Bang,而是我头脑挤满了东西，要大大的Bang了。

今天刚刚去了筑波进行训练，因为下个星期轮到我负责管理3GHz的研究。3GHz?哦，不是那么重要，不过想知道的话，那就是在磁场中的Positronium(e+e-粒子的bound state)的ortho-Ps与para-Ps之间的能量位偏差。简单来说就是把Positronium放进一个Cavity（由金属制成的空洞），然后把它放进特定的磁场。然后发射RF波(大概在3GHz左右),寻找共鸣点，然后确定其吸收率及频率。同时也要测定Positronium->2 gamma, 3 gamma等等的事象，以确定其频率是否正确。由于现在只是初步实验，测定时间是早上9点到晚上12点，(午餐晚餐各半小时，工作时间12小时，呵呵)最终实验是一天24小时，为期2-3个月左右吧。基本上是1或2个人，感觉好像在坐监牢，哈哈。

放Positronium Source的Cavity(过后会加500W的3GHz RF波)

控制磁场，压力等等的装置

超磁场！！内部是大概50Gauss,蓝色的部分大概有30Gauss。走靠近的话，电话，磁性卡等等都会完蛋。好恐怖。。

RF波的Signal Generator和Amplifier。不小心控制的话，整个研究栋的电源会被关掉！

接下来的每一天，3GHz的研究报告，CPT对称性的研究报告，考试，作业，Simulation报告，亚洲科学夏令营，高能物理夏令营，日本物理学会发表。。。开什么玩笑。一想到就Big Bang了。还是抽空update一下部落格，呵呵。

夏天-Summer Schools!

转眼间夏天已经降临了。除了考试期间的到来之外，一系列的Summer Schools也随之而来。两年前，我是以学生的身份去参加，但现在是硕士生了，就必须以Teaching Assistant (TA)的身份来参与夏日校。今年有幸获得教授们的提拔，可以参加夏日营(Asian Science Camp)和夏日校(KEK Summer School)。

ASC 2009是由日本加速器机构，东京大学等组织举办。到了本届是第三届，之前分别在台北和巴里举行。八月初将会有大概200名来自亚洲的学生聚集在筑波(Tsukuba)，主要的导师包括7位物理和化学的诺贝尔奖得主,有著名的杨振宁博士，小林诚博士等等。在京都大学的时候见过3位诺贝尔奖得主。这一次可以突破十位了，哈哈。

ASC 2009 : http://asc09.kek.jp/index.html

KEK的夏日校也刚好是第三届。而且我是第一届的学生，这一次回去当作是回报当初的恩惠吧。通过参加两年前的Summer School, 我对物理的兴趣提升了不少，而且也认识了不少物理界的教授和朋友，以后找工也比较方便吧。（希望，哈哈）

这一次我将帮忙两个实验。一个是Michelson-Morley的Interferometer，另外一个是GEM(Gas type Particle Detector)。所以呢，加下来的时间除了要忙学校的课业和研究之外，也会抽一些时间跑到距离2小时左右的Tsukuba去搞一些Test Experiment, 希望到时候不会有什么特别大的差错。

Interferometer的光学系

Laser干涉模样的周期变化

SC 2009 : http://ksc.kek.jp/index.html

啊差点忘了，还会有一个很有趣的Trip就是到Kamiokande参观。Kamiokande是粒子物理学试验的主要研究设备之一。它也贡献了2002年日本的诺贝尔奖-Observation of Neutrino。基本上它是一个大水桶，装满了3000吨的水！而且是在地下1000米。

Kamiokande的图形

Kamiokande内部的风景 (墙壁是PhotoMultiPlier,用来强化光线)

研究室的生活

不知不觉中习惯了搞研究的生活。平常往往忘记了时间这一回事，醒来的时候两个星期早已经过去了。尤其最近在搞一些Simulation(GEANT4)，早上在学校弄弄几下，抬头看时钟的时候，已经是晚上10点。OMG.....文笔不太好，形容时间走得快的功力就到此而已，呵呵。不过，当然不是每一天都是这样。在这里就简单的介绍一下我在研究室的生活；

早上7-8点和周公道别之后，在楼下的便利店补油之后，就乘着空中电车"上室"。穿梭人群，从地下到地上，再到半空中，一个钟多之后终于到了我可爱的小电脑面前。穿上战袍，把双手放在100多个小豆腐上面。哦，硬硬的小豆腐。平均一天有4小时的课要上。当然最痛苦的不是坐在讲堂里睡觉，而是一大堆的作业。还好这个世界有个叫Wikipedia的万能教授，负担稍微减轻了一些。哈哈。

中午12点多就是便当时间。通常有很多东西要准备，所以就一边按豆腐，一边把食物往嘴巴里塞。虽然不是那么健康，不过没办法啦。在东大70天，几乎已经吃玩每一种便当了。吃完之后就赶下一堂课，直到晚餐时间为止。由于实验系需要到许多的技能，时不时需要出席一些技能实习。比如放射物(radioactive isotopes)，腐蚀性化学物质(corrosive chemicals)，如何处理低温容器(Nitrogen liquid之类的)，等等。这些都算是比较危险的工作，所以需要出席特别讲义以及实习考试，以获取准证。

每个星期五晚上都会到附近的Nitrogen Tank打油(200Liters)，真的很刺激，哈哈。从液体变成气体的时候体积会增加10000倍。想象400瓶500ml的矿泉水突然爆发成4000000瓶，其威力是多么的大。一不小心，就会被炸开，或者氧气不足而晕倒。好了，恐怖的事不说了。

之后呢，就要为Germanium Detector打一些油(Nitrogen)。这个Detector需要低温才能发挥能力。一般的Detector只有10%左右的分解能(Resolution,10%也就是说当你在测量500附近的信号的时候，不能够分辨两个差别小过50的信号-比如494和502看起来是同一个信号。),但这个Germanium Detector就有0.6%，超强。当然价钱也不菲，(1千万日元~RM360000)。

一到晚餐时间，我的世界又到了。哈哈，是的，晚上我就会吃我最喜欢的赤门(akamon)拉面。可以自由加放辣椒粉，我通常都是把粉盖完我的面，哈哈。吓死了旁边不少人。LOL。不过每次到了6点多都是很累了，集中了一整天，不刺激刺激一下实在是不行啊。拉面加鸡蛋加白饭....吃了几乎两个月，恐怖吧。害到我朋友以为我除了辣的东西就不吃了。

吃完晚餐回到研究室，继续搞研究。哈哈。现在刚好是组合研究用具的时期，所以有机会亲自装备仪器。上图是把LaBr3的结晶衔接到Fine Mesh Photomultiplier上，装成一个Particle Detector。由于需要用到optical grease(有很高的light transmission)，所以要特别小心，不然会中毒，呵呵。

大概就是这样吧，我的研究生活(这只是刚刚开始，哈哈哈哈)。

CPT定理

    以物理学为主题的部落格如果没有一些物理学话题的话，难免有点奇怪。今天就讲解一下本身最近的研究-CPT定理。

    

    第一次听到CPT的时候联想到的是什么？Cepat Pergi Tandas? ComPuTer ? 西批踢 ? 哈哈，都不是。CPT是由三个对称操作组成，C-Charge电荷，P-Parity宇称[从(x,y,z)->(-x,-y,-z)的变换]，以及T-Time时间。简单来说，就是针对一个物理系，如果对它进行C操作，系里面的物体的电荷全会从(Q->-Q)，也就是符号倒转。P,T也就是坐标符号倒转，时间符号倒转。

    

    通常我们都会对运动方程式下手。比如说...F=ma。进行P-变换的话，F，力量是有方向的，所以会变成-F ； m，质量不会因方向而改变，所以还是m ; a = d2x/dt2, 把x->-x的话，a->-a。所以呢，把变换后的符号全部放回原式，可得-F=-ma, 或者会得回F=ma。那就是说，在牛顿的力学里，所有的运动都是P-对称的，就算你是看着镜子里面生活，也不会觉得有什么不妥。如此类推，C,T在古典物理学的范围也一样成立。其中T-对称最重要。因为，它代表着我们的世界的时间不管往哪一个方向流，都是一样的。这个在任何一个物理的方程式都成立。可是，我们却知道过去和未来是不同的。(关于这个以后再讨论)

    很自然的，物理学家就把3个变换，CPT一起操作在一个系上。再通过场的量子论(Quantum Field Theory。这个有点深。不谈了，哈哈。)里的粒子-反粒子(particle,anti-particle。当它们撞在一起的时候，就会转变成为能量，是质量-->能量的证明)的对称性得出这么的一个结论-CPT守恒定理。那就是说，由粒子组成的世界[我们的世界]和由反粒子组成的世界[Hydrogen不再是一个proton(p+)和一个electron(e-),而是一个anti-proton(p-)和一个positron(e+)。简单来说，质量相同，电荷相反]是一模一样的。但是，我们都知道这个世界除了在研究室制造以外就找不到反粒子了，让物理学家头疼了好几十年。

所谓的粒子(Quarks and Leptons)与反粒子(Anti-Quarks and Anti-Leptons)

    于是，通过一系列的加速器(accelerator)试验，我们尝试从粒子衰变(decay)过程中找出CPT, CP, P, T 等等的不守恒。(有不少诺贝尔奖得主的研究就是关于这方面，其中有著名的杨振宁博士和李政道博士)方法其实并不难，也就是从粒子和反粒子的衰变中找出不同点。如果有的话，那就代表粒子和反粒子的物理世界的确有些不同，因而制造了我们的宇宙。换个说法，从"无", 应该会变成"-有","有"。但是因为某个原因，"-有"不被允许成长，所以我们的宇宙只剩"有"。不然就是"-有"躲在宇宙某个角落，不让我们观测到。

   

    听我说不如看图更好。我的研究就是利用Positronium(e-,e+)的衰变来找出CPT的不守恒。以研究室现在的设备来说，需要大概一年的时间来获得足够的数据(大概一亿个event)。有兴趣的留言吧，呵呵。

简单的生活日记

    3个星期没有更新,部落格的游客都已经走光了吧.呵呵.最近都是在家里养病,几乎没有什么外出.而且世界又爆发出猪流感,加上我又感冒生病,不出门也是好事.但是你要知道祸不单行,我上两个星期打羽毛球的时候扭伤了手腕,到现在都还没有完全康复.很多时候做不到,只好躺在床上度过了大部分的时间.但是,但是,那么好动的我肯定会到处跑,就算是抱病在身.

1.East Japan High Energy Physics Groups BBQ @ 立川(Tachikawa)

这就是所谓的以毒攻毒，生病了还去参加BBQ。哈哈。不过没办法，由于付了钱，不去吃一顿饱的优点不值得。而且这次是东京大学主办，我是娱乐活动负责人，不去就不大好。以前到现在BBQ参加了蛮多次，但就这次的规模最大，65人。购买肉类，蔬菜，饮料的时候就花了大概100000日元左右(大约马币3500,哈哈)，还有九头牛的体力，呵呵。

那么精神，怎么看都不像生病的我

哇，这样炒法，有点夸张。

最后来一个大合照！

2.东大生+东京外大生の泰国料理自助餐 Eat Eat Eat @ 吉祥寺

      这个不用解释多多，总之就是吃个不停了。不过，由于身体状况不好，吃了2盘就stop了。最可惜的就是自助餐里没有Tom Yam 汤，下次只好另叫了。不然就自己煮，要有多好料就多好料，哈哈。1年多没有回去了，想念东南亚料理的时候就是这样咯。吃了红咖喱，青咖喱，豆油肉，荔枝等等的美食之后，逛一逛电器店，就跑回家大睡一场了。累死了.....

东京外大的朋友们，笑到最开心的就是最贪吃的，哈哈。

3. 看戏Angels and Demons@台场戏院

      已经有好几年没有去戏院的我，终于忍不住跑去了附近的戏院(真的很近，走路5分钟就到)观赏了这一部有关系到我研究的物理。开头的时候，我感到非常兴奋，因为它的效果很好，把LHC加速器的壮观表现出来。而且，在粒子相撞的时候的CG非常吸引人，我禁不住就要拍手了。怎么知道，CERN-LHC的出现就是这么一刹那。可能是我开始抱着太大的期望吧。哈哈。整体上来说呢，这部戏有点接近上一部，The DaVinci Code。Tom Hank演的人物还是哈佛大学的教授。当然，他还是好像侦探一样，通过手上每一个资料，找出了凶杀地点，而且这次的时间更短，解密加上感到目的地的时间都是少过1个小时，觉得有点夸张了。而且很难想象一个教授能够指使警员等的人物。我觉得把很多事情理所当然化反而失去了真实感。这是我对这一部电影的印象。还有，里面的物理很多都是错误的。别被误导。以现在的技术，反物质(anti-matter)并不能产生那么多。拿来当炸药更不在话下。(评分6/10)

在电影里出现的LHC Tunnel，全长27公里，在地下100米。