而所谓的正则变换( !,$),(&,’),其得到的新的
共轭坐标对(&,’)同样要满足哈密顿正则方程的&
这样的好处是,若能找到这样的正则变换,使得变换
后哈密顿量中所有的广义坐标都是循环坐标,则解
哈密顿正则方程是平凡的( "3)E)*(,原意为“ 在三叉
路口”)& 这样就把原来的解哈密顿正则方程的问题
转化成了寻找合适的正则变换的问题[0]&
! 物理·"# 卷($%%& 年)& 期! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ’(():**+++, +-./, 01, 12
物理学咬文嚼字
物理学咬文嚼字之十四
正经正典与正则
曹则贤
(中国科学院物理研究所! 北京! 3%%34%)
无言谁会凭阑意,
———[宋]柳永《凤栖梧》
! ! “正”字在汉语里是绝对的褒义词,和“正”字结
合的词组大约都可以作正面的解读,“正”字字面上
为“足前方”的意思,即(双)脚之前方为正, 这个字
包含很深的、朴素的科学道理:平面内事物的定标需
选取参考方向,参考方向是任意的,且一簇平行线规
定唯一的、相同的方向,“ 正”字的正面意思为带
“正”字的事物带来了不可估量的附加价值,甚至具
有道德制高点的含义, 派别子系间的正宗之争,官位
上的正副之争,便是聪明人也不得不投身其中, 孔子
有“席不正不坐,割不正不食”的说法,算来未必最
极端, 明亡以后,南方各地关于明正朔之争甚至造成
血流成河的惨烈局面,给本已覆亡的中华民族又雪
上加霜,“正”字的威力,不可不察,
将“正”字加在某些重要经卷前,儒释道三家皆
然,“世尊告曰5 比丘,我所说甚多,谓正经、歌咏、
记说、⋯⋯, 未曾有法及说义, ”可见正经有别于歌
咏、记说等文体,比如《法华经》等就算是正经,有点
类似今日国际杂志上发表的专业论文, 道家则将
《黄庭经》分为正经、辅经两篇,“ 黄庭经者,东华扶
桑帝君之秘文也, ⋯⋯其经有内外两篇, 内篇者,太
上玉晨道祖之所著, 是谓正经,故名内篇, 外篇者,太
上老君道祖之所解, 是谓辅经,故名外篇, ”儒家的
正经则包括《礼记》、《左传》、《毛诗》、《周礼》、《周
易》、《尚书》等等, 正经还是中医术语,指十二经脉,
以与奇经八脉相对应,《针经指南》有“ 正经十二, ”
的说法, 不知“ 正经八百”是不是由这句夸大而来
的, 正经在各个方面都有崇高的地位,当然也就会影
响到人们的日常生活表达,大约人们认为该做的事
情都归于正经,而不该做的事都归于不正经,《儒林
外史》中胡屠户训范进:“ 像你这尖嘴猴腮,也该撒
泡尿自己照照;不三不四,就想天鹅屁吃!⋯⋯每年
赚几两银子,养活你那老不死的娘和你老婆才是正
经!”, 又,《红楼梦》:“ 黛玉喘喘地道‘ 你们两个也
不用哄我,直是将那毒药买了些来,毒死我才是正
经, ’”正经又叫正典,
“正”字经常出现在数理概念中,自然有其深刻
的文化渊源;反过来想,“ 正”字的文化内涵也有朴
素的科学道理, 何谓正直?正直指人体同脚平面垂
直的状态,即人体严格地取重力方向, 天平是公正、
正义的象征,这里所谓的“正”指的是其结构是满足
6$
对称的,其对称要素之一,一个二次转动轴是严
格地取重力方向的;而另一个对称要素,镜面,则过
此轴(图3),
图3! 天平,公正、正义的象征
“正”字在数学物理文献中常被用来翻译“ 789
(’:”这个西文词, 希腊字“78(’:”的本意是生长,往
上爬的意思, 而一般的植株,近似地看,是和地面是
垂直的(要不我们老祖宗怎么说它们是植株呢), 所
以,“78(’;720.”被翻译成正交的,其字面意义是
“正角”的, 另一个常见的以“ 78(’:”为词头的词汇
为78(’<7=, >8(’<7= ? 78(’: @ <7=0( 7)/2/72,观
点),故译为正宗的、正统的观点,形容词形式为789
(’<7=/10., 比如关于量子力学的78(’<7=/10. /2(A89
·"!!·
物理学咬文嚼字
!""#:$$%%%& %’)& *+& +,- - - - - - - - - - - - - - - - - - 物理·./ 卷(0112 年)2 期
#34"*")5, 就被译为正统诠释,即常说的所谓哥本哈
根诠释( 65#4,!*74, ),"43#34"*")5,)& 所谓的哥本哈
根诠释是89:1 年代的发明,海森伯是主角,此外还
包括;5!<,=4>43*?4,@,A*,B4, 和C5##43( 为著名
的科学哲学家)等人& 关于哥本哈根诠释的版本很
多,国内流行的所谓哥本哈根量子力学五假设( 笔
者是011D 年第一次听说)不知为何人杰作,而关洪
先生的《一代神话———哥本哈根学派》则为四假设
版本[8]& 作为量子力学发展初期基于相当仓促的假
设(比如E5, F4%<*,, 的“ 测量值为态坍塌后之本
征态对应的本征值”假设,就有点神喻的味道& )上
提出的所谓哥本哈根诠释仍然是当前我国量子力学
教学具有一定排他性(相当地4G+(’)E4)的内容,并
且能持续不断地引起热闹而且一本正经的讨论,无
论如何都算不得是令人鼓舞的现象& 对于量子力学
这样的学问,在既阅读了足够多的原始文献又相当
全面地了解了一些最新进展之前,不贸然指点江山
不失为一种明智的态度&
另一个与“ 正”字有关的数学、物理学词汇为
“+*,5,)+*(”,一般翻译为“正则的”& 则,原则,则贤,
是以为则(3’43)的意思,同+*,5, 一字字面上很符
合& 英语的+*,5,(正典)一词来自希腊语和拉丁语,
现代希腊语写为!"#H#"$,更深层的来源是闪米特
语的I*,,*( 芦苇,英语为344@ ),希伯来语为
J*,4!& 因为芦苇修长笔直( 多么“ 正”的形象& 图
0),不旁生枝节,可以作为标杆用于测量,故该词渐
渐有了“ 测量标杆”的意思,后来又进一步引申为
“尺度,规范,标准”的意思& 一本书,一个形式( 程
序)被称为+*,5,)+*(,是指它的权威性、规范性、真
实性&
图0- 芦苇(I*,,*),不节外生枝,是天然的标杆,天下可以为则
犹太人的正经(正典,+*,5,)就是希伯来圣经&
有趣的是,它有“ 副典”,即第二经典《塔木德》& 犹
太人天生就是叛逆的,哪怕是对自己的圣经,《塔木
德》一定程度上是对圣经的反动(这和中国的《黄庭
经》分为正经、辅经完全不一样)& 理解了其血液里
的叛逆成分,就理解了犹太人在自然科学与人文科
学领域的伟大成就,就理解了马克思、爱因斯坦、斯
宾诺莎和海涅等人及其作品& 与正典相对的词是异
端,犹太作家茨威格就著有《异端的权力》(K"4#!*,
L%4)7:"!4 3)7!" "5 !434B>)一书& 至于将+*,5, 翻译
成偏僻的“ 正则”,始作者谁笔者未能考证,但正则
是褒义词则是肯定的& 在屈原《离骚》开始的自夸一
段,就有“ 皇览揆余初度兮,肇锡余以嘉名:名余曰
正则兮,字余曰灵均& 纷吾既有此内美兮,又重之以
修能& ”的句子,故我猜测翻译者是要借用这里“ 正
则”的美名& 6*,5, 可以译为正则、正经、正典,当我
们读到这些中文译文时,应该想到它对应的是同一
个词& 有趣的是,有人将王朔的小说《一点正经没
有》译成“F5"!),7 )B 6*,5,)+*(”,果然是一点正经
没有&
物理学中一个同+*,5,)+*( 相关联的重要词汇
是正则变换(+*,5,)+*( "3*,BM53<*")5,)& 在经典力学
的A*<)("5,)*, 形式中,质点的运动方程为哈密顿
正则方程(+*,5,)+*( 4N’")5,B 5M A*<)("5,):
!· " %#
%$
,
$· " %#
%! %
而所谓的正则变换( !,$),(&,’),其得到的新的
共轭坐标对(&,’)同样要满足哈密顿正则方程的&
这样的好处是,若能找到这样的正则变换,使得变换
后哈密顿量中所有的广义坐标都是循环坐标,则解
哈密顿正则方程是平凡的( "3)E)*(,原意为“ 在三叉
路口”)& 这样就把原来的解哈密顿正则方程的问题
转化成了寻找合适的正则变换的问题[0]& 有关的研
究,让人们后来引入了作用量角变量,导致了旧量子
论中的K5<<43M4( 量子化;泊松括号导致了量子对
易关系[(,$]O )! 的导出,而A*<)("5, P Q*+5?) 理论
又成了;5!< 等人改革量子力学的基础[.]& 量子力
学中的所谓正则量子化( +*,5,)+*( N’,")R*")5,),就
是利用关系式[ (,$]O )! 来量子化哈密顿量& 经典
力学之对于理解量子力学的重要性,由此可见一斑&
另一个同+*,5,)+*( 相关的重要物理学词汇是
正则系综(+*,5,)+*( 4,B4<?(4),指适于描述一个同
大体系处于热平衡之系统的系综& 此统计系综用系
综处于某个宏观可测量状态) 的成员数来表示系统
的微观状态的几率分布$)
,而单个系统其处于能量
·#"!·
物理学咬文嚼字
! 物理·"# 卷($%%& 年)& 期! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ’():**+++, +-./, 01, 12
为!"
之微观状态的几率为玻尔兹曼分布#" $
%&345)( & !" ’()), 至于为什么这样的系综被命名
为10262/10. 427489.4,此处10262/10. 何指(指最简
单的玻尔兹曼分布?),笔者一直未能找到相关文
献,盼识者告知,
当我们讨论正则、正经时,它是有参照物的, 比
如,我们谈论共轭变量对时,关于坐标*"
的正则动
量((’ 86842(-8 10262/10. (6 (’ 166:;/20(4 *"
)为#"
$ !+ ’!*"
,其中+ 是系统的拉格朗日量, 当然,谈论
的事物不同,或者文化不同,何为正则(正典,正经)
也是不同的,《庄子·齐物论》云:“毛嫱、丽姬,人之
所美也;鱼见之深入,鸟见之高飞,麋鹿见之决骤,四
者孰知天下之正色哉,“ 可见,何者为“正”,是先要
根据对象确定标准的,而这也是物理学使用10262/<
10. 这个词所一贯秉承的思想,
行文至此,想说两句闲话, 有时,闲得无聊我会
思考一下为什么我国关于量子力学、相对论之类的
学问有那么多热闹的讨论场景却未见有什么成果产
出, 如果我们肯检视一下中文的物理学教科书,会发
现虽不至于如王朔所言《一点正经没有》,但终有许
多经是给念歪了的, 比如,在把7/8-.(0246-7.= 错误
地翻译成“同时地”的基础上起劲地讨论“ 测不准
原理“而不是“-214:(0/2(= ):/21/).4”, 从这样的书中
欲得物理学之真谛,无异于想凭《金瓶梅》通佛理
(图")!欲学物理者,多读点正经才是正经,
图"! 穿袈裟,读《金瓶梅》,果然一点正经没有
后记! 本文付印后,审稿人刘寄星研究员建议添加对10262
一词的动词形式10262/>4 说上一句, 和10262 有关的词,一般
都和宗教活动或者宗教所秉持的律条有关,动词10262/>4 指
的是将某个著名信徒的名字加上?0/2( 以资表彰,因此汉语
意译为封圣, 如给出对时间之微妙表述[@]的A-:4./-7 A-<
B-7(/2-7("C@—@"%)就被10262/>4; 了;现在一般文献提到他
时都是写成?0/2( A-B-7(/24,
参考文献
[3]! 关洪, 一代神话———哥本哈根学派, 武汉:武汉出版社,$%%$
[$]! D4:94:( E6.;7(4/2, F.077/10. G41’21/17, A;;/762 H I47.4= )-9<
./7’2B 168)02=,J21, ,3K&%
["]! D6..02; L M, N’ O-02(-8 (’6:= 6P G6(/62, F089:/;B4:F08<
9:/;B4 Q2R/4:7/(= L:477,3KK"
[@]! ?0/2( A-B-7(/24 关于时间有一段精彩的表述:“I’( (’2 /7
(/84?JP 2696;= 07S7 84,(’2 J S26+,/P J +02( (6 45).0/2 /(,J
;62T( S26+,(那么时间到底是什么?如果没人问我,我是清楚
的:但若我试图解释,我就不知道了,
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
)”
·招生招聘·
中国科学院物理研究所$%%& 年度人才招聘启事
中国科学院物理研究所是以凝聚态物理研究为主,包括凝聚态物理、光物理、原子分子物理、等离子体物理、理论物理等
多学科的综合性科研机构, 现将$%%& 年度人才招聘计划公布如下,邀请有物理、化学、材料科学及相关领域技能的人才申请科
研、技术职位,
一、招聘岗位
(一)科研人才
从事超导、表面物理、磁学、光学物理、先进材料与结构分析( 电子显微镜)、纳米物理与器件( 真空物理)、极端条件物理、
凝聚态理论与材料计算、软物质物理、固态量子信息与计算等学科的科学研究,
(二)技术人才
为本所科研人员的物理实验工作提供技术支持,
二、应聘材料
3, 个人简历;
$, 发表的代表性论文(复印件);
", 推荐信,
三、联系方式
通讯地址:北京海淀区中关村南三街& 号中国科学院物理研究所人事处(邮编:3%%%&%)
联系人:周明波;传真:(%3%)&$U@K$3&;电话:(%3%)&$U@&3UU;V80/.:>’-89W /)’, 01, 12
·#"!·
物理学咬文嚼字
- www.phys.ttu.edu/~cmyles/Phys4304/Lectures/Lecture39.ppt
- In the Hamiltonian Formulation, the generalized coordinate qk & the generalized ... such that in the new coordinate system, ALL coordinates are cyclic!
Duality System In Applied Mechanics And Optimal Control - Page 28 - Google Books Result
books.google.com/books?isbn=1402078803Wanxie Zhong - 2004 - Mathematics§1.6.2, Cyclic coordinate and conservation A generalized coordinate q, , which ... dual variables p, , for other generalized coordinates no transformation is made.-
- rhig.physics.wayne.edu/~pruneau/Courses/PHY6200/.../Chapter7.ppt
Chemistry from First Principles - Page 77 - Google Books Result
books.google.com/books?isbn=140208546XJan C. A. Boeyens - 2008 - ChemistryThe Hamiltonian equation for ̇qj reduces to ∂H ∂αj = where the ωj are ... As generalized coordinates one can use either Cartesian coordinates: q1 = x, q2 = y,... -
- en.wikipedia.org/wiki/Lagrangian
[PDF]( ) to qj , pj ,t
- www.astro.uwo.ca/~houde/courses/phy350a/Hamilton.pdf
-
- www.encyclopediaofmath.org/index.php/Cyclic_coordinates
-
- www.b-u.ac.in/sde_book/physics_classic1.pdf
- www.trin.cam.ac.uk/butterfield/Papers/FinalBubFest.pdf
- by J Butterfield - Cited by 8 - Related articles
- idea of cyclic coordinates; and that the Hamiltonian theorem is more ..... So: the generalized momentum conjugate to a cyclic coordinate is a constant of the.
Philosophy and the Foundations of Dynamics - Page 129 - Google Books Result
books.google.com/books?isbn=0521888190Lawrence Sklar - 2012 - PhilosophyIf the generalized coordinate is an angle around some axis, the generalized ... time, the Hamiltonian function H. H is just the sum over all of the coordinates of the ...
No comments:
Post a Comment