李淼

中國科學院理論物理研究所研究員

李淼,1962年出生,2013年加盟中山大學,創立中山大學天文與空間科學研究院並任院長。2019年11月加盟南方科技大學物理系。

著有《超弦史話》《<三體>中的物理學》《給孩子講量子力學》等。

大事件

1962

出生

1962年出生。

1999

回國任職

1999年回國,任中國科學院理論物理研究所研究員、博士生導師。

2012

發表宇宙大撕裂理論

2012年,李淼等人利用觀測宇宙觀測數據指出我們的宇宙很可能終結於一場大撕裂,即為宇宙大撕裂理論。

人物經歷


教育經歷

1982年畢業於北京大學天體物理專業,1984年在中國科技大學獲理學碩士學位,1988年在該校獲博士學位。
1989年赴丹麥哥本哈根大學波爾研究所學習,1990年獲哲學博士學位。
1990年起先後在美Santa Barbara加州大學、布朗大學任研究助理、研究助理教授,1996年在芝加哥大學費米研究所任高級研究助理。
1999年回國,任中國科學院理論物理研究所研究員、博士生導師,曾任台灣大學客座教授、中國科學技術大學客座教授。International Journal of Modern Physics D編委,Modern Physics Letters A編委,中國科學G編委,Communications in Theoretical Physics編委。
1999年加盟中國科學院理論物理研究所,科學院百人計劃(同年,為北京大學第一批11位教育部長江學者之一,未就職。
2000年獲國家自然科學基金委傑出青年基金。
2014年,為《那些年我們一起信過的謠言》寫了“科學不是雞湯,但它更有價值”的推薦序言。
李淼
李淼
2015年10月,出版圖書《想象另一種可能》,由海峽出版發行集團 鷺江出版社出版。
2017年獲廣東省特支計劃傑出人才。
2017年,《給孩子講量子力學》獲第13屆文津圖書獎

個人作品


圖書作者名稱作品時間簡介
超弦史話李淼2005年10月《超弦史話》是2005年北京大學出版社出版的圖書。
給孩子講量子力學李淼2017年1月1日《給孩子講量子力學》是由民主與建設出版社出版的圖書。
想象另一種可能李淼 2015年10月《想象另一種可能》於2015年10月由鷺江出版社出版。
越弱越暗越美麗李淼2013年04月01日《越弱越暗越美麗》是2013年北京鳳凰聯動圖書發行有限公司出版的圖書。
論文論著
M. Li
A MODEL OF HOLOGRAPHIC DARK ENERGY , Phys.Lett. B603 (2004) 1.
Q-G Huang and M. Li
CMB POWER SPECTRUM FROM NONCOMMUTATIVE SPACE-TIME , JHEP 0306:014,2003.
Bin Chen, Miao Li, Feng-Li Lin
GRAVITATIONAL RADIATION OF ROLLING TACHYON , JHEP 0211:050,2002.
Miao Li, Yong-Shi Wu
HOLOGRAPHY AND NONCOMMUTATIVE YANG-MILLS,Phys.Rev.Lett.84:2084-2087,2000.
Hidetoshi Awata, Miao Li, Djordje Minic, Tamiaki Yoneya
ON THE QUANTIZATION OF NAMBU BRACKETS, JHEP 0102:013,2001.
Miao Li, Tamiaki Yoneya
D PARTICLE DYNAMICS AND THE SPACE-TIME UNCERTAINTY RELATION, Phys.Rev.Lett.78:1219-1222,1997.
Michael R. Douglas, Miao Li
A D-BRANE REALIZATION OF N=2 SUPERYANG-MILLS THEORY IN FOUR-DIMENSIONS, hep-th/9604041.
Miao Li
BOUNDARY STATES OF D-BRANES AND DY STRINGS, Nucl.Phys.B460:351-361,1996.
Mark Goulian, Miao Li
CORRELATION FUNCTIONS IN LIOUVILLE THEORY , Phys.Rev.Lett.66:2051-2055,1991.
Miao Li and Yong-Shi Wu 2002
PHYSICS IN NONCOMMUTATIVE WORLD. VOL. 1: FIELD THEORIES Princeton, USA: Rinton Pr. (2002) 596 p.

獲得榮譽


李淼教授是國家基金委傑出青年基金獲得者、中國科學院“百人計劃”入選者、新世紀百千萬人工程入選者。研究量子場論、超弦理論以及宇宙學。在超弦理論中的研究有一定的國際影響,特別是在兩維劉維爾理論、D膜以及黑洞的量子物理等方面。最近致力於研究超弦中的黑洞物理、超弦宇宙學以及暗能量。獲南方人物周刊2011年魅力人物獎。

主要成就


(1)暗能量
李淼等人最近建議用超穎材料模擬加速膨脹宇宙,並指出Casimir能量可能就是暗能量,至少是暗能量的一部分,前者可能用超穎材料來測量。如果他們的預言是正確的,將帶來對暗能量理論的極大推動。
(2)微波背景輻射譜和暴漲宇宙
用時空測不準解釋微波背景輻射譜和暴漲宇宙。李淼和他的學生研究了弦論中時空測不準帶來的對微波背景輻射功率譜的影響,發現譜指數的跑動可以用非對易暴漲模型來解釋,這方面的研究引起了很多同行的後續研究,前面已經提到了這些工作的影響。李淼最近還在考慮一個長線驅動暴漲的模型,這個工作一旦完成可能會產生較大的影響。兩位作者發表的3篇文章被他人引用了200餘次.
(3)全息暗能量模型
李淼的全息暗能量模型是第一個可以用來擬合實驗數據的基於全息原理的暗能量模型,文章發表以來受到廣泛關注,許多國際和國內同行作了後續研究。作者及其合作者在這方面完成論文4篇,總引用次數已達1000次。
(4)宇宙學矩陣模型
如何在隨著時間變化的背景之下研究弦論一直是一個沒有解決的重要問題。最近,一些特別背景下的矩陣模型被提了出來,李淼等人在這方面已經完成的3篇文章,引用次數90餘次。
(5)弱引力猜想
弦論中原則上存在多少真空,弦論能不能實現甚至“預言”粒子物理標準模型以及其中的參數數值、一些宇宙學參數?這些問題是目前弦論的中心問題。為了對弦論的預言範圍作出限制,最近Arni-Hamed等人提出弱引力猜測,在某種意義上,引力與任何其他規範長程力相比總是最弱的力。李淼等人的研究工作指出,將一個4維理論下降到低維,這個猜測很容易得到一些簡單的證明。最近,他們將這個猜想推廣到有正的宇宙學常數(暗能量)情形,並提出了一個新的猜想:一個標量場的耦合常數也會受到弱引力的限制。由於這些工作和弦論的唯象研究相關,可以預見,這個方向將成長為一個重要方向。
研究領域
超弦中的各種非微擾效應,包括量子黑洞;時空測不準關係與超弦中的第一原理;非對易幾何在超弦中的實現。
工作成果
相繼在Liouville理論中關聯函數的計算,D-brane的邊界態,黑洞的量子理論,時空測不準關係和超弦中的非對易幾何等方面開展研究。在1984年試圖統一包括引力在內的所有基本相互作用的弦理論興起之初,他是國內最先投入這一領域的年青人之一。三十年來,在國際學術刊物上發表了100餘篇學術論文,引用總數達7500餘次。內容涉及天體、宇宙學、黑洞、引力、Berry Phase、相互作用、弦理論、M理論、超對稱規範場及其對偶理論等等。

人物事件


一回答關於希格斯波色子產生質量的疑問
我先給一個漫畫式但通俗的解釋,再給一個較嚴謹的解釋。
漫畫式的解釋:希格斯場充滿真空時,就像糖漿,所有感到糖漿粘度的粒子都跑不快了。希格斯場對應的那個粒子也會感到糖漿的粘度,也跑不快了。但這確實是一個漫畫式的解釋,因為糖漿是耗散的,就是說粒子在其中運動會損失能量的,這和牛頓力學中的粒子不同,牛頓粒子中的粒子滿足牛頓第一定律,不會損失能量。
接著我給一個較嚴謹的解釋。
希格斯場在某種意義上像光子場,不止一個。光子場就是電磁場,在空間中有取向,希格斯場在一種“內部空間”有取向。當電磁場不為零時,它的取向破壞了空間的轉動不變性。當希格斯場不為零時,它在內部空間的取向破壞了一種對稱性。
在標準模型中,一共有四個希格斯場。當希格斯場破壞對稱性后,一個粒子在這個場中運動時,就會輻射和吸收這個場,就像帶電粒子在電場中運動也會輻射和吸收電場。後者的結果是帶電粒子在電場中加速,但希格斯場與電場畢竟不同,所以與希格斯場耦合的粒子輻射和吸收希格斯場的結果是變成有質量的。
光子和產生強作用的膠子仍然保持零質量,因為它們與希格斯不直接耦合,就像不帶電的粒子在電場中也不會加速。
另外,在標準模型中,四個希格斯場都有對應的粒子,這些粒子中的三個被與希格斯場耦合的中間玻色子吃掉了,中間玻色子變重了。(更為技術的圖像是,中間玻色子在吃掉希格斯場之前,每個粒子只有兩個自由度,也像光子,有兩個偏振。吃掉希格斯場后,每個粒子有三個自由度,這是有質量的矢量粒子的特徵。)
三個希格斯粒子被吃掉后,剩下的是一個是有質量的希格斯粒子。
二回答物理學家如何分類
我同意將物理學家分成思想家和技工,但不同意思想家的技術顯得一般,特別是拿玻爾做例子是不對的。玻爾後來關於量子論的文章特別是解釋元素的文章顯得公式少而文字多,因為這是當時量子論的特點。我讀過玻爾關於毛細管實驗和理論的博士論文,裡面有的是解偏微分方程。當然,愛因斯坦不僅提出了愛因斯坦方程,也提供過一些嚴格解特別是引力波解,說明他的數學也是不得了的。當然,他們和牛頓不一樣,沒有在數學領域開闢出新的方向。
另一種是根據其特點分類。1、物理直觀,如法拉第,Heisenberg,Landau。2、數學洞察,如Dirac,楊振寧。3.兩者兼備,如牛頓,愛因斯坦。
當然,還有根據其愛好,如有的人喜歡基本問題,有的人喜歡實際問題(如應用物理),有的人喜歡數學物理。
三幽靈子是什麼玩意
Ghost,或鬼場、鬼子、幽靈子,其實並不存在。在對撞機中你不會撞出一個幽靈子。任何物體中也不存在幽靈子。
稍後,1967年(Weinberg在這一年提出電弱作用理論),前蘇聯人Faddeev和Popov在路徑積分中更普遍地引入這種場。幽靈場看上去很高端,其實我們在多重積分中也可以遇到。例如,在一個D維多重積分中,假如被積函數只是一個變數,如徑向坐標的函數,那麼很多其他坐標就是多餘的,我們可以用幽靈坐標抵消它們。
幽靈場不滿足Pauli自旋-統計關係。
另外,物理學中還有一種幽靈態,也是非物理的,其幾率幅是負的。幽靈態的發現更早。
個人博客
周欣宇
打開電腦,泡上咖啡,李淼開始“耕作”自己博客上的一畝三分地。隔兩天花上幾個小時更新文章,每天抽點時間回復網友留言,已經成了他的生活常態。
李淼是中科院理論物理所的研究員。去年7月1日,他以“八卦開始”四個字啟動了自己的博客生活。僅僅一年時間,總計已有15萬人次訪問了他的博客“閑談物理”。
他曾用電影《大腕》中的著名台詞跟學生調侃弦論研究的艱辛:“一定要選最長的文章來看……光看完引言就得一個禮拜,嚇死的學生沒有一百個也有五十個,有的是被命題嚇的,有的是被定理嚇的,你要是被引理嚇的你都不好意思跟人打招呼……所以,我們做超弦的口號是,不求最好但求最長。”
頂級“科博”梅耶斯承認,作為一種正式的、可歸檔的文件,標準的科學論文是不可替代的,他們是科學家的主體工作。但是,它們是靜態的,而且有較大的局限性。
“在博客上把你的論文描述一下,等一等,總有些不同的事情發生。那些遠離你平常交際圈子的人開始思索你的論文主題,他們常常會提出一些令人感興趣的觀點。”他說。
現在在歐洲南方天文台工作的年輕科學家馮衍是這種觀點的支持者,他在一篇名為《研究者BLOG的利弊》的文章中說,你把想法、學習心得寫在博客上,很有可能讀者中有人會幫你發現錯誤,別人的評論說不定會給你啟發,甚至可能由此找到合作者。
馮衍注意到科學博客的“公眾普及”功能。他認為,一篇學術論文發表在學術期刊上,也許只有幾十名甚至幾名“同道”會去閱讀,普通人不會因為要了解某個知識而去查閱學術期刊,但如果在博客上描述自己的研究進展,則會讓你的專門知識服務於社會,為人了解,同時也讓大眾認識你和你的工作。比如像政治、經濟、公共衛生、氣象等專業,可在這方面大有作為。
一位美國流行病學家,每天用“敬畏”的網名在他的名為“效果測量”的關於公眾健康的博客上寫個一到兩篇短文,現在已經吸引到了各式各樣的讀者群。“每天大約有1500人次的訪問量。”他說:“如果有人告訴我每天可以去報告廳發表點意見,並且有1500人來聽,我會非常滿意——1500,是很多專業雜誌定數的兩倍哦!”
可惜的是,對於大多數科學家來說,博客仍然沒有足夠的吸引力使他們能從實際工作中稍許分心一下,這或許是科學家博客太少並引為話題的原因。