资料录像

费曼：数学与物理的关系

Yan — Sat, 29 Nov 2008 11:56:01 -0800

费曼早期一个讲座视频，那时他还在 Cornell，还没得诺贝尔奖。

激光装配延时摄影

Yan — Mon, 27 Oct 2008 09:48:09 -0700

Assembly of the OMEGA EP at the Univ. of Rochester's Laboratory for Laser Energetics. The laser is capable of producing pulses of light in excess of 1 Petawatt (10^15 watts) for laser fusion research.

激光

深海里的鱼

Yan — Tue, 07 Oct 2008 13:39:18 -0700

一种深海鱼类，生活在太平洋 5 英里深的地方，非常社会化。

via:《新科学家》

维度：数学漫步

Yan — Mon, 25 Aug 2008 03:09:00 -0700

一部创作共用版权的数学科普电影。介绍见这里。

激光干涉空间天线（LISA）介绍视频

Yan — Wed, 06 Aug 2008 14:02:25 -0700

激光干涉空间天线（LISA）是空间版本的激光干涉引力波天文台（LIGO），因为都用激光，所以我对他们都挺感兴趣的。

［以下文字介绍引自 WikiPedia］

激光干涉空间天线（Laser Interferometer Space Antenna，LISA）是一个由美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）合作的引力波探测计划，目前仍在设计阶段，计划于2015年投入运行，这将是人类第一座太空中的引力波天文台。LISA也是美国国家航空航天局的“超越爱因斯坦”（Beyond Eistein）项目的一部分。“超越爱因斯坦”是一组实验上验证爱因斯坦广义相对论理论的计划，其中包含两个空间天文台（HTXS——X射线天文台和LISA）和数个以宇宙学相关观测为目的的探测器。LISA将利用激光干涉的方法精确测量信号相位，从而对于来自宇宙间遥远的引力波源的低频且微弱的引力波进行探测。这将对引力波天文学的理论和实验研究，广义相对论的一些实验观测以及早期宇宙的天体物理学和宇宙学研究有重要意义。
⋯⋯
LISA由三个相同的航天器构成为一个边长为五百万千米的等边三角形，即每两个航天器之间的夹角为60°。LISA将采用的是与地球相同的日心轨道，并且LISA与太阳的连线，和地球与太阳的连线之间的夹角为20°，这种设计是为了尽可能减少地球引力造成的影响。在每一个航天器上都有两个完全相同的光学台，包含有激光光源、光学分束器、光检测器、光学镜组等组成干涉仪的光学器件，以及一系列进行数字信号处理的电子器件。由于每两个航天器之间的夹角为60°，每个航天器上的每一个光学台都会和相邻的航天器上的光学台发生干涉，激光走完这段航天器间隔的距离需要约16秒。在每个干涉仪的后面安置有一个作为“测试质量”的合金立方体（75%金和25%铂），其中一个表面被打磨成光滑的平面镜用来反射激光。理论上如果有引力波扫过测试质量，其位置的微小改变会引起干涉信号，即激光相位的改变，从这种相位变化即可推导出观测到的引力波的存在。在实际设计中，这种测量精度要求测试质量所处的环境高度稳定，其位置能够不受到外界光压和太阳风粒子的影响；并且LISA的干涉测量系统也要高度灵敏，使得真正需要的引力波信号不至于淹没在激光频率噪声等干扰的海洋中。除此之外，LISA还需要解决如何应对航天器运行对激光频率造成的多普勒效应的影响，激光长距离传输的损耗问题，等等。LISA在实际运行中将达到能够在五百万千米的长度上探测到10皮米（1皮米等于米）量级的长度变化。

激光

激光干涉引力波天文台介绍视频（LIGO）

Yan — Wed, 06 Aug 2008 13:53:37 -0700

［文字介绍引自 WikiPedia］

激光干涉引力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，缩写为LIGO）是美国分别在路易斯安那州的列文斯顿和华盛顿州的汉福德建造的两个引力波探测器。

探测器采用迈克尔逊干涉仪和法布里-珀罗干涉仪的原理，主要部分是两个互相垂直的长臂，每个臂长4000米，臂的末端悬挂着反射镜。管道采用不锈钢制成，直径1.2米，内部真空度为大气压。大功率的激光束在臂中来回反射大约50次，使等效臂长大大增加，形成干涉条纹。引力波会造成光程差发生变化，导致干涉条纹发生移动。

引力波是爱因斯坦的广义相对论预言的一种时空波动，激光干涉引力波天文台设计目标是检测密近双星、超新星爆发、致密星的合并、宇宙弦等天体物理过程中产生的引力波。20世纪60年代美国科学家约瑟夫·韦伯建造了铝制的棒状引力波探测器，试图用谐振原理探测引力波，后来世界各国又陆续建造了一些棒状探测器，但是效果并不理想。1970年代，加州理工学院的莱纳·魏斯等人意识到用激光干涉方法探测引力波的可能性，但是引力波的探测要求仪器的灵敏度达到能够检测长度到为量级的变化，也就是1000米的长度上变化米，相当于质子尺度的千分之一，对技术的要求极其苛刻。20世纪90年代，如此高灵敏度所需的技术条件逐渐成熟。1991年，麻省理工学院与加州理工学院在美国国家科学基金会的资助下，开始联合建设激光干涉引力波天文台。为了降低地震对系统带来的干扰，光学装置安装在结构复杂的防振台上，为降低空气分子热运动的影响，光路中抽成大气压的真空。此外还要在路易斯安那州和华盛顿州建造两个相同的探测器，彼此相距3000公里。只有两个探测器同时检测到的信息才有可能是引力波的信号。

激光干涉引力波天文台于1999年11月建成，耗资3.65亿美元。2005年，激光干涉引力波天文台开始进行改造，包括采用更高功率的激光器、进一步减少振动等。改造之后的探测器灵敏度将提高1个数量级，称为先进激光干涉引力波天文台（Advanced LIGO）。

激光

5000 万公里外看地月

Yan — Sat, 19 Jul 2008 12:56:48 -0700

NASA 的深度撞击宇宙飞船从 5000 万公里之外拍摄了“月球横越地球”的视频，人类从这么远之外看自己还是第一次。这有助于科学家对外星世界的探索，因为适宜外星人居住的地外行星很可能与地球相似。从视频里可以看到地球上海洋区域的太阳闪耀，这个事实提醒科学家，如果在外星球上看到同样的闪耀，就说明可能存在海洋，有生物存在的几率会大很多。

下面的视频中，他们用红外线代替红光，这样子，陆地就明显了。

Link: NASA's Deep Impact Films Earth as an Alien World
via: Solidot

天文爱好者

跳跃的洗发香波

Yan — Wed, 25 Jun 2008 12:37:31 -0700

Scientists of the University of Twente in The Netherlands won a prestigious place in the 'Hall of Fame' of videos about fluid-in-motion. They have made a video of leaping shampoo, in which they explain the so-called Kaye effect. Scientifically interesting but also of great aesthetic beauty!

英国工程师 Alan Kaye 于 1963 年发现的一个现象。如果从高处倒下香波之类黏性液体，下方的表面会突然间喷出一束液体。后来人们发现，这种现象对于 shear-thinning （剪切稀释，谢谢 sandycx）的液体很平常。Shear thinning 指的是某些液体在剪切速率增大的情况下，黏性会变小。像番茄酱，洗发香波，血液之类都属于这类液体。

这种现象肉眼不大容易看到，因为很少持续超过 300 毫秒。

链接：
Wikipedia: Kaye effect
Leaping shampoo and the stable Kaye effect

2009 世界天文年的中文预告片

Yan — Fri, 20 Jun 2008 02:04:03 -0700

2009 世界天文年的中文预告片，繁体版本的。

大屏幕版本

天文爱好者

最早的科学电影

Yan — Mon, 09 Jun 2008 14:26:24 -0700

《新科学家》上一篇文章：Histories: Microscopic stars of the silver screen，介绍最早的科学电影，很有资料价值。文中提到的电影：The Strength and Agility of Insects (1911) 和 The Birth of a Flower (1910) ，点击链接可以看到。

顺便推荐一下 WildFilmHistory，这个关于野生动植物电影的历史的网站。

科技视频