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方物虚拟化解读2013年诺贝尔物理学奖

作者:小木木出处:IT专家网2014-01-06 17:43

  2013年诺贝尔物理学奖授予恩格勒和希格斯,表彰学者提出的有关粒子如何获得质量的理论。意味着推动了大型粒子对撞机科学模式的持续演进,揭开了质量起源之谜,开启了先前难以寻觅的宇宙命运推演的参数大门。

  现代粒子物理学四种力强力、弱力、电磁力和引力,前三者不允许粒子拥有质量,希格斯机制通过对称性破缺赋予基本粒子质量,而希格斯场的振动某种意义上说是希格斯玻色子,通常来讲,作用产生质量。对现实世界的思考,对生活的热情,对人类命运的探索同样是IT人的孜孜以求的质朴精神。下面简短把物理学和虚拟化做些有趣的类比。

  1. 物理学质量获取与虚拟化进程驱动

  理论物理通过观察分析,推演模型,实验验证,虚拟化技术通过基础架构,软件实现,功能完善,自外而内的研究方法与自内而外的技术方式在方法论上不矛盾的,质量与进程存在内容上的统一于和谐,科学与技术某种意义上存在跨界发展互补趋势,遥相呼应。

  为什么需要解释粒子如何获取质量?宏观角度看,质量是物质改变速度的制约,是惯性的属性,引力的度量。微观角度看,规范场论需要引入传递基本力的半整数自旋规范玻色子,如传递电磁力的光子,但是质量为零的玻色子传递的是长程力,对于弱力和强力一类短程力不适用,困扰力量物理学家许久的疑惑正是,需要解释清楚获得短程力的规范玻色子如何获取质量。“无作用,不质量”。

  怎样赋予虚拟机正常运行?使用者角度看,虚拟机运行是获取硬件资源的驱动,是自助弹性的前提,是云计算的基础。技术实现角度看,虚拟机需要在预定的物理资源中运行,使用模式和技术策略托管于Hypervisor,受隔离的文件和配置信息在虚拟机监控器环境下启动获得运行,Guest OS的启动依托于用户空间上下文环境和底层数据结构与设备枚举。简言之,进程驱动虚拟机运行,“无进程,不虚拟”。

  2. 希格斯玻色子转瞬即逝特性与虚拟机生命周期控制

  希格斯玻色子与希格斯场的时间互补性,虚拟机生命周期与虚拟机调度的时效关系,在自然界和技术界呈现不约而同的“对称美”。

  物理学需要描绘粒子从哪里来到哪里去。标准模型指出,希格斯粒子需要借助超级粒子加速器获取巨大的碰撞能量,产生之后会迅速(10-22秒内)衰减为两个光子,新发现的125GeV粒子符合希格斯玻色子的质量与性质。虽然希格斯玻色子生命短暂,但是希格斯场几乎“永恒存在”,无法消除,希格斯场的非对称性存在原因在于处于一种稳定的能级态,即偏离能级为零的最低能级态。

  虚拟化中的Guest OS是如何释放资源的。虚拟机关机完全在可控状态下进行,内部模式下,Hypervisor通过Tools调用关机线程,关闭GOS中每个进程,最后安全关机。断电模式下,虚拟BIOS中断电,类似物理机直接关闭电源。虚拟机的使用是按计划长期运行的,但是虚拟机的调度却是几乎在瞬间完成的,克隆技术和权限分配保障运行。

  希格斯玻色子是标准模型中62种基本粒子最后被发现的一种,但人类对物质世界的认识还远远不够,这仅是一个新的开始,虚拟化技术自20世纪60诞生,但在21世纪第一个十年迅速发展。科学与技术,未来的路,都很长。

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关键词:方物,虚拟化,诺贝尔物理学奖,基础知识

责任编辑:周钜翔

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