Probe microrheology的问题

我正在做微流变,往样品里添加probe particles,通过video particle tracking(VPT)方法得到他们的热运动,从而反推样品的dynamics。关于这个反推过程的认真讨论还不多。

一个简单的做法已经众所周知。通过generalized Stokes-Einstein relation (GSE),可以从probe particle的均方位移来计算复数剪切模量。但这一做法的前提也很严格,要求在粒子的尺度样品是均匀和各向同性的。也就是说,通过GSE计算的剪切模量是bulk的性质。而我们希望做微流变的目的往往是去探索偏理宏观bulk的行为,也就往往是GSE不适用的情况。这时,我们要重新问:我们通过微流变技术去研究复杂流体的目的是什么?仅仅是另一种样量用量较少的流变学方法吗?我想更有价值的应该是去研究复杂流体的内部动态不均匀性,研究宏观流动和介观结果之间的关系,所以微流变技术的真正优势应该在于GSE不适用的情况。

VPT技术更多的用于直接track研究对象。例如研究对象本身就是胶体悬浮液,于是track下整个视场内的所有粒子系综的哈密顿量,从而得到各种相关函数。而在probed microrheology中我们track的是probes,要研究的对象则是probes所在的medium。我们也可以说,得到了视场内所有probes的哈密顿量。可是,在GSE不适用的情况下,probe粒子的dynamics如何反映其medium的dynamics呢?我想,也许仿胶胶体悬浮液的做法,仍然对probes的系综进行分析,得到各种相关函数,再去思考probe的关联尺度跟medium之间的定量关系。

于是,我面临着相关函数的计算问题。我之前没有意料到,n点相关函数的计算量是如此之巨大。例如要求N个量的二点相关,就需要O(N2)的计算量。我在网上搜索了一下,有一个叫bond probagation的算法,可以把计算量减小到O(N3/2),另外还有一个基于KD-tree的算法。这些资料都太偏计算机科学了,实在看不懂,只好老老实实地去遍历所有NCn组合。为了表征动态不均匀性,我要计算的是4点相关函数,而且还涉及一系列probe length,样品还有演化时间。在MATLAB尽可能使用矩阵计算之后,仍然需要6个嵌套循环。

这就难怪,为什么4点相关函数的实验结果报道比较少,大多数都是直接报导4点极化率χ4的结果,因为后者是平均量,已经对相关距离进行体积积分了,只表征时间方差。可是,这样表征的就不是空间不均匀性了,不知道为什么4点极化率一直被用来表征空间不均匀性的程度。

现在,4点相关函数还在实验室的电脑中计算着,期待看到它的结果。但等待我的思考的是如何map到样品本身的不均匀性上去。

UPDATE:关于为什么4点极化率χ能表示动态的空间不均匀性,在4点相关函数的计算方法这里已经介绍。

博客(再次)恢复

前两天,我这个博客存放的服务器再次冻结了我的空间,现在已经恢复,而且应该不会再反复出现这种情况了。

上一次恢复,我只是通告了一下。这次我讲一讲来龙去脉,不过有些技术问题我也只停留在外行。

WordPress系统是基于PHP + MySQL的博客系统。PHP是在服务器端运行的代码,有一定的权限,于是就有被病毒感染的可能。WordPress系统的基本安全是依靠登录密码,但也可以被黑客攻破。登录了WordPress之后,可以利用admin的功能编辑主题文件和插件文件,植入病母代码,首先它会破坏被感染的WordPress博客,使其出现广告、乱码甚至无法正常访问,然后在服务器端进行传播,感染共享同一主机的其他用户。

我比较早就遇到这样的问题,所以自己安装了WordPress的安全插件Wordfense Security。但是我的主机服务商BlueHost的观点是,由于用户自己的文件被感染会传染到整个服务器,因此他们必须关闭被感染的用户。而且必须立即关闭,然后才通知用户。所以,我甚至来不及看到我的Wordfence Security插件给我发的报告邮件,空间就被BlutHost关闭了。而Wordfence Security的杀毒功能必须在空间功能正常的情况下实现。我哪怕先把所有文件删掉换成一个通知页都没有机会。

碰到病毒、黑客是难免的,本来就是经常被感染,经常要清除。因此BlueHost的这个先关闭后通知的policy直接使得任何一个网站客户无法正常地向其读者群交待。这不应该是由我们付费用户接盘的不便。BlueHost的回应就是:加钱,购买他们的SiteLock安全服务。

我说:可是我自己并不是缺乏这样的服务,我安装有Wordfense Security,是你们甚至在它给我发警告,我来得及自行采取行动之前,就关闭了我的空间。是你们不让我采取行动,而不是我消极任由病毒扩散。

BlueHost:不好意思,黑客攻击的形势非常严峻,我们必须立即关闭被感染的网站,以保障服务器不会整个被列入搜索引擎或其他相关部门的黑名单。

我说:OK,那如果我不使用Wordfense Security,而是使用你们的SiteLock服务,问题不是同样存在吗,在我被感染和SiteLock通知我处理的空当,你们仍然不得不关闭我的服务,我面临相同的问题,还要多花钱。

BlueHost:SiteLock会直接预防感染,使用这个服务之后你的空间就不会被关闭。

所以,我就明白了,不管是BlueHost是不是想要推销SiteLock服务,我反正只能花钱买个省心。我心想,我文件被感染是确实的(BlueHost应该不会邪恶到为了推销SiteLock故意放毒制造形势吧……),这钱花了就花了。于是,这次我已经把我的套餐升级,多交了一倍的钱,包括了SiteLock服务,因此今后不会再反复被关闭服务了。

现在我明白为什么很多思想和文字也不咋样的博客写手都寻求写专栏和出书了,想要安安静静地维持一个主机空间是需要money的啊,赚点外快至少能帮补一下,出不出名倒是其次。

本文开放评论。

科学是过程 学而不思则罔

科学网的武夷山老师介绍了一篇发表在Nature上的评论。

另外,关于“中国学生听完讲座之后没有人提问”的“弊病”,我有我的看法:

为什么外国学生听完讲座之后爱问问题,中国学生听完之后不太问。很多人喜欢说成是中国某些教育上的缺失。但我观察觉得不完全是。我们说“学而不思则罔”。那些刚听完讲座就提问的,可能怕显得学而不思;我国青年压着不问,就是在这样一种教导下,想避免人给人“罔”的感觉,除非你问的问题有明显的进一步思考的印迹,“有水平”,否则既学应先三思而后问。这只能说是文化差异,都有好处。但这样的话中国学生自然就很不习惯冒险和搞头脑风暴了,创新模式就不同。

我个人就特别不喜欢quick questions、quick answers。要交流来日方长,也有很多途径。