方物虛擬化解讀2013年諾貝爾物理學獎
2013年諾貝爾物理學獎授予恩格勒和希格斯,表彰學者提出的有關粒子如何獲得質量的理論。意味著推動了大型粒子對撞機科學模式的持續演進,揭開了質量起源之謎,開啟了先前難以尋覓的宇宙命運推演的參數大門。
現代粒子物理學四種力強力、弱力、電磁力和引力,前三者不允許粒子擁有質量,希格斯機制通過對稱性破缺賦予基本粒子質量,而希格斯場的振動某種意義上說是希格斯玻色子,通常來講,作用產生質量。對現實世界的思考,對生活的熱情,對人類命運的探索同樣是IT人的孜孜以求的質樸精神。下面簡短把物理學和虛擬化做些有趣的類比。
1. 物理學質量獲取與虛擬化進程驅動
理論物理通過觀察分析,推演模型,實驗驗證,虛擬化技術通過基礎架構,軟件實現,功能完善,自外而內的研究方法與自內而外的技術方式在方法論上不矛盾的,質量與進程存在內容上的統一于和諧,科學與技術某種意義上存在跨界發展互補趨勢,遙相呼應。
為什么需要解釋粒子如何獲取質量?宏觀角度看,質量是物質改變速度的制約,是慣性的屬性,引力的度量。微觀角度看,規范場論需要引入傳遞基本力的半整數自旋規范玻色子,如傳遞電磁力的光子,但是質量為零的玻色子傳遞的是長程力,對于弱力和強力一類短程力不適用,困擾力量物理學家許久的疑惑正是,需要解釋清楚獲得短程力的規范玻色子如何獲取質量。“無作用,不質量”。
怎樣賦予虛擬機正常運行?使用者角度看,虛擬機運行是獲取硬件資源的驅動,是自助彈性的前提,是云計算的基礎。技術實現角度看,虛擬機需要在預定的物理資源中運行,使用模式和技術策略托管于Hypervisor,受隔離的文件和配置信息在虛擬機監控器環境下啟動獲得運行,Guest OS的啟動依托于用戶空間上下文環境和底層數據結構與設備枚舉。簡言之,進程驅動虛擬機運行,“無進程,不虛擬”。
2. 希格斯玻色子轉瞬即逝特性與虛擬機生命周期控制
希格斯玻色子與希格斯場的時間互補性,虛擬機生命周期與虛擬機調度的時效關系,在自然界和技術界呈現不約而同的“對稱美”。
物理學需要描繪粒子從哪里來到哪里去。標準模型指出,希格斯粒子需要借助超級粒子加速器獲取巨大的碰撞能量,產生之后會迅速(10-22秒內)衰減為兩個光子,新發現的125GeV粒子符合希格斯玻色子的質量與性質。雖然希格斯玻色子生命短暫,但是希格斯場幾乎“永恒存在”,無法消除,希格斯場的非對稱性存在原因在于處于一種穩定的能級態,即偏離能級為零的最低能級態。
虛擬化中的Guest OS是如何釋放資源的。虛擬機關機完全在可控狀態下進行,內部模式下,Hypervisor通過Tools調用關機線程,關閉GOS中每個進程,最后安全關機。斷電模式下,虛擬BIOS中斷電,類似物理機直接關閉電源。虛擬機的使用是按計劃長期運行的,但是虛擬機的調度卻是幾乎在瞬間完成的,克隆技術和權限分配保障運行。
希格斯玻色子是標準模型中62種基本粒子最后被發現的一種,但人類對物質世界的認識還遠遠不夠,這僅是一個新的開始,虛擬化技術自20世紀60誕生,但在21世紀第一個十年迅速發展。科學與技術,未來的路,都很長。