物理学史上的两大误会

物理学史上的两大误会田学文一、卢瑟福溅射不是卢瑟福发现的在科学界，很多人都听说过恩内斯特·卢瑟福所做的著名实验．在这个实验中他发现了原子核。然而．很少有人知道，这个著名的实验是由卢瑟福的同事、德国物理学家汉斯·盖革以及他们的学生思内斯特·马斯登完成的...     

时间、空间与我们

传言在 2 0世纪早期 ,剑桥大学伟大的实验物理学家欧内斯特·卢瑟福 (ＥｒｎｅｓｔＲｕｔｈｅｒｆｏｒｄ)曾经恼怒地说过这样一句话 ,“如果有人在我的实验室里谈论宇宙 ,那么我要告诉他 ,他该走人了。”研究整个宇宙的宇宙学自它诞生之日起 ,就被描述成从表面看来不合情理的推测与随后而至的验证所组成的混合体。爱因斯坦于 1 91 5年创立的引力理论不仅满足了建立一套与他的狭义相对论相容的引力理论的需求 ,而且它还是建立在一个让人无法理解的实验事实之上的———引力场中的所有物体都严格地按照相同的方式下落。凭借其无比的创造力 ,爱…     

趣味科普问答

问:我曾经在富士山上看到过一个非常奇特的现象:一个酷似宽边帽的云“戴”在富士山的头上。我非常好奇,为什么会出现这种现象?它们是否只出现在那些曾经发生过火山的山上,还是在只要有像在富士山这样高的山顶就可能会出现这种现象呢?     

自由夸克理论的弱化

英国卢瑟福实验室已取得大量证据来反对自由夸克存在的理论. 自从第一次提出夸克作为物质的基本构成物以来,物理学家一直在寻找单夸克的证据,但均告无效.理论上认为夸克以三个一组束缚在一起或成夸克-反夸克对存在于质子、中子或π介子等亚原子粒子中.夸克具有电荷,为电子电荷e的分数.这使单夸克容易探测.但大多数寻找这种分数电荷的实验均未成功.一个显著的例外是斯坦福大学W.Fairbank组的实验.他们声称已测到一些微小的磁悬浮的超导铌球上的分数电荷1/3e.但其他组的测量并未观测到在铌或其他金属上有类似的效应.因此推测Fairbank组的结果可能是铌球拾取了钨底板(制备时用)的分数电荷所致. 卢瑟福实验室利用他们的磁悬浮装置和各种样品(包括铌球)作了350次试验,均未观测到任何     

物理中的英雄崇拜

几年前,我曾听过一次演讲,演讲者是布莱克特(Blackett),他发表了一个有关狄拉克(Dirac)的奇特观点,说狄拉克的猜想实际上等于其他人们的确凿无疑的事。对此我感到不适当,在物理中我们对伟大人物不搞英雄崇拜,甚至牛顿也犯过错误的判断。伟大人物之所以卓越在于他们发现的重要,但他们也象其他人一样犯错误。几年来,我发现一些当年在物理领     

SUSY粒子的探测

英国卢瑟福实验室(RAL)正在设计一种探测器用来观测银河“SUSY”粒子。这种粒子是超对称性理论所预期的,但至今尚未探测到。理论上预期这种粒子的质量约为10—1000GeV。很多天文学家认为,充满我们银河系的这种粒子海可能扮演他们说明星系动力学所需要的“丢失质量”的角色。RAL认为这种粒子的质量为30GeV,与体积为1mm~3的纯硅片中的硅原子碰撞可使靶核反冲     

苍蝇与蜜蜂的命运

在美国的康奈尔大学，著名的威克教授曾经做过一次这样的实验———首先把一个瓶子侧放在桌子上，瓶的底部向着光亮的一方，瓶口敞开，然后放进几只蜜蜂。它们在瓶内飞舞起来，朝着光亮的地方飞去，结果当然只能撞在瓶底上。 接二连三的撞击之后，蜜蜂终于发现了自己的徒劳，似乎永远也无法逃离，最后，它们只好认命，奄奄一息地挤在有光亮的瓶底那儿。接着把蜜蜂倒出，仍然将瓶子按原来的样子摆好，再放进几只苍蝇。没过多久，它们一只不剩地全部飞了出来。苍蝇之所以能一阵狂舞之后很快找到出路…     

核世纪——原子核发现百年记

1911年3月,物理学家卢瑟福(E.Rutherford)在英国曼彻斯特文学与哲学学会的会议上宣布,在实验中发现了以原子核为中心的原子模型.同年5月他在<哲学杂志>发表论文,开创了核世纪的新纪元.2011年是卢瑟福发现原子核一百周年.     

在质心系波函数具有近似的SU_8对称的强子结构模型

一、引言 最近实验观察到两个新粒子J和J′,它们显著的特点是质量很大,而寿命却很长,这是以往的强作用粒子所没有的性质。对这种现象的一种可能的解释是引入新的量子数。在文中为了在弱电统一理论中避免ΔS=1的中性流的出现,引入了第四种“夸克”,它带有一种新的量子数,我们称它为C(Charm)荷,并记为C。从结构的观点看,基础粒子就有四种,自然需要引入SU_4对称,由于这些基     

高山寻花记

对于花,我有一些连自己都不敢相信的奇特经历 几年前;当我和几个朋友去高原登山的时候,其中一个突然卧倒在地,目不转睛地盯着地面看了好久,然后慢慢抬起头来,我看见他的眼睛里竟然满含着热泪。我好奇地埋下头并没有看见什么奇异之处;学他的样爬在地上仔细一看,原来他所看的不过是一     

心理信箱

张静老师：您好!我今年15岁了．正在上初中三年级。在刚上初中的时候曾经和一个男孩子要好过，可是不到一个月，他就突然转学离开了学校。我非常伤心。虽然在心里一直记挂他，感觉受到了伤害。     

花卉珍品老虎须

老虎须是一种引人注目的热带雨林植物。之所以叫这个名字,是因为这种植物的花序上有一些细丝状的小苞片,长几十厘米,飘逸下垂,形如胡须,使整个花     

无字书

安安静静,随随便便,东一句,西一句地闲聊,一瓶酒,一些凉菜——那天晚上就是这样的。准确点说,是这样开始的。 “天才的个人发明家在小说里很多,比生活里多得多,”梅可夫用叉子叉着一个小蘑菇,说道。“不过,生活里毕竟还是有的。” 我点了点头。的确,如果生活里根本没有这种人,那么小说的形象又从何而来? “有又怎么样?”我问。 “我的舅舅就是一个这样的天才。”梅可夫表情沉郁地斟满了两个酒杯。“我过去没有说起过他吗?对,没说过。他,你猜怎么着,发明了一部时间旅行机,干,为了你的健康！”     

π介子与原子核

原子核是由什么组成的?也许读过中学物理的人都能回答。那末,你是否对“原子核是由质子和中子组成的”这种答案的精确性产生过怀疑呢?为了说明这个问题,让我们简单回顾一下原子核组成的认识过程。历史的回顾1911年,物理学家卢瑟福在α散射的实验中发现了带正电的原子核的存在.1917年,他又在α与氦核的碰撞实验中发现了质子。当时人们已经知道了质子     

解剖"外星人"是骗局

记得在几年前发生过这样一件事：美国向全世界播放一段约有30分钟的所谓外星人解剖记录片。既然是对外星人进行解剖，那么“外星人”也就成了真实的客观事实。然而，至今没有找到可以佐证的其他任何根据。有人曾经问过我对此事有何看法？我表态：这不可能。问者还与我争论，说美国人不可能给全世界开这么大的玩笑。我说：在科学史上开这种类似的玩笑太多了，难保美国人这次不会作假。事情过去了几年。当然，我也没有把此事当成什么了不得大事，也早已忘却。不久前，两位泡制者终于良心发现，公开承认是他们泡制出来的惊世大骗局。水落石出固…     

几何学的重建者——曼德布罗特

究竟有哪些科学家曾经说过自己的所作所为是具有革命意义的?科学史专家艾·伯纳德·科亨(I.Ber-nard Cohen)查遍了列入发明史的人物,牛顿不曾说过,伽利略不曾说过,弗洛伊德也不曾说过,达尔文和爱因斯坦等其他十六名科学家都没有说过。一个风和日丽的日子里,离我们这个时代最近的一位——B·曼德布罗特,在马萨诸塞州的伍兹赫尔(Woods Hole)登台,准备在海滨科学野餐会上发表演讲,宣传自己的独特的变革。他来到伍兹赫尔海洋绘图学会,由于自己的演讲未被列入日程表有点恼火。当他步入会场时,在前排,二个研究人员正在为《科学美国人》上的“曼德布罗特集合”的计算机图大伤脑筋,那是被列入数学上最复杂对象的一种数字构造。他听着关于自己的介绍(“…在哈佛大学教经济,耶鲁大学教工程,爱因斯坦医学院教生理学…”)。他把麦克风别在自己短袖衬衫的前襟上,信心十足地开始了发言:“每当听到对我以前的工作的罗列,我总惊异于自己究竟是否存在。如果把这些工作看作集合,这些集合的交集肯定是空的。”的确,整整三十年里,曼德布罗特在一些相当不同的领域中从未被接纳过。他始终是个世外人。在一些学科里,他摒弃传统、一反常规地进行探索;并且为发表文章,不得不隐藏自己的最重要的思想。而他自身的生存,则主要是赖于约克郡高地的IBM公司的托马斯·杰·瓦特逊研究中心的同事们的信任。     

关于Zweig规则的中间矢量粒子模型

Zweig规则是强子物理中的一个重要的唯象规则。一些作者讨论了中性矢量介子Zweig规则禁戒衰变是通过某种中间矢量介子(暂称它为O粒子)实现的模型。我们对这种可能性作进一步的探讨。     

从铀放射性发现到同位素的发现(1896—1913)——为纪念α射线和β射线发现100周年而作

从1896年铀放射性的发现到1913年放射性同位素和位移律的发现的18年,是核物理学和放射性化学的奠基阶段,也是人类深入原子内部探索物质变化的第一个阶段.在这一阶段,随着α射线和β射线在1898年的发现,和1899年对β射线及1902年对α射线的物质性的确定,α粒子和β粒子便成了放射性研究的重要工具.其后出现的卢瑟福-索迪元素嬗变qd理论、建立在原子基础上的原子连续性变化的思想、卢瑟福-玻尔原子模型,以及放射性同位素和位移律的发现,每一发展都与这两种粒子特别是α粒子的使用密切相关.经过这一阶段研究,人们才认识到原子不是物质存在的最小载体,认识到不存在物理学原子和化学原子的区别.从这个意义上说,这一阶段革命不唯独属于物理学,也不唯独属于化学,而是整体上属于一门物质科学.     

爱迪生俱乐部

半个鸡蛋的难题 蛋禽品摊档的生意已近尾声,一个卖完鸡蛋的摊主饶有兴趣地讲起他刚刚做完的最后几笔生意,旁边的几个同行听得目瞪口呆,谁也不相信会有这种买卖。下面就请“知力”的读者朋友帮助分析一下事情的经过,从这些奇怪的买卖过程中找出半个鸡蛋的奥妙。 “当时,有一个买主来我这里买鸡蛋,我端起秤问他要多少,他提出一个奇怪的要求:我要你全部鸡蛋的     

先驱核科学家:H.布鲁克丝

一个被卢瑟福誉为足与居里夫人媲美的杰出女物理学家,在历史上被埋没了大半个世纪.这里用披露的现代书信勾勒出她不平坦的一生.反映了一些发人深思的问题.在有关科学发现的记述中,留在人们记忆里的是谁获得声誉而不是谁做了实际工作.然而那些在工作台前埋头苦干的人中有不少成绩卓著的科学家,我们不应忘记他们.海里德·布鲁克丝(Harriet Brooks)就是这些被遗忘的科学家中的一个.她是卢瑟福在麦克吉尔大学的最早的研究生,后来又同汤姆生与居里夫人一起工作过.