重介子

一核型原子:中子、质子和电子我们现在所知道的物质的原子的结构是由盧瑟福和他的同事所发现的,这是我们人类创造性的想像力的伟大成就之一。根据这种原子结构的说法,一切原子都是由一个中央原子核及其周围的负电子所构成的;我们可以用一百种左右的化学元素来解释我们所知道的各种不同形式的物质,这些化学元素根据原子核的正电荷和其周围的相适应的电子数而各不相同。     

反物质的世界

自然界的每一种粒子在奇妙的镜面世界中，均有一个反物质的伴侣，当两者相遇时，它们会以辐射形式而湮没，物理学家们通过实验已创造出反粒子、甚至已制造出反物质原子。当人们问20世纪最惊人的发现是什么时，很少有人怀疑是德国量子物理学家W·海森堡（WernerHei－senberg）发现的测不准原理。按照他的意见，在本世纪30年代自从预测和发现了反物质，它像魔镜一样已在宇宙中出现。由此我们能看到反物质粒子，每一种均对应了物质世界中的一种粒子，但是许多性质相反或相对映。那么进一步情况会是什么？如果物质粒子接近或碰到其“对映物”…     

反物质与反物质能

基于传统物理学法则,构成世界的每一个基本粒子都具有相应的反粒子.普通原子是由一个原子核及围绕在原子核周围轨道上的若干电子所组成的.反物质具有类似的基本结构,但却是由反粒子组成的.因此,理论上,正常物质与反常物质同时并存.本世纪20年代末Paul Dirac为协调量子力学和狭义相对论而推导出的电子方程式有两个解,并由此预言反物质的存在.1932年发现正电子,1955年发现反质子,1996年合成反氢原子,1997年观测到银河中心附近由反物质形成的粒子云.反物质释放的能量较之核能大十倍以上,而且将是一种洁净能源.反物质能源是否能实现?这是众所关心的.     

小粒子,大神通

<正>自从文明的曙光降临大地,人类便孜孜不倦地探求宇宙内在的规律。面对千变万化的自然现象,人类自古以来就企图用少数几种"元素"来归纳它们。到了19世纪末期,科学家们认为所有物质都是由不可分割的原子组成的。此后,在一段较长的历史时期里,科学家们都认为原子是不可再细分的基本单元。直至人们发现了"放射性"现象。     

地球曾三次变成雪球行星

在几百万年前广阔的冰河世纪,冰川从极地几乎延伸至赤道,整个地球覆盖上冰冻的皮肤。正如科学家所描述的,"雪球地球"的环境条件导致地球成为一个完全不同的星球。"我们谈论的是另一个世界。"美国宇航局戈达德太空研究所的琳达·苏尔这样说道。大陆大小的冰川20世纪90年代早期,科学家发现了好几处罕见的特征,暗示着地球上曾发生过某些寒冷事件。几乎在每一个大陆上都发现了     

生活在物质世界多幸运

世界是物质的 勿庸置疑,我们能够感知的世界是由物质组成.即世界上的万物,从大的星系、星云、太阳、行星,到小的陨石、树木、动物及微生物,均由物质组成.物质则是由分子组成,分子由原子组成,原子内部有原子核与电子,原子核是由中子与质子组成.现在人类发现的最基本物质结构是夸克,即所有物质最终都是由夸克和轻子组成.     

“基本”粒子和高能核作用

人们熟知,所有的物质都是由最微小的粒子即所谓分手和原子所组成。不久以前,人们还认为原子是最小的粒子。原子这个词是由希腊文翻译过来的,它的意思就是“不可分割的”。这个名称应当意味着这样一种粒子,关于它的构造问题是没有什公意义的。当时认为我们周围的物质的无数种分子是由几十种不可变的、不可毁灭的和没有结构的“宇宙建筑的砖头”——原子所组成。但是,关于原子性质的这种形而上学的观念已被科学所扬弃。首先是建立了各种元素的原子的性质问的联系——有名的门捷列夫元素周期系。这样一个系统的存在就表明了,在各种类型的原子间存在着一种关系,这个关系在某种形式上反映出这些原子的内在的本质。以后,又发现了基本电荷的粒子——电子,它的质量几乎比最轻的原子——氢原子的质量小二千倍。这时人们弄清楚了,电子是原子的组成部分之一。     

寻找迷失的热带槌鲸

一个世纪以来,人类已经使很多物种从地球上永远消失了。对于科学家来说,每发现一个新的物种,多少可以减少一点我们对人自然的负罪感。本文作者——一位鱼类生物学家以毕生精力研究世界各大洋中的鲸类,最近他终于寻找到一种已迷失多年的鲸鱼。     

基本粒子的对称性、内部结构和相互作用

引言物质结构问题一直是物理学的一个中心问题。十九世纪的原子的发现,使人们对于物质的微观结构的认识跨进了一大步。以放射性物质的发现为先导的近代物理的发展,又进一步揭示出原子的内部结构。按照近代物理所揭示的图象,所有原子都是由原子核和围绕着原子核运动的电子组成的,而各种原子核又是由不同数量的质子和中子相互结合而成的。人们称质子、中子和电子等为“基本粒子”或“原始粒子”,认为这些粒子是组成所有物质的最原始的单元。近年来,人们利用高能加速器,产生了各种类型的基本粒子,数目达到五、六十种以上,并且可以按照类似于原子周期表的方式     

月球采矿

20世纪以来,人类对能源无节制地开发,消耗了越来越多的能源,从而形成能源危机。能源的过量消耗,从根本上限制了地球上的50亿人的生活标准、公共卫生、社会福利和政治稳定。特别值得注意的是,在21世纪,世界人口将可能达到100亿。仅就电力资源而言,目前的水平远不能满足需要。为了解决能源的严重不足,除了有计划地开发地下的煤炭和石油及天燃气外,应该着重开发水力、风力、太阳能和核能等。寻求价廉、干净的新的核能源是发展核电站的一个重要方向,为此有识之士把目光投向了月球上的氦—3。氦是地球上普遍存在的第二种最简单的元素,其原子由2个质子、2个中子和2个电子组     

IBM用原子打造世界最小电影

<正>美国国际商用机器公司(IBM)于5月1日宣布,该公司利用宇宙中的微小粒子——原子,塑造了一个男孩形象,制作了一部世界上最小的电影,并已获得吉尼斯世界纪录认证。这部电影名为《男孩和他的原子》,描绘了一个男孩与原子一起跳舞和玩耍的情景。男孩的线条轮廓由一个个原子排列组成。尽管这部电影时长不过90秒,     

其本粒子家族

大约在公元前450年,古希腊的哲学家德谟克利特,提出世界上一切物质都由一些基本的微小颗粒组成,并把这些微小颗粒取名为原子。现在大家知道,原子并不是物质的最小单元,还可以继续分下去,原子是由原子核和电子组成的。三十年代又发现,原子核是由质子和中子组成的。此后的十多年中,人们设想,所有的物质都是由电子、质子和中子这些最小单元组成的。于是,人们把这种最小单元叫做“基本粒     

同源区DNA顺序的结构和功能——发育遗传学研究的一个新进展

一个生命体是一个等级式的组织结构,由已知的最小的亚原子粒子开始,逐级构成了原子、分子、大分子、细胞器、细胞、组织、器官,最后成为完整的机体。拿我们自身来说,一个人体有神经、肌肉、骨胳、呼吸、消化、内分泌、血液循环、泌尿、生殖和感觉等器官或器官系统;每一器官行使一定的功能,分别由许多种特定的组织和细胞所构成,一个成年人体     

11个物理难题牵涉的11种基本粒子

什么是暗物质?什么是引力?为什么宇宙如此平滑?这些谜题中每一个都含有一种粒子。在上世纪30年代末,诺贝尔奖得主伊西多.拉比(Isidor Rabi)得知发现了较重的电子,他为此问道"是什么原因造成的?"在过去的四分之三个世纪里,他曾多次重复这个问题。我们现在知道,困扰拉比的μ子是仅依照其质量不同而分的三个类电子的粒子家族之一。     

太空中的可疑分子

星际气体和尘埃在银河系内的分布是很不均匀的,有的地方很稀薄,有的地方却很稠密。最有趣的是,本世纪以来,天文学家运用光谱学在稠密的星际气体尘埃云里,发现了许多化合物的分子,到1980年止,已发现有55种之多,其中有12种是无机分子,43种是有机分子。有机分子大多由3至9个原子组成,个别的由11个原子组成。在太空中竟有这么多复杂的有机物存在,使科学家们感到非常吃惊。     

名词卡片

血红蛋白：高等生物体内负责运载氧气的一种蛋白质(缩写为HB或HGB)，是使血液呈红色的蛋白。血红蛋白由四条链组成，分别是两条α链和两条β链，每一条链有一个包含一个铁原子的环状血红素。氧气结合在铁原子上，被血液运输。     

从元素到生命

璀璨的繁星打造了我们这个五光十色的世界,这其中就包括我们自己。我们身体中的每一个原子都要么是恒星内部核聚变的产物,要么是两颗恒星相互碰撞的结果。每当美国印第安纳州立大学的天文学家凯瑟琳·彼拉奇奥斯基（Catherine Pilachowski）使用望远镜观察星空时,她都能看到那些正在走向死亡的红巨星,还有爆炸后的恒星残骸。彼拉奇奥斯基很关注这样的天体,因为她知道,它们与自己有着无法分割的关联。人体中的每种物质都来自于某种元素,这些元素由恒星制造。我们每天必需的食物和日常用品,     

首次测量人造原子与天然原子之间的键

正当量子围栏和原子力显微镜(AFM)探针尖头的原子形成键时,微观和介观尺度相遇。德国科学家发现,量子围栏(可用作人造原子的合成圆圈形纳米结构)能与位于原子力显微镜探针尖上的原子形成非常弱的化学键。德国雷根斯堡大学物理系教授、领导此项研究的弗朗茨·吉西布尔(Franz Giessibl)表示:"这是我们第一次通过实验验证由这种人造原子形成的化学键。"与天然原子一样,人造原子具有固定数量的离散电子态电子。1993年,一个美国科研团队第一次向世界展示他们的量子围栏——由放置于铜表面的48个铁原子组成的圆圈。     

门捷列夫和化学元素周期律

“门捷列夫……完成了科学上的一个勋业,这个勋业可与莱维利叶推算尚未知道的行星(海王星)的轨道一事媲美.”这是恩格斯对门捷列夫发现元素周期律所作的评价.整整一个世纪过去了,门捷列夫的化学元素周期律,经过后人的不断发展而更臻于完善.今天,我们学习化学,研究化学时,元素周期律仍然具有指南作用.     

走向生物技术世纪

20世纪是物理学的世纪。在这个世纪，我们分裂了原子，使硅变成了微处理动力。现在是吗钟欢迎对世纪──生物技术世纪的时候了。正如1897年发现电子对对世纪具有开创性意义一样，21世纪的种子是在1953年开始萌发的。当时，詹姆斯·沃生（JamesWatson）脱口而出告诉他的合作者弗兰西斯·克里克（FrancisCrick），4种核音酸顺序成对配合构成的DNA分子，携带着具有自我复制功能的遗传密码。现在，我们离人类历史上最重大的突破之一：彻底阐释人类基因组，阐释我们的DNA中由30亿个化学组编码排序而成的10万多条基因，只有短短的几年时间了。…