即将启航的“太阳光帆”

科学家推出“光帆”新计划 美国行星学会一直致力于研发太阳光帆，它是一种被太阳光子推动的新型太空船。2009年11月，美国行星学会宣布说，他们将于2010年底之前发射一艘名为“光帆一号”（LightSail—1）的实验型太阳光帆太空船。根据行星学会的描述，“光帆一号”是一艘实验型的小型“太阳光帆”，也是他们计划发射的三艘系列“太阳光帆”的开篇之作。     

风帆三轮车

“风帆三轮自行车”是目前世界上风力和脚踏两用的一种新型的车子。它由美国哥尼沙公司制造。在强风中每小时行驶45至50里路程,在一般正常情况下,可靠风航行1至2小时。由于它有三个轮子,所以行驶时稳定性相当好。不仅这辆车子在有风的情况下可以挂帆行驶,而且在没有风的情况下照常可以用脚踏行驶。     

太空杨帆

无需燃料，也不用火箭作推力，仅凭一张帆，太空飞船就像帆船一样帆航行在浩瀚的太空——这听起来不可思议，但却并非科幻。     

帆水母

图片中的它和水母是近亲，但其“游泳”方式十分特别。它就是帆水母，系水螅虫纲、管水母目、帆水母属中的唯一品种。在水母界，它的背部长有独一无二的帆状结构，使其旅行完全取决于风向和洋流。它的浮囊体呈青蓝色，背上的“小帆”无色透明。就像帆船一样，它背上的帆也是利用风力或海流推动，从而使它漂浮于海面。其实，帆水母的数量还是比较多的，但它的生活细节却鲜为人知。其独特的生理结构令许多海洋学家为之着迷，却又备感困惑。     

直挂云帆济沧海 —漫话帆与奥运帆船赛

唐宋诗词中的帆 谈到帆,人们就会想起一句口头常用于美好祝愿的成语：“一帆风顺”。挂上帆,遇顺风,则能更快航行,平安到达目的地。     

奥林奇那星(下)--"飞天:一个女宇航员的故事"系列之一

恒星际光子飞船“泰坦神”号利用的是脉冲式的光子湮灭推力,它是在一个时代即将结束时建造的,这个时代被电视评论员称之为“失策的相对论法”时代。这个称呼是尖刻的,但是很遗憾,也是相当准确的。 到了22世纪初,头几个国际联合公司开始建造功率强大、航行可靠的宇宙飞船。与金星、火星和“矿产奇迹之星”——水星建立了定期     

阈值光电子-光离子符合技术及其在分子的同步辐射光电离研究中的应用

光电离方法是研究原子、分子和团簇的能态、结构及动力学性质的重要工具和手段之一。光电离实验是研究实验中出现的3种粒子即吸收的光子、产生的离子和出射的电子的相互关系。研究入射的光子和出射离子关系的技术主要有:四极质谱、飞行时间(TOF)质谱、扇型磁场及电场和磁场相结合的Wien-filter方法等,测定特定质量的离子计数强度随入射的光子能量变化的关系,获得光电离效率曲线(PIES)。分析入射的光子能量和出射电子的动能的关系,可分为两种主要技术:一种是固定入射的光子能量,分析出射电子的动能,即目前广泛应用的光电子能谱技术(PES);另一种方法是改变入射光的波长,研究当入射光子能量等于分子电离阈值或某一个态的阈值能量时产生的零动能的光电子,由此获得阈值光电子谱——TPES。阈值光电子和同一事件的光离子符合获得阈值光电子-光离子符合谱(TPEPICO)。符合技术实际上是研究同一电离事件3种粒子的关系,广泛用于离子-分子反应和解离动力学。     

开创太阳学新时代的帆船

善于缝制快速帆船的船帆曾经是我们的骄傲。今天只有仍在航行的运动帆船或教学帆船的船帆还是手工缝制的。近10年来,海上又出现了使用由电子计算     

使用光清洁牙齿

日本京都公司发明一种太阳能牙刷,取名为“太阳微笑”。它是使用阳光或房间里的光取代牙膏清洁牙齿。用一个类似铅笔芯的二氧化钛埋在牙刷的塑料柄中。刷牙时,一旦光接触到半导体,它就会发射电子,接着这些粒子在毛和牙齿周围的水中产生     

量子迁移速率在减熵过程中的作用

考虑一个粒子——光子混合系统。设各粒子间作用微弱,可以不计。粒子间则相互可区分。因为粒子在其量子能级上迁移时,总是伴随着光子的吸收或辐射,因此必须将粒子与光子一起考虑。 我们将热平衡态或非平衡态看作由系统边界加给系统的某些约束所造成。令这些约束为,它们能以下列数式表示     

粒子的电荷量可变与光子物质化的推测

电子的电荷随能量而改变，带电粒子在高能短距离下的相互作用强度可达强相互作用强度。光子物质化是光子通过不同强度的电磁场耦合而成有质量及其他性质的粒子。     

自然界的力

人们现在已最终发现了W和Z粒子,于是许多通俗报刊便连篇累牍地发表文章,论述自然界的四种基本的力及“传递”这些力的奇妙粒子。它们是古老的引力(由尚未被发现的引力子传递)、电磁作用力(由光子传递)、强相互作用力(由胶子传递)及弱相互作用力(由Z及W粒子传递)。曾读过一篇这类文章的一位朋友直言不讳地承认他如看天书,字字不得其解,“真希望有人能用我绊了一跤时可感触到     

一个满足SU(6)对称性的基本粒子模型

最近在SU(3)基础上提出的SU(6)对称性,进一步解释了基本粒子的一些重要的性质。和过去Wigner所提出的原子核结构的SU(4)模型相对应,SU(6)对称性可以看作是在三种基础粒子(夸克quark)之间只存在有Wigner力和Majorana力的后果。这两种力不会改变基础粒子的自旋,因此每个基础粒子的两个自旋态可以看成是两个独立的粒子,三种基础粒子就可看成六种独立的粒子,这样构成了SU(6)的六个基底。和Wigner的原子核模型一样,这个SU(6)模型必然是一个非相对论的模型。最近Salam等人把SU(6)群推广到相对论的(?)(12)群,但是他们发现相对论基础粒子的自由拉     

更加安全的量子密码技术

在IBM的华生实验室里,量子计算领域的创始者之一班奈特根据量子力学的原理,正在发明一种新的加密技术———量子密码技术,这一技术将使未来的密码使用更安全。在这个实验里,他们让光子在一个昵称为“马莎阿姨的棺材”的光密盒里走了30厘米。光子振荡(偏振化)的方向,代表一连串量子位里的0与1。量子位是构成密码的“钥匙”,可以对信息加密或解密。窃听者之所以刺探不到“钥匙”,是由于海森堡的测不准原理——这是量子物理的基础之一。当我们在测量量子态的某个性质时,会使另一个性质受到扰动。在量子密码系统里,任何窃取者在偷看光子束时都…     

光是什么,是波还是粒子

“上帝说要有光,于是就有了光”。光与人类的生活息息相关．却令人感到既熟悉又神秘。“光到底是什么”？人类自从有意识之日起,就一直在思考和探索这个问题。经过上千年的思索,人们基本上有了结论．光既是粒子也是波。具有波粒二重属性。但这是人们在经典世界观察光得到的结论。笔者最新的实验结果表明,光不仅仅是以粒子或者波的状态存在这么简单,还存在用经典世界的语言无法描述的量子状态,究竟能看到什么取决人们选择哪种角度去观察它。这个发现使得人们对于“光是什么？”这个问题有了新的见解。     

帶电粒子加速器的种类特性和用途

一总论 (一) 加速器应用的一般介紹 “帶电粒子加速器”是用人工方法使带电粒子受电磁场作用而加速达高能量的裝置,一般簡称为“加速器”,其用途很广: 1.首先在原子核物理领域,常要求从加速器中得到高能粒子作为核彈去轟击各种原子核。主要进行的工作有以下三方面: (1) 核反应工作; (2) 核結構問题的研究; (3) 核力問題的研究。通常作为核彈的粒子有五种:a(氦核_2He~4),d(重氫核_1H~2)、p(氫核_1H~1)、中子(_0n~1)和光子(γ)。后兩种核彈不帶电,虽不能直接由加速器获得,但可以通过帶电粒子的核反应間接地得到。例如氘核与氘核作用放出中子,电子射綫遇到其他物質則放出γ射     

真空“火花”的探测

现在理论物理学家们都认为真空有复杂的结构,根据量子力学和量子场理论提出了许多关于真空的概念。一般认为真空是可以极化的虚粒子的凝聚体,并不断地进行着无规则的涨落。这种虚粒子不仅是理论上的概念,而且包含着可以直接观测到的效应。表现在电动力学方面的效应,熟知的有:①原子和原子核的自发辐射就是虚光子气的涨落效应;②卡西米尔效应可用真空虚粒子的概念来解     

海上“光轮”是何物

海洋,这个神秘的世界,自古至今流传着许多神奇的故事。其中,海上"光轮",就是一个令人难解的谜。早在1848年,在英国的一个科学协会的会议上,有人讲述了航行中遇到的奇怪事件:一天,英国帆船"丘克吉斯"号在印度洋航行。忽然,人们看见两     

现实版“光剑”:新固体光形式初现

科学家意外发现了一种全新的物质形式,它的工作方式与电影《星球大战》里的光剑相类似。如何形成一组物理学家正在研究光子并试图将这些粒子结合形成分子。这种分子的特性类似于光剑,主要是通过移动固体里的光粒子,与其他任何已知的物质都不相似。这项结果是由美国哈佛大学物理学教授米哈伊尔·卢金和麻省理工学院的物理学家教授弗拉丹·卢勒狄克教授共同发现的,他们当时正试图冲击光子穿透铷原子云。随着光子进入电子云,卢金说道,它的能量激活了沿途     

光帆2号奔向太空

正美国行星学会的第二艘太阳帆,将尝试用阳光作动力穿越太空。美国天文学家卡尔·萨根一直梦想驾乘由太阳光推动的风帆(简称光帆或太阳帆)环游太空,从我们的太阳飞向另一颗恒星。如今,由奈比尔担任首席执行官的美国行星学会,希望运用一颗鞋盒子大小的人造卫星来帮助萨根实现梦想。迄今为止这类太阳帆只测试过几次,但太阳帆有朝一日真的有可能搭载飞船抵达其他行星,甚至抵达其他恒星系统。