气候模式的物理性质

气候是一个大尺度现象,其中涌现出许多小尺度物理系统的复杂相互作用;尽管研究的现象很复杂,气候模式仍令人叹服地成功运行着。为此,美国航空航天局(NASA)戈达德空间中心的加文·施米特(Gavin Schmidt)今年1月在《今日物理》撰文谈——     

随风而来的沙漠化

沙漠化不仅是生态环境问题中的研究热点,也是社会所关注的重点,数十年来,甚至进入政治层面,成为各国政府、相关国际组织和学者争论的焦点.本文回顾了沙漠化概念的发展历史,从地球科学的角度叙述了沙漠化物理过程研究所取得的进展,讨论了风沙活动对沙漠化产生、发展以及逆转过程的影响机制,提出拓展沙漠化研究区域和研究视野,将沙漠化看作一个复杂的系统,在地球科学和生物科学等方面进行有机结合,对沙漠化过程作全方位解析的建议.     

高中物理图像“面积类”应用题赏析

文章着重介绍一种能直观、形象地描绘物理规律、解决物理问题的方法一图像法，从图像的“面积”所舍物理意义入手，阐述图像面积在中学物理中的多方应用。     

从凝聚态物理到医学物理（下）——我在美国学习、工作的感想

向医学物理进军　　 80年代末 ,苏联解体 ,美国的政治经济布局发生了很大的变化 ,大幅度削减材料科学和基础物理理论的研究 ,此时 ,物理学界出现了“僧多粥少”的局面。《当代物理》 (PhbsicsToday)上曾登过一篇文章 ,说一个没有研究所的普通四年制大学有一个教授缺位 ,竟有 70 0多位博士应聘。大批博士失业 ,或者转行到华尔街去解与股票金融有关的微分方程。我当时经过仔细的市场调研 ,认定了“医学物理”是一门大有前途的学科。医学物理由物理界老前辈伦琴、居里夫人、贝克莱等首创 ,现在已发展成一支千人大军。现在在美国 ,凡是要利用医…     

时空对称性经典物理之美学精粹

相对论乃时空对称性探索的结晶；它与量子论，是二十世纪初叶起始的现代物理学之两大理论支柱。然而，相对论依然属于经典物理的范畴。经典物理理论与量子理论的主要区别在于：前者为时空模型理论，后者并非。二十世纪之前建立的各个经典物理理论是时空模型理论，而二十世纪前期建立的相对论动力学、相对论电动力学、相对论引力论、相对论宇宙学亦然如此。爱因斯坦揭示了时空对称性、披露了时空的动力学机制，遂使经典物理登峰造极；无疑，相对论是标示经典物理最高理论水准的丰碑。同时，相对论也提高了经典物理的审美价值；时空对称性，正…     

层展论的旗手——菲利普•安德森

文章综述了理论物理学家菲利普?安德森的生平和科学成就。安德森的科学工作既紧密联系实验又有深刻的普遍意义。他对凝聚态物理有很多方面的具体贡献，如确立了一些核心概念或者范式，特别是对称破缺。他建议用对称性自发破缺解决粒子物理领域杨-米尔斯理论中的规范粒子质量问题，而他在自旋玻璃方面的工作对生物学和计算机科学也有影响。 安德森在层展论（笔者译自emergentism）的崛起中居功至伟，他强调高层次物质的规律不是低层次规律的应用。笔者认为还原论和层展论是硬币的两面，相辅相成。     

物理学中科学美学旨意的升华（上）

本系列章已论述过的课题，其要点大多涉及现代（理论）物理中的美学蕴含。其实，它的渊源主要在于以牛顿力学为核心的近代经典物理；甚至可将其追溯到古代以至中世纪的自然哲学和科学化。一般认为，牛顿是近代经典物理的代表，爱因斯坦是现代物理——包括现代经典物理和量子物理——的代表。     

超弦与宇宙学

超弦理论从1960年代末到今天已经有30余年的发展历史了，其间经过了几个转折，如今弦论已成了最流行的量子引力理论。寻求一个量子引力理论，应该看作弦论在1970年代中期“复兴”的主要原因。当然，由于研究弦论的学者大多数是研究粒子物理出身的。所以他们同时也很重视弦论与其他相互作用的统一。在所有研究量子引力的理论中。弦论似乎是唯一可以用来统一所有相互作用的理论。     

非线性物理撷美

美哉,线性物理;而非线性物理,似更不乏撷美处。迄今物理学的主要理论构筑(除20世纪之前的诸多经典理论外,还包括狭义相对论、量子力学等)都是线性的。线性物理理论的美学特征,诸如简洁、清晰、对称、和谐、自洽、统一、完备等,皆为人们所赞赏和愉悦。而非线性物理理论,亦有明显     

量子世界,神奇得难以捉摸

<正>爱因斯坦曾说:"理论的真理在你的心智中,不在你的眼睛里。"与人们熟知的世界截然不同,自然界微观领域其实是个常人难以理解的量子世界。在量子世界中,经典物理规律已经不再适用,取而代之的是量子物理。不知是死是活的"薛定谔猫"、不知光子通过左缝还是右缝的双缝衍射实验,就是对量子物理奇特规律的绝佳描述。     

思维，物理学科重要一节

物理学的研究，无论是概念的建立还是规律的发现、概括，都需要思维的加工，与一般的思维过程相比较，在共性之中，物理学科的思维又有其个性。对这种个性的准确了解和把握，有助于加强物理教学中的针对性和灵活性。     

空间技术的现状及其发展

空间技术的现状及其发展中国科学院空间科学与应用研究中心博士后马振国１前言空间技术是５０年代以来迅速发展起来的新兴科研、开发与应用一体化领域，其科学体系是空间物理、地球物理、大气物理等学科的交叉与溶合，研究对象是日层—磁层—电离层—大气层空间耦合系统，...     

高中物理图像"面积类"应用题赏析

文章着重介绍一种能直观、形象地描绘物理规律、解决物理问题的方法--图像法,从图像的"面积"所含物理意义入手,阐述图像面积在中学物理中的多方应用.     

用类星体光谱检验物理常数是否随时间变化

物理学中的一些基本常数(如光速C、普朗克常量h、万有引力常数G、精细结构常数α等)对于物理学理论的建立有着根本性的影响。这些常数之所以被看作“常数”，依靠的是经验，即实验和观测结果，而无法从理论上证明这些常数一定不能随时间或空间发生变化。     

评统一进化理论──与陈继明先生商榷

从生物进化的角度出发，对陈继明先生的统一进化理论进行了评述．该理论从嫡增原理出发，试图用微观粒子的运动规律将物理进化、生物进化和人类的发展统一起来．但在将微观粒子多样性理论应用于其他系统时，忽略了包括生物系统在内的各系统本身的结构与运动特性；在把生命及其支持系统抽象为微观粒子时，又忽略了系统内部各组分之间和系统与外部环境之间的相互作用．根据其理论，动力学选择将导致系统进化速率随时间推移而增加．但是，这些与自然界中存在的进化事实不相符合．生物界和人类社会是复杂多样的，其进化不能简单地等同于物理系统的进化；生物多样性不是生物进化的动力和原因，而是进化的结果．此外，阐述了现代综合进化论的基本原理，指出了其他学科的理论与方法在运用于生物和人类进化领域时应注意的问题．     

非平衡态统计物理原理新进展

提出了一个新的非平衡态统计物理基本方程以取代现有的Ｌｉｏｕｖｉｌｌｅ方程，这就是６Ｎ维相空间反常Ｌａｎｇｅｖｉｎ方程或其等价的Ｌｉｏｕｖｉｌｌｅ扩散方程。这个方程是时间反演不对称的。它表明，统计热力学系统内的粒子运动形式同时具有漂移扩散二重性，统计热力学的运动规律虽受动力学制约，却不遵守Ｎｅｗｔｏｎ动力学方程，而其本质则是随机性的。粒子的随机扩散运动虽是宏观不可逆性的微观起源。由这个基本方程出发，     

断裂系统形成机制：来自物理模拟实验的新启示*

 由于断裂系统的形成大多与大变形构造过程有关,故从小变形岩石力学实验归纳得到的库仑破裂准则及相关的安德森断层模式,并非总能对其形成机制给予合理的解释。物理模拟是一个十分有用的方法,可为我们提供一些新的启示：许多原先认为具有复杂形成机制的断裂系统,其实可以是简单构造变形过程的产物,也无需复杂的动力学机理解释。本文通过一些伸展、挤压和反转这三类常见构造的典型研究实例,以展示物理模拟实验所能带给我们的有关断裂系统形成机制的新启示。     

纳米晶体材料的有效弹性模量与界面效应

纳米晶体材料的很多性质与界面效应有关，从材料的微观结构特点出发，研究界面对材料的有效弹性性质的影响，首先，将纳米晶体材料看作一种两相复合材料，基体是具有不规则原子结构的界面相，夹杂是具有理想晶格的晶粒相，用Mori-Tanaka方法给出了有效模量的表达式，进而用应变梯度弹性理论，通过对纳米晶体材料的代表性胞元的分析，考察了应变梯度对材料变形行为的影响，分析了界面效应影响材料性质的两种微观物理机制，其一是界面相不规则原子结构的软化效应，其二是界面附近边界层存在引起的硬化效应。     

瞄准信息电子技术的物理学研究

物理学在20世纪的自然科学发展中起过带头作用,在今天以及下一个世纪,它将仍然是一门作常活跃和充满生机的学科。物理学的研究领域非常广阔。有一类是以认识自然为目的的非常基础的研究,或将它称作为"纯粹物理（PurePhysics）",如探索宇宙起源和发展的天体物理、研究基本粒子奥秘的粒子物理学等。为了建立大统一理论、超弦理论、寻找夸克等,需要配备超导超级对撞机、哈勃望远镜、月球和行星探测器等等,这些大科学尽管有着极其深刻和长远的意义,但耗资巨大,不是发展中国家所能负担的。另一类物理学研究则与经济发展有着极其密切的联…     

哥本哈根学派量子论思想刍议--学习《哥本哈根学派量子论考释》偶得

20世纪，往往称作物理学的世纪；21世纪，或许可称作物理学应用的世纪。对于前一句话．即指物理学的世纪，乃以两个伟大的理论——相对论和量子论为标志；凭借现代物理的这两大理论支柱的建树，以及20世纪以前的经典物理理论的广泛应用，一场现代科学技术革命全面而蓬勃地展开。笔