物理学中11个最大未解问题（续）

在超高温度和密度下，物质存在新的状态吗? 在极端能量条件下，物质要经历一系列的变化，原子会分裂成它们的最小组成单元。这些组成单元是被称为夸克和轻子的基本粒子。就我们所知，这些基本粒子不会再分裂成更小的部分了。夸克非常喜好群居，人们从未看到过单个的夸克。相反，它们会与其     

探索中的五夸克粒子及其在原子核中的束缚态

多少世纪来，人们一直在为探索物质的基本组成而不懈努力着，从最原始的哲学意义上的“原子”到有一定科学依据的分子、原子，从质子和中子的发现到夸克和轻子的探测，等等。随着探索方法和实验手段的空前发展，随时都可能有惊人的新发现。例如，质子和中子再也不像以前人们认为的那样是不可分的点粒子，在高能电子与核子散射实验过程中，已明显地“看到”了核子的内部结构：组成它们的是夸克，由胶子传递的强相互作用把夸克“粘结”在一起。     

物理学中11个最大未解问题

(续上期 )在超高温度和密度下 ,物质存在新的状态吗 ?在极端能量条件下 ,物质要经历一系列的变化 ,原子会分裂成它们的最小组成单元。这些组成单元是被称为夸克和轻子的基本粒子。就我们所知 ,这些基本粒子不会再分裂成更小的部分了。夸克非常喜好群居 ,人们从未看到过单个的夸克。相反 ,它们会与其他夸克结合形成质子和中子 (每个质子由三个夸克组成 )。进一步 ,它们会与轻子 (比如电子 )结合形成整个原子。例如 ,氢原子就是由一个质子和一个绕着它运动的电子组成的。接下来 ,原子会与其他原子结合形成分子 ,比如Ｈ2 Ｏ (水分子 )。随着温…     

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.     

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     

宇宙的归宿

许多科学家相信,宇宙形成于一次巨大的爆炸。当从这次爆炸中释放出的能扩散时,它就冷却化为各种物质,成为恒星、行星等。一般认为,作为组成世间万物的基本物质,原子是不会消失的,因为一旦它们消失,地球乃至整个宇宙将不复存在。但有很多科学家相信构成原子的基本颗粒——质子确实会消失,它们会爆炸成为更轻的微粒,转变为能。质子若以这样的方式衰变,就意味着在遥远的将来宇宙间的万物都将化为乌有,仅仅只有能存在。换句话说,宇宙有一个末日。     

建立《太极基本粒子》学说刍议

质能互易宇宙生，粒表质时点点清，力起如波层层浪．人智经验科学兴。一、导言：“夸克非最小，还可向内剥”1996年2月7日笔者读到《纽约时报》的一则通讯，要旨如下；在芝加哥费米实验室庞大的粒子加速器工作的科学家报告说：“长久以来被认为是原子里最简单的结构成分‘夸克’（quark），可能是由更小的物质构成，并有其自己的内部结构”。费米实验室的报告是大约450名物理学者、工程师和技术人员操作该室中一台撞击探测器（ColliderDetector）所得的结果。该研究小组用了4年时间，收集并分析资料后，才于2月7日宣布上述发现的。如果未来…     

“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。     

中国高能物理实验在世界的地位

高能物理实验是粒子物理实验在今天的名字。人类科学研究的三大任务是：物质结构、天体演化和生命起源。基本粒子实验的研究对象是物质结构，是用实验来回答物质的基本组分及其相互作用。以前，人们普遍认为，一切物质都是由质子、中子和电子构成的，在那时，质子、中子和电子被认为是“没有结构的”和“不     

宇宙测绘展示的图景

利用从音乐分析中所获得的技术，天文学家一直在对星系如何会逐渐构成更大的星团这一问题进行研究甚至在绝大多数的天文学家看来，一个星系也是个相当大的物体，它是在一个可达数十万光年的区域中，由数千亿个穿行于浩瀚的气尘云之间的恒星所组成的星群，但是，对于那些从事垦系极限规模性质研究的宇宙学家看来，一个星系仅是所研究物质的基本单位。而在这可观测宇宙中充满了无数这样的物质。它们聚集成可达300万或更多光年的星团，这是些依次逐渐构成的更大的星族。迄今，由天文学家就宏观上所做的观测看来，星系大概是通过先期宇宙扩展和…     

从颗粒到粉末到纳米材料

众所周知，人们把肉眼可以看到的物质体系叫做宏观体系，把空间线度小于10^-9——10^-8m的原子、分子体系叫做微观体系。物质颗粒正介于宏观与微观之间，它是描述物料细分状态的个别物理单元，是由原子、分子构成的聚合体。它的大小不一，大如沙石、米粒、纸浆小如尘埃、烟灰、粘土，还有的甚至只能用高倍电子显微镜才能观察到。当然，     

低能原子核物理学的发展

一人们在从事生产斗争中,为了更好地改造自然,很早就有探索“物质世界是由什么和怎样构成的”的要求。一直到经过科学实验确立了原子——分子学说以后,这种愿望才真正走上了科学的道路。原子核物理学就是继原子——分子结构的研究之后,发展起来的进一步探索物质微观结构及其运动规律的基础学科,在它发展的过程中,得到了许多重大的应用,尤其是原子能的利用,对国民经济的发展起着革命性的作用。因此,原     

宇宙的构成和哥白尼原理

构成宇宙的物质的绝大部分居然与人们所熟知的通常物质不同,仅仅只有大约4%是通常的原子物质.新近宇宙学观测认为,70%左右的宇宙能量是不结团并具有负压力的,这些占据统治地位的神秘的暗能量,使得宇宙在加速膨胀.暗物质大约占到了宇宙总能量的26%,它的本质并未了解清楚,人们猜测它们由在早期宇宙中形成的粒子所组成.宇宙微波背景辐射的贡献只占了0.01%,然而它能提供宇宙时空结构、宇宙早期历史甚至于最终命运的信息.我们宇宙的构成是哥白尼原理另一种形式的体现.     

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。     

电负性概念的新拓展

电负性概念1932年由Pauling提出, 它与分子中原子的极化率、软硬度、电荷分布等性质之间存在着密切的内在联系, 是人们判断物质性质的重要理论依据. 随着新材料的发展以及各学科之间的相互交叉与渗透, 电负性如今已成为在化学、物理和材料科学等领域均具有广泛应用的基本原子参数. 它的发展经历了原子电负性、离子电负性和键电负性三个阶段, 其中离子电负性是考虑了原子所处具体环境的价态元素电负性, 用于更精确地描述离子和化合物的各种物理化学性质; 键电负性是连接原子电负性和材料性质之间的桥梁, 它能帮助人们更方便、直接地建立材料的宏观性质和微观结构之间的定量关系. 离子电负性和键电负性的提出是对电负性概念的重要拓展, 它们在丰富和发展电负性理论的同时, 在新材料设计方面发挥了重要作用. 该文就电负性概念的研究进展及其在材料研究中的应用作了详细介绍.     

原子和平

“原子构成了分子,分子构成了物质……”老师在讲台上唾沫横飞地说教,“人体中就有许多的原子……”     

从夸克到宇宙

物理学家已经建立了一种描述我们周围普通物质特征的粒子和力的标准模型.同时,天体物理学和宇宙学空间观测已经揭示出,我们对宇宙的图像的认识是不完备的,宇宙大约96%的份额不是由普通物质构成的,而是由其他一些神秘的东西--暗物质和暗能量--构成的.我们已经认识到,实际上我们并不知道宇宙的大部分是由什么构成的.认识这种未知的"新"宇宙有赖于研究物质最基本单元及其性质的粒子物理学的突破性发现.     

空实物虚论——试论现代宇宙景图的深层基础

现代科学的宇宙景图是：由基态的量子场构成俗称“真空”的背景空间，量子场的激发态形成各种物质粒子和物体，似乎真正的真空已经为量子场消除了。但是，鉴于量子场具有变化的密度和存在内部相对运动这两点则表明它并非完全充实的介质，而是充满着微小真空空隙的云雾状东西(因为场的密度实际是由单位体积中的场物质量与其中的     

纳米Fe的低温比热

纳米微晶是由纳米量级(1～100nm)晶粒构成的多晶物质.纳米微晶是由两种组元组成,其一为晶体组元,该组元中所有原子都位于晶格内的格点上;另一部分为界面组元,其原子都位于晶粒之间的界面上.由于纳米微晶物质的界面比大尺寸晶粒物质大得多,且晶体组元又远小于大尺寸晶粒物质,这样纳米微晶就表现出不同于普通晶体的结构特点和物理性质.纳米铁的磁性和Mǒssbauer谱的测量表明,纳米Fe的饱和磁化强度远小于大块α-Fe和非晶铁的饱和磁化强度,并且纳米Fe界面组分的居里温度T_c比大块多晶Fe低,这意味着     

分裂电子

希腊哲学家德谟克利特早在２４００年以前就提出原子是不可分解的；而８０多年前卢瑟福率先实现了原子的分裂。如今关于这些物质的构造单元不是不可分──如同它们的名字隐含的意思那样的思想已经是非常普遍的，在核反应器里原子每天都在分裂着。 最近，在美国罗德岛上的布朗大学工作的汉弗莱·马里斯提出的某些想法，正在对科学的正统观念产生重大的冲击。他认为，电子也可以被分裂──电子分成的碎片称为“电微子”。 英国物理学家汤姆森在１８９７年发现了电子（为此，他获得了１９０６年物理学诺贝尔奖）。他推断出，阴极射线──使电视…