众望所归:引力波探测摘得诺贝尔物理学奖

<正>雷纳·韦斯、巴里·巴里什和基普·索恩因他们在激光干涉引力波天文台探测"时空涟漪"的贡献分享了2017年诺贝尔物理学奖。三位物理学家因在引力波的首次直接探测中做出了决定性贡献,摘得2017年诺贝尔物理学奖。美国麻省理工学院的雷纳·韦斯(Rainer Weiss)、加州理工学院的巴里·巴里什(Barry Barish)和基普·索恩(Kip Thorne)因他们在位于美国的激光干涉     

本期专题简介

正2017年诺贝尔奖于10月2日开始陆续揭晓。诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家Jeffrey C.Hall、Michael Rosbash和Michael W.Young,奖励他们发现了控制昼夜节律的分子机制。诺贝尔物理学奖授予美国的麻省理工学院教授Rainer Weiss、加州理工学院教授Kip Stephen Thorne和Barry Clark Barish,以表彰他们在LIGO探测器和引力波观测方面作出的决定性贡献。化学奖授予瑞士洛桑大学科学家Jacques Dubochet、美国哥伦比亚     

LIGO之无名英雄

<正>《自然》杂志聚焦若干在引力波发现过程中发挥了关键作用但未获得诺贝尔奖的人们。每年10月,诺贝尔奖的宣布都会引起一些争议。今年的物理学奖相比其他奖项争议较少。三名获奖者:基普·索恩(Kip Thorne)和巴里·巴里什(Barry Barish)来自加州理工学院,雷纳·韦斯(Rainer Weiss)来自麻省理工学院,因为他们在项目的成功中所发挥的作用而获得了普遍赞誉。     

发现引力波——2017年诺贝尔物理学奖解读

2017年10月3日，终于到了宣布2017年物理学奖的时刻，诺奖委员会宣布：2017年的诺贝尔物理学奖授予三位美国物理学家雷纳?韦斯(Rainer Weiss)、基普?索里(Kip Stephen Thorne)和巴里?巴里什(Barry Clark Barish)，表彰他们对于研制激光干涉引力波天文台以及利用该天文台发现了引力波作出了决定性的贡献。这样的结果毫无悬念，和物理学界大部分学者的预言完全一样。那么，这个科学发现到底是什么？和现代物理学的发展有什么关系？爱因斯坦和这个发现是什么关系？引力波有什么用？有办法防引力波辐射吗？引力波探测与研究的未来是什么？中国在引力波探测领域的现状和未来计划是什么？笔者将在这篇文章里回答上面这些问题。     

从设想到成功:LIGO的漫漫长路

正建立激光干涉引力波天文台(LIGO)经历了一个漫长的故事。1972年,麻省理工学院的物理学家雷纳·韦斯(Rainer Weiss)提出:可用他称为干涉仪的设备来探测时空中的涟漪。但是,直到2002年,位于路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的巨大干涉仪才检测和获取数据。在经过了一项2.05亿美元的五年升级计划之后,2015年9月14日检测到了引力波信号。韦斯说,在加州理工学院理论物理学家基普·索     

从大学辍学生到发明引力波探测器——雷纳·韦斯访谈录

正大约50年前,雷纳·韦斯(Rainer Weiss)就想到了探测引力波的办法。引力波是爱因斯坦广义相对论引力理论中所预测的无限小的时空涟漪。去年9月,关于引力波的预测终于梦想成真,1 000名物理学家通过激光干涉引力波天文台(LIGO)分别位于路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的两个巨大的探测器,终于在2015年9月检测到了引力波:十亿光年外两个巨大黑洞碰撞时产生的脉冲波辐射。周围同事们猜测,麻省理工学院(MIT)物理学家     

罗伯特·C·理查森(1937-2013)

在实验物理学方面作出突出贡献的诺贝尔物理学奖得主、美国康奈尔大学佛洛伊德·R·纽曼物理学教授罗伯特·C·理查森(Robert C.Richardson)——同事们习惯称他为鲍勃(Bob)——因心脏病发作,于2013年2月19日在纽约州伊萨卡镇去世,终年75岁。作为一名在实验物理学领域表现出卓越才能的科学家,鲍勃总是充满活力和热情挑战各种难题,他的职业道德素养和深刻洞察力是人们学习的楷模。在他的职业生涯中,鲍勃获得过无数荣誉和     

物理学的进展——1989年诺贝尔物理奖获得者之一沃·保罗

物理学诺贝尔奖最近授予沃尔夫冈·保罗(Wolfgang Paul)等,这次颁奖是为了奖励在原子和基本粒子的研究中已经做出的根本性工作,这项工作随后就成为物理学测量的基础,而这一测量的精确性迄今尚未被超越.在被任命为波恩大学实验物理学教授之后,W.保罗在更广泛的领域中发挥了他的独创性.通过引入新     

未来:科学与伪科学的唯一判官

<正>春节假期,惬意的事情之一大概就是吃瓜群众看神仙打架了。这回对阵双方阵容豪华,正方:萨德里·哈萨尼(Sadri Hassani),伊利诺伊州立大学物理学荣休教授,积极向公众传播科学精神,著有科普书籍《从原子到银河系》,似乎天然具有对什么是科学的裁判权。哈教授将近年来兴起的在物理学领域进行的关于意识的研究痛斥为"通过借用、误用在物理学领域普遍理解的术语和概念,各种各样的神秘主义给自己换了一身新行头";反方:劳瑞·铎西(Larry Dossey),医学     

威廉.康拉德.伦琴——纪念X射线发现100年

100年前,德国维尔茨堡(Würxburg)朱里乌斯-马克西米里安斯大学物理科学研究所实验物理学教授伦琴(Wilhelm Konrad R(?)ntgen,1845～1923)发现了X射线.这一发现连同不久以后放射性和电子的发现,大大缩短了物理学迈向现代物理学的进程。在X射线发现100年的今天,让我们来回顾一下伦琴的生活、思想及其方法。     

神奇的石墨烯

瑞典皇家科学院2010年10月5日宣布,将该年度诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学两位俄裔科学家海姆(A.Geim)和诺沃肖洛夫(K.Novoselov),以表彰他们在石墨烯(graphene)研究领域的"开创性实验".今年51岁的海姆和36岁的诺沃肖洛夫都出生于俄罗斯,一同在俄罗斯开始物理学研究生涯,现同为英国曼彻斯特大学物理与天文学院教授,且还是师生和多年的研究搭档.     

当科学遇上政治

当今科学依旧如火如荼地开展,正如本期"生命科学"和"物理学的困顿"栏目所描述的一样,组学继人类基因组计划之后得到了长足的发展,或将开启大生物学的新境界;对物理学家来说,所谓"物理学的困顿"也不过是在物理学盛世之后探讨未来更多研究路径,吹响向"彰暗物理学"进军的号角.然而,科学的繁荣也带来了错综复杂的科学管理和决策问题.当科学遇上政治,科学顾问登场了.     

"物理学世纪"的认真导引

20世纪是物理学的黄金时代，甚至可称其为物理学的世纪。因为在这100年里，物理学革命（时空观变革和量子革命）蔚为壮观，促发起现代科技文明欣欣向荣。20世纪初叶起始的物理学又称作现代物理学，其无数辉煌成就是现代科技文明的基础和标志。一位富有教学经验的物理学教授史蒂夫·亚当斯（Steve Adams）所著《20世纪的物理学》一书，可谓“物理学世纪”的认真导引。     

现代物理的新里程碑

1999年10月12日,瑞典皇家科学院将1999年度诺贝尔物理学奖授予荷兰乌得勒支大学的赫拉尔杜斯·霍夫特教授和美国密西根州大学退休教授马丁努斯.J.C.韦尔特曼。 霍夫特,1946年出生于荷兰的登海尔德,1972年在乌得勒支大学获物理学博士学位,于1977年任乌得勒支大学教授。由于重整化规范场理论方面的工作,1979年获美国物理协会丹尼·海涅曼奖,1982年获沃尔夫奖,同年成为荷兰科学院院士。霍夫特的研究领域很广,涉及规范场论、量子重力和黑洞等方面,著述颇丰,发表论文159篇。最近又     

恩斯特·亨利(1924——2017)

<正>恩斯特·亨利(Ernest Mark Henley)是享誉全球的华盛顿大学的物理学教授和管理者,他于2017年3月27日与世长辞,享年92岁。他因自己的杰出理论研究以及为美国物理协会等机构的专业服务而闻名。亨利的研究生涯始于战后时期,那时的他致力于研究宇宙基本粒子互相影响的机制。通过将自己的理论研究和确定轻子、夸克相互作用的实验结合     

霍尔顿教授谈:《了解一门科学史的意义》

5月3日美国哈佛大学物理学和科学史家霍尔顿(Gerald Holton)教授在沪作了了解一门学科的科学史有何意义的报告,现将报告及谈话摘译以供参考。     

在纳米科技领域奋力开拓--中科院上海应用物理所张益博士采访小记

张益是1993年作为兰州大学生化专业的本科毕业生分配到中科院上海原子核研究所(现改名为中科院上海应用物理研究所)工作的,当时他主要是跟着李民乾老师作一些与物理学和生物学交叉的研究课题.李民乾教授是他那一代中国实验物理学家中最早关注并投身于纳米科技研究的学者之一.     

凭借对光的行为和用途的研究 三位科学家分享2005年诺贝尔物理学奖

凭借对光的行为和用途的研究10月4日,瑞典皇家科学院宣布将诺贝尔物理学奖授予三位科学家,其中的一位利用量子力学解决了描述光的行为的理论;而其他两位则根据这一理论发展了识别原子和分子的激光技术。在130万美元的奖金中,现年80岁的哈佛大学物理学教授罗伊·J·格劳伯(RoyJ.Glauber)获得其中的一半,他的计算为量子光学奠定了基础;71岁的美国标准技术研究所和科罗拉多大学的物理学家约翰·L·霍尔(JohnL.Hall)及63岁的德国马克斯-普朗克量子光学研究所研究员、慕尼黑路德维希-马克西米利安大学物理学教授特奥多尔·W·亨施(TheodorW.…     

黑洞热力学

黑洞物理学是一门新兴学科.1970年以前,黑洞物理学主要研究黑洞的运动学和动力学.1970年起,霍金(S.W.Hawking)、贝肯斯坦(J.D.Bekenstein)等在黑洞物理学中引进热力学,不久,霍金等又在黑洞物理学中引进量子力学和量子场论.这些年来,由于许多人的大量而出色的工作,形成了黑洞热力学和黑洞量子力学这两个分支.黑洞热力学和黑洞量子力学是现代黑洞物理学的主要组成部分,它们的历史还不到十年.本文试图对黑洞热力学作一概要的介绍.     

黑洞杀手如何拯救天文学课程

<正>作为一所小型学院的物理学教授,我教授各种各样的课程,所面对的学生群体也是五花八门,他们有的是有备而来,有的则是出于兴趣……我教授的课程涵盖了从普通教育物理学和天文学到高级物理学专题的各种课程。我发现:在任何一种情况下,如果我把通俗的和有关历史的读物整合到课程中,都会对学生的学习经历产生永久性和实质性的积极影响。当我的职业生涯一开始,我就意识到:课程设计应该比简单选择的教科书更加周到和精细。我发现,尽管