量子宇宙物理前沿——21世纪基础科学革命的突破口

正由引力效应发现的暗物质和暗能量以及与时空结构相关的引力本质和宇宙起源被认为是21世纪最重大的、悬而未决的物理问题,引力波的发现为理解这些科学难题打开了一扇新的窗口.2016年应邀在中国科学院学部年会上做"引力波和引力本质"的大会报告后,随即受到《科学通报》主编高福院士的邀请,期望从学科发展的整体考虑,由《科学通报》     

鼓励自由探索努力攀登前沿科学高峰——《前沿科学》创刊两周年座谈会发言摘要

编者按 2009年2月24日,科技日报社、科学时报社和<前沿科学>杂志编辑部共同主办的<前沿科学>创刊两周年座谈会在京召开.原国务委员、九届全国政协副主席、本刊编委会主任宋健院士对座谈会非常关注,从外地来信致词说:"祝贺座谈会召开并取得圆满成功.希望<科技日报><科学时报><前沿科学>这科技界的'两报一刊'密切合作,共同推动自主创新,活跃学术气氛,鼓励大胆探索.     

坂田昌一及其对理论物理学的贡献

坂田昌一(1911-1970)是日本著名的理论物理学家,毕生从事原子核物理学和粒子物理学的研究。同时,他还是一位勇于革新的科研教学改革家和社会活动家,积极参与维护和倡导日本的学术自由、研究自治以及废除核武器、争取世界和平的运动。本文简要介绍坂田的生平以及他参与的主要社会活动,并评述其在发展介子理论和基本粒子结构模型方面的工作。     

探寻自然界的对称性与对称破缺机制

日常生活中处处可见对称和对称破缺的例子。自然界本身就充满了各种对称性，如许多动物的左右对称性、太阳的转动对称性、海星的五重对称性和雪花的六重对称性等。然而，不同种类的粒子、不同种类的相互作用，乃至人类生存的时空和物质世界以及整个复杂纷纭的自然界（包括人类自身），却都是对称性破缺的产物，如生命起源过程中DNA的左右镜像对称破缺等。     

惟楚有才于斯为盛,隐姓埋名以身许国——为周光召八十华诞而作

周光召1929年5月15日生于湖南长沙.父亲是很有造诣的工程师,曾任湖南省公路局长,抗战时期在大两南领导修建了不少公路.抗战时,父母在两昌,周光召和哥哥在重庆住校读书,一直到胜利后,1946年才和家人回到湖南.     

周光召与理论物理研究所

1960年代初被列入国家自然科学规划的中国科学院理论物理研究所,在科学的春天1978年6月正式成立.     

宇宙重加热产生的随机引力波背景

正2015年9月14日,人类首次直接探测到了致密双星并合产生的引力波,验证了广义相对论在100年前对引力波的预言,打开了人类认识宇宙的一扇崭新的窗口,也拉开了引力波天文学和引力波宇宙学的序幕~[1].除了致密双星并合系统外,宇宙早期发生的暴胀也能产生引力波,这类随机引力波称为原初引力波.暴胀理论预言的原初引力波在揭示宇宙的物理起源中扮演着重要的角色.无论在暴胀过程中还是在暴胀结束后的重加热阶段产生的原初引力     

探索暗物质属性——新物理的突破口

 在过去的几十年,人类对于整个宇宙的认识取得了辉煌的成就。逐渐累积的大量天文观测数据表明了大量暗物质的存在。我们的宇宙中,已知的基本粒子只占整个宇宙的不到5%,约25%是不发光的通过引力效应观测到的暗物质。但暗物质的属性是什么仍然是个未解之迷。描述微观粒子相互作用和运行规律的粒子物理标准模型取得了巨大的成功,然而粒子物理标准模型里却没有暗物质粒子的候选者。对暗物质的研究将极有可能孕育出新物理的重大发现,对于未来的基础科学发展具有重要的影响。正因为如此,目前世界各国都非常重视对暗物质属性的研究。我国在《国家中长期科学技术发展规划纲要》《国家"十一五"基础研究发展规划》等发展规划中也都把暗物质问题列为重要的科学前沿问题。科技部、中国科学院、教育部、国家自然科学基金委员会等相关部门都对暗物质的探测和研究给予了高度关注和重视。     

暗物质的理论研究和实验预研

暗物质的属性是什么？暗能量的本质是什么？物质－反物质不对称的起源是什么？这些都是当今粒子物理和宇宙学无法回答的最基本和最前沿的科学问题,对这些问题的研究对于我国科学界既是机遇也是挑战。本项目围绕暗物质和暗能量的本质问题进行系统的研究,充分发挥理论先行和实验预研的作用,强调理论研究与实验探测设计相结合和多学科交叉融合的优势,为开展对暗物质的间接和直接探测提供可靠的物理依据和可行的实验设计及有效的探测方案,推进我国空间卫星的天体粒子物理实验平台、国家深部地下实验室的建设。