设个陷阱捉粒子

<正>2012年10月9日,瑞典皇家科学院宣布,将2012年诺贝尔物理学奖授予法国物理学家塞尔日·阿罗什和美国物理学家戴维·瓦恩兰,以表彰他们在量子物理学方面的卓越成就。这两位科学家的成就在于"开启量子物理学实验新时代的大门,显示不必损毁量子粒子个体,就可以直接观测它     

走近诺贝尔奖(十二) 设个陷阱捉粒子

<正>在野外挖个陷阱,一些野生动物就可能陷在其中难以逃脱。这是一种常见的捕捉野生动物的方法。物理学家将这种设置陷阱的方法用于尖端的量子物理学研究领域来捕捉粒子。只不过要设置这样一个高科技陷阱,可比在野外挖坑难多了。对于单个粒子来说,经典物理学定律已不再适用,量子物理学开始"接手"。但从环境中分离出单个粒子并非易事,而且一旦粒子融入外在世界,其神秘的量子性质便会消失。两名"粒子猎人"一起获得了2012年诺贝尔物理学奖,他们分别是法国物理学家赛日尔·阿罗什和美国物理     

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     

磁单极子噪音首次被“听”到

正英国牛津大学物理学教授塞穆斯·戴维斯率领一支实验物理学家团队,首次研制出一款磁场噪声波谱仪,让人类第一次"听"到了一个磁单极子流产生的磁噪声。戴维斯团队创建了一个基于超导量子干涉装置的极其精确灵敏的磁场噪声波谱仪。借助它,科学家们在晶体     

2010年度诺贝尔奖获得者简介

物理学奖: 英国曼彻斯特大学科学家海姆(A.Geim)和诺沃肖洛夫(K.Novoselov)因在制备二维空间材料"石墨烯"方面的突破性实验获2010年度诺贝尔物理学奖.石墨烯是至今发现的厚度最薄、强度最高的材料,有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破,一旦投入实际应用将给人类社会带来革命性变化.     

物理学家揭秘粒子对撞中的神秘数字

<正>在位于日内瓦的大型强子对撞机中,物理学家绕着一条17英里长的轨道射出质子,让它们以几乎等于光速的速度对撞在一起。这是全球最需要精细调节的科学实验之一,但是当物理学家试图理解量子残骸时,他们开始使用一种异常简单的名叫"费曼图"的工具,它与一个小孩描绘这一情况的方式并没有多少不同。     

重塑物理学的奇异拓扑学

<正>拓扑效应可能隐藏在非常普通的材料中,等待着揭示奇异的新粒子或支撑量子计算。查尔斯·凯恩(Charles Kane)从未想到过,他会和拓扑学家一起共事。"我不像数学家一样思考。"凯恩如此承认。他是一位理论物理学家,研究对象更多地聚焦于关于固体材料的实际问题。并不单单只有他这么想。物理学家通常极少关注拓扑学——那是对形状和它们的空间排列的数学研究。但现在凯恩和其他物理学家蜂拥到拓扑学领域。     

真空不空解不开理还乱

真空，谁都知道并非真的空无一物，它是衬托。影响世界万物运动变化的物质背景。对于真空的复杂性，恐怕还鲜为人知、或知之不详；专业人员大多觉得这是一个解不开的难题。真空，早就被认作物理学的基本概念之一；随着物理学的发展，此概念自然在不断地演变。在量子场理论中，它已成为十分重要的角色；特别是对于场理论的统一性探讨，因其围绕对称性以及对称性破缺而展开，就更离不开这个概念了。￥ZZ经。隆真空服8鼻子。撤g壑。本文讨论的真空，实为物理真空的简称。这真空概念有经典和量子之分，暂且名其日‘’经典真空”和“量子真空”…     

触及诺贝尔奖

<正>在令人着迷且肉眼看不到的量子世界,粒子有自己独特的一套"生活方式",它们的行为难以用经典力学去解释,量子力学应运而生。从20世纪80年代开始,有关量子霍尔效应的研究已先后两次斩获诺贝尔奖,可这一家族中的"量子反常霍尔效应"却一直与全世界物理学家捉着迷藏,不肯露出庐山真面目。今年3月,这一世界性的难题终于在我国科学家的手中攻克,证实了人们期待已久的"量子反常霍尔效应"的存在。这是量子霍尔家族的最后一位成员,它和此前发现的量子霍尔效应、量子自旋霍尔效应组成了量子霍     

走近量子纠缠——“薛定谔的猫”实验概述

<正>名词解释:思想实验:是指使用想象力去进行的实验,所做的都是在现实中无法做到(或现实未做到)的实验。2012年10月9日,两位物理学家因为在量子信息技术领域作出巨大贡献而获得2012年诺贝尔物理学奖,他们是法国物理学家塞尔日·阿罗什和美国物理学家戴维·瓦恩兰。     

夸克模型——今日的粒子物理

由于夸克模型的提出,人们对粒子物理的认识有了很大的进步。但是有关夸克的禁闭问题,至今仍是一个没有解决的难题。著名物理学家李政道教授提出了一种新的方案,把真空看作一种完全的抗色电介质,从而解决了夸克的禁闭问题,并且避开了量子色动力学在处理这类问题上遇到的红外发散困难。     

"神舟三号"飞船的空间科学实验

20世纪开拓的"空间"领域,给人类带来了充满活力、充满希望的广阔的活动空间,今天的"空间"早已不是遥远的、虚无缥缈的"仙境",而是一个新的实实在在的资源:它为人类提供了高度资源、微重力资源、超高真空资源、无限的能源和物质资源.     

掌握原子的"语言"

物理学家们已经能够让超冷原子在先进的磁或光势阱中进行量子特技表演 ,而一种能够把原子陷获在微芯片上的方法又给这方面的发展带来了新的希望     

基本物理理论的要求

《基本物理理论的要求》一文,是当代伟大的物理学家狄拉克逝世前两年的一篇讲演记录二文章将作者豹重正化不是量子理论的完整形式和经典观念必须彻底抛弃等一贯思想表述得更为清晰和强烈.它将滋励物理学家们去建立更完美的量子理论.     

量子无线电学和量子放大器

一、量子无线电学——无线电电子学中的一个新分支量子无线电物理和量子无线电技术(简称量子无线电学)是无线电电子学的一个新的分支。过去几十年,无线电电子学的发展几乎全部建筑在电真空器件上。人们利用各种各样的电子管来产生、接收和放大电磁波。在这种器件里电磁振荡的能量是和真空管中自由电子的运动能量相联系的。直到最近十几年,由     

自然信息

真空隧道效应——表面研究工具美国国际商业机器公司实验室的物理学家首次从实验中发现电子通过真空时的隧道效应,这一发现具有重要的理论意义,因为由此可能发展出一种灵敏的能分辨单个原子的表面研究的新手段。量子力学的现代粒子观认为微粒具有粒子和波动两重性,隧道效应是量子力学的推论.经典物理学     

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     

《量子电动力学讲义》简介

张邦固所译的美国物理学家R.P.费曼的名著《量子电动力学讲义》最近由科学出版社出版了.费曼是国际上著名的理论物理学家,由于他在量子电动力学方面的卓越贡献,曾荣获1965年度的诺贝尔物理学奖.本书是费曼根据他在加利福尼亚理工学院讲课时的讲稿整理而成的.书在美国出版后,反响很大,并很快被译成俄文等文种.本书以尽可能简单易懂的方式介绍了量子电动力学的主要结果和计算过程.论述简明清晰和注意实际     

量子计算机的0到N

众所周知,量子计算机在处理某些特定问题时的速度将快于传统计算机。由于各国争相布局量子计算,它将成为世界科技发展的新高地。作为新一代信息技术,具有颠覆性质的"它"能够给人类带来多少魅力?近年来,国内外针对量子计算的研究风起云涌,如今的量子计算又发展到了什么阶段?文章作为引玉之砖,对量子计算从底层研究跨越到技术路线的发展以及未来的产业动向作初步的探讨。     

统一场论源流及新版本

统一场论通称万物之理,自古以来成为人类对大自然奥秘的不懈追求。本文对从老子及古希腊先哲之启迪直至现代统一场论作一综述。爱因斯坦是统一场论创始者,不幸以失败告终。20世纪70年代后,物理学家在新的基础上探索统一场论。基于多维空间的弦论从量子论出发,背景独立的圈论从广义相对论出发,经过数千位物理学家和数学家四十多年孜孜以求,目标仍遥不可及,是进行反思的时候了。本文作者经八年研究,提出统一场论新版本。论文题为《A New Version of Unified Field Theory-Stochastic Quantum Space Theory on Particle Physicsand Cosmology》 (统一场论新版本--随机量子空间理论关于粒子物理及宇宙学),论文经过同行评审,发表在《Journal of Modern Physics》, 2013年,第4卷第10期,页码：1213-1380。随机量子空间(SQS)理论基于简单基本假设建立起理论框架,得出几十个与实验符合的理论结果,并提出25项预测以供实验检验。在此基础上,从广义相对论真空方程出发,重新定义其度规张量将之乘以高斯几率分布,SQS理论建立起基本方程,对光子和电子的初步分析结果与实验符合。