复杂系统与统计物理的盛宴——2021年诺贝尔物理学奖解读

2021年诺贝尔物理学奖授予了复杂系统,颁奖理由是为我们人类理解复杂物理系统而取得的开创性贡献,奖金的一半授予两位,第一位是真锅淑郎,第二位是克劳斯?哈塞尔曼(Klaus Hasselmann),表彰他们建立地球气候的物理模型,量化其可变性并可靠地预测全球变暖.奖金的另外一半授予乔治?帕里西(Giorgio Par...     

2021年诺贝尔物理学奖：复杂系统科学的新纪元

2021年度诺贝尔物理学奖授予3位科学家,以表彰他们“对理解复杂物理系统的开创性贡献”。真锅淑郎(Syukuro Manabe)和克劳斯?哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)共同分享了1/2的奖金,获奖理由是“对地球气候建立物理模型、量化可变性并可靠地预测全球变暖”。乔治?帕里西 (Giorgio Parisi)获得另外1/2的奖金,获奖理由是“发现从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落之间的相互影响”。文章介绍了这几位科学家的工作以及他们的贡献。     

从啁啾脉冲放大到强场激光物理——2018年诺贝尔物理学奖解读

1985年,Donna Strickland和Gérard Mourou等提出了啁啾脉冲放大(chirped pulse amplification,CPA)技术的概念,这是超高峰值功率超短脉冲激光技术发展的一个重要里程碑,直接推动了超强超短激光和强场激光物理等研究领域的诞生。目前,利用CPA技术已经可以获得峰值功率达到10拍瓦(PW,1 PW =10¹⁵ W)量级的激光脉冲,被认为是“将影响从聚变到天体物理的每一项研究”的成果。也正因此,发明啁啾脉冲放大(CPA)技术的法国科学家Gérard Mourou和加拿大科学家Donna Strickland,获得了2018年诺贝尔物理学奖。首先,初步介绍了Strickland和Mourou提出的啁啾脉冲放大(CPA)技术;然后,结合上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点室在超强超短激光技术和强场激光物理研究等方面的成果,以及承担的国家重大科技基础设施项目“上海超强超短激光实验装置”,简单介绍了Gérard Mourou和Donna Strickland 获奖的意义;最后,对相关领域未来发展进行了初步的展望。     

解读2021年诺贝尔物理学奖:浅谈Klaus Hasselmann的科学贡献

2021年诺贝尔物理学奖授予了对理解复杂物理系统作出突出贡献的三位科学家,其中包括两位气象学家,分别是德国马克斯普朗克气象研究所的Klaus Hasselmann和美国普林斯顿大学的Syukuro Manabe[1].主要是为了表彰他们对模拟地球气候、定量气候变率和准确预测全球变暖而做出的突出贡献.这是气象学家历史上首...     

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。     

从光电效应、波粒二象性到阿秒脉冲——2023年诺贝尔物理学奖

2023年诺贝尔物理学奖被授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶,以表彰他们在阿秒脉冲的实验实现上作出的先驱性贡献。从电磁波的概念孕育之初到光电效应的揭示,再到激光与高次谐波的发现,人类渐渐揭示了光与物质交织舞蹈的深层复杂性。阿秒脉冲技术如同一把精致的钥匙,解锁了之前无法触及的物理世界的极短时间尺度的奥秘。如今,阿秒脉冲技术已广泛应用于能源、信息科技、医学等领域的研究,为我们提供了一种强大的探测手段。随着技术的不断发展和完善,我们有理由相信,在不远的将来它将在基础科学的探索和工业的革新中,产生更多意想不到的突破和飞跃。     

量子纠缠之路：从爱因斯坦到2022年诺贝尔物理学奖

文章解读2022年诺贝尔物理学奖的获奖成就以及来龙去脉,详尽梳理贝尔不等式、量子纠缠及其相关研究的主要概念和里程碑,并深入浅出地讲解关键物理思想。     

解读宇宙的起源——2006年诺贝尔物理学奖简介

2006年度诺贝尔物理奖授予了在宇宙学研究领域取得杰出成果的美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特。他们发现的宇宙微波背景辐射的黑体谱和各向异性强烈地支持了大爆炸宇宙学模型并开启了“精确宇宙学”时代的大门。COBE之后宇宙学研究取得了一系列重大的进展。近年WMAP、SDSS等天文观测更加坚实有力的支持了大爆炸宇宙学模型,并对物理学提出了一些重大的、尖锐的挑战,诸如什么是暗物质?暗能量的物理本质是什么?     

全球变暖将延续十年

这是德国的气候研究小组最近得出的结论,他们认为全球的平均温度仍然会维持在正常水平以上.但是持续的气候变暖(已经在这个10年的头7年里发生)很可能以目的的水平持续到下一个十年.原因是大洋环流的自然变化暂时遏制了温室气体的辐射.     

敲开新物理大门的中微子——2015年诺贝尔物理学奖介绍

 2015年的诺贝尔物理学奖颁给了Takaaki Kajita(梶田隆章)和Arthur B. McDonald,他们在分别领导的大气和太阳中微 子实验中发现了中微子振荡。这种现象表明中微子具有质量,相关实验结果是超出粒子物理标准模型的重大发现。通过介绍 这些实验以及相关的物理,以期读者对中微子研究有较为全面的了解,并对物理的知识体系和研究方法有比较清楚的认识。     

从简单到复杂

生物有机体由单细胞向多细胞转变经历了二十多次的独立进化过程。在动植物这样的复杂生物的起源问题上,这种转变能告诉我们什么?鉴于大多数有机体的复杂性——精密的胚胎发育、迥异的多组织类型、无数细胞间的错综协调     

物理:基本的相互作用——1984年诺贝尔物理学奖成果介绍

一九八三年春,欧洲核子研究中心(CERN)运用超级质子同步加速器(SPS)发现了弱相互作用的场量子,即W、Z中间玻色子。其后仅用了UA_1和UA_2巨型探测器探测到了上述的玻色子。迄今已对这种玻色子进行了上百次的试验和详尽的评估。     

从地球物理年到空间年——人类空间活动35年巡礼

如果说在空间时代初期,空间科学技术只是狭小圈子里的事,那末今天,它已经同人类生存环境、经济发展乃至日常生活紧密相关了。     

全球变暖将延缓十年？

德国正在尝试首个十年气候预报计划：在未来十年或更长的时间里，尽管人类活动造成的影响清晰可见，但这其中也有自然界自身变化的痕迹，全球变暖因此将会减缓它的步伐——     

全球变暖——退缩的冰川

作为一个冰川科学工作者，我当然知道在全球变暖的大背景下，大部分冰川都在不停地退缩，但我在贡嘎山海螺沟冰川上所看到的自1983年至今20年间所发生的巨大变化，仍然让我感到触目惊心。     

解读"对称破缺"的真谛——2008年诺贝尔物理学奖

南部阳一郎因发现亚原子物理学的自发性对称破缺机制而获2008年诺贝尔物理学奖.所谓自发对称性破缺,是指一个物理系统的拉格朗日量(概括整个系统动力状态的函数)具有某种对称性,而基态(系统的最低能阶)却不具有该对称性.他的理论涉及广泛领域,2008年9月欧洲核子研究中心启动"大型强子对撞机"实验,就和自发对称破缺机制密切相关,其基本理论模型--"标准模型"就包括南部的研究,对撞机实验的主要目的是寻找质量的起源.     

从低温研究历史看2003年诺贝尔物理学奖

2003年诺贝尔物理学奖的三位获奖都是因低温物理学领域中的研究工作，包括超导和超流研究。至今，已有16位科学家在此领域陆续获奖，本从历史的角度出发对2003年的诺贝尔物理学奖的背景进行了考察，并针对2003年的获奖-I-作进行了分析和评论。     

黑洞的诺奖之路——2020年度诺贝尔物理学奖解读

从20世纪早期黑洞概念的提出到2020年黑洞获得诺贝尔物理学奖,这百余年间,一代又一代的科学家们孜孜不倦地前行在探索黑洞的漫长征程上.在黑洞艰辛的诺奖之路上,彭罗斯、根策尔和盖兹三位获奖者的贡献不容忽视.     

亚洲科学家有望获得更多诺贝尔奖——从2008年诺贝尔物理学奖谈起

南部阳一郎等人的得奖无疑成为亚洲科学家获得更多诺贝尔奖的助推器,在增加信心的同时也备感任重道远.看今年物理学奖,也许我们可以得到下列几方面的启示: 1.首先,亚洲文化和智慧在一定程度上能推动或提升科研的水平,过去日本、中国、韩国、印度等国的科学成就可以说明这一点.随着经济的起飞,亚洲的教育以及科技的投资会有极大的推动力.不过,我们需要特别注意的是,一定要加大基础研究的投资.科学研究就像一棵树,树干和根就是基础研究,只有重视基础研究,树才有可能长出树叶,甚至开花、结果.