遗传学、进化与理论生物学

在我们的这个世纪中,全新的普通物理学的世界图景,已经代替了旧物理学所描述的、可表示为康德决定论样式的世界图景。这个新的世界图景,暂时还没有正式的名称,因而它可以假定地称为量子——相对论的世界。因为这个世界建筑在现代量子物理学理论和相对论理论之上。新的世界图景,原则上不同于旧的世界图景。旧物理学的世界图景认为:每个最小的运动都含有整个世界的公式,我们此刻不能利用,只是不知道,或所知不足。没有信仰的自由和见解的自由:任何可     

计算物理学

计算物理学是随电子计算机的出现而发展起来的一门实用性很强的边缘学科。它的出现已对物理学的发展带来了深刻的影响,对于实验物理学和理论物理学而言,现人们已把它视为物理学的第三大分支。《计算物理学》一文介绍了这门新兴学科的形成过程、特点和研究内容。     

理论物理合作交流的崭新平台:中国科学院卡弗里理论物理研究所

理论物理学是物理学各分支学科的理论基础,理论物理学研究自然界物质在不同层次的结构和运动的基本规律.理论物理学的每一次重大发现都导致新的技术革命,极大地推动了社会生产力的发展.     

论科学发展的逻辑型规律(S规律)

(一) 世界上任何事物都是在其内部的自身矛盾运动和外部的环境因素作用下按一定的规律发生和发展变化的。其中,随时间而发展变化的事物普遍出现于自然界和人类的社会活动中。对于某些自然现象,人们通过观察、思维、实验和理论计算,可以精确地计量它们作为时间的函数的发展变化规律,以座标曲线和数学公式完美地表述之,例如放射性元素衰     

波动力学的兴起——纪念波动力学创立者L.德布罗意和E.薛定谔

波动力学这个术语,现已很少出现于通行的量子物理学教科书当中了,我们这个时代的人都不过将它看成是量子力学理论框架中一种描述的表象而已。但翻一翻历史,就可知道波动力学在量子理论的发展史上,实在是扮演了一个非同寻常的角色。二十年代中期,正当旧量子论“山穷水复疑无路”之时,是它首先异军突起,然后又与矩阵力学汇合一处,使量子论的发展进     

狭义相对论的今昔

自然科学的发展历程,并不象潺潺缓流的一溪清水;相反,在经历了一段漪涟稳恒的流程之后,往往会出现汹涌澎湃、一泻千里的壮观局面,这是人类认识自然的大变革时期。对于物理学说来,二十世纪初期就是这样一个时期。迈克耳孙-莫雷实验与黑体辐射这两朵漂浮在当时物理学晴空中的“乌云”,揭开了大变革的序幕,物理学跨进了新的历史门槛。随之诞生的相对论与量子力学象两大基石,承托着整个现代物理学的巍巍大厦。     

实验的激励

x射线的发现者伦琴说: “实验是最强有力的杠杆,我们可以利用这个杠杆去撬开自然界的秘密。在解决对某假说是保留还是摈弃等这样一个问题时,这个杠杆应成为‘最高一级的审判法院’”。诺贝尔奖金获得者丁肇中说: “自然科学理论不能离开实验的基础,特别是物理学,它是从实验中产生的。”     

为《空间物理学进展》作序

空间物理学是研究太阳系和日球范围内的物理过程的科学。而日地物理学构成了空间物理学的重要部分。近年来,空间物理学发展迅速。它与经典电磁学、等离子体物理学、原子物理学、流体动力学、地球物理学、天体物理学等相互交叉渗透,往往一个学科的发展能给其他学科提供新的启示、新的方法、新的课题和新的推动。空间物理学的发展对于认识客观世界、发展经济建设都有重要的意义。     

待到2050年,物理学会统一吗？

欧洲核子研究中心（ＣＥＲＮ）和别处的实验或许已使我们完成了粒子物理的标准模型，但一切作用力的统一理论可能需要一些完全新颖的观念。 物理学研究的一个主要目标就是：了解自然界如何以一种统一的方式发生奇妙的变化。过去一些最伟大的成就已向着这个目标步步靠近：伊萨克·牛顿于十七世纪统一了地面物体的力学和天体力学；詹姆斯·克拉克·麦克斯韦于十九世纪统一了光学和电磁理论；阿尔伯特·爱因斯坦于１９０５～１９１６年统一了时空几何和引力理论；化学和原子物理亦因量子力学于二十年代诞生而统一起来。 爱因斯坦花费其生命的…     

量子模拟器中规范理论的热化动力学

<正>规范理论是现代物理学中描述基本粒子相互作用的基本语言,是标准模型等理论的基石,也和量子叠加、量子纠缠概念密切相关.人们熟知时空对称性,例如在比萨斜塔做质量不等物体的自由落体实验,与在不同时间不同地点做类似实验所得到的结论会完全相同;而规范理论描述的是另一类对称性,是关于不改变时空坐标时场的一种局域变换,     

物理学的新曙光

<正>大型强子对撞机上的粒子粉碎实验给出的结论正在逐渐得到证实，我们现在终于可以见识到这股新的力量及其背后更深层次的现实理论。物理学家哈利·克利夫这样说道。2021年1月20日，这是漫长冬日中的一个阴天。晚上6点30分，一个科研小组召开视频会议，共同度过了这个可能永远改变物理学的时刻。“我当时真的在发抖。”伦敦帝国理工学院的米蒂什·帕特尔（Mitesh Patel）说道。他和他的团队即将在瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究组织粒子物理实验室揭晓众人期待已久的LHCb实验的测量结果。这一结果很可能会在最后推翻标准模型——我们目前描述自然界基本运作法则的最佳模型。     

粒子物理理论发展的回顾与展望

在费米提出β衰变的现象性理论以后,经历了差不多半个世纪,终于在去年发现了电弱统一理论所预言的、传递弱相互作用的中间破色子:W~+、W~-和Z~0。这是物理学发展过程中的一个里程碑。回过头来看一看走过的道路,考虑一下实验提出了哪一些问题,理论又解决了其中的哪一些问题,下一步该怎么办,现在是一个适当的时机。量子力学的发现是物理学发展过程中一个阶段的完成。认识深入到原子这一层次的物质结构的基本规律在原则上完成了。留下的工作是如何应用这些基本规律去解决具体问题。这主要是方法问题,而不是原理问题。在本世     

突变理论的哲学讨论

一、飞跃的两种形式飞跃是事物性质变化的决定性环节。自然界、社会和人类思维的发展,都不是一条不间断的量的渐进线,量的渐进过程发展到一定程度就要中断,即引起质变、飞跃。事物通过渐进过程的中断,才能实现由旧质到新质,由一事物到另一事物的转化。然而,我们必须看到,客观世界中的飞跃具有两种不同的类型。一种飞跃其状态在跃变过程中是随外部条件的变化而变化。例如飞行的子弹碰到钢铁的墙壁,速度产生一个跳跃式的急剧变化,掉头反向弹回。跃变过程中子弹速度是随着遇到的弹力,随着钢铁的形变而变化的。钢铁的形变从零达到最大,子弹速度的改变也从零达到最大。     

物理学和理论物理

2004年6月10日联合国全体会议作出决议，将2005年定为“世界物理年”。决议指出：物理学是认识自然界的基础，物理学是当今众多技术发展的基石．物理教育为培养人的发展提供了必要的科学基础；并指出爱因斯坦在1905年的几项重要发现奠定了现代物理学的基础。它高度评价物理学在认识世界和改造世界，以及提高人的科学素质等方面的基础作用：我理解，这是指近400年来走到较正确的认识自然和改造自然道路上的，并以相对真理形式体现绝对真理而不断发展的物理学。     

超越现实

我们为什么要对过去感兴趣呢?答案是:因为我们对现在感兴趣。过去与现在同样都是真实的。为了把握现实,我们必须摆脱现在。哲学和数学用一种不受时间约束的媒介建立了它们的体系,这样它们摆脱了现在。自然科学和人文主义则是通过创造时空结构摆脱现在,我将这时空结构称之为:“自然体系”和“文化体系”。在这里,我们接触到了人文主义与自然科学之间最根本的区别。自然科学所观察到的是自然界中有时间性的过程,而它要理解的是这些过程赖以发展的没有时间性的法则。物理学的观察只能在可能“发生”某件事的地方进行,就是说,它只能在出现变化或…     

编后

化学,这门基础科学,本世纪以来,由于物理学、数学以及生物学与它的相互渗透和新的实验手段的应用,已逐渐改变传统的面貌,正从经验学科向理论学科过渡。究竟现代化学这门学科,它当前面临的形势和今后的趋向怎样,这不仅为化学工作者所嘱目,也是一般读者所关注的问题,本刊约请温元凯同志撰写的《化学正面临新的飞跃》一文,估计将对读者在了解这一课题时有所裨益。材料科学是我国科学技术发展规划中八个战略重     

引力异常之谜

广义相对论以及在弱场近似下的牛顿引力理论是目前在物理学和天文学中经常用到的现代引力理论。经过长期、大量的实验验证,已经很少有人去怀疑它们的正确性。但是,随着研究的日益深入,现代引力理论面临着越来越严峻的挑战和考验。这主要表现为,近年来所探索的一些重大课题,诸如将量子理论与广义相对论结合起来的努力,自然界四种基本相互作用的统一,宇宙学的奇点的消除等都碰到了困难。有人曾经断言,如果不对现有的理论进行修改和补充     

生物能力学

物貭的結构規定了能量变化的形式,反过来,能量的变化也会影响物貭的結构,破坏旧的結构,产生新的结构。物理学和化学,都是研究能量与貭量以及运动与結构之間的关系的。近代物理学和化学的进展,也推动了生物科学这方面的发展,产生了生物能力学这门新兴的学科。     

湖北渔塘坝硒矿床中最大硒同位素分馏的发现及其指示意义

对渔塘坝硒矿床中高硒的碳质硅质岩和碳质页岩样品进行了硒同位素测定. 测定结果显示, 其δ^82/76Se_NIST范围从-12.77‰ ~ 4.93‰, 总变化为17.7‰. 这是迄今所发现的自然界中最大的同位素分馏, 同时样品Ytb-5(高硒碳质页岩)的d 82/76SeNIST为-12.77‰, 也是目前所发现的自然界中最富硒轻同位素的样品. 根据硒同位素的分布特征, 结合其他地质证据和地球化学指标, 认为“氧化-还原模式”是对矿床中自然硒大量出现的合理解释. 同时, 硒同位素在自然界中较大的分馏效应也证明其作为一种新的地球化学示踪剂有其独特的应用潜力.     

推荐《半导体物理学》

<正>20世纪初发展的量子力学和相对论改变了我们对世界的认识，而20世纪中期开始迅猛发展的半导体科技是我们改造世界的利器。半导体电路在每个家庭里都司空见惯，半导体改变了我们工作、交流、娱乐和思考的方式。半导体物理学是半导体科技的基础，是量子理论在固体材料中的应用，而半导体科技的未来发展也离不开量子理论和半导体物理学的进步。可是大家对半导体的了解还不太多，现在的一些教材也不太能够跟上时代的步伐。《半导体物理学》这本书有助于填补这个空白。