《核物理探测器及其应用》

原子核物理学基本上是一门实验科学,它与实验技术紧密相关。原子核物理学的实验技术包括三个方面:加速器、反应堆和探测器,其中历史最长、使用最广的是探测器技术。任何一个实验窒,只要它与核物理研究有关,便无法离开原子核探测技术。仅就这一点来说,核探测技术在核物理研究中的重要性也就显而易见了。这里介绍的“核物理探测器及其应用”就是一本专门介绍这一方面基础知识的书。全书正文共分十六章,书后附有六个附录,共约40万字,是一本     

纪念黄昆先生

<正>黄昆(1919.9.2—2005.7.6)是著名的物理学家,长期从事固体物理理论和半导体物理学的研究和教学工作,是中国固体物理学和半导体物理学的奠基人之一。2019年是黄昆先生诞辰100周年,他离开我们已经14年了。黄昆出生于1919年,当时第一次世界大战刚刚结束,中国作为名义上的战胜国却在巴黎和会上遭遇耻辱性的外交失败。这一年还不是     

电子的发现

正当历史的车轮快要进入二十世纪时,物理学也令人欣慰地放射出新时代的曙光.1897年,人们对物质结构的研究取得了一次重大的突破,比原子更深一个层次的电子被发现了!但当时谁也没能料到,这即是人类发现的第一个“基本粒子”,人类对种类繁多的基本粒子世界的开拓,就是从这里开始的.如今,基本粒子大家庭的成员已骤然增加到三百多个,基本粒子物理学已成为一门人类探索物质世界结构的最前沿的科学.因此,我们追溯一下电子是怎样发现的,深刻认识这一发现的科学和哲学意义,对于了解基本粒子物理学的历史渊源,促进科学研究与发展,是有助益的。     

当代物理学的前沿

物理学已成为这样一个广阔的科学领域,以至要对其前沿阵地的工作做一个简短的概括将必然是不完全的和带偏见的。今天,每一个物理学家是在某个狭窄领域里的专家,要他对整个物理科学有着批判的见解是不可能的。请原谅,如果谁所工作的领域     

3种超光速可能性

<正>我们从小接受的观点一直是:宇宙中没有什么东西的速度会比光速更快。但物理学暗示,光子有可能输在终点线。1宇宙膨胀这是宇宙突然变大的假想时刻。为了这件事的发生,时空的膨胀速度必须是光速的许多倍。这并不违反物理学法则,因为宇宙速度这个限制只适用于在时空中运动的物体,而不适用于时空自身的运动。宇宙膨胀是否真的发生过,迄今并不清楚。然而,空间膨胀正在让遥远的星系看上去不断远离我们,而且离开的速度是光速的好几倍。     

医生职业者在物理学上作出的贡献

物理学是医科大学预科生的必修课。虽然这门课只开设一年,但却花去了学生们大部分的时间。一些介绍物理学的书籍为了吸引学生,专门写了物理学在医学上的应用。另一种提高学生兴趣的方法则是着重介绍历史上医学职业者在物理学的探索和发现中所做出的杰出贡献。预科生们常常会感到物理学是最难学的。并且与他们自己的专业关系不大。向他们介绍医生在物理学发展的各个时期所做的贡献,确实能够激励学生的学习热情和阐明医学和物理学之间的关系,并同时揭示     

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”…     

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。”     

时间如何逆行

自爱因斯坦以来,物理学家们就一直把宇宙看成是四维的。除长、宽、高这三个有形的维度外。还存在着时间这一维度。在数学上,时间被看作是与其他三维等效的。但是它们之间有一个重要的区别:虽然人们能朝任何一个有形的方向——上下、左右或前后——自由地运动,而在时间上人们只能前进,不能后退。 物理学的定律并没有说时间不能后退。如果把时间的方向逆转,爱因斯坦的运动方程从数学上来讲是同样适用的,但是至今还不曾有     

费米实验室寻找来自额外维度的访客

如果可以观察到大家所熟知的四维时空--三维空间与一维时间--之外的新的维度,那么这将是物理学历史上惊天动地的发现.在巴达维亚的费米国家加速器实验室里,科学家们正在设计一个新的实验,人们将通过它来探测额外维度真实存在的迹象.     

从历史角度看四种相互作用的统一(根据杨振宁博士1978年7月6日在上海物理学会的演讲整理)

现代科学有一个重要的特点:一方面是分科愈来愈细;另一方面是逐步走向综合、走向统一。物理学中的四种基本相互作用,通过规范场的观念而走向统一,这是当前物理学发展的一个引人注目的方向。本演讲简要地回顾了人类对四种相互作用的认识历史,介绍了物理上的规范场与数学上的纤维丛的关系,认为在物理学发展中要保持物理与数学的均衡关系。本文系本刊编辑部整理,未经本人审阅。     

暴涨的宇宙

30年前,《物理学评论D》中的一篇论文彻底改变了我们对宇宙起源的认识——来自粒子物理学的新观点暗示宇宙在其诞生之后极短的时间里可能经历了一个高速膨胀的时期。这一被称为暴涨的阶段,可以解释我们的宇宙是如何演化出其被我们观测到的密度和均匀性：暴涨不仅成为了宇宙学理论的核心原则,它还意味着任何有抱负的宇宙学家都必须学习粒子物理学。在20世纪70年代,     

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。     

金属钨的光辉秘史

<正>100年前,威廉·柯立芝把钨拉伸成了细丝,点亮了白炽灯泡和整个世界。威廉·柯立芝(William D.Coolidge)不想离开他深爱的波士顿,也不想离开麻省理工学院物理学研究的科学洪流。但在1905年,他沉重的学校债务和微薄的教师工资使得他无法拒绝来自     

物理学的赞歌

国家研究协会(NRC)对物理学的第一次调查,由以泽洛克斯(Xerox)的乔治·E·培克(George E.P-ake)为首的委员会于1966年完成,写成了薄薄的两卷。第二次调查,由NRC的另一个小组于1972年推出,这一次是由耶鲁大学的阿兰·布洛姆莱(D.Alla-n Bromley)任主席,写满了四本书。本月,研究协会的另一个委员会,以桑地亚国立实验室的威廉·F·布林克曼(William F.Brinkman)为领导,发表了自己的调查,《1990年代的物理学》,有八卷:一个总论,七个有关物理学次领域的小组报告。物理学调查的扩展本身就是很说明问题的。无论是在智慧上,还是在实验上,物理学都是繁荣昌盛的。布林克曼在序言中宣称:“这些报告书证明了物理学事业是富有生命力、创造性和硕果累累的。”     

爱因斯坦被冷落

1933年,当代物理学泰斗为躲避德国纳粹政府迫害,不得不背井离乡,从德国柏林来到美国普林斯顿大学任教。对此,法国物理学家保罗·兰捷文有一个精彩评论:“这是一个令世人瞩目的重要事件,如同将梵蒂冈教皇从罗马迁到新大陆一样。因为当代物理学之父——爱因斯坦从欧洲迁移至美国,标志着世界物理学中心也随着转移到大洋彼岸。”     

物理学和信息革命

计算机技术和物理学之间的数十年的友谊一直是一种非凡的高尚的友谊,这种友谊已经结出了有益的果帝,当今的实验物理和理论物理学家都离不开计算,在这篇文章中,我们讨论半半导体器件的几何尺度在物理学的经济学上的极限,这个尺度的在物理学和经济学上的极限,这个尺度在运去的50年中一直是计算机工业进展的基础,现在让我们预测一个2010年以后的某个当遇到基本的物理学的障碍时,我应该做出哪些对我们可能有利的选择。     

“黑洞”之谜何日可解?

史瓦西的奇异解我初次耳闻“黑洞”这一词语,还是在京都大学学习期间,聆听汤川秀树教授主讲物理学通论课时的事。汤川先生说: “爱因斯坦,为了考虑扩充狭义相对论,终于想到必须引进黎曼几何学。他思索再三,结果导出一个引力场的方程。这是1916年的事。说起来,这个方程,过于玄妙,谁也无法理解,连爱氏本人也感到迷惘。”“在地球与太阳之间,有一个作用的引力场。引力大小按理应与距离平方成反比。但是爱氏的方程解,却不是这样一些数值。这一来,问题就极棘手。可在人世间,毕竟不乏才智之士。居然解出了这个     

时间为何不同于其他维度?

似乎所有人都知道时间的特殊性,但物理学——迄今最精密、最成功的科学怎么处理它?梳理2000多年来物理学的基本运动理论的发展,一个初步的脉络呈现在我们面前.亚里士多德认为时间维度与空间维度是互不影响的,空间维度可能更为重要——天上和地面的运动规律是不一样的.牛顿引入绝对时间与绝对空间的概念,在经典力学中时间维度是与空间维度地位平等的.牛顿提出三大运动定律以后,物理学的基本运动理论一分为三:爱因斯坦的(狭义)相对论力学、量子力学和演化力学.三个力学理论分别引入一个普适物理常数:真空中光速c、普朗克常数h和玻尔兹曼常数k,各自界定了对物理世界认识的一个极限:光速不变性、不确定性和不可逆性.对时间的认识也一分为三:量子力学基本沿用经典力学的时间概念;基于相对论,力学时间与空间统一了,可以在一定程度相互转换,但基本的时序是相对性不变的,时间与空间有所不同;基于热力学第二定律和耗散-涨落定理所代表的不可逆性,演化力学给予了时间一个特别地位.这些显然还不是最后答案.三种普适力学若是统一,以后时间的作用怎样?     

生物物理学

生物物理学的历史究竟有多久了?谁也说不清楚。如果从第一个国际性的生物物理学术团体成立那年算起,那么至今才二十年。如果从世界上最早的生物物理研究机构(据说在莫斯科)成立那年算起,那么该有六十多年了。而如从德国人凯恰尔(Athanasius Kircher)开始进行生物发光研究(这也许是最早的生物物