劳伦斯和回旋加速器(上)

1929年春,当大学教授们纷纷忙于盘算他们的生活时,劳伦斯倒觉得自己生活还是不错的。但是这时已年近30的他,却还只能在原子的大门外望洋兴叹。在电子这层面纱笼罩下,原子核的真面目始终没有被揭露。在一次讲课中,他说原子核“像一个在大教堂里飞着的苍蝇”,这个比喻把听课的人都逗笑了。全世界的物理学家都在谈论着如何才能将这只特殊的苍蝇捉住。大家都认为只有站在教堂顶上,向这苍蝇发射氢离子才能将它捉住。失去了欧内斯特·劳伦斯(E.O.Lawrence,1901～1958),美国物理学家,由于发明回旋加速器,获1939年诺贝尔物理学奖。一个电子的原子…     

肌肉和气流的完美组合

昆虫独有的飞行能力令科学家叹为观止。按照传统空气动力学原理来看,蜜蜂是根本无法飞上天的。昆虫飞行是20世纪的一大谜团,最近人们才终于发现它们飞行轨迹中所显露的一些奥秘——空气动力学诞生之初,科学家就注意到昆虫的飞行有点诡异。早期研究表明,昆虫是通过快速拍打它们的翅膀来飞行的,可这种力量太小,依据它们的体重与飞行力量比率,科学家根本不可能制造出人类的飞行器。     

现代企鹅的“今生”与“前世”

假若以飞行技能判定一种鸟在进化的路途中是否成功,那企鹅显然是一种不成功的鸟,它们的飞行能力仅仅局限于从一块岩石跳向另一块岩石,或者跃出水面求得一次短暂的呼吸,但假若除去飞行的因素,那企鹅的成功就是显而易见的了,它们有流线型的身体、防水的羽毛和保温的脂肪,它们在海岸生活,占据着从南极到赤道的最富饶的海边地域,它们与自然十分协调,完全适应了周围的生态环境.     

万能的羽毛

<正>羽毛的作用远远不只是利于飞行和保温。白雪覆盖的树林，站在枝头的蓝松鸦看上去浑圆可爱，好像一颗蓝色毛线球。其实，它们胖胖的身形全是靠羽毛撑出来的。蓝松鸦会充分抖松它们的羽毛，让绒羽尽可能散开，形成一个厚厚的隔温层，帮助它们抵御严寒。今天，约有四千亿只鸟在地球上飞行、游泳、奔跑。它们当中小如蜂鸟，大至鸵鸟，都长有羽毛。拿起一根羽毛在你手指间抚摸，它轻盈柔软，却又不失坚韧。构成羽毛的材料是角蛋白，     

盟主地位拱手让人——兼论还原论

最近有两件事标志着美国“科学盟主”地位终将不保。一是航天飞机功成身退,后继乏策;另一是费米（Fermi）国家实验室的太电子伏（1太电子伏=10^12电子伏）加速器Tevatron申请延期三年关闭,被能源部断然拒绝。此事由来已久,并非自今日始。     

“里海怪物”再现——绿色氢能游艇可贴水面飞行

当飞机接近水面时,都需要在一定的高度飞行,否则就有坠机的危险。然而,在澳大利亚的一些海面上,最近出现了一种相貌古怪、名为"里海怪物"的飞行器,它们可以紧贴水面飞行,而且不用担心它们会坠入水中发生危险,因为它们本身就是一种可以浮在水面上航行的游艇。这种游艇还是一种绿色交通工具,它们以氢燃料电池提供动力,不会污染环境。     

蛇为什么能飞行

最近,科学家捕捉蛇飞行的镜头,从而解释了五种蛇之所以能飞行最多达30米的原因。这五种树栖蛇都是生活在东南亚和南亚地区的金花蛇,它们运用滑翔式飞行从一棵树飞到另一棵树。     

粒子物理现状和前景(上)

构成微观世界的基本组分和基本力 在20世纪早期，就已经确立了所有物质都是由基本组份——原子组成的理论。直到今天，物理学研究还保持追寻物质基本单元的观念。然而，关于构成物质的基本组份的认识，这100年间在不断发展。原子一开始它自己就成了它不是基本组份的证据，而更像是具有亚结构的物体：它们是由很小的原子核和围绕它的电子壳组成的(日益强大的粒子加速器使我们能更详     

几种前卫型的飞机设计

新型直升机 目前所有的直升机都受到几个限制:最大飞行速度370公里/小时;最大飞行高度5000米;最大转场飞行距离600公里。 它们受到限制的原因,就在于直升机的大旋翼。常规直升机的旋翼一方面要尽可能保持最大的转速,以减少前行桨叶和后行桨叶之间的速度差,另一方面其设计转速     

高超声速巡航飞行性能的优化分析

高超声速巡航速度获得和维持都要消耗很多燃料, 通过分析它们与飞行参数的关系, 给出了高超声速巡航飞行的最佳速度. 在相同飞行距离下, 高超巡航飞行性能和最小能量弹道的比较表明, 基于火箭动力的高超声速巡航导弹在现阶段很有竞争力.     

加速器质谱计技术的现状和发展

1.传统的质谱方法自传统的质谱计（MS，MassSpectrometer，或称质谱仪）问世以来，质谱技术已经为科学发展作出了不可磨灭的贡献。传统质谱计依靠磁场。电场或它们的交叉使用，通过对带电离子的动量、能量或速度进行选择，达到分离鉴别粒子的目的。最常见的就是由分析磁铁为主体构成的动量分析器。传统质谱计至今仍在发展当中，并已达到很高的分辨率和分析精度，以及很好的实用性能。传统质谱计在丰度灵敏度（最低相对含量）的提高上采取了许多措施，并利用了不同原子的特殊化学性质来提高灵敏度，但仍很难达到10’以上。无法分离天然低丰…     

回溯航空时代的发展历程

1907年,维尔伯·莱特和奥维尔·莱特在美国弗吉尼亚州的福特梅尔进行了世界上第一次小时级的升空不间断飞行. 两位著名的飞行先驱,维尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟很可能曾将大量的时间花费在观察鸟类的飞翔上.可以确定的是,在1899年,维尔伯·莱特曾向美国史密森学会以及其他杂志刊物询问有关航空方面的知识和建议.他或许被在北卡罗来纳州基迪豪克沙丘上空翱翔的大鸟所吸引,为何它们具有高高在上的能力?他和奥维尔观察到,鸟类飞行时怎样扇动翅膀,怎样用它们隆起的肌肉控制翅膀和飞行方向.这些都是飞行的关键因素——而不仅仅是翅膀的形状.     

奇异蜜蜂

它们在飞行着陆时，瞬间速度可以为零；它们在侦察蜂死掉时，仍然能返回自己老家，请看──     

未来的电子显示设备

<正>Kindle、iPad、Droid,这些小巧的移动设备本质上都是显示设备,但是我们还并不仅希望它们只是一个屏幕——在2020年的一个阳光明媚的日子里,当你翻动着电子阅读器在浏览最新一期的电子版IEEE     

贴水飞行的游艇

当飞机接近水面时,都需要在一定的高度飞行.否则就有坠机的危险.然而在澳大利亚的一些海面上,最近出现了一种相貌古怪、名为"里海怪物"的飞行器,可以紧贴水面飞行,而且不用担心它们会坠入水中发生色险,因为它们本身就是一种可以浮在水面上航行的游艇.     

背个背包飞上天

正不久前,美国的罗纳德·里根大厦和世贸中心内庭举行了喷气背包飞行表演。单人背起这个背包可飞行最多26秒(燃料支撑的最大飞行时间)。这也是美国首次举行喷气背包的室内飞行。喷气背包由过氧化氢和氮气提供燃料,它们在一种银催化剂作用下发生反应,产生压缩蒸气射流来提供推力。飞行员用一只手控制喷气背包的动作(包括翻转、推进和倾斜),用另一只手控制功率。像火箭     

谢家麟的科技人生

他是国际著名加速器物理学家和我国粒子加速器事业的开拓者,他的名字与世界上第一台能量最高的医用加速器、中国第一台可向高能发展的电子直线加速器、北京正负电子对撞机等重大科技事件紧密相连。正因为他的不懈努力．我国高能粒子加速器从无到有,并跻身世界科技前沿。他荣获2011年度国家最高科学技术奖——     

强流质子回旋加速器CYCIAE30建成

中国原子能科学研究院承担由国家计委批准立项,并在国家科委和中国核工业总局支持下开展了生产放射性同位素强流回旋加速器的研制任务.他们在该院孙祖训院长为首的领导小组的指导下,成立了CYCIAE30回旋加速器工程组.于1990年开始在消化吸收从比利时引进技术的基础上,根据我国国情和已有的技术优势,对加速器的主要部件进行了再计算,再设计;在加工制造中,以创优的精神和严谨的作风,实现了各主要部件性能指标都优于国外同类产品的目标.因此在束流总调过程中,利用不到1个月的时间,同位素生产靶上的流强在30MeV能量下达到370μA,达到目前同类加速器中国际先进水平.     

地球磁场影响鸟类的飞行状态

近年来,科学家积累的大量的研究资料表明,鸟类在长途飞行中的导向要受地球磁场的影响,飞行状态也受磁场的影响。瑞典隆德大学的生态学家托马斯·阿利梅尔斯塔姆指出,鸟类长途飞行中的状态变化与它们途经区域的地球磁场的强弱密切相关。     

揭秘食蚜蝇

当我们驻足于野花丛中,蹲下身子,细心观察,就能看见一些外表酷似蜂类的飞虫,它们就像微型的直升机,时而高速振翅悬停于空中,技艺高超而又姿态优雅;时而又以迅雷不及掩耳之势逃离你的视线,行动迅速且又高深莫测。很多人都把这些飞行高手误认为是蜂子,而今天我们就要彻底揭穿这类飞虫的真实身份。从学术上来说,我们这些飞行高手属于双翅目食蚜蝇科的昆虫,世界上已知种类达6000余种,几乎分布在地球上的各个角落。食蚜蝇与我们经常见到的苍蝇是近亲,它们的幼虫长得很像,而生活习性却大不相同。