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…     

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”…     

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     

量子力学的光辉八十年(二)

量子物理学的不断扩展 量子力学发端于原子物理,很快地延伸、被用于物理学各分支领域,既导致核物理、粒子物理应运而生,又促使固体物理以至凝聚态物理、激光物理以及非线性光学突兀崛起。八十年来,量子物理学总体的疆域在不断地扩展着。再说一说粒子物理,它的形成和发展,乃与量子场论的延拓几乎同步。     

捕捉WIMP

捕捉ＷＩＭＰＤ·Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈ著何常译许多宇宙学家认为，宇宙主要由不可见粒子所组成，它们同我们所看得见的万物几乎完全没有相互作用。现在物理学家正在设法寻找这些难以捉摸的粒子。６个粒子物理学家小组急切地为追踪按宇宙学思路得出的一个最奇异的设想，已着...     

宇宙开始时秩序为何如此之好

据英国New Scientist．2007．193（2590）：12报道，两位物理学家提出的一个模型有助于解开早期宇宙低熵之谜。     

“暗物质”与“反物质”浅谈

在世纪之交,科学革命发生的前夜,一个涉及到当今基础科学最前沿的有关"暗物质"与"反物质"问题,成了各国科学家竞相研究的课题。"暗物质"是什么近年来积累的大量观测证据表明,宇宙中有90%以上的物质是不能用现有的仪器直接观测到的,只能通过引力效应等方法间接证明它们的存在.这些神秘的"暗物质"(也称"下落不明的质量")究竟是什么性质的物质呢?其实,"暗物质"就是比巳知的最小物质结构——原子更深层次的一种微观物质结构,它包括科学家们预言的和已经发现的许多微观物质粒子(如夸克、中微子……).为了便于解释,本文给这一层次的微观粒子选用一     

为什么要重视基础科学

今天我和各位所讨论的是基础科学和技术发展的关系。世界科学的发展 ,中国以前有着很重要的贡献。在科学史中 ,尤其在物理学、光和物质相互作用的最早的课题是公元前 4世纪周朝《墨子》里就有详细的记载 ;在天文学方面 ,3 3 0 0年前中国就有第一个超恒星的记载 ;在技术上 ,包括火药、指南针、造纸和印刷术。可是 ,常常被人忘掉的这些基础研究是科学家出于对自然和宇宙的好奇心去不断的探索 ,而不是出于经济利益。我为什么说这个呢 ?等会儿大家就知道了。我所做的实验或课题就是最花钱、经济利益最低的。今天我要报告的主题是为什么要重视基…     

捕捉“上帝粒子”:一场人类智慧的接力赛

对粒子物理学家们来说,证明希格斯玻色子的存在固然皆大欢喜,证明希格斯玻色子不存在也同样可喜可贺,因为真相的出现就是胜利……缺席的玻色子宇宙大爆炸理论虽然相对合理地解释了有关宇宙起源的种种困惑,但对宇宙中的物质如何演变,恒星和星系如何形成则要仰仗经典力学理论的帮助才能予以回答。当年牛顿看见苹果从树     

宇宙怪物——Q球

听了亚力山大·库森科 (ＡｌｅｘａｎｄｅｒＫｕｓｅｎｋｏ)的谈话 ,你也许以为他在讲科幻小说中的某种怪兽。他说 ,Ｑ球“吃”得不很多 ,“但它们在地球上的行为肯定是不平常的。”它们非常微小 ,若你把它放在桌上 ,它将像针尖那样穿过桌面直入地心。库森科所说的Ｑ球是一种奇异物质的微球 ,它们可能弥漫在空间。每个Ｑ球内都藏着一个新的宇宙。这是因为在Ｑ球内部 ,不存在我们所熟悉的、把世界组合起来的力。这种特性 ,具有惊人的后果。意味着每个Ｑ球都在破坏宇宙的规律和秩序 ,它吸收普通物质 ,并迫使后者按Ｑ球的规律存活下去。但迄今…     

黑洞吞地球？

物理学家会在无意之间制造出黑洞杀手或者致命的奇异物质而吞没地球吗？罗伯特·马特修斯认为：至少不会有人为此而抱歉的。     

混沌便宇宙自由

本文是由六部分组成的系列文集的最后一部分.该文集用于调查许多领域内,科学宋如何应用混沌理论研究复杂的社会和自然现象.前五部分发表在从2月的第6期到3月的第10期上,它们反映了在流行性病学、人口生态学、生理学、量子物理学以及气象学等领域内、混沌理论研究的情况.本文探索,混沌理论仅仅是一个饶有趣味的思想,令人欣赏的一种流行的时髦呢,还是正如它的某些支持者呼吁的那样,它是科学思想领域里的一场革命?     

暗物质粒子发现在即?

暗物质的性质是宇宙学、粒子物理学和引力的核心问题之一,它或许是由宇宙早期产生的不为人知的粒子所组成（针对这些粒子的探测以及相关技术的研发目前取得了长足的进步）。在下一个10年里,来自于直接探测、大型强子对撞机和γ射线大视场空间望远镜的探测结果,将开启人们真正了解暗物质的大门。     

物理学中科学美学旨意的升华（上）

本系列章已论述过的课题，其要点大多涉及现代（理论）物理中的美学蕴含。其实，它的渊源主要在于以牛顿力学为核心的近代经典物理；甚至可将其追溯到古代以至中世纪的自然哲学和科学化。一般认为，牛顿是近代经典物理的代表，爱因斯坦是现代物理——包括现代经典物理和量子物理——的代表。     

杰出的理论物理学家波波夫的科学成就

本文评述了俄罗斯著名理论物理学家波波夫的科学成就，特别是他在量子场论，规范场论，统计物理和凝聚态理论方面的重要贡献．