显微世界的奇幻之旅

<正>或许,你领略过大自然的宏伟壮观之美景或鬼斧神工之神奇,你可曾想过,显微镜下的微观世界同样精彩。以下是尼康2013年微观世界摄影大赛的部分获奖作品,它向我们展示了只有在显微镜下才能看到的美丽景象,在欣赏这些神奇照片的同时,犹如在微观世界进行了一次奇幻之旅。     

奇妙的微观世界

我们生活着的这个世界,可分三个层次:宇观、宏观和微观世界。人的感官只能感受到人们居住着的宏观世界;对宇观世界,我们的视线所不及,那是一个动辄几十万光年的区域;而对微观世界,则又看不见,那里活跃着组成我们宏观世界的砖块——分子、原子、亚原子、粒子。借助现代技术手段,我们能看清金属表面的原子结构,不过对微观世界特性的了解,还得依赖于20世纪初建立起来的量子理论。上个世纪出现的两大物理理论:量子论和相对论(前者描绘微观世界,后者则为宇观世界),为现代科技奠定了理论基础。量子论告诉我们的微观世界,实在令人惊讶!例如波粒两象…     

显微镜头下的生命世界

尼康公司从1974年开始举办一年一度的"微观世界摄影大赛",其目的在于奖励那些用显微镜头拍摄微观世界的摄影爱好者.这些显微照片有利于人们更好地认识生物多样性,更好地了解我们肉眼看不到的微生物,也有利于了解生物体内的一些细微结构.     

花粉外壁的微观结构

本刊的2009年第2期“从花粉的微观世界看自然的艺术”一文曾经介绍过花粉的微观世界，主要向读者展示了花粉粒奇妙多样的形态和异彩纷呈的表面纹饰结构。那么，这些微小的花粉粒可以“切开”吗？通过专业实验技术，打开花粉粒并不困难。     

从比热商到麦克斯韦妖

作为气体分子运动论和电磁理论的主要奠基人,一百多年来,麦克斯韦的名字一直脍炙人口。人们尊敬这位伟大的物理学家,不仅因为他建立了电磁理论,并且真正从科学上闯开了通往微观世界的大门,使人类第一次找到了联系宏观世界和微观世界的纽     

开启微观世界的钥匙——显微镜

正显微镜把人类带入了大自然中另一个奇妙的世界。它是窥视微观世界奥秘的眼睛,是开启微观世界大门的金钥匙。显微镜——放大镜2.0版本早在公元前1世纪,人们就已经发现通过球形透明物体去观察微小物体时可以使其放大成像。后来有了放大镜、眼镜等光学器具。     

0.22纳米:冷冻电镜技术取得新进展

<正>低温冷冻电镜技术((cryo-EMs)最近的发展,让研究者们得以观察到由原子和分子组成的微观世界。得益于在光学、传感器和后期软件上的不断创新,如今的数码照片要比若干年前的显得更加生动。低温冷冻电镜技术((cryo-EMs)最近的发展,让研究者们得以观察到由原子和分子组成的微观世界。如今研究人员更是自豪地宣布,他们创造出了有史以来分辨率最高的冷冻电镜,通过它所拍摄的图谱能够以接近原     

分子模拟方法及其应用

分子模拟方法是在计算机的土壤中开出的一枝奇葩。人类由此窥测到微观世界的精采,并且从中开辟出一片新天地——设计新分子。     

微-纳尺度科学与技术

本世纪初,物理学在探索微观世界方面取得了辉煌的成就,建立起了人类对电子、原子结构、晶体结构、分子结构、物质波、质能互变、量子原理等的深刻认识。本世纪中期,又在分子生物学、半导体、受激辐射等科学以及随后的扫描隧道显微术等方面取得了重大突破,使科研手段和应用技术的研究也向微观世界大步前进。 对微观尺度物质世界的认识与直接改造,是纵贯本世纪的自然科学和技术科学诸多重大发展中势头最猛的一个。各主要发达国家的科     

太阳下是故乡

漫无边际的宏观世界与微观世界使人类有限的认知能力相形见绌,不敷使用.但也幸而人类能力的有限,我们才不至于会对浩繁的世事穷于应付、甚至于竟活不下去.     

2～7 GeV高亮度正负电子对撞机的物理研究

经过几十年的实验检验,标准模型被认为是描述自然界微观世界最成功的理论模型.特别是随着2012年Higgs粒子的发现,标志着人类对物质微观世界的认识达到了空前的高度.尽管如此,仍存在一系列标准模型不能解决的基本问题,如暗物质和暗能量的本质、宇宙正反物质的不对称、夸克和轻子的分代和引力作用的描述等.另外,作为标准模型的两个组成部分之一,量子色动力学在高能量区得到了实验的精确检验,但是在低能区仍存在许多重大的科学问题,亟待实验和理论进一步发展和完善.因此,我们亟待进行超出现有水平的实验来更深入地探索微观物质结构,揭示微观世界的更多奥秘.本文阐述在t-粲能区有待解决的重大前沿科学问题,以及在中国建设新一代的2~7 GeV能区高亮度(0.5×10~(35)~1.0×10~(35) cm~(-2) s~(-1))正负电子加速器的可行性和必要性.     

试论科学的社会机制

科学家本人复杂的微观世界与科学知识坚实的宏观世界之间的联系,在很大程度上取决于科学领域中的社会结构。科学研究是人类的一项进取活动,当科学向世界展现的时候,人的属性必然存在。     

扫描电子显微镜下的蜘蛛

在我们周围有许多肉眼无法观察到的微小物体。30多年来,科学家一直在利用扫描电子显微镜来探索微观世界。扫描电子显微镜是世界上最先进的实验设备之一,通过它我们可以看到另一个奇妙的天地。     

宇宙不守恒定律发现的启示（上）——提出问题比解决问题更重要

朋友,在这里首先对微观世界的＂心脏＂——原子核作一简单介绍。我们对＂万有引力＂（如苹果落地）和＂电磁力＂（如正负电荷互相吸引）再熟悉不过了,但研究表明,在原子核中还存在着另外两种力……     

虚拟现实技术与人类认识能力的提高

自古以来,人类有着种种梦想:去太空遨游,到海底探险,跨越时空隧道去领略宇宙深处的风光,到原子世界探索微观世界的奥妙……一门新技术的诞生使人们的梦想得以成真,这就是虚拟现实技术.     

精彩绝伦的显微世界

为了鼓励和倡导摄影爱好者从事微观世界的拍摄,尼康公司从1974年开始每年举办一届显微摄影大赛。不久前,尼康公司举行的2011年度显微摄影大赛结果揭晓,有115件作品获奖,其中20件作品获得优胜奖,14件作品获得荣誉奖,81件作品获得入围奖     

以独特方式探索光与物质共舞——2012年诺贝尔物理学奖简介

过去一百年里,科学家们已经知道原子的行为颇为古怪。然而,在自然的微观世界里,一些科学常识方面的定律被其内部奇怪的量子力学规律所颠覆,比如,被称为波函数的数学公式为代表的一些物理事件或对象就包含了各种各样的可能性……     

千姿百态的细菌

大自然因为生命的多样性而显得多姿多彩,形态各异的奇花异草、飞禽走兽使这个世界充满了生命的活力,即使在那人类肉眼所无法企及的微小生命——细菌世界中也生活着各种形态不一、千奇百怪的成员,它们同样使这个微观世界洋溢着生命的绚丽色彩。     

科学之眼

正显微镜学家看待世界的视角总是与众不同。摄影师奥利弗·梅克斯(Oliver Meckes)与生物学家妮可·渥太华(Nicole Ottawa)对世界充满好奇,正是凭着这种好奇心,他们得以深入探索人类生活的微观世界。这对搭档通过显微镜联结在一起,被世人称为"科学之眼"。     

精彩绝伦的显微世界

最近,尼康公司举行的2011年度显微摄影大赛结果揭晓。在本次比赛中,共有115件作品获奖,其中20件作品获得优胜奖,14件作品获得荣誉奖,81件作品获得入围奖。尼康公司从1974年开始举办一年一度的显微摄影大赛,其目的在于奖励那些用显微镜头拍摄微观世界的摄影爱好者。在