人造黑洞：现代物理学的开端

几十年来,现代物理学一直存在两个解释宇宙现象的体系,一个是量子力学理论,它详细而又巧妙地解释了宇宙中波和粒子的性质;另一个是广义相对论,它将时间和空间结合成一个连续统一体,科学地解释了行星运动和宇宙膨胀理论。     

有没有固态氦

在元素中,氦是非常特别的。它的原子量仅次于氢,是第二个最轻的元素。在宇宙间,它的丰度也仅次于氢,是第二个数量最多的元素;一般恒星的能源都是来自氢聚变为氦。但是,在地球上它却是一种稀有气体,在大气中的含量仅占0.0005％强。只有某些油气田产出的天然气中氦的含量多些,可以占7.6％。然而最叫人惊奇的还是     

日本再现宇宙中水的诞生

太阳系诞生前，宇宙中就形成了由含有氢、氧、氮等元素的气体和尘埃高密度聚集而成的分子云，然而最初分子云内并不存在水分子，水是如何形成的一直是个疑问。     

氢能源汽车:“鸡生蛋”还是“蛋生鸡”

<正>尽管氢燃料电池造价正快速下降,但用于氢燃料加注的基础设施仍处在供给不足的状态,这使氢能源在汽车领域的运用受限。氢气可以称得上最理想的清洁能源。无论是直接燃烧,还是在氢燃料电池中通过一些化学反应同氧气结合,反应产生的都只有水和热量。然而,尽管氢是最为充足的元素,人们仍然没有掌握获得纯氢气的便利方法。当然,水可以提供几乎无限量的氢元素,但通过电     

光合作用可生产氢气

氢气很可能会成为未来的“绿色”能源。尽管氢元素在自然界普遍存在 ,但它却常常与其他物质混合在一起。美国田纳西大学环境生物技术研究中心和橡树岭国家实验室的研究人员论证了通过改变光合作用(植物利用阳光生产“食物”的过程 )的方向来生产氢气的可能性。他们从菠菜中提取了完整的光合综合体 (光合系统Ⅰ )并给每个分离出来的光合综合体的一侧涂上一层铂原子。在加入电子载体后 ,这种“镀铂综合体”就可利用可见光生产氢气了。光合作用是两个光合系统 (称为光合系统Ⅰ和光合系统Ⅱ )共同作用的结果 ,这两个光合系统存在于植物的叶绿体…     

宇宙中的氦

氦(He)是一个重要的化学元素。在元素周期表上,氢独占鳌头,氦名列第二。在广袤无垠的宇宙空间,它的含量也仅次于氢。它们合在一起占已观测到宇宙全部质量的98%以上,而其他上百种元素总共还不到2%。在恒星内部的热核反应中氦扮演一名主角。它对天体演化具有举足轻重的作用,对于这样一     

人造黑洞:新物理学的开端

几十年来,现代物理学一直存在着一个难以解决的矛盾,这个矛盾使科学家们有时感到无所适从。这就是:我们有两个而不是一个解释宁宙现象的体系。一个体系是量子力学理论,它详细而巧妙地解释了宇宙中波和粒子的性质。另一个体系是广义相对论,它将时间和空间结合成一个连续统一体,科学地解释了行星运动和宇宙膨胀理论。     

新世纪能源——氢

国际氢能源协会于9月11日举行了首次讨论氢气能源前景的世界首脑会——"2000氢气论坛".论坛不但吸引了环保人士,也吸引了如壳牌等大石油公司和如宝马等汽车大制造商。面对石油愈来愈少,愈来愈贵的未来,人们把眼光纷纷投向环保燃料——氢.氢气是取用不尽的。更重要的是,氢的"废弃物"是水蒸气,不会再有导致全球变暖的二氧化碳和一氧化碳烟雾及其他汽油污染物。国际氢能源协会主席贝兹罗格卢说:"氢气将是下一阶段的能源,这是合逻辑的,因为它清洁且效率十分高。"氢能源的关键是一种叫"氢电池"的新科技,利用氢氧结合成水时的化学反应来产生电力。汽车可使用液化或压缩氢气,氢气贮于燃料缸中,输入车底的电池、与氧气结合产生电力推动引擎。宝马车厂计划在2020年前、氢汽车要占其生产线的20%;许多其他大的汽车制造商如福特、通用、丰田和佳士拿等,也都有类似的研究开发计划。氢能     

氢对金属有何作用

金属的制备和使用中易大量吸收氢元素从而导致氢脆,这是使金属构件脆化乃至断裂的原因之一。文章回顾了氢脆现象的机制和氢对金属的有害作用,并介绍了氢对金属的细化组织、净化熔体、增加塑性与促进非晶化等有益作用。合理利用氢元素可以制备更好性能和特殊性能的材料,并能改善加工性能,简化加工步骤。同时,可以利用氢气在特定金属膜中的溶解和析出,实现低纯度氢气的净化与提纯。     

化学,我们的生活与未来

当两个人互相吸引,据说是化学使他们之间融合。这个浪漫的观念与真相并不遥远,我们自身就是一个化学工厂,并不只是被化学物质包围着：人体的99%是由氧、碳、氢、氮、钙和磷组成。这些元素结合在一起,形成了一个奇妙的多样性的分子结构,形成我们的身体,让我们呼吸、吃、运动和思考——简而言之,就是生活。     

中子半衰期的新测定值

中子是由一个上夸克和二个下夸克组成的，而当其中的一个下夸克转变为一个上夸克时，中子便转变为由两个上夸克和一个下夸克组成的带正电的质子了。中子转变成质子的速率决定着两在宇宙创生大爆炸后的第1秒钟内宇宙里存在着这两种基本粒子的数量，也影响着现在宇宙中氦的数量。     

早期宇宙也许不仅仅含有轻物质

早期宇宙之火球是否形成了比常人所想象的要精彩得多的宇宙世界?一个德国天文物理学家,对早期宇宙仅产生氢、氦、锂三种元素的设想提出挑战,他认为这一时期也有较重的元素生成,比如碳元素。     

宇宙中^3He稀少之谜有了答案

天学家们认为宇宙中^3He的来源应有两个：一是宇宙创生爆炸时原初核合成过程造出的，这时伴随着大量的氢一同产生的有^3He和少量的氘、^3He以及^7Li等轻元素；第二个来源是众多恒星演化到红巨星阶段时，其内部的氢之核聚变反应形成的^3He，理论预期如此产生的^3He之总量释放到宇宙中时应是目前实际观测值的10倍。现代的恒星演化学说已成功地预见到所观测的宇宙中许多较重元素的丰度，但丢失的^3He的丰度多年来一直困扰着天体物理学家们。     

三原子氢

象许多其他气体一样,氢气通常也是由两个原子的分子(H_2)组成的。五十多年来,H_2的光谱和结构都已知道得很清楚了,直到去年才得到三原子氢(H_3)的光谱并且测定了这个系统的结构。三原子氢     

环境友好型汽车的雏形:双燃料汽车问世

氢元素大量存在于水分子中且（氢气）燃烧时不产生温室气体,这给其作为燃料汽油的替代能源带来了希望。目前,许多大型汽车生产商正在研究如何更好地利用氢能源一研究的重点集中在汽车氢燃料电池的设计上以便于由电力驱动,并能与汽油引擎结合使用——不久前,德国宝马公司向人们展示了一种可能的选择——双燃料汽车——一辆看似与其他无异的轿车内安装的内燃机是以液氢作为燃料的。     

探索早期宇宙恒星形成方面获得重要进展

<正>探索早期宇宙中的恒星形成是当前天文学研究的热点领域.南京大学施勇研究团队通过研究2颗"化石"星系来探索贫金属条件下的恒星形成,研究成果表明宇宙原初气体可能无法有效地形成恒星.该研究工作于2014年10月16日在线发表在Nature杂志(http://www.nature.com/nature/journal/v514/n7522/full/nature13820.html).大约130亿年前,第一代恒星和星系开始形成.这些恒星和星系诞生于宇宙原初气体,由氢和氦两种元素组成,     

星际大移民(之六)

木星的主要成分是氢和氦,其比例类似太阳大气。在木星中心则有一个主要由铁和硅构成的固体核(那里的温度可达30 000°K),这个核心称木星核。核的外面是以氢为主要元素组成的厚层,称为木星幔。它又分为两层:第一层压力达300万个大气压以上,温度为11 000°K。高温高压使氢分子离解为独立的原子,高压又使氢处于液态金属氢状态。这一层从核向外延伸到46 000千米处;第二层延伸到70 000千米处,由液态分子氢构成。大气在这层之上再延伸1 000千米,直到云层。“根据木星的结构特点,我们可将木星具有岩体结构的木卫一劈开,将其中心挖空,制成一个口径为3 600     

宇宙化学

宇宙化学是七十年代,由现代宇宙学与化学杂交发展起来的一门崭新的边缘学科,是化学与天文学相互渗透的产物.它的主要任务是专门研究宇宙的化学组成、化学作用和化学演变等极其复杂的化学现象,并寻求其中的规律.为揭示和探索天体的演化、宇宙的形成和生命的起源提供重要的科学依据. 宇宙的化学组成极目长空,日月经天,星斗回旋,河汉纵横.这浩瀚无边的天体,变化无常的宇宙,自古以来就引起了人们极大的兴趣.观察它们的出没变化,探索它们的运行规律,远在几千年前就开始了. 早在一百二十年前,德国化学家本生(Bunsen)和克希霍夫(Kirchhoff)设计了一套证认各种元素的实     

让“超流体”走近生活

在茫茫宇宙中,位于元素周期表上第二位的氦,其丰度仅在氢之下,而高于其他所有元素。不过地球上例外,氦的含量比较少,它属于化学性质不活泼的惰性气体行列。近一个世纪以来,由于科学的进步和发展,氦元素的许多奇妙性质突显出来,使科学家大开眼界,同时使处在科研前沿的氦元素,成为最受人关注的研究课题之一。     

天文学家发现宇宙“南极墙”

正天文学家发现了有史以来最大的宇宙结构之一——"南极墙"。该结构是一堵巨大的"墙",绵延14亿光年,包含了数十万个星系。天文学家早就注意到,星系并不是随机散布在整个宇宙中,而是以宇宙网络的方式聚集在一起。在这个巨大的氢气链中,星系就像项链上的珍珠,围绕着巨大空旷的宇宙空间。"南极墙"一直隐藏