探究鞋带松开之谜

<正>生活中一些小细节可能隐藏着复杂的科学原理。当你弯腰系鞋带的时候有没有想过鞋带是怎么松开的?一位美国机械工程师对这个问题颇感兴趣,他和他的同事们对此进行了深入研究。研究人员最初认为鞋带是在运动中慢慢松开的,但是当他们通过慢镜头下回放时发现,鞋带其实是突然散开的。当我们走路时,     

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…     

平凡父亲打造网络天才

上过私塾却是普通锅炉工的父亲对他的循循善诱,让他从小立志要上北京大学;崇拜父亲饱读诗书,渴望自己置身书海的他便选择了北京大学图书情报专业;当他觉得选"错"专业,产生厌学情绪时,父亲的"冰棍疗法"拯救了网络天才;当他成为中国首富时,父亲再一次对他强调"穷则独善其身,达则兼济天下"的处世原则……     

虚拟世界中的纳米科技

马里奥·布兰可是美国加利福尼亚理工学院材料和过程模拟中心的科学家,他想制造一个可控制液体流动的纳米阀。根据设计,他的纳米阀就是一根碳纳米管,它夹在两个硅元素的悬臂中间,当上面的悬臂挤压这个纳米管时,纳米管被压缩,这个阀便关闭;当压力消除后,纳米管恢复原状,阀门便开启。整个系统由75000个原子组成。问题是,悬臂如何产生力量去控制那个阀呢?为了找到理想的办法,布兰可反复改变悬臂的物理和化学状态,他发现酸性物质可使悬臂的上部产生相互排斥的负电荷,这样的状态使悬臂的表面鼓胀、弯曲,进而产生向下的力量以关闭阀门,当需要打开…     

胖瘦天注定?

<正>身材是胖还是瘦,不光是吃的问题,科学家正在探索其中的奥秘。我的一个朋友是那种大多数人都会妒忌的人。他一顿晚餐可以吃三个人的食物,但体格仍然雷打不动地保持纤细。他一周只打一次网球,但若让他参加半程马拉松,他会比那些苦苦训练了好久的人还要快地跑完整个赛程。有一次他去做了全身扫描,随后被告知他的体内和皮下的脂肪低到前所未见。     

运动场上的高科技之眼

以“公正裁判”为大前提的体育裁判．正在积极酝酿引进“高科技之眼”．体育运动也许将迈入杜绝误判及漏判的时代。在网球国际比赛中，一旦运动员对裁判的判罚有异议，可要求摄像机确认球体是否处于界内或界外已被正式写入比赛规则。目前。通过判断球体是否越过球门线来决定胜负的足球．正在考虑引进长期以来招致各种非议的视频裁判系统．     

为核爆炸记录历史的人——记美国卢考特山实验室(LML)核试验秘密摄制组

<正>他们冒着生命危险将数百次眩目的闪光、升腾的火球和蘑菇云记录在胶片上。爆炸气浪掀倒了其中的一个男人时,他的摄影机随之滚落到沟里;当他站起来时,又一个气浪     

中国网缘

<正>虽然网球运动在中国的起步很晚,但这完全不影响中国运动员在网球赛事中取得成就。2006年澳网女双决赛,郑洁与晏紫这对黄金搭档成功挽救了3个赛点,最终以2:1的比分战胜了头号种子——美国人雷蒙德和澳大利亚人斯托瑟,夺得了中国第一个大满贯双打冠军。当所有人都认为这是一个前所未有的大冷门时,她俩又在同年温网赛场上再次折桂,由此开启了中国网球赛事的黄金岁月。2008     

新科学家“趣味科普问答”

问题1：9岁的儿子问我“人为什么能透过水看到东西”,我无法给他满意的答案。谁能告诉我们：为什么水或其他透时液体允许光线通过？解答1：这个问题也许应当换一种方式来提,即不是问：透明介质为何允许光线通过,而应当问：光线是如何在不透明介质中被阻隔的。解答2：光是一种电磁辐射,其能量由光子所携带,放光的性质与它的波长之间有着密切的关系。物体由包括电子在内的基本粒子所组成,而电子总是以一定的能量状态存在着的。当太阳光照射到物体上时,物体中的电子或原子就会根据频率条件,有选择地吸收具有某些能量的光子,而不符合频…     

瑞典的“电子监狱”

从1997年元月一日起,瑞典将在全国范围内使用“电子监狱”。它实际上是一种电子监控程序系统,由接受部分和发射部分组成。前者的控制权在执法人员手中;发射部分安装在特制的手镯或脚镯里,当某些罪行较轻的犯人获许作监外执行时,就给他们戴镯假释,放回到社会上去。由于执法人员能够通过手镯或脚镯对犯人进行不间断的监视,因此对他们的所作所为十分清楚。电子监控程序系统是利用电话线路工作的。首先,把犯人的镯子与家用电话的解调器作无线连接,遇到下列情况,镯子会马上向监视中心发出报警的信号:一是犯人离规定的地方距离太远;二是企图逃跑,离开规定的地区;三是想损坏镯子,     

挑战进化中关于“美”的主流思想

<正>对于伴侣的审美判断始终与我们认为的适应和值得遗传的特征有关吗?还是说,美丽只是发生的?不久前,斯坦福大学的一名物理学家提出的问题令我感到惊讶。他问道:"为什么有这么多的美?"当他提出这个问题时,他所说的美并不是我认为的这个世界到处存在的美。这位名叫马奴·普拉卡什(Manu Prakash)的物理学家被海星幼体在海水中游荡时所留下的花样深深吸引。但他确实是指出了一个令人困惑的问题:为何存在美?到底为什么     

人类基金组计划启动30载，前路如何？

正美国国家基因组学研究所所长埃里克·格林回顾了这一领域的发展历程,并分享了他对未来的大胆设想。1987年,当研究人员第一次用基因组学这个词来描述新近发展的DNA图谱学科时,埃里克·格林(Eric Green)刚刚从医学院毕业。几年后,他参与了当时尚为年轻的这一领域的标志性登月项目——人类基因组计划(HGP)的前沿工作。     

四大满贯

<正>对于网球迷而言,四大满贯无异于网球界的"世界杯"。只不过,这个"世界杯"是由四项赛事组成的。那么,这四项赛事之间有什么区别呢?网球四大满贯是指澳大利亚网球公开赛、温布尔登网球公开赛(英国)、法国网球公开赛和美国网球公开赛,是网球世界最重要的盛会。如果能在这些赛事中取得佳绩甚至夺冠,不仅能大幅提升球员的世界排名,也能收获丰厚的奖金。网球这项优美激烈的体育运动在西方世界异常风靡,甚至被誉为世界第二大球类运动。但在中国算不得主流体育运     

物理学家──约翰·巴丁

物理学家──约翰·巴丁李文清译巴丁是第一位在同一领域（凝聚态物理学）中两次获得诺贝尔奖的传奇式人物。当他第二次被授予诺日尔物理学奖时，Ｌ·卡达诺夫（Ｋａｄａｎｏｆｆ）打电话祝贺他：“继续努力，再得一次，你就成为冠军了广１９５６年，巴丁与Ｗ·布拉顿（Ｂ...     

牛顿也曾失败过

牛顿是世界上最伟大的科学家和发明家。他在光学领域的贡献,尤为突出。当他又一次站到一项重大发明殿堂门口时,他心中的“上帝”却使他错过了又一次成功的机会。     

行星原子

当量子理论最初正在发展的时候,玻尔提出一个原子模型,这样的原子有分立的电子,象行星围绕太阳运动一样围绕着原子核在轨道上运转,他的原子是以允许一个电子仅仅占据所有可能轨道中一个特定的次轨道而“量子化”的,后来量子力学或波动力学把电子散布成几率云,消除了电子象一个粒子一样作经典轨道运动的概念,然而,双电子原子光谱学最近的发展至少已经恢复玻尔最初概念的     

三光子实验

电子是人们最常见的一种基本粒子。在自然界中,电子是最轻的带电粒子。正电子是电子的反粒子。电子和正电子有电弱作用(电磁相互作用与弱相互作用的统一)和引力相互作用,但没有强相互作用。由电子和正电子组成的系统,是最简单的电磁相互作用系统,可以用量子电动力学的理论来精确地描述它们。湮没是电子和正电子相互作用的一个特点。在湮没过程中,一对正负电子转化为一些光子。这是粒子间会互相转化的有力证据。当自由正负电子直接碰撞时,可以发生湮没。但正负电子也可以先组成束缚态,然后再湮没。由一个电子和一个正电子组成的束缚态有点象氢原子,但里     

来自深海的秘密

<正>修复骨折的胶水背后的秘密来自于蚌类黏附于光滑岩石的作用原理。15年前,当在潜水时被海水冲离加州海岸时,乔纳森·威尔克(Jonathan Wilker)被周围牢牢贴合在岩石上的蚌类所震撼。威尔克是一个化学家和材料工程师,他很惊讶软体动物是怎么能够依附上的。尤其是,他在想蚌类是如何在水下形成强力粘附性的联结的,因为大多数的人造胶水需要完全干燥的表面才能使用。这个想法激发他开启了探索海洋聚     

含三次单位根的六次循环域

的根定义一个三次循环扩张。由此得到G的三阶子群与三次循环扩张的一一对应。 在与Vélez讨论这个结果时,他提出如下的问题: 设η∈Q(ρ),令β是x~3-η=0的根,则Q(ρ,β)/Q(ρ)是三次循环扩张。在什么条件下Q(ρ,β)/Q是六次循环扩张? 这个扩张Q(ρ,β)/Q的三次子扩张与由η按     

日本声称试验成功室温核聚变

一种据称是室温核聚变产物的稳定放热反应,最近由日本大阪大学工程学院的研究人员实验成功。用于该实验的电解系统,含有一个由1毫米厚的高纯钯板制成的阴极,和一个由绕成线圈的细铂线制成的阳极。两电极相隔1厘米放置,且均被浸于重水中。实验时两极间被通以重复变化的电流,每6小时电流从0.25A到4.2A变化一次。实验一开始,即发生放热反应。当0.25A的小电流施于这个系统时,被消耗的电力只有1.25W,但产生的热却为50～70W;当施加4.2A的电流时,耗电是90～110W,产生的