透过镜子看一个颠倒的世界──物理学家为何钟情于反物质研究

物理学家为何钟情于反物质研究── 物理学家正在布置陷阱以捕获反氢，这个反物质的镜像世界中最简单的元素。亚历山大·海利曼斯（Ａｌｅｘ－ａｎｄｅｒＨｅｌｌｅｍａｎｓ）认为他们的研究成果将会改变我们对基本粒子以及基本作用力的看法。 ＣＥＲＮ（欧洲核子中心）是世界上最领先的高能物理实验室之一，在它的一个角落里，一扇通向反物质世界的大门即将开启。在日内瓦附近的ＣＥＲＮ，大约有１５０名物理学家正在尖端的静电阱、磁铁以及高精度激光的帮助下试图捕获反原子，并且他们还首次把反原子问题提交到科学的议事日程上来了。他们…     

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...     

物理学中规模最小的实验

物理学中规模最小的实验田学文编译美物理学家采用激光技术，将一个电子分成了两部分，并且观察到这两部分相互之间会发生干涉。据英国《新科学家》杂志报道，两位美国物理学家，在一个原子内，完成了量子力学中的一项经典实验，他们将一个电子分成了两部分，并且观察到了...     

自然信息

用重离子反应产物分离器识别单个重原子德国物理学家发明了一种新技术,它能可靠地识别超重元素的单个原子,他们使用的探测器称为重离子反应产物分离器. 元素铀有92个质子,原子量介于227～240,曾经被认为是最重的元素,但1940年物理学家发     

现实版“光剑”:新固体光形式初现

科学家意外发现了一种全新的物质形式,它的工作方式与电影《星球大战》里的光剑相类似。如何形成一组物理学家正在研究光子并试图将这些粒子结合形成分子。这种分子的特性类似于光剑,主要是通过移动固体里的光粒子,与其他任何已知的物质都不相似。这项结果是由美国哈佛大学物理学教授米哈伊尔·卢金和麻省理工学院的物理学家教授弗拉丹·卢勒狄克教授共同发现的,他们当时正试图冲击光子穿透铷原子云。随着光子进入电子云,卢金说道,它的能量激活了沿途     

产生超慢速原子的原子源

美国加利福尼亚州的一组物理学家创造了一种“原子源”。原子源中的钠原子通过激光压力缓慢地上升,然后在重力作用下又下降,由于原子在原子源上部附近运动得很慢,所以物理学家就能对电子做非常精确的计算。直到现在,这并的计算受到了限制,因为原子通过一些测量装置时运动太快。斯坦福大学物理学家马克·凯斯维奇、厄尔林·里斯和史蒂文·丘与IBM研究中心的拉尔夫·德沃,利     

无线电波可以保护臭氧层

美国洛杉矶加利福尼亚大学物理学家艾尔弗雷德·旺格建议用无线电波在平流层中产生负氯离子,从而能大大减少由于带电大气层而正在破坏臭氧层的比率。氯离子与其本身的中性对应物不同,不会破坏臭氧。科学家认为,在上层大气中,氯原子是破坏臭氧的主要原因,当太阳的紫外线击穿某些人造化合物,主要是氯碳氟化合物时,氯原子便产生。氯原子具有中性     

2012年科学热点展望

希格斯玻色子2012年,长期以来令物理学家迷惑不解的希格斯玻色子将被揭开其神秘的面纱,或发现它存在的证据,或证明它并不存在。如果能证明其存在,它将成为一个事实,而不仅仅是一种科学猜测。世界上最大的原子轰击器——欧洲粒子物理实验室的大型强子对撞机,正在以惊人的速度产生数据,届时,希格斯玻色子或者无可辩驳地闪亮登场,或者黯然退出人们关注的视线。希格斯玻色子存在还是不存在,2012年见分晓。     

物理学家托马斯与工业生态学

物理学家托马斯与工业生态学ＡｒｔｈｕｒＬ·Ｒｏｂｉｎｓｏｎ著朱　雄译２年前，物理学家瓦莱丽·托马斯发觉她自己对环境污染的恶果倾注了越来越多的关注。作为一个身在普林斯顿能量和环境研究中心，研究方向是核武器控制的物理学家，她幸运地正处在一个可以大显身手的...     

论复杂性

物理学家们大部分只关心简单性,从复杂的世界中抽象出来的简单性。比如牛顿发现了能预测行星运动的简单规律。从原子物理学得出的结果表明,薛定谔方程是几乎所有能观察到的原子的行为的正确描     

纳米化学

纳米化学ＰｈｉｌｉｐＨ．Ａｂｅｌｓｏｎ著朱湘晓译大多数化学研究涉及原子和分子，但一个在纳米尺度结构中以组分集合方式形成的领域正在出现。其中一些结构是移动单个原子而产生的，另外一些是自我装配的，并可能包含１００万个以上的分子。这些研究涉及生物学中重要问...     

激波作用下非晶合金的晶化理论研究

在实验中观察到，在激波作用下非晶合金晶化成纳米晶体。本文试图对这一现象给出初步的理论上的解释。非晶合金内部微观不均匀，分布着大量微小有序原子集团（ｃｌｕｓｔｅｒ）和位错。在激波作用下，位错运动，而ｃｌｕｓｔｅｒ阻碍激波的传播，使位错堆积于ｃｌｕｓｔｅｒ周围。激波与ｃｌｕｓｔｅｒ周围局域应力场相互作用使得ｃｌｕｓｔｅｒ旋转，而ｃｌｕｓｔｅｒ周围的高应力应变能使类液区（ｉｎｔｅｒｃｌｕｓｔｅｒ）原子切变沉积于ｃｌｕｓｔｅｒ上，ｃｌｕｓｔｅｒ长大成为微晶，非晶合金晶化。     

自然信息

零点能是从哪里来的描述原子这一微观世界的量子理论有着一些稀奇古怪的预言,其中之一是:每一立方厘米表观上是空无一物的空间都包含着巨大的能量。因为这一能量甚至在绝对零度时仍然存在,所以物理学家把它称为零点能。然而,虽然他们的理论预言了它应该存在,而且实验又证实了它确实存在,但是物理学家迄今还不能解答下面这个最为基本的问题:零点能是从哪里来的?     

分裂电子

希腊哲学家德谟克利特早在２４００年以前就提出原子是不可分解的；而８０多年前卢瑟福率先实现了原子的分裂。如今关于这些物质的构造单元不是不可分──如同它们的名字隐含的意思那样的思想已经是非常普遍的，在核反应器里原子每天都在分裂着。 最近，在美国罗德岛上的布朗大学工作的汉弗莱·马里斯提出的某些想法，正在对科学的正统观念产生重大的冲击。他认为，电子也可以被分裂──电子分成的碎片称为“电微子”。 英国物理学家汤姆森在１８９７年发现了电子（为此，他获得了１９０６年物理学诺贝尔奖）。他推断出，阴极射线──使电视…     

地心是一个核反应堆

现代科技的发展，使我们在宏观尺度上，可以看到120亿光年（1光年=10万亿公里）之遥，而在微观世界中，我们可以观察到原子，甚至可以把它一个个地抓起来，拼装成纳米机器，这就是现在十分时髦的纳米技术。不过遗憾的是，我们对自己居住的这颗行星，却知之甚少。地球是什么？诗人说，它是一颗天上的蓝宝石；天文学家说，它是一颗绕着普通恒星旋转的、中等尺度的行星；环境学家说，它是伟大的母亲；生物学家说，它是我们仅仅知道的生命的故乡。而最近有科学家对它作了精确的描述，却使人们听了深感意外。地球物理学家赫顿说，地球是一个大自…     

物理学家对空间科学的新探索

物理学家对空间科学的新探索ＧａｒｙＴａｕｂｅ著朱鋐雄译近年来，少数造诣很深的粒子物理学家正在天体物理学上开始从事第二个研究生涯。这些实验探索有来自宇宙的信号，包括暗物质粒子，超高能量宇宙射线及来自太阳和超新星的中微子。当实验物理学家利用他们的专长、他...     

原子及分子簇化学引论

原子及分子簇化学引论中国科学院化学研究所博士冯万勇１引言原子及分子簇（ｃｌｕｓｔｅｒ）是指由二个或二个以上原子、分子，或原子和分子组成的聚集体（以下简称团簇）。其原子或分子的数目从２到几千范围内。团簇的定义，通常认为其是中性或电离的由化学或物理键合而...     

用分子束外延技术按样定制半导体微观结构

在按样定制的半导体微观结构中，通过把异质结精确地植入晶体内即可定域地确定所期望的势能差。分子束外延技术用于以一个原子接一个原子的构建晶体薄膜，从而可以在微观惊工内精确地“裁剪”人工层状晶体。在ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ超晶格中各组分的周期性调制产生了新颖的电子性质，它开辟了崭新的技术用途。     

《科学》杂志主编唐纳德·肯尼迪纵论2002年度 科学上的突破

每到年末 ,《科学》杂志的编辑部和新闻部成员都要聚集一堂 ,讨论在当年的科学发现中哪一些应冠以“突破”二字。在讨论中 ,物理学家对物理科学内的各个成就都非常关心 ,这可以理解 ;而生物学家则针锋相对 ,并且知道在数量上他们略胜一筹。 2 0 0 1年 ,物理学家凭借纳米电路而赢得了竞争 ,2 0 0 2年则轮到生物学家了。事实上 ,令人着迷的小核糖核酸家族几乎可以被称作纳米核糖核酸 (ｎａｎｏＲＮＡｓ) !对于这一类核糖核酸 ,人们最初关注的是小的核糖核酸 ,现在被称为微型核糖核酸 (ｍｉＲＮＡｓ)———发现它能通过抑制转录或者使目标信使…     

朱棣文:应对全球气候变化的先锋战士

作为一个物理学家,他发现了捕捉原子的方法,赢得了诺贝尔奖。如今,作为科学家和工程技术人员的领军人物,他正在着手令世界能源结构发生着巨大的改变。为此,《自然》杂志记者埃里克·汉德(EricHand)撰文讲述了美国能源部长、《自然》杂志2009年度科学新闻人物朱棣文(Steven Chu)传奇的人生历程。