"物理学世纪"的认真导引

20世纪是物理学的黄金时代，甚至可称其为物理学的世纪。因为在这100年里，物理学革命（时空观变革和量子革命）蔚为壮观，促发起现代科技文明欣欣向荣。20世纪初叶起始的物理学又称作现代物理学，其无数辉煌成就是现代科技文明的基础和标志。一位富有教学经验的物理学教授史蒂夫·亚当斯（Steve Adams）所著《20世纪的物理学》一书，可谓“物理学世纪”的认真导引。     

明天掌握什么?

从眼前到二十一世纪间,领头的科学与技术是什么?所有迹象都显示,这十五年左右的最大进展将来自两个领域——物理学与分子生物学——作为科学家用以解释原子与基因的未解决的奥秘。这一突破将发生于抽象的理论世界和复杂机械的具体成果上。它们包括能够模拟激光束湍流冲击的超级计算机,让科学家     

算术世界的随机性

上帝不仅在物理学中掷骰子,而且在数学上也在掷骰子,数学有时只是漂亮的抛铜币而已。目前,物理学家正被随机性的概念所困扰。对未来我们可以预言到什么程度呢?这决定于我们自己的规定吗?或者说原则上我们是不可能预言未来的吗?物理学中决定性的问题由来已久。早在19世纪初,牛顿力学的决定性     

哥本哈根学派量子论思想刍议--学习《哥本哈根学派量子论考释》偶得

20世纪，往往称作物理学的世纪；21世纪，或许可称作物理学应用的世纪。对于前一句话．即指物理学的世纪，乃以两个伟大的理论——相对论和量子论为标志；凭借现代物理的这两大理论支柱的建树，以及20世纪以前的经典物理理论的广泛应用，一场现代科学技术革命全面而蓬勃地展开。笔     

生物的数学

正探索物理学规律和生物学规律的交叉地带。牛津英语词典是大家都认可的知名权威工具书,但它对物理学的定义——"研究非生命物质和能量性质的科学分支"——显然并不全面,因为物理学同样研究生命。早在1900年,物理学家召开第一次国际大会时就报告过生物学方面的研究。如今,物理学和数学仍旧在帮助生物学家认识生物。     

高楼的忧思

20世纪的下半世纪是高层建筑兴起的黄金时代。一幢幢高层建筑如雨后春笋般在世界各地的大城市中拔起,成为现代物质文明的一种象征,并且大楼越造越高,建筑界把它称之为“叠罗汉”。高层建筑是应用物理学中“空心”原理的理论一层层筑上去的。做一个简单的实验就可以找出答案。如果你把橡皮的上下两侧拉长或压短,而中间层却几乎没有变     

一弦定音

<正>为什么弦理论仍然是宇宙统一论的希望所在?1984年秋天,久负盛名的《物理学快报》上发表了一篇有关弦构想的文章,接着便以排山倒海之势掀起了第一波弦革命,全世界数以千计的物理学家们争先恐后地放弃了他们手中正在研究的项目,去追逐爱因斯坦毕生的梦想——宇宙统一理论。这是一个全新的领域,充满生机和希望。30年后的今天来看得失,究竟弦理论是揭示了宇宙的深层定律,还是如一些批评家们所言,不过是吸引了整整一代物理学家的数学理论上的海市蜃楼呢?尽管宇宙统一理论已成为爱因斯坦的代名词,但是几个世纪以来该理论一直是现代物理学的研究核     

遗传学、进化与理论生物学

在我们的这个世纪中,全新的普通物理学的世界图景,已经代替了旧物理学所描述的、可表示为康德决定论样式的世界图景。这个新的世界图景,暂时还没有正式的名称,因而它可以假定地称为量子——相对论的世界。因为这个世界建筑在现代量子物理学理论和相对论理论之上。新的世界图景,原则上不同于旧的世界图景。旧物理学的世界图景认为:每个最小的运动都含有整个世界的公式,我们此刻不能利用,只是不知道,或所知不足。没有信仰的自由和见解的自由:任何可     

人造黑洞的意义

2008年9月10日,欧洲大型强子对撞机终于完成首次运行测试,著名物理学家斯蒂芬.霍金认为这次实验将带来"物理学发现的黄金时代"。在天文学领域,黑洞让人既熟悉又陌生。谁都知道它是恒星衰竭坍塌后的产物,但尚无人亲眼见到。现在,欧洲     

暴涨宇宙论和宇宙弦

我们所生存的星光灿烂的宇宙究竟是如何产生和形成的?这个问题既令人感兴趣又令人困惑。进入20世纪以来,物理学中两大基础理论——相对论和量子力学的建立和发展,特别是这两个理论最主要的结晶——粒子物理的崛起,以及实验设施和观测手段的革新,高能加速器和射电望远镜等的运用,顿使宇宙学以崭新的面貌向人们揭示了令人眩目的太空奥秘。     

推荐《半导体物理学》

<正>20世纪初发展的量子力学和相对论改变了我们对世界的认识，而20世纪中期开始迅猛发展的半导体科技是我们改造世界的利器。半导体电路在每个家庭里都司空见惯，半导体改变了我们工作、交流、娱乐和思考的方式。半导体物理学是半导体科技的基础，是量子理论在固体材料中的应用，而半导体科技的未来发展也离不开量子理论和半导体物理学的进步。可是大家对半导体的了解还不太多，现在的一些教材也不太能够跟上时代的步伐。《半导体物理学》这本书有助于填补这个空白。     

推荐《夜行指南：培养物理学的直觉》

<正>20世纪是物理学的时代，以相对论和量子力学为代表的新物理学不仅带来了物理学的革命，更是开辟了科学技术改造自然界和人类社会的新战场，其中影响最大的可能就是半导体科技带来的信息技术革命了。然而，现在已经是21世纪了，时间改变了一切。仅仅40年前，中国教育流行的口号还是“学好数理化，     

世界最大对撞机将重现宇宙诞生时形态

据英国《卫报》报道，汇聚了来自30多个国家的2000余位物理学家、费时20年、耗资60亿瑞士法郎建造的有史以来最大、最强大的高能粒子加速器——大型强子对撞机（LHC）将于2008年夏季正式启动。用斯蒂芬&#183;霍金的话说，通过轰击粒子重建大爆炸之后的宇宙初期形态是“上演重大物理学发现的一个新的黄金时代的到来”。     

暴涨的宇宙

30年前,《物理学评论D》中的一篇论文彻底改变了我们对宇宙起源的认识——来自粒子物理学的新观点暗示宇宙在其诞生之后极短的时间里可能经历了一个高速膨胀的时期。这一被称为暴涨的阶段,可以解释我们的宇宙是如何演化出其被我们观测到的密度和均匀性：暴涨不仅成为了宇宙学理论的核心原则,它还意味着任何有抱负的宇宙学家都必须学习粒子物理学。在20世纪70年代,     

量子引力:回到未来

在更高的精度下重复19世纪的物理实验,借此也许我们能首次一窥爱因斯坦相对论之后的新物理学——     

人造黑洞的意义

2008年9月10日欧洲大型强子对撞机终于完成首次运行测试,著名物理学家斯蒂芬·霍金说这次实验将带来"物理学发现的黄金时代".虽然有人对可能出现的黑洞威胁忧心忡忡.     

是物理学的终结吗？

当今,与物理学的热点中心有关的基本粒子物理学,有时被投之以这样的提问:在这个领域中提出的任务解决后,是否从整体上看,一个物理学的终结随之就来到了呢?或许有人会给出这种论证:由于所有物质和全部辐射均由基本粒子组成,因此,由它们的特性和行为所决定的定律的全部知识——譬如在一个“宇宙方程”之中——也就必定在原则上为全部物理过程确定     

生命信息科学概述

引言人类对客观世界的认识总是从简单到复杂;从宏观到微观;从局部到整体;从具体到抽象,科学的重点也随着人类对大自然认识的深化而转移。一、物理学革命: 传统的概念认为:看得见、摸得着的东西是物质,19世纪物理学家法拉第、麦克斯韦、赫兹使物理学导致了一场大革命,论证了无静止质量物质(以下简称能量物质)——电磁波是物质运动的一种形式,论证了每一种有静止质量物质(以下简称质量物质),都对     

伪科学VS科学

<正>在一篇关于伪科学之危险的评论中,萨德里·哈萨尼(Sadri Hassani)避而不谈这一事实:心灵被引入到量子物理学的基本概念结构中,因为人们发现在被观察的粒子和观察者之间存在某种联系。几位量子物理学巨擘——例如马克思·普朗克、埃德温·薛定谔、约翰·冯·纽曼和尤金·魏格纳——都声称观察者的意识对被观察的物理事件是否存在来说至关重要,而且心灵事件能够影响物理世界。1963年     

世纪之交的物理学与生命科学

20世纪物理学取得了辉煌的成就,为推动人类社会的进步和生命科学的发展作出了巨大贡献,21世纪的物理学,将面临着生命科学的挑战和发展机遇.本文立足于世纪之交,顾后瞻前,追述物理学对生命科学的贡献,阐述生命科学对物理学的挑战,展望新世纪物理学和生命科学相互交融、共振共荣的前景.