哈密顿原理——科学美学的瑰旨琦意

物理学中最基本的原理是什么?哈密顿原理。名量子物理学家狄拉克曾十分推重这条原理。因为它具有普适性，也就是说，它反映了物理学各不同理论的同一性。不论是牛顿力学、麦克斯韦电动力学、玻尔兹曼统计力学，还是狭义相对论、广义相对论，抑或量子力学以及一些量子场论，它们的核心方程，     

美哉物理(九)哈密顿原理--科学美学的瑰旨琦意

物理学中最基本的原理是什么?哈密顿原理。著名量子物理学家狄拉克曾十分推重这条原理。因为它具有普适性,也就是说,它反映了物理学各不同理论的同一性。不论是牛顿力学、麦克斯韦电动力学、玻尔兹曼统计力学,还是狭义相对论、广义相对论,抑或量子力学以及一些量子场论,它们的核心方程,都能从哈密顿原理出发、凭借拉格朗日分析力学的方法导出;     

核力唯象理论

一引言核力是原子核理论中重要问题之一。对于核力的理解是系统地研究原子核结构和变化的基础。但这牵涉到基本粒子相互作用的问题,现有实验知识已清楚地证明了核子(质子和中子)间的相互作用极其复杂而多样化。最终地解决核力问题还有赖于基本粒子物理学在实验上和理论上的重大进展。现阶段研究核力问题的主要目的是从分析实验数据出发,以求对于核力     

揭开宇宙的新秘密

在我们的时代里,科学向探究自然界的秘密展开了全面的进军。有几个部门推进得特别迅速。宇宙物理学就是这些部门中的一个。这里所谈的不仅是关于利用火箭和行星际科学站研究太阳系行星和行星际介质。自然,在这方面我们也期待着最丰硕的成果。但是与此同时,目前已有可能把用来观测更为遥远的星球的天文仪器射出大气层而送入宇宙空间。这是十分重要的,因为到目前为止,对遥远的恒     

狭义相对论的今昔

自然科学的发展历程,并不象潺潺缓流的一溪清水;相反,在经历了一段漪涟稳恒的流程之后,往往会出现汹涌澎湃、一泻千里的壮观局面,这是人类认识自然的大变革时期。对于物理学说来,二十世纪初期就是这样一个时期。迈克耳孙-莫雷实验与黑体辐射这两朵漂浮在当时物理学晴空中的“乌云”,揭开了大变革的序幕,物理学跨进了新的历史门槛。随之诞生的相对论与量子力学象两大基石,承托着整个现代物理学的巍巍大厦。     

低温和真空科学的结合与渗透

低温和低压(即真空)条件下的技术是现代科学中必不可少的两种实验技术。这两种极端条件下实验技术的研究和应用,对不少的新兴学科,特别是现代十分活跃的凝聚态物理学的研究具有重要的作用;除此而外,各种低温工程和真空条件的结合,对于推动低温技术的应用也具有很大的作用。由于科学技术的发展,在本世纪五十年代之后,低温和真空已经成为相互结合和渗透得十分典型的两门学科。     

NGC4051短时标光变的多波段同时性联测

探索活动星系的快速光变,是研究活动星系中心致密核结构及辐射机制的强有力手段,也是当前一个十分重要而又十分活跃的天体物理领域。目前比较多数的看法是:活动星系的X射线辐射是活动星系的中心致密核的吸积盘所产生(因为这一模型与观测事实符合得较好)。因此,探索X射线波段的短时标的光变对研究星系的致密核结构及辐射机制更显得比其它波段重要。     

自旋

我想谈一谈关于自旋概念的历史.当我们在物理学方面做些什么事情的时候,稍过一会,就会有一种忘记我们所研究的课题的总体意义的倾向.远期的设想逐渐淡漠,而我们对于先前的重要问题,从此变得一无所知.正因为如此,让我们简要地回顾一下自旋是如何成为物理学的一部分的. 自旋的概念,既具有迷惑力,又是极其难懂的.从根本上说,它同物理学的三个方面有关系.第一个是经典的转动概念,第二个是角动量量子化,第三个     

对称性自发破缺的历史发展

本世纪最伟大的科学成就之一是弱电统一理论,而使该理论取得重大突破性发展的是真空对称性自发破缺的应用。对称性自发破缺的概念在当代物理学中占有十分重要的地位。本文将研究探索对称性自发破缺概念是如何从固体物理学领域(特别是超导现象)移植到粒子物理学中,以及物理学家们是如何克服重重困难,最后使其成为粒子物理学的重要概念的。     

中国暗物质实验(CDEX)合作组研究进展

暗物质是当今物理学最基本也是最吸引人的前沿研究课题之一,对认识宇宙起源、演变和结构以及物质的本源等基本科学问题具有十分重要的意义.暗物质的理论研究和实验探测经过几十年的积累和发展已经取得了长远的进步.实验上有多种方法可以进行暗物质粒子的探测,直接探测是一种非常重要的手段.本文评述了暗物质直接探测方法的原理和当今国际国内采用直接探测法的不同实验的研究现状,着重介绍了中国暗物质实验(China Dark matter Experiment,CDEX)合作组的研究历程、探测技术和数据分析方法、以及研究取得的重要成果和未来规划.     

科技短讯

重力传播速度等于光速 把一根木棍放到水里,就会出现看上去比实际长度短的假象,因为光线偏转导致光源的位置发生了明显变化。科学家通过测量这个现象,终于定量地确定了物理学上最后一个未经测试的基本概念,即重力以光速传播。 牛顿认为重力是瞬时的,爱因斯坦假设重力以光速传播,然而从未有人测量过重力的传播速度。2002年9月,美国两位科学家作了史无前例的     

人体、猕猴和家兔白血细胞染色体辐射敏感性的比较研究

近年来,辐射对人类遗传的危害问题已广泛地受到重视。因此正确估计人类辐射遗传的危害性,以及选择与人类辐射敏感性相近的实验动物而进行各种哺乳动物的比较研究是十分重要的。大量的细胞遗传学实验证明,辐射诱发的染色体畸变和有机体的辐射敏感性有定量的关系,因而染色体畸变已被作为测定动物辐射敏感性普温采用的判据。随着组织培养技术的发展,直接比较人体组织与其他动物的辐射敏感性已成为现实。     

《核物理探测器及其应用》

原子核物理学基本上是一门实验科学,它与实验技术紧密相关。原子核物理学的实验技术包括三个方面:加速器、反应堆和探测器,其中历史最长、使用最广的是探测器技术。任何一个实验窒,只要它与核物理研究有关,便无法离开原子核探测技术。仅就这一点来说,核探测技术在核物理研究中的重要性也就显而易见了。这里介绍的“核物理探测器及其应用”就是一本专门介绍这一方面基础知识的书。全书正文共分十六章,书后附有六个附录,共约40万字,是一本     

计算物理学

计算物理学是随电子计算机的出现而发展起来的一门实用性很强的边缘学科。它的出现已对物理学的发展带来了深刻的影响,对于实验物理学和理论物理学而言,现人们已把它视为物理学的第三大分支。《计算物理学》一文介绍了这门新兴学科的形成过程、特点和研究内容。     

高分子流体动力学问题的数值模拟与实验研究

数值方法在高分子流体动力学研究中占有十分重要的地位,但理论予示与实验事实之间仍存在着较大的差距。文章扼要地论述了高分子流体动力学问题的数值模拟方法,及实验验证方面的主要问题。强调实验流体及相应本构方程的选择,流场几何与流体动力学条件的严格控制在研究中的重要意义,并介绍了这方面的研究动向,和作者在这方面的研究结果。     

45号钢冲击温度的光谱辐射测量结果

冲击温度是表征材料Hugoniot状态性质的一个重要参量.但金属及合金冲击温度的测量是一个非常复杂的问题,国际上关于这方面实验数据的报道也还只是近几年的事.由于铁及其合金的冲击温度数据对于确定地心的热力学状态具有重要意义,所以尤其引人关注.本文报道了利用光谱辐射法测得的45号钢(碳的含量为0.42%～0.50%)的冲击温度数据.     

宇宙线高能物理学进展

宇宙线的发现已有六十多年的历史了,在这段时间里,它对高能物理的研究起了很重要的作用。一、历史的贡献人们早就注意到宇宙线粒子的能量比天然放射性粒子的能量高得多,因而最初的高能物理实验都是在宇宙线中进行的.1932年,安德逊(Anderson)在宇宙线中发现了正电子,这可以说是基本粒子物理学的开端.这以后的宇宙线实验推动了量子辐射理论的建立,对电子辐射光子、光子转换为电子对和在能量足够高时形成的级联簇射现象进行了研究.在这些研究中,发现了一种辐射特性比电子弱得多而又不是质子的带电粒子,后来测出它的质量约为电子质量的200倍,即μ介子.最初人们以为这就是汤川所预言的传递核力的介子,但随后的实验表明μ介子与原子核的作用是很弱的,它不可能是传递核力的介子;1947年,     

自然信息

真空隧道效应——表面研究工具美国国际商业机器公司实验室的物理学家首次从实验中发现电子通过真空时的隧道效应,这一发现具有重要的理论意义,因为由此可能发展出一种灵敏的能分辨单个原子的表面研究的新手段。量子力学的现代粒子观认为微粒具有粒子和波动两重性,隧道效应是量子力学的推论.经典物理学     

辐射工艺进展概况

辐射技术的应用是原子能利用的一个重要方面,是一项影响面广的新技术,对于发展国民经济很有意义。在这方面,我国已取得了许多可喜的成果。北京大学副教授吴季兰同志的文章,全面地介绍了国内外辐射工艺进展的概况。     

面向所有人的量子物理学

<正>在设计师和非常规演示活动的帮助下,一群法国凝聚态物理学家开始致力于去吸引那些从来没有想过自己会对科学感兴趣的人。对于凝聚态物理学家,2011年是非常特殊的一年。它标志着超导发现100周年,这是量子物理学中最有趣的话题之一,且目前仍是最热门的研究领域之一。当某些特定的材料——例如,铝和铅——