阿·爱因斯坦在物理学上的偉大成就

当代最伟大的物理学家,人类正义事业的积极支持者——阿·爱因斯坦在四月十八日和我们永别了。我们物理学工作者对这位物理学界伟大导师的逝世,特别感到悲痛。他在科学事业上的不朽贡献,开物理学的新纪元;他一生在恶劣的政治环境中,为维护正义事业、反对战争、反抗统治者的不屈不挠的斗争精神,将永远活在我们的心里,永远值得我们怀念和学习。     

转向与复归:科学史家普赖斯的物理情

在科学史学科创建和发展初期,一批由物理学家转向的科学史家作出了巨大贡献.上世纪中叶,青年物理学家普赖斯将学术兴趣转向科学史,但物理学的经历和思想并未远离他的学术研究,反而助推他形成了科学史定量研究、大科学观念和"互育"思想等重要理论.这段历史既反映了科学史家普赖斯的物理情结,也展示了学科交融的另一种实现方式.     

金属与材料的激光焊接

 公元前三世纪,希腊的物理学家阿基米德在战争中曾试图用一个大抛物面镜将太阳光反射聚焦为小的光点来烧毁罗马舰队(图1).但由于受时间和气象条件的制约,不大可能仰仗这种“武器”去赢得战争.在激光器出现以前,无论是太阳光还是其它人造光源都不可能成为工业加工过程中的热源.     

杨振宁先生访问山西大学二、三事

<正>2017年9月4日至6日,杨振宁先生访问山西大学,在短短的几天里,他为全校师生做了关于《20世纪物理学的三个主旋律》的主题报告(图1),与山西大学部分师生座谈并题字(图2),还抽空参观古迹、博物馆,等等。期间时有值得记忆的场景出现,今整理几则与读者分享。1向派斯质疑玻尔的物理学家是谁？美国著名物理学家、物理学史家派斯(Abraham Pais)写过一本《尼尔斯·玻尔传》,我国著名物理学史家戈革教授将这本书译成了中文^[1]。     

邮票上的物理学史--赫兹和电磁波

德国物理学家H.赫兹(1857～1894年)(图1,西德1957年;图2,东德1957年)虽然只活了短短37年,却作出了两大发现:一是在实验上证实了麦克斯韦预言的电磁波;二是发现了光电效应.     

劳伦斯·布拉格在曼彻斯特的三位中国学生——郑建宣、陆学善、余瑞璜

郑建宣、陆学善、余瑞璜三位物理学家曾于1934—1936年间留学英国曼彻斯特大学.3人在英国著名物理学家劳伦斯·布拉格的指导下,从事X射线晶体学研究,并都取得了重要成果.这一时期的留学科学研究对这3位物理学家日后的科研发展产生了重要的积极的影响.3人学成归国后继续从事晶体学的研究,推动了晶体学在中国的建立与发展.     

“双子”, 中子与中子星——漫谈朗道与中子星

 中子星因其极端物理环境而深受物理学和天文学领域学者们的青睐, 其研究在这两个领域均不可或缺。天文学家观测发现的若干类高能天体现象与中子星的存在紧密相关, 而物理学家则将中子星当作重要的天体实验室来认识自然基本规律。值得一提的是, 中子星概念最早由朗道提出, 历史上可以追溯到20 世纪30 年代初中子的发现。对这段脍炙人口历史的回顾, 不仅使人因身临其境地体会“微观”与“宇观”的学科交融而受益, 而且有助于培养科学创新精神。这一题材在基础物理教育中显然具有现实意义。     

物理教育改革:回顾与展望

<正>几乎是在物理学成为高中课程的同时,物理学家就开始寻求教授物理学的方法。芝加哥大学的物理学家Charles Mann于1906年在《中学科学与数学》一书中指出:"想要掌握科学,就必须学习如何合理解释现象,并使之成为一种习惯。这一习惯只有通过科学研究才能习得。"尽管Mann的观点与众多物理学家是一致的,但直到物理学成为     

我国科学家捕获马约拉纳费米子

<正>中国科学家在实验室里成功捕捉到物理学家寻找多年的神秘粒子——马约拉纳费米子。1937年,意大利物理学家埃托雷·马约拉纳首先预言,在自然界中可能存在一类特殊的费米子,这种正反粒子同体的特殊费米子就像是两兄弟站在一起照镜子,它们的反粒子就是自己本身,这种费米子被称为"马约拉纳费米子"。但是要捕捉到该粒子却非常的困难,在近80年来众多的科学家做了大量的研究工作,却一直都未找到马约拉纳费米子存在     

放射性的早期历史

 １８９５年,德国物理学家伦琴发现Ｘ射线．此后,许多科学家都兴致勃勃地去研究这类新的、具有很大穿透能力的辐射,并展开了对这种射线本性的讨论．法国科学家昂利·彭加勒认为,Ｘ射线可能与呈现在真空管玻璃壁上的荧光有直接关系,因为看上去,Ｘ射线似乎就是从那儿发射出去的．彭加勒的这个看法并不正确,但他的思想却被另一位法国物理学家采纳了,这位物理学家就是在有关领域中国际公认的权威──亨利·贝克勒尔．１８９６年２月,贝克勒尔从他负责的博物馆中选出一块铀盐来做自己的实验,他首先把铀盐暴露在阳光下,直到使铀盐能发出很强的荧光为止．然后,再把它和被黑纸包严的照相底板放在一起．     

医疗诊断可望改用小剂量X射线

 X射线的发现已有一百多年,但百年前那个实验的情景却鲜活地印在一代又一代人的脑海中.1895年11月8日晚上,德国物理学家威尔姆·康拉德·伦琴在一间暗室中做紫外线辐射物理实验     

宇宙线是否带电

<正>1.宇宙线的发现与新问题19世纪初,物理学家们发现了空气电离的现象,并开展了一系列实验测量,探究空气电离之谜^[1]。物理学家通过测量电离率与海拔的关系,从而确定了这些神秘射线来自于外太空^[2],继而有了“宇宙射线”的概念。宇宙射线的发现吸引了众多物理学家的兴趣,人们对于这一神秘射线的发现充满了好奇和怀疑。虽然奥地利物理学家维克多·赫斯的实验结果清晰表明电离率会随着海拔升高而增加,但是依然有很多物理学家对这一发现提出了质疑,其中就包括美国著名实验物理学家罗伯特·安德鲁·密立根。密立根于1909年设计了著名的“油滴实验”,     

通向洛斯阿拉莫斯之路

 1945年,洛斯阿拉莫斯实验室建成不到两年,却已拥有千余名物理学家,其中包括美国物理学界的精英和来自其他国家顶尖的物理学家。这些一流的物理学家前所未有地聚集在一起,日以继夜地工作,惟一的目标是制造原子弹。为什么他们要去那里?在踏上通往洛斯阿拉莫斯之路时,他们到底想着什么?要明白所发生的事,我们必须追溯到过去。通往洛斯阿拉莫斯之路的起点是1901年。镭具有奇异的特性,1901年来自巴黎的消息引起了卢瑟福和索迪的注意。他们用镭做了一系列实验,并于同年发现放射性是物质原子内部发生变化的一种现象。索迪在回忆发现时的情景说:“我真是太高兴了,简直可以说是一种狂喜。”     

出人意料的电子电偶极矩上限

<正>几十年来,实验物理学家都在尝试利用原子或分子束技术来测量电子的电偶极矩(EDM)。尽管还没有测出电子电偶极矩的具体大小,他们却不断地给出了更精确的电子电偶极矩上限值。这些实验通常在普通实验室的光学平台上进行,却对粒子物理研究有重要价值,而粒子物理实验通常是在巨大的粒子加速器上进行的。不少物理学家认为,EDM实验是用于研究超出粒子物理标准模型的新物理的最快和最廉价的手段。电子在自然定律违反时间反演     

光学弹药的物理基础及其使用特点

 光学弹药是国外刚开始研究的一种反光电传感器新概念武器技术,是非致命性武器之一,美国由于越来越多地卷入各类维持和平与人道主义援救行动,考虑到政治与战争的特别需求.     

1942年12月2日:第一个自持链式核反应

 芝加哥原子堆团队的成员于1946年12月2日团聚, 为纪念第一个自持链式核反应4周年。费米站在前排最左边, 右边第3位是西拉德虽然20世纪30年代发生了全球经济大萧条, 但在物理上却是一个令人振奋、戏剧性的十年。当时全球政治持续动荡不安, 但在核物理方面却有一连串革命性的突破, 为建造第一颗原子弹, 以结束第二次世界大战巨大赌注的竞赛揭开了序幕。卷入此竞赛核心的是一位意大利物理学家费米(Enrico Fermi), 他的名字后来让这最顶尖的实验室之一(指位于芝加哥近郊之费米国家加速器实验室, Fermilab)增色不少。     

安德雷德的三位中国学生——江仁寿、钱临照、周如松成就研究

江仁寿、钱临照、周如松三位物理学家,1930—1940年间先后留学英国伦敦大学学院,同在英国物理学家安德雷德的指导下,分别从事流体力学和固体物理学领域的研究,并取得了有意义的成果.留学期间的学术成果对三位物理学家后来的成就和贡献都产生重大影响,并对中国物理学的发展起了推动作用.     

普罗科洛夫（Prokhorov,Alexander Mikhailovich，1916—2002）俄国物理学家（Physicist．Russia）

普罗科洛夫1939年毕业于列宁格勒大学。随后．对德战争的艰难岁月便开始了。他和几乎所有的俄国人一样，中断了自己的学业。1941年到1944年．他在红军中服役。战争胜利结束后．他继续求学，并于1946年获得博士学位。在汤斯提出脉泽（受激辐射微波放大）原理的同时，普罗科洛夫和巴索夫在前苏联也做了同样的工作。虽然最早造出实际装置的是汤斯．但是前苏联物理学家在理论上作出了重大的贡献。     

转角双层石墨烯中易调控的非线性霍尔效应

<正>量子霍尔效应(quantum Hall effect, QHE)是霍尔效应的量子力学版本。一般分为整数量子霍尔效应(integer QHE)和分数量子霍尔效应(fraction QHE),其中整数量子霍尔效应由德国物理学家von Klitzing发现,他因此获得1985年诺贝尔物理学奖。分数量子霍尔效应由美籍华裔物理学家崔琦、德国物理学家Horst St?rmer和美国材料学家Arthur Gossard发现,前两位因此与美国物理学家Robert Laughlin分享了1998年诺贝尔物理学奖。     

场论小史谈:奥斯卡·克莱因及其矢量规范理论

<正>在物理学史中,科学史家对很多著名物理学家已经有诸多研究。本文介绍一位重要的但非特别著名的物理学家——瑞典物理学家奥斯卡·克莱因(Oskar Klein,1894~1977)。他于1938年在波兰华沙一次物理学研讨会上提出了一个矢量规范理论和电磁力-核力统一场论模型。该工作本可以使得他成为近代物理学巨擘,但因为各种各样的原因,他的理论并没有受到他的同时代人的足够重视。虽然有关他的理论在物理学史和一些专业文