基本物理常量的最新数值——现代计量科学专题之四

现代量子计量基准的量值建立在基本物理常量的基础之上,因此达到了极高的稳定性和复现性。而基本物理常量数值的精确测定也依赖于现代计量技术。因此在20世纪后半叶,物理学和计量学建立了极为密切的关系。国际物理和化学常量委员会特别成立了一个由物理学家和计量学家联合组成的基本物理常量任务组,收集各国在最精密的基本物理常量测量工作方面的最新进展,并进行“基本物理常量的平差工作”,得到基本物理常量的最新数值。     

封面说明

1953年,沃森和克里克建立了生物细胞内的遗传信息载体DNA(去氧核糖核酸)结构的双螺旋模型,今年是60周年.DNA双螺旋模型的建立是20世纪科学的一件大事,它是20世纪自然科学四大模型之一(另外三个是宇宙学标准模型、粒子物理学标准模型和地壳的板块模型).它一方面将生命科学的基础置于分子水平之上,置于坚实的物理学、化学和信息科学的原理之上,使生命科学更多地得到数学、演绎和推理方法的支持,导致作     

谈谈物理学领域的新兴与交叉学科

 物理学这样一门古老的学科,从16～17世纪的经典时代到19世纪末～20世纪初的量子时代,每一次的理论大突破无不导致时代的巨大变革与发展,如电磁波理论的应用使世界不同地方的人们能互通声音,相对论的发现导致了原子弹的产生……而社会的巨大进步也反过来促进了物理学的快速发展。当人类的步伐在迈入21世纪的时候,物理学又将给人类带来些什么呢?2004年4月,杨振宁先生在考察中科院高能物理所的时候,曾指出21世纪是生物学的世纪,基础物理学要想取得突破性进展的可能性不大。     

物理与纳电子科学

科学突飞猛进,新技术层出不穷．物理学作为20世纪的领头学科,由经典走向现代,由宏观到微观,已步人一个崭新的发展阶段．20世纪物理学上的两大重要成果是狭义相对论（爱因斯坦）和量子力学（普朗克）,诺贝尔奖得主李政道教授说：“如果没有狭义相对论和量子力学的诞生,就不会有后来的原子结构、分子物理、核能、激光、     

要重视物理学对认识世界的重要作用

物理学在20世纪创造了辉煌，已为举世公认．然而，人们主要是从物理学在改造世界中的巨大作用来认识和评价物理学的，因为20世纪人类社会生产方式和生活方式的巨大变化大都能够归因于物理学的进步，所以人们把20世纪称为“物理学的世纪”．毫无疑问，继续大力宣传介绍物理学在改造世界中的成就仍然是科学教育的长期的任务．但是，比较而言，物理学对认识世界的重要作用没有引起足够的注意，宣传介绍得更不够．特别是，在知识经济初露端倪的时代，     

物理与三次技术革命

科学突飞猛进，新技术层出不穷．物理学作为20世纪的领头学科，由经典走向现代，由宏观到微观，已步人一个崭新的发展阶段．20世纪物理学上的两大重要成果是狭义相对论（爱因斯坦）和量子力学（普朗克），诺贝尔奖得主李政道教授说：“如果没有狭义相对论和量子力学的诞生，就不会有后来的原子结构、分子物理、核能、激光、     

《20世纪物理学》书评

<正>20世纪是物理学的世纪。在20世纪里,物理学的研究工作不仅改变了人们看待世界的基本观点,还在国计民生的各个方面彻底地改变了人们的生活和工作方式。物理学影响到我们生活的方方面面,然而,及时全面地介绍物理学进展的好书却并不太多。英国和美国的物理学会在20世纪90年代编辑出版     

为纪念物理大师费曼百年诞辰而作

正20世纪物理学经历了从经典到近代的革命,蓬勃发展,推动了所有科学的进步,引领了各种现代化技术的产生。可以说,20世纪是物理学的世纪,大师云集。窃以为,20世纪顶尖的物理大师中,对物理教学贡献最大的有两位:朗道和费曼。朗道和栗弗席兹合著的九卷理论物理教程是理论物理的经典,三卷《费曼物理学讲义》被美国物理教师奉为"圣经"。朗道和费曼都才华横溢,聪敏过人,但性格各异。朗道自视甚高,个性鲜明,得罪了不少人,曾因"反革命罪"入狱     

宇宙中的暗物质

在回顾20世纪物理学基础研究的进展时，宇宙学理论的确立被人们看作是最重大的收获之一．对于年龄达140亿年的宇宙，我们已能把它从若干分之一秒起的演化历史娓娓道出，并且在几乎所有的关键点上找到了观测证据．这确实不能不说它是人类智慧的值得骄傲的成就．近几年来，宇宙学的实测研究又有了一个重要新进展．WMAP卫星通过对早期宇宙中温度起伏的测量，     

工科物理与知识经济

物理学的历史作用显示了它的重要地位．物理学是自然科学的基础,是探讨物质结构和运动的前沿学科．人类社会经历的每一次生产和技术的进步,都是物理学理论研究取得重大突破的结果,１７、１８世纪,正是由于牛顿力学的建立和热力学的发展,不仅有力地推动了其他学科的进展,而且适应了研制蒸汽机和发展机械工业的社会需求,引起了第一次工业革命．到１９世纪,在法拉第－麦克斯韦电磁理论的推动下,人们成功地制造了电机、电器和电讯设备,引起了工业电气化,使人类进入应用电能的时代,从而形成了第二次工业革命．人类进入２０世纪,物理…     

谈谈普朗克常数

 普朗克常数是现代物理学中最重要的物理常数之一,它成为区分宏观客体和微观客体的界限。普朗克常数的发现,在物理学的发展史上具有划时代的意义,它第一次表明了辐射能量的不连续性,这是现代物理学中富有革命性的事件。由于它的发现,物理学进入了一个全新的时代,这个理论物理学的新概念导致了量子理论的建立。普朗克常数发现前经典物理面临的困难19世纪末20世纪初,物理学的各分支已相当成熟,建立起了系统的理论,在应用中发挥越来越大的作用。但是,在和实验进一步对比的过程中,也出现了一些经典物理的范畴内无法解决的困难。黑体辐射19世纪末,人们用经典物理学解释黑体辐射实验时,出现了著名的所谓“紫外灾难”。     

光电子科学技术

 随着物理学对物质的各层次认识的不断深化,对基本粒子运动形态及其相互作用规律的认识日趋丰富,光电子学从经典物理学中脱颖而出,独成体系并迅速发展成为当代物理学中最活跃的前沿分支学科;它是光学与电子学相结合的产物,主要研究光与团体中电子相互作用以及光能与电能相互转换的科学。光电子学是以激光为光源,以近代光学、量子力学为基础,以国计民生为广阔的应用背景,在国民经济与国防军事上的地位与日俱增。值此世纪之交,社会正迈入信息时代,光电子科学技术在各行各业中正扮演着日益重要的角色,可望成为当代新技术革命的主流。 科学研究中谱新篇 一个多世纪来,人们对光的认识经历了从经典到量子这一漫长的认识过程。其中颇有建树的是19世纪麦克斯韦的经典电磁理论和本世纪初爱因斯坦提出的光受激辐射和吸收理论。这些理论奠定了近代光学的基础。     

从单摆到混沌

 普通物理教学,从概念、内容到方法,传统上都是以经典物理学为主体的.本世纪以来,相对论和量子力学的建立,成为近代物理学不可缺少的基础.普通物理课程的现代化,必然要涉及如何处理相对论和量子力学的问题.     

谈谈21世纪物理学发展的前景

谈谈２１世纪物理学发展的前景在讨论２１世纪物理学的前景之前，不妨先回顾一下２０世纪中物理学的发展．在本世纪初出现了两大划时代的理论突破：相对论与量子论．相对论是经典物理学的压轴戏，由于狭义相对论继承了经典电动力学，并进而解决了运动物体的相应理论问题，...     

宇宙中最神秘的一种天体--类星体

为纪念相对论发表100周年，联合国大会通过决议，将今年命名为“国际物理年”．在国际物理年中，天文学也是不可缺少的内容．当年，爱因斯坦的广义相对论只能用天文学来检验；物理学发展到今天，更是和天文学息息相关．李政道先生把宇宙中的暗物质作为21世纪物理学前沿的主要课题之一．近代天体物理学提出的问题一个个都向物理学提出了挑战．其中，有一种神秘的天体，从20世纪60年代跨越到21世纪，观测、观测、再观测，却始终没有得到满意的答案，它就是类星体．     

建筑物理学与可持续发展

1建筑物理学对可持续发展的影响20世纪以前,尽管建筑上已应用声学、光学和热工学创造出许多奇观,但仍然处于经验阶段．进入20世纪后,新的光源、声源和蒸汽供暖设备的出现,建筑材料种类的增多,现代建筑和某些精密工业的发展都对建筑功能提出更高要求,促进了建筑声学、建筑光学和     

光的量子拓扑态及其实验观测

<正>对称性是20世纪物理学的一大主题，不仅在相对论和量子力学的发展中占据了主导地位，也为物态分类提供了主要依据。朗道相变理论的建立，从对称性破缺的角度解释了绝大多数物态之间的不同，是凝聚态物理研究的基石。到了20世纪后半叶，人们发现了一种不依赖于对称性破缺的物质状态，即拓扑物态。这一新奇物态的研究结合了拓扑学和凝聚态相变理论，在过去50年逐步成为物理学研究的一个主流方向。     

经典干涉与量子干涉

 若将1609年伽利略使用望远镜观察月球作为以观察和实验为基础的现代物理学的起点,近400年来,科学技术获得了巨大的发展,经典物理学对宏观世界给出了几乎完美的描述,同时,由于科学技术的发展和人类认识水平的不断提高,经典物理的知识体系已远远不能满足人们认识世界的需要,随人们认识世界、改造世界的经验积累,20世纪物理学取得了两个划时代的发展--创立了相对论和量子力学,并使之分别成为认识高速、微观领域的利器。     

用现代科学哲学指导经典物理学教学

 物理学曾经是自然哲学的一个组成部分,直到15世纪下半叶才从哲学中分离出来,然而它们作为互相补充的思维方式的关系无时无刻不在强烈地表现着,因此,了解一些物理学的哲学渊源对启发物理学的思维是大有裨益的。经典物理学的大厦主要由伽利略、笛卡尔、牛顿所构建,在此过程中,机械论哲学应运而生,并成为那个时代的精神。它主要有以下表现:重视观察和实验,通过精确的量化达到确定性,理解世界的机械论图式。稍后的德国哲学家康德(1724～1804)也认为,给经典物理学提供哲学基础,同时把哲学放在经典物理学成果的背景上,是他最有意义的任务。     

构建创新教学模式 培养学生创新能力

物理一贯被学生认为是最难学的,主要原因有二：一者物理学结论是由抽象的物理概念和物理规律组成,建立在严密的数学基础之上,需要高度的抽象思维和概括能力．二者学生作为学习主体,作为知识的“受众”,到目前为止,还没有得到应有的尊重,一直是传统教学束缚下的“牺牲品”．