Physics World揭晓2010年物理学10项重大突破

(1)反氢原子研究的成功:2010年11月下旬,ALPHA国际合作组宣布他们将38个反氢原子俘获在阱中长达170ms之久.这么长的时间足够对反氢原子的光谱特性进行详细的测量.仅仅几周以后,在CERN的ASACUSA合作组宣布,他们在产生适合做光谱研究的反氢束流方面获得重要突破.这两项突破性进展使得首次对反氢原子能级进行详细研究成为可能.反氢     

决定行人行为和拥挤灾难的简单规律

随着聚众事件的规模和发生次数的增加,对拥挤灾难的研究及人群流动的模拟成为重要的研究领域.但是,即使那些成功的模型方法(如由牛顿力模型发展起来的方法),仍不能符合观察的结果.由法国、瑞士和英国的科学家组成的研究组提出一种认知科学的方法,这种方法是建立在行为探索法的基础上的.他们认为行人根据视觉获得的信息,也就是根据行人与眼     

流体中纳米物体的静电俘获

俘获一个物体(无论是单个的原子还是一个宏观的实体)的能力影响到诸如量子光学、软凝聚态物理、生物物理和临床医学等众多学科.人们已研究开发出许多精密的方法来记录溶液中布朗运动的随机效应.但是,稳定地俘获纳米尺度     

没有磁场的核磁共振谱学

核磁共振谱学（NMR）可能是有机化学研究中最有用的技术.但是常规的NMR谱仪要求将样品放置在非常强的磁场中,这就需要使用液氦冷却的庞大而昂贵的超导磁铁.美国的一个从事交叉学科研究的小组研制成功没有磁铁的NMR谱仪.     

暗物质依然存在着

暗物质是神秘的不可见的物质,约占宇宙物质中的83％．暗物质使处于高速旋转的星系免于飞散,对暗物质的研究有助于我们了解宇宙的结构是如何形成的．     

滚动的纳米球可以修复表面损伤

美国科学家公布了一种修复纳米大小的缺陷的新技术．他们使用由聚酯表面活性剂来稳固的油滴,里面充有CdSe纳米粒子．这样做成的微滴在物体表面上滚动或滑动,将纳米粒子释放到所碰到的裂缝或缺陷中．然后继续前行到下一个缺陷．虽然微滴较大,     

回旋加速器生产锝-99m

在核反应堆上生产的医用同位素锝-99m（Tc-99m）可以在医院生产（m表示亚稳态）.这是加拿大的研究人员得出的结论.     

铜-铜对撞产生更多的奇异性

在铜离子对撞中,每个核子产生的奇异夸克比更重的金离子对撞要多很多．这是在美国BNL实验室的相对论性重离子对撞机RHIC上物理学家的一项惊人发现．夸克通常被束缚在强子中．预期高能重核碰撞会产生早期宇宙中曾存在过的夸克-胶子等离子体．对夸克一胶子等离子体的研究不仅可以增进对把夸克束缚在一起的强力的了解,而且能提供关于早期宇宙的微观图像．     

触觉如人类皮肤的纳米丝晶体管阵列

<正>一个美国工程师团队制成了敏感如皮肤的纳米晶体管阵列,可以将机械运动转换成电子信号,其灵敏程度可以与手指尖相比。对于研究机器人的专家来说,用电子学来重现人类的触觉是很困难的。现有的触觉传感器是利用在被触到时电阻值会改变的材料制成的,这种装置的分辨率低,其像素在1 mm左右。由美国佐治亚技术研究所(Georgia Institute of Technology)的Zhong Lin Wang所领导的团队利用压电效应这种独特的物理现象,将像素的尺寸减小到20—50μm,使灵敏度提高了至少30倍。     

新型热电子发电机

<正>德国和美国的研究人员开发出一种将热或光转换成电能的新型热电子发电机。新的设计克服了"空间电荷效应问题",这个问题阻碍着实用设备的研制。新型发电机的效率大约是以前的发电机效率的4倍。这种新技术可应用于太阳能发电及废热利用等方面。热电子发电机利用由真空隔开的两块金属板之间的温差来将热或光转换成电流。热的那块金属板由入射光或热传导来加热,使得电子从金属板的表面蒸发