阴极射线本质的争论

十九世纪后半叶,围绕阴极射线的本质发生了一场大争论.德国物理学家认为阴极射线是一种类似于光的波动,是以太的某种扰动;英国物理学家则认为阴极射线是由带负电的粒子组成。本文从史料出发对此作了详细分析.粒子说很长时间未能取得胜利,主要因为支持粒子说的物理学家认为原子是不可分的并且将阴极射线看成是带负电的“分子流”或“电原子流”。最终通过汤姆逊的研究结束了这场争论,他认为阴极射线是由比原子小得多的带电粒子构成,并用实验证实了它的存在,从而发现了电子。     

振荡中的中微子——中微子混合矩阵的提出与验证

<正>中微子是联系微观物质世界和宏观宇宙的桥梁,对人类理解物质基本组成及宇宙起源和演化至关重要。1956年,科温(C.Cowan)和莱因斯(F.Reines)等首次直接探测到了反应堆电子反中微子。1962年,布鲁克海文实验室发现μ中微子。日本物理学家立即提出描述中微子振荡的混合矩阵,即MNS混合矩阵。此前,苏联物理学家庞蒂科夫(B.Pontecorvo)也提出中微子混合和振荡概念。     

散裂中子源上的中微子研究

正一、中微子与散裂中子源20世纪以来,在全世界物理学家孜孜不倦地研究下,中微子物理和实验研究不断取得进步,共有4次重大研究进展斩获诺贝尔物理学奖。1930年,奥地利物理学家泡利(W.Pauli)为解释贝塔衰变中能量似乎不守恒,提出了中微子的概念,开创了中微子物理学。1956年,美国物理学家莱因斯(F.Reines)和柯温(C.Cowan)在反应堆中第一次探测到电子     

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”,     

《对玻恩及其学派的系列研究》连载(15)——玻恩与德布罗意物质波的实验验证

理论物理学家与实验物理学家的工作不是完全同步、密切对接的.20世纪20年代在德布罗意提出物质波假设之前,戴维孙等人已经做了慢速电子的衍射实验.弗兰克是最早认识到戴维孙实验意义的人之一.他的弟子艾尔萨色也独立认识到了这一点,并尝试做进一步的实验验证.但是未能如愿.寻求弗兰克的帮助,也未如愿.艾尔萨色发表了一篇理论分析小文章,明确提出让电子通过晶体可以观察衍射图案,从而验证德布罗意的物质波假设.该文发表两年左右后,玻恩在牛津的一次学术会议上重提艾尔萨色的文章,才真正引起戴维孙和汤姆逊的注意,很快他们得到了很好的实验结果,获得了1937年诺贝尔物理奖.弗兰克的忽视使艾尔萨色的一个很重要的想法丧失了先机.     

电子发现的效应

J．J．汤姆逊是世界著名的物理学家,年仅27岁就受聘为剑桥大学教授。他一生最重要的贡献,一是在1895年至1914年间培养了大批人才,其中有7人先后荣获诺贝尔奖,27人成为英国皇家学会会员;二是在1897年发现了电子,为此,1906年获得诺贝尔物理学奖。     

邮票上的核物理先驱

 漫步邮票大千世界,会惊奇地发现这里有一片原子科学的天地,这一枚枚微型的物理学史画卷展现出物理学家卢瑟福对原子核科学的卓越贡献。 恩尼斯特·卢瑟福,1871年8月30日出生于新西兰南岛纳尔逊附近的一个苏格兰移民后裔家庭里,母亲是教师,卢瑟福从小就受到良好的启蒙教育,善于思考,勇于探索,喜欢动手制作玩具,富有创造性。1889年至1895年在坎特伯雷学院攻读并取得硕士学位,1895至1898年来到英国剑桥大学卡文迪许实验室作为主持人汤姆逊(见瑞典1966年邮票(1))的研究生。他们师生情长谊深,在物理学史上传为佳话,老师汤姆逊发现了电子,学生卢瑟福发现了原子核,学生先殁于老师,汤姆逊去世后,与卢瑟福合葬于同一公墓,恰似原子中的电子和原子核紧密结合在一起。     

量子物理学的基石—纪念普朗克提出量子概念100周年

M．普朗克确信,外部世界是独立于人类感觉的“绝对的东西”,它可以被人类的智慧所认识,在这种信念下,他始终将能量和熵的本质问题作为研究的中心,当普朗克研究黑体辐射问题时,再次把熵放在突出的位置,并提出能量不连续的观点,导致了量子概念的诞生,成为现代物理学的一个起点,普朗克不仅是伟大的物理学家,而且也是优秀的教育家和哲学家。     

特鲁顿-诺伯实验的解释

在相对论建立之前,物理学家们相信麦克斯韦电磁理论仅对于某一个参考系才成立,这个优越的参考系可以看成是绝对静止的参考系,简称为绝对参考系。任何物体相对于绝对参考系的速度叫做绝对速度。十九世纪后半叶起寻找绝对参考系成为物理学家所热衷的课题。1902年特鲁顿(Trouton)设想了一个电磁学实验,用来检测地球运动的绝对速度,他的依据可简述如下。考虑地球上两个静止的点电荷,如果地球为绝对参考系,则它们之间的相互作用力为库仑力,作用力的方向沿它们的联线,作用力对于这对电荷的系统不产生力矩,因而电荷系统不会转动。如果地球相对于绝…     

基于DAMPE的暗物质间接探测研究进展

20世纪30年代天文学观测对标准宇宙模型提出了严峻挑战,为了调和观测数据与理论模型的矛盾,理论物理学家提出了暗物质理论;此后,实验物理学家据此摸索出了各种暗物质探测方案.本文将从暗物质概念的由来、暗物质基本性质、暗物质探测原理及方法和DAMPE在探测暗物质方面的最新进展几个方面展开介绍.重点以DAMPE的数据为基础,以电子谱分析为核心,在前人的研究基础上,对DAMPE数据和结果进行多层次、多方位的综合,进一步阐述了DAMPE电子谱中出现的TeV拐折和尖锐信号包含的深刻意义;最后依托研究过程中得到的一些信息,对未来暗物质探测实验提出一点看法和见解.     

《杨振宁———20世纪一位伟大的物理学家》译序

《杨振宁———２０世纪一位伟大的物理学家》译序甘幼王平编者按：本文原载《杨振宁———２０世纪一位伟大的物理学家》（丘成桐刘兆玄编，甘幼王平译，广西师范大学出版社第一版，桂林，１９９６．）１９９２年，是方今健在的最伟大的物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁教授...     

纪念卢瑟福提出原子有核模型100周年

英国物理学家欧内斯特.卢瑟福(Ernest Rutherford,1871~1937)是20世纪最伟大的实验物理学家之一,他生活在从19世纪末到20世纪30年代物理学发生革命性变革的时代,是这个时代勇于进取的开路先锋之一,他在原子核物理学方面的     

质朴无华、境界臻纯--评孙洪洲、韩其智《李代数、李超代数及在物理学中的应用》

对称性的概念在近代物理学，特别是量子物理学的发展中是至关重要的．著名物理学家杨振宁在《量子化、对称和相因子》一文中指出，“如果我们把20世纪物理学发展当作一个交响乐，就会发现有几个重要的现象连续不断地出现，与这些现象交织在一起的一些基本观念，构成了20世纪物理学发展的     

情景教学在大学物理中的应用——从国外"熵"概念教学的一个案例谈起

熵概念是1865年由德国物理学家克劳修斯(R.Clusius)提出的.熵理论已在自然科学、社会科学及生命科学等各个领域得到了广泛应用.     

玻尔

玻尔(N.H.D.Bohr)是丹麦物理学家,近代量子物理学创立者之一。1885年生于哥本哈根。1911年毕业于哥本哈根大学。他起初在英国剑桥大学J.J.汤姆逊领导下的卡文迪希实验室工作,以后在曼彻斯特卢瑟福实验室工作。1916年玻尔接受哥本哈根大学理论物理讲席。1920年哥本哈根大学根据他的倡议成立了一个理论物理研究所,他即担任该所所长,一直担任到1956年退休为止。1926年玻尔被选     

《中国近代物理学家论文选》正在组织编纂之中

中国近代物理学家论文是中围近代科学史和文化史的重要内容之一。中国近代物理学家论文选。一书旨在收集、整理上半世纪我国著名物理学家的代表性著作,记录近代物理学在中国发展足迹,记载上半世纪物理科学名人的功绩,以激励后来者.编辑出版本书也是关系到我国近代科学史和文化史研究的百年大计.鉴于近代物理学家中有的已不在人世,大部分已到古稀之年,因此及时地收集、整理他们的论文的工作已迫在眉捷. 中国科学院自然科学史研究所物理学和化学史研究室近年正在组织编纂《中国近代物理学家论文选》一书.该书所选录的论文为国内某一学科的开创…     

宇宙学标准模型浅释

一提起宇宙学,大家会觉得很玄,这是因为宇宙学主要是一种考古的学问。人们对于远古时代的一切因其陌生,又没有机会去留神,总不免产生许多悬念和玄机。其实,20世纪50年代初物理学家伽莫夫已经提出了宇宙大爆炸的假设,并预言了会有微波背景辐射的存在。一直到20世纪60年代,彭齐亚斯等人的无意的发现才使宇宙学得到人们的广泛相信和支持,乃至物理学家温伯格写了一本著名的     

沃尔夫冈·泡利--理论物理学界的良知

泡利是20世纪卓越的理论物理学家,他在原子物理学和量子力学领域都做出了重要 贡献,发现了"泡利不相容原理";建立了著名的"中微子"假说;提出了二分量波函数的 概念和著名的泡利自旋矩阵,并在量子场论、固体物理等领域都做了很多杰出的工作, 泡利对所有基本问题都具有极深刻的洞察力和准确的评判能力,这种能力对当时原子 物理学和量子力学的发展产生了积极的影响.     

物理学史中的五月1957年5月31日:德维特讨论艾弗雷特"多世界"理论的信

20世纪50年代,一位名叫艾弗雷特三世(Hugh Everett Ⅲ)的年轻物理学家最先提出其他世界存在的假设,在那情况下,每一个可能途径的每一个可能分岔最终都会在它自己的平行宇宙中实现.此观念叫做量子力学的"多世界"诠释,它在理论物理学家中一直具有争议性,虽然它在科幻小说开启了一个全然的分支.     

意大利航海家进入了新大陆——漫话恩里科·费米

费米是20世纪的一位大物理学家,他有很多特点.他是最后一位既做理论又做实验的人.他在这两方面都有第一流贡献的大物理学家.