量子通信——量子信息时代到来的前奏

<正>1876年加拿大科学家贝尔发明了电话,使得人类可以利用导体中的电流来传输信息。随后的几十年内电流成为了人类最主要的"有线"通信手段。直到1966年高锟发明了光纤,光纤通信成为了电流以外另一个人类主要的有线通信手段。1865年,英国著名物理学家麦克斯韦整合了前人的电磁学的定律而提出了名垂史册的麦克斯韦方程组,并据此方程组预言了电磁波的存在。1887年,德     

浅谈摩擦学

 在今天科学技术领域里的一些新学科,追本求源其起始点往往可上溯几千年,比如摩擦学。摩擦是自然界最常见现象之一。人类最伟大的两个发明都与之相关。其一是摩擦取火,标志着人类文明史的开端;其二是轮子的发明,创造了自然界不曾存在的事物,显示了人类智慧的力量。这两项伟大发明也代表了人类与摩擦的关系。     

如何培养学生的动手能力

动手能力是综合素质的具体表现之一,物理教学是培养学生动手能力的一门好课,如何在物理教学中培养学生的动手能力? 1 让学生认识动手能力的重要性用科学家的发明事例教育学生认识动手能力的巨大价值,如中国古代发明的指南针,使轮船在茫茫大海里航行不会迷失方向;瓦特发明的蒸汽机,大大减轻了人的劳动强度,提高了生产效率;爱迪生发明的电灯,使漆黑的夜晚变得明亮多彩;计算机的发明,使人类进入了智能信息时代.如果人人都动手创造,就会有许多发明产生,就能为国家争光,为人类创造巨大的财富,社会就会不断发展.     

谈电话机的发展

电话机,是电话系统的终端设备．自从美国科学家贝尔和沃森在1875年6月2日发明了世界上第一部电话机后,电话,这一名词,才在1876年3月7日贝尔申请发明电话的专利中首次出现,而人类利用电话机实现的第一次通话是贝尔和沃森于1876年3月10日在他们研究电话的实验室中实现的．从此,它宣告了人类历史上第一部真正具有实用价值的电话机的诞生,这就是原始的电磁式电话机．它从此改变了人们传统的交往方式,使人类文明又进入了新的发展时期．     

评介《材料科学导论--融贯的论述》一书(冯端、师昌绪、刘治国主编)

材料是人类文明的基础.从用火改造地壳物料,制作陶器,提高人类生活水平,进而在中国发明瓷器,已经分别经历了一万多年和两千年.     

诺贝尔奖离我们并不遥远—从集成电路发明获2000年诺贝尔物理学奖谈起

J.S.Killby在42年前发明了集成电路,给人类生活方式和生产方式带来了巨大的改变,现在,它已成为当代各行各业智能工作的基石,集成电路的发明过程告诉我们：只有立足于创新,才能有所发明、有所创造,而集成电路与其他学科的结合所诞生出的新的学科和产业增长点,都向我们提供了宽广的创新空间,我们应本着创新和献身精神对人类社会的发展起到积极的推动作用。     

评介《材料科学导论——融贯的论述》一书（冯端、师昌绪、刘治国主编，化学工业出版社出版）

材料是人类文明的基础．从用火改造地壳物料，制作陶器，提高人类生活水平，进而在中国发明瓷器，已经分别经历了一万多年和两千年．人类利用矿石冶炼，制作出铜器和铁器也已分别有五千年以上和三千多年的历史．中国劳动人民在卓越的青铜铸造技术的基础上．创造了生铁，发明了用生铁在固态或半液态炼钢的技术，大大促进了工农业生产、贸易、经济和国力，为世界华夏文明奠定了物质基础．欧洲在19世纪中叶发明了用生铁为原料的液态炼钢，大大促进了生产力和国力的发展，为当代的西方文明的发展和扩张创造了条件．但是直到20世纪中     

《相对论、宇宙与时空》连载①——人类早期对宇宙的认识

编者按:今年是天文望远镜发明400周年.望远镜的发明彻底改变了人类仅凭肉眼观察天象的历史,使人类的视线得以深入宇宙的深处和遥远的过去.由于光信号的传播需要时间,我们看到的天体都是它们过去的样子,越远的天体图像越古老,因此望远镜不仅在看远方,而且在看历史.     

《相对论、宇宙与时空》连载——人类早期对宇宙的认识

今年是天文望远镜发明400周年．望远镜的发明彻底改变了人类仅凭肉眼观察天象的历史，使人类的视线得以深入宇宙的深处和遥远的过去．由于光信号的传播需要时间，我们看到的天体都是它们过去的样子，越远的天体图像越古老，因此望远镜不仅在看远方，而且在看历史．天文望远镜的出现，极大地加深了人类对宇宙和时空的认识，也极大地促进了天文学和物理学的发展．相对论和现代化时空理论、现代宇宙学的创立和发展，都离不开望远镜的贡献．本刊特以《相对论、宇宙与时空》为题，发表连载文章，以纪念发明天文望远镜这一科学史上的重大历史事件．更多的内容请参见本文作者的专著《物理学与人类文明十六讲》（高等教育出版社，2008年9月出版）．     

光,你这个精灵——走进中国科技馆 感悟国际光年

正一、国际光年很久以来,我们对光就进行了各种各样的研究。从远古时代到现代社会,光技术的发明、发展对人类社会带来巨大影响。光对于人类而言,不只是看见,也不只是光明。光和光学应用技术的发展给人类文明带来了巨大的进步。为了纪念人类在光和光学应用技术领域的重大发现,提高公众对光的重要性的认识,2013年12月20日联合国第六十八届会议宣布2015年为光和光基技术国际年(International Year of Light and Light-based Technologies),简称     

现代光学的新分支—自适应光学

一、什么是自适应光学如果从1285年意大利人发明眼镜算起,那么人类研制和使用光学仪器,至今已有近七百年的历史了。在这七百年间,光学仪器有了巨大的发展。各种光学仪器在一定的工作条件下可以保持良好的性能,能满足使用要求。但是,随着科学技术的飞跃发展,对光学仪器提出     

技术视角下的诺贝尔物理学奖

通过分析诺贝尔遗嘱中对于3个科学奖奖励对象措词上的微妙区别,可以看出:在诺贝尔看来,物理学承载着人类技术发明的重大使命的结论.对1900至2010年间104次诺贝尔物理学奖做了初步的分类,指出了每一类与技术发明的关系,认为实现中国物理学界诺贝尔奖零的突破的研究应该在理论研究之外.     

微型光纤探测器

微型光纤探测器密执安大学的一位化学家ＲａｏｕｌＫｏｐｅｌｍａｎ发明了一种微型光纤探测器，其粗细只有人类头发的千分之一ｕ它是那样的细，以致于可以很容易地滑进大多数细胞的多孔保护膜。当ＫｏＰｅｌｍａｎ谈起这项发明时说，“光纤探测器能穿过细胞膜”，成为世界...     

封面说明

前几年本刊的封面都是以物理学在人类认识世界方面的一些重大突破为题,都是理论物理学的工作;今年的封面题目是物理学在改造世界方面的一项重大突破,实验物理学的一项重大成就.60年前,1947年与1948年之交,发明了晶体管.固体电子器件以体积小、速度快、功耗小、寿命长、成本低、     

扭秤的发明应用对物理学发展的贡献

 自然科学史的研究中大量事例表明:一项科学技术的发明,它不但对科学技术本身甚至对整个人类的文明进步都将产生重大的影响.本文拟就扭秤的发明应用,全面简述它对物理学理论体系发展的重要贡献.     

超新星中微子

 根据中外天文学史专家对东方、阿拉伯和欧洲大量古代记载的分析,在望远镜发明之前,人类历史上记录可靠的超新星共有七颗,它们出现的时间和星座分别为:185年在半人马座、393年在天蝎座、1006年在豺狼座、1054年在金牛座、1181年在仙后座、1572年在仙后座、1604年在蛇夫座。     

微型光纤探测器

微型光纤探测器密执安大学的一位化学家ＲａｏｕｌＫｏｐｅｌ－ｍａｎ发明了一种微型光纤探测器，它粗细只有人类头发的千分之一，它是那样的细，以致于可以很容易地滑进大多数细胞的多孔保护膜。当Ｋｏｐｅｌｍａｎ谈起这项发明时说：“光纤探测器能穿过细胞膜”，成为世...     

能给核聚变照像的质子成像技术

人类一直试图有效地控制核聚变反应来建立一个利用核聚变能的发电站．但是经过50年的不懈努力，人们的这一愿望依然没有实现．今年二月份美国科学家给我们带来了一个好消息，他们在Science上发表文章宣布发明了一种成像技术，可以将核聚变过程拍摄下来．美国麻省理工学院和罗杰斯特大学的物理学家发明的这种方法其装置示意图如封面所示．这是一种质子辐射成像的方法，利用高速质子穿过发生聚变反应的高温高密度区域中的等离子体，     

扫描隧道显微镜及其在生命科学中的应用

自从１９５３年建立了脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）双螺旋结构模型，从而开创了分子生物学以来，人类一直梦想着有朝一日能亲眼看看ＤＮＡ分子的“庐山真面目”．由于扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）的发明和应用，人类的这个长期的愿望终于在９０年代初变成了现实．ＳＴＭ在生命科学中的应用不仅揭示了ＤＮＡ等生物大分子直观的精细结构图像，而且显示了它在纳生物学（ｎａｎｏｂｉｏｌｏｇｙ），即在ｎｍ水平上开展生物学研究中的巨大潜力．     

钠离子电池的前世今生——中国科学院物理研究所“风口上的钠离子电池”主题讨论侧记

正"人类的整个发展取决于科学的发展。"——普朗克1800年3月20日,意大利物理学家亚历山德罗·伏特正式对外宣布他发明了人类历史上的第一个电池——伏打电堆,电池这种能够提供持续而稳定电流的装置历经200余年的发展,不断满足着人们对电力灵活运用的需求。随着人们对可再生能源利用的巨大需求和对环境污染问题的日益关注,近年来二次电池这种能够将电能预先以化学能的形式存储下来的储能技术,在新一轮的能源变革中迎来了新的发展机遇。