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、     

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、     

从量子电动力学的创立历史看物理学思维的特色和价值

<正>物理学是在人类的技术、语言和思维的极限之处的极限运动。——作者人们常说20世纪有两大成功的物理理论,即相对论和量子力学,而量子场论是狭义相对论和量子力学结合的产物。虽说这样一个简单的说法大体上是没错的,量子电动力学作为第一个量子场论理论确实是作为狭义相对论和量子力学结合的产物而诞生的,但是这个简单的说法并不足以揭示量子场论所具有的巨大价值和魅力,反而好像是说可以由相对论和量子力学的原理自然地导出量子场论。     

《对玻恩及其学派的系列研究》连载⑥——玻恩与爱因斯坦之间的深厚友谊

相对论和量子力学是20世纪物理学的核心贡献.相对论几乎由爱因斯坦一个人缔造,而量子力学的最早形式——矩阵力学则是玻恩率领众弟子共同创造.玻恩与爱因斯坦是终生好友,深入了解他们之间的交往、他们之间的友谊、他们之间的学术争论,今天的人们从中仍然能受到很好的教育.     

真空不空

在物理学中,真空是一个非常古老的概念。一方面,相对论的诞生摒弃了经典物理学中的真空中充满以太的概念,另一方面,量子力学的建立,又赋予了真空非常丰富的物理内容。作者将综述在相对论量子力学、量子场论以及量子信息学的视角下,所揭示的真空的各种结构和特性。不难发现,真空的量子理论,在现代物理学诸多领域中占有非常重要、甚至是根本性的地位;而且对于真空本质的进一步深入研究,将有可能带来量子物理学新的革命性的发展。     

新书推荐——《神奇的粒子世界》

20世纪见证了物理学无与伦比的进步。在这个世纪的前半叶,基础物理由量子力学及爱因斯坦的相对论和引力理论所主导。而在后半叶,人类目击了基本粒子物理学的异军突起。在中国,尽管粒子物理学家已在实验和理论方面开展了许多工作,并且在世界粒子物理学领域占有了一席之地,但对于     

《基础物理学》编写过程中的一些体会

《基础物理学》和《基础物理学教程》概况《基础物理学》内容分为五个部分：力学和相对论、电磁学、光学、量子力学、热物理学．具体而言，力学、电磁学和光学的内容大致掌握在原来普通物理课程的水平，量子力学和相对论是在原来理论物理课程的基础上重新编写的，而热物理...     

物理学任重道远

物理学任重道远物理学在２０世纪中取得了辉煌的成就：前３０年如此，后７０年也不例外．在前３０年间，物理学３次观念上的大革命———狭义相对论、广义相对论和量子力学接踵而至，其结果是经典物理学宣告终结，并在关于时、空、力、运动乃至因果性的概念大变革中迎来了...     

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.     

光速极限被打破了吗?——超光速之谜浅谈

量子力学与相对论是20世纪物理学的两块基石。它们均以违反了人们的日常观念而著名,同时也一直都在经受实验与理论两方面的严峻考验。就量子力学而言,物理学家至今仍被它的奇妙影响——虚粒子,反物质,负能量与薛定谔猫等纠缠着。现在,某种其他不     

狄拉克与相对论量子力学

以20世纪20年代物理学发展所遇到的困难为科学背景,从3个方面阐述了狄拉克相对论量子力学形成的过程及其深刻的物理内涵;作为完全相对论量子理论中的一种单粒子理论,狄拉克方程的建立又进一步推动了量子电动力学和量子场论等新理论的建立与发展.     

量子理论的发展过程与浅评

量子理论,亦称量子物理学,是20世纪与相对论并肩崛起的又一场物理科学的重大变革,是探索微观粒子运动规律的物理学新理论。到目前为止,它的发展过程历经了旧量子论,量子力学,量子电动力学,量子味动力学和量子色动力学五个阶段。这里作简要介绍如下。     

狄拉克获诺贝尔奖的经过

 20世纪物理学的第一位巨人当然是爱因斯坦。但谁是第二位,谁又是第三位呢?这个问题的答案就因人而异。扬振宁先生在一次演讲中曾经说过,他最佩服的3位当代物理学家,是爱因斯坦,费米和狄拉克。杨先生说,狄拉克解决问题的方法像是神来之笔,读狄拉克的论述有秋水文章不染尘的感觉。我们想在这里来说说狄拉克获诺贝尔物理奖的事.20世纪20年代中期参与量子力学建立的,主要是格丁根学派的玻恩、海森伯和约尔丹,剑桥的狄拉克,法国的德布罗意和奥地利的薛定谔。1924年玻恩意识到需要有一种新的数学规则来从经典力学过渡到量子力学。     

时空的乐章——引力波百年漫谈(五)

<正>八、引力波探测的基本思路除爱因斯坦的去世及对狭义相对论问世50周年和广义相对论问世40周年的研讨外,物理学家们对广义相对论的重新关注还有另外两个重要原因:一个是理论上的,另一个是经费上的。前者是因为融合了狭义相对论与量子力学的量子电动力学在20世纪40年代的成功,使一些物理学家以为很快要轮到广义相对论了,因而萌生了"抢滩"的兴趣;后者则是因为以原子弹为代表的物理学在第二次     

混沌——一门方兴未艾的科学

 混沌是20世纪90年代科学界最引人注目的研究热点之一。在物理学方面掀起了继相对论和量子力学以来基础科学的第三次大革命,从而在对世界的看法方面,改变了牛顿决定论的宇宙观,确定了偶然性在宇宙学、天体物理学、地质学、遗传学及社会学各不相同领域的重要地位。     

什么是量子力学？

1900～1928年间是物理学史上最激动人心的时代,一群天才,主要是年轻人,在不到三十年的时间里构造了崭新的量子力学体系,从而改变了物理学的面貌,也彻底地改变了人类社会的面貌。本文将系统地解释什么是量子(quantum)、什么是力学(mechanics),在对量子力学创建过程的回顾中讲述构成量子力学的具体内容,然后会介绍几例量子力学带来的新技术。量子力学从来都不是什么革命,它只是经典物理学自然的、逻辑的延续。量子力学一如物理学的其它分支,都是人类思想智慧的结晶。量子力学,还有相对论,这些百多年前的头脑风暴,今天应该成为受教育者的知识标配。     

我所了解的高温超导

  我们深知物理学是一门研究物质运动规律及其基本结构的科学,是一门注重理论与实验并重的学科。随着现代物理学的发展,物理学的大厦即将建成。在这物理学的晴朗的天空中,爱好物理的人们自由飞翔,完全不受“引力”的限制。自相对论和量子力学的建立,发展了原子物理、原子核物理、高能物理、半导体物理、电子学、激光物理、材料物理等多门学科。可以说在这现代物理学的双臂下,百花齐放。物理学为世界的发展,功不可没。当然,物理的发展要感谢那些孜孜不倦的辛劳付出的学者和一些以发展物理学为宗旨的书刊、杂志。     

量子力学的诞生(1)

一、量子力学诞生的背景 在十九世纪末,经典物理学理论已经发展到相当完善的阶段。进入廿世纪后,对经典物理理论的研究转移到把这些理论应用于具体问题,因而逐渐脱离基本理论的范围。本世纪初,物理学的基本理论研究已进到近代物理的领域,主要集中在下面三个方面: 1.从经典电动力学的研究进入到相对论的研究。1905年爱因斯坦提出了狭义相对论,1917年又提出广义相对论,从此相对论不单是理论物理学家们竞相钻研的对象,而且为全世界所瞩目。狄拉克曾回忆道[1]:“当时一个奇特的事件发生了。相对论以极大的冲力来到了世界上。骤然间,每个人都谈论…     

Ford著《经典与近代物理学》简评

19世纪末20世纪初的物理学革命，诞生了以相对论和量子力学为代表的近代物理学，这不仅使人们对物质世界的认识扩展到了高速和微观的范畴，而且有力地促进了其他基础学科和科学技术的发展，也为开辟新的技术领域提供了理论上的基础。因此，如何在大学物     

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。