警惕伪科学

 1992年10月16日,在北京的民族文化宫举行了一个“科学发现低温新能源新闻发布会议”,邀请各方面人士及记者参加。会上,“中国低温新能源开发研究制造中心（筹）”的主任向全世界公布了一个“喜讯”:“中国人科学发现以低温深冷冷量为能源,人类可以拥有任有（原文如此）尽有、廉价无害的能源。中国人完成了大规模、高效率、廉价开发低温差热能与自然常温热能作功发电的产业发明。”他指出:“历史将永远记住今天这个不寻常的日子,历史将记住今天在座的每位先生、女士的名字,你们是历史的见证者,你们今天的新闻稿将是人类文明进化史上的重要文献。”     

物质微观结构的现代观念

 人类对物质微观结构的研究经历了许多世纪的艰苦努力,直到19世纪初才真正弄清了原子的内部构造。此后,经过一代又一代科学家的科学实验,对物质微观结构的认识从一个层次深入另一个层次,却始终没有找到物质微观结构的最小单元。(一)从原子到“基本粒子”中国古代的哲学家早就提出世间万物都是由“金、木、水、火、土”五种物质构成的学说。     

生命起源中的能量转换问题

 生命起源问题是人类所面临的关于自然本质的几个未解之谜之一。所谓生命起源简而言之就是研究物质如何在自然条件下由“死”变“活”的问题。     

物理学所蕴涵的人文基因

 科学“求真”,人文“求善”,两者交融则“生绿”,即“求美”。现代高等教育应是科学教育与人文教育融为一炉的“绿色教育”。因为只有这种真、善、美有机统一的教育理念与模式,才是今天素质教育对人的培养所追求的最高目标。一则它可以使受教育者自觉地陶冶与纯洁思想感情、升华精神境界、树立对国家、对民族的高度责任感和使命感,即培养学生“钟情于爱国”的大德;二则它能活跃与完善青年人的思维能力、优化思维过程、开启作为万物之灵的人的固有灵性、发挥人类进化500万年来所形成的巨大潜能,极有利于学生“不断创新”。     

浅谈热污染

 工业推动了文明,也影响了环境。热机的使用,使人类可以将化学能转化为机械能、电能,代价却是大量热能的散失和一些有害气体的排放。日常生活中电能和其他形式能源的利用,也在制造着“多余”的热能。这些“多余”的热能,再加上CO2做“帮凶”,就产生和加剧了热污染。     

全球卫星定位系统是如何定位的

 在学习“雷达”后有同学提出一个问题:“我们从电视里看到美国兵在伊拉克都带有全球卫星定位系统,它是如何利用电磁波进行定位的?请老师给我们介绍好吗?”全球卫星定位系统又叫GPS,GPS是“GlobalPo-sitioningSystem”即“全球定位系统”的简称。这个系统原来是美国国防部为其星球大战计划投巨资而建立的,其作用是为美国军方在全球的舰船、飞机导航并指挥陆军作战。在伊拉克战争中,涌现了大量高科技装备,而GPS全球卫星定位系统则是使用最广泛的一种。利用这个系统不论是美国的舰船、飞机,还是每一个士兵都随时知道自己所在的位置,随时都能够与上级和友邻取得联系。     

热力学第一定律的建立及其伟大历史作用

 一、历史渊源与科学背景人类使用热能为自己服务有着悠久的历史,火的发明和利用是人类支配自然力的伟大开端,是人类文明进步的里程碑。中国古代就对火（热）的本性进行了探讨,殷商时期形成的“五行说”-金、木、水、火、土,就把火（热）看成是构成宇宙万物的五种元素之一。北宋时刘昼更明确指出：“金性苞水,木性藏火,故炼金则水出,钻木而生火。”古希腊米利都学派的那拉克西曼德（Ａｎａｘｉｍａｎｄｅｒ,约公元前６１１-５４７）把火看成是与土、水、气并列的一种原素,它们都是由某种原始物质形成的世界四大主要元素。     

信息传感技术中的物理现象与规律

 信息技术作为21世纪最具有潜力的技术深刻地影响着社会的进程。在信息时代,信息是一种比能源与材料更为重要的资源,“信息获取技术”“信息传输技术”与“信息处理技术”共同构成了现代信息科学技术的三个重要的组成部分。如何准确、及时、有效地获得各种各样的信息是信息获取技术所要求的,具有重要的地位。信息的采集类似于人类的感官系统,负责收集原始的信息,由各种各样的传感器完成。传感器作为信息收集的源头,其工作原理与物理规律密不可分,以下阐述现代信息传感技术应用中的物理现象与规律。     

北京谱仪轻奇特强子态研究

 自然界的物质由微观原子构成，原子是由位于中心的原子核与核外电子构成的。在更加微观的尺度上，原子核由核子（质子和中子）组成，核子由夸克组成。夸克是几种基本粒子之一，是构成宇宙的基本单元。物理学家用“味道”来区分不同的夸克，共有6种“味道”，分别是上夸克（u）、下夸克（d）、粲夸克（c）、奇异夸克（s）、顶夸克（t）和底夸克（b）。每一种味道的夸克还存在一个相应的反夸克。     

梅贻琦先生与通才教育

 现代社会是由具有独立人格和自由精神的人组成的,而造就这样的人需要通才教育。通才教育也称普通教育。“普”即普遍,乃就“面”而言;“通”即通达,盖以“质”而论。它主张我们的基础教育应培养通才,而非“专业人才”。简言之就是应培养和谐的“人”,而不是仅仅有用的“机器”。最早主张通才教育的是孔子。《论语·公冶长篇》里有一段孔子与弟子子贡(端木赐)的精彩对话,“子贡问曰:‘赐也何如?’子曰:‘女,器也。’曰:‘何器也?’曰:‘瑚琏也。’     

大脑信息的研究

 人类需要了解自己,尤其是了解自己的大脑活动规律。埃克尔斯认为,大脑是一部机器或计算机,它的程序,由自我进行调节;哈肯认为,大脑是一个以物理学定律为基础的巨大系统,经由不同层次的自组织过程调节与控制。了解大脑之谜的关键问题是要知道信息在大脑内是如何产生、编码、加工和表达的,信息的载体是什么。人脑之所以不同于其他动物的脑,最明显的区别是人脑具有巨大的创造力,“创造力是大脑之谜中最深奥的一个……或许,创造力的本质仍被神秘的面纱掩盖为好。”所有这些问题是分子生物学、脑科学和生物物理学研究的前沿课题,正引起不同领域科学家的兴趣。     

封面照片说明

 这是被称为“宇宙枪手”的“隼鸟”号小行星探测器,它是由日本科学家设计制造的。这次探测计划与2005年7月实施的“深度撞击”不同,它不是与小行星硬碰硬,而是通过一系列操控来完成,从而收集小行星的信息。“隼鸟”号装有一支长40厘米的枪,枪管开口处呈喇叭形状。当“隼鸟”号接近小行星时,会向其表面射出一颗直径1厘米,速度180米/秒的金属子弹,枪击所激起的小行星表面物质会被喇叭状的枪口吸入并收集。按计划射击将进行两次。同时“隼鸟”号还要在小行星表面放置一个漫游器以获取更多的资料。“枪击”计划于2005年11月上旬实施。     

“黄梁美梦”任你做“造梦机器”挺便宜

 人的一生有近1/3的时间在睡梦中度过,科学实验证明,当人的睡眠层次较浅时就比较容易进入梦境,而一直以来,做什么样的梦却不是人所能控制的。人类有一个梦想:能随心所欲地编织自己的梦境,在梦中过着自己向往的美好人生,与自己思慕的异性欢爱,而让自己痛恨的敌人俯首……如今这些梦想终于成真。日本东京的Takara公司日前宣布,该公司研发的一种新设备已经能够帮助人“美梦成真”。图1“梦工厂”Takara的这种新设备被命名为“梦工厂”(DreamWorkshop),它有14英寸高,外形就像一个放大了的手机外壳(如图1),用户可以通过对该设备进行程序设定.     

光敏药物与激光治癌

 “癌魔”作乱于人世已有它漫长的历史,近年似乎更为猖獗.世界许多国家曾大量耗资与“癌魔”宣战,其结果如何?大量事实证明进展甚微,“癌魔”的幽灵依然在世界各地游荡.然而,光敏药物与激光的出阵,为人们战胜“癌魔”提供了新的希望.     

穆斯堡尔谱学三十年

 穆斯堡尔在阅读自己关于¹⁹¹Ir共振的第一篇文章时突然意识到,他可以直接由多谱勒位移实验来确定自然宽度的谱线--他预见到会有一场竞争.他把文章送到在他看来“没有多少人阅读的德文《自然科学》杂志上”发表.当立即有二百多人来索取复印本时,他“迅速意识到这竟是犯了一个多么大的错误”.他因发现这种“无反冲γ射线共振吸收效应”,获得1961年诺贝尔物理奖.鲁道夫·路德维希·穆斯堡尔生于1929年1月31日.他在一些工业实验室花费了一年时间,后来进入慕尼黑工业大学,1952年完成学位课程,1954年完成了他的论文.1955-1957年,他到马克斯-普朗克医学研究所从事研究工作,1958年在慕尼黑工业大学获得博士学位.     

20世纪科技发展的一、二、三、四

 20世纪已落下了帷幕,回眸100年,人类在科学发展的道路上经历了艰苦卓绝的探索研究和奋斗,以自己的理性和智慧创造出了前所未有的辉煌,科学和技术在各方面取得了惊人的成果。“一台电脑”带来信息化时代“两大理论”从根本上改变了人类对世界的认识以“三大工程”为代表的高新技术,显示了科学对人类生活世界的重新改造和塑造的能力“四大模型”是以物理学革命为先导的理论自然科学的主要成就,使人类对宇宙和生命的认识更加深化。科学给人类带来物质文明和精神文明,开创了一个新时代。     

物理学与科学美

 日常生活中,“物理学”和“美”这二个术语都是人们非常熟悉的．在辞典中,物理学的定义是：探讨物质结构和物质运动规律的学科．“美”在辞典中的定义具有多样性,在一定范畴内,“美”定义为：各个部分的匀称性和比例性、和谐、形式的适宜性和完整性,形式和内容的一致性等等．当然,这只是静态的看法．在动态的认识中,“美”本身还包含着受历史和社会制约的因素,也就是说,“美”是发展的、变化的．表面看来,这二者似乎关联不多,实际上,若以扩展的眼界观察,从表层研究或深层上思索,二者关系异常密切．诺贝尔物理学奖获得者阿尔芬曾指出：“像画家运用色调,雕刻家利用石膏,音乐家通过音符来表达自己的见解和感受一样.     

物理学会终结吗

 物理学会终结吗?这个持续了几百年的老话题似乎并没有随着20世纪物理学以及其他科学的高速发展而停息,相反,关于物理学就会终结的议论,随着新千年的开始又一次活跃起来。我们的话题是从一本名为“科学的终结”的书开始的。此书作者为美国权威杂志“科学美国人”的专职撰稿人,资深记者约翰·霍根。他在此书的封面上写道“科学(尤其是纯科学)已经终结,伟大而又激动人心的科学发现时代已一去不复返了。”在他的书中不仅物理学已趋向终结而且如哲学、宇宙学、进化生物学、社会科学、神经科学、混杂学,乃至科学神学统统接近了终结,似乎我们人类探索自然的进程已临近尾声,然后的日子就会在混混沌沌中度过了。     

漫谈微观粒子的波粒二象性

 物质世界是由什么组成的,其最小的组成单元是什么,这些“单元”或“微粒”具有什么特点,一直是古往今来人们十分感兴趣的问题。早在我国战国时期,哲学家公孙权就曾说过:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”人们在不断地“切割木棍”的过程中逐渐进入了微观领域,并用在上世纪建立起来的、被誉为20世纪物理学两大支柱之一的量子力学来反映微观粒子特有的运动规律。微观粒子的波粒二象性就是量子力学中最基本、最重要、也是最具创新性的概念之一。对它的理解是一件既让人着迷又略感困惑的事情。     

为什么要研究物质结构

 如果没有正确的元素概念及其科学的研究,人类就会局限在“水、土、气、火”或者“金、木、水、火、土”的圈子里,任凭炼金或炼丹术士的风箱和坩埚吞云吐雾;如果不了解空气的组成,人类就不知道自己赖以生存的氧气为何物,更谈不上气体的液化和由此引出的超导、超流现象,如果没有原子、分子论的建立,就无所谓认识生物大分子ＤＮＡ（脱氧核糖核酸）的双螺旋结构,也就无所谓认识生命现象最本质的内容,如果不对原子和原子核做解剖,就不会发现“比一千个太阳还亮”的新能源,也就不会发现奥妙无穷的粒子世界．一言以蔽之,从物质的深层结构来看物质,是探索自然奥秘的一种基本而又有效的方法．