浅淡介观物理学

如果有人告诉你,用两根探针测量一段导线的电压并算出其电阻,结果却同这段导线相串联的线路的其他部分有关,似乎电子有左道旁门式的“特异功能”,跑到常识以外的区域里去了,你一定不相信,因为这不符合一段导线的电阻只决定于其自身的基本物理事实。     

当代物理学与宏微介宇生观世界

 我们生活在当今世界上,需要认识世界,更需要改造世界。在科学技术高度发展的今天,我们所认识的世界是怎样的?这一认识又与当代物理学的进展有什么关系?     

铁路中的物理学──学校物理教学与超出物理学的一个研究课题

选择几个铁路中的物理论题进行讨论，剖析教师从基础物理学到大量背景知识中所遇到的困难．通过讨论希望给教师一个范例：怎样通过对所需问题的调查研究来丰富有用的物理书本知识教育．     

介观体系和介观物理

20世纪80年代初中期开始兴起的介观物理是凝聚态物理中人们十分关注的研究领域,“介观”一词大家已听得很多了.一段时间以来,常读到介观尺度是由电子非弹性散射平均自由程决定的说法,觉得不太确切.想到这一说法可能和我早先发表在《物理》杂志的文章 ［1］,以及我们主编的《介观物理》一书第一版的前言 ［2］有关,特写此短文说明.这里的说明也许仍有不妥之处,请读者指正. 1 介观尺度 介观体系的大小是由介观尺度来刻划的.介观尺度是载流子保持相位记忆的长度,一般记为Lφ,称为退相位长度.相位记忆的丢失源于载流子的非弹性散射,因此Lφ必定是与非弹性散射有关的尺寸.电子和声子的散射,电子吸收或放出一个声子,能量发生改变,是电子最常碰到的非弹性散射.如果把介观尺度理解为非弹性散射的平均自由程,又把后者理解为vFτφ,其中vF是电子的费米速度,τφ是非弹性散射(例如电子和声子散射)的弛豫时间,那么当温度下降,体系中声子数越来越少,τφ越来越长时,介观尺度就变得很大了.对于普通金属,如果τφ取为10-9s,因为vF≈108 cm/s,介观尺度可以达到0.1cm左右,显然这个尺寸过大了. 实际上,在液体氦的温度下,如果普通金属的剩余电阻率ρ≈1 μΩcm,则弹性散射的弛豫时间τ0≈10-13s,电子在两次非弹性散射之间会经受上万次弹性散射,走无规行走的路径,以扩散的方式运动,Lφ是相继两次非弹性散射间电子扩散运动的距离.由于扩散系数D=(vFl)／3,其中l为弹性散射的平均自由程,在τφ时间内的扩散距离为(Dτφ)1／2,约10μm,远小于上述的“平均自由程”长度.这一简单的对扩散距离的估算,给出了介观体系大小正确的数量级.     

电子有“特异功能”吗——浅谈介观物理学

 如果有人告诉你,用两根探针测量一段导线的电压并算出其电阻,结果却同这段导线相串联的线路的其他部分有关,似乎电子有左道旁门式的“特异功能”,跑到常识以外的区域里去了,你一定不相信,因为这不符合一段导线的电阻只决定于其自身的基本物理事实.然而,近年来却实实在在地观察到这一类奇特现象,并且发展出物理学的一个新分支--介观物理学.目前,介观物理学的研究对象大多是一些处于低温下的线状和环状的小尺寸导电材料,既包括金属也包括半导体;而研究的内容主要在于输运性质方面.     

中国物理学各分支学科近十年的进展

 近年来,我国粒子物理学工作者在确认、检验和发展标准模型理论方面进行了系统而深入的研究.例如在层子模型基础上深入研究强子内部结构和相对论内部波函数;结合北京正负电子对撞机物理研究胶球和夸克之间的相互作用,量子色动力学应用到高能和低能区的唯象和场论方面的研究,弱电统一模型理论中参数性质和本质的研究,τ轻子性质和普适性的研究;弱电统一模型的精确检验和高级修正效应的计算,Higgs粒子唯象和弱电对称性破缺机制的研究等方面都做出了一批有相当水平的工作.     

堪为物理学第三分支的计算物理

本文是作者1982年在中国访问时所作的讲演,论述物理学各领域的前沿工作,用许多事例说明计算物理对推动物理理论的重大意义。文中还指出计算物理在其性质、方法及需要等方面不同于和独立于解析的理论物理和实验物理,而成为物理学的第三分支。     

物理学──新技术的先导

物理学是研究物质运动的最普遍的形态（力学的、热学的、电磁学的等等）以及它们之间相互转化的一门基础科学．物理学基础研究的目的在于认识物质运动的客观规律和揭示不同层次的物质的内部结构．但历史事实证明,作为基础科学的物理学其研究结果往往能够变成改造世界的强有力的工具,与技术科学（或称应用科学）相区别,它以其特有的方式推动着人类社会生产的发展．因而,尽管很多物理学家个人只是为探求未知的好奇心所驱使,?...     

堪为物理学第三分支的计算物理

本文是作者1982年在中国访问时所作的讲演,论述物理学各领域的前沿工作,用许多事例说明计算物理对推动物理理论的重大意义。文中还指出计算物理在其性质、方法及需要等方面不同于和独立于解析的理论物理和实验物理,而成为物理学的第三分支。     

纯粹数学应用于现代物理学中的一个新范例

 在1990年以前,傅立叶级数对数学家来说不是一个可靠的工具。有许多奇怪的问题还没有解决,例如说,连续函数的傅立叶级数可能处处发做,而收敛的傅立叶级数却可能不收敛于原函数等等。     

物理学的新延拓——经济物理学

 经济物理学的提出及其发展近年来,由大量的、存在强相互作用的组分组成的、远离平衡的复杂系统研究中,发展起来的复杂性理论取得了很大进展,由于经济系统与其他复杂系统具有相同或十分相似的性质,比如,热力学系统中的分子运动和经济系统中的商品运动都具有数量极大和运动随机的特征,其运动的相似性如下表:分子运动分子扩散涨落分子密度速率碰撞商品运动商品扩散价格波动商品密度流通速率竞争这使得人们自然想到运用处理复杂系统的熵理论和方法对经济系统进行分析。根据热力学第二定律,一个孤立系统必定自发向熵极大的平衡态发展。由此可以定性推定,市场的某些表征量发展,也是符合热力学第二定律的。     

介观体系和介场物理

20世纪 80年代初中期开始兴起的介观物理是凝聚态物理中人们十分关注的研究领域 ,“介观”一词大家已听得很多了 .一段时间以来 ,常读到介观尺度是由电子非弹性散射平均自由程决定的说法 ,觉得不太确切 .想到这一说法可能和我早先发表在《物理》杂志的文章[1] ,以及我们主编的《介观物理》一书第一版的前言[2 ] 有关 ,特写此短文说明 .这里的说明也许仍有不妥之处 ,请读者指正 .1　介观尺度介观体系的大小是由介观尺度来刻划的 .介观尺度是载流子保持相位记忆的长度 ,一般记为Ｌφ,称为退相位长度 .相位记忆的丢失源于载流子的非弹性散射 ,…     

介观体系的物理

从对无序电子系统低温输运性质－弱局域电性的讨论出发，介绍了弹性散射和非弹发型用射的基本区别，引进了介观体系的概念，特别强调了与宏观体系不同之处，简单讲述了主要的物理发现，最后对本领域的现状做了简短的评述。     

当代“物理学的”唯心论的一个标本──试评海森堡的《物理学和哲学》

海森堡(Werner Karl Heisenberg,1901─)是当代著名理论物理学家,量子力学的创始人之一,现代物理学“哥本哈根学派”的一个代表人物. 以海森堡等人为代表的哥本哈根学派虽然对量子力学的建立和发展作出了巨大的贡献,但在哲学上却有明显的实证论倾向.他们歪曲了量子力学的科学成果,提出了主客观原则上不可分、微观现象不存在因果性等实证论观点.海森堡十分关心物理学的哲学问题,在这方面发表过许多文章、讲话和著作.为了向一般读者宣扬“哥本哈根精神”,海森堡的《物理学和哲学──现代科学中的革命》一书于1958—1959年间分别用英、德文在…     

介观尺度上的物理

在传统的宏观系统与微观系统之间,存在着中间的介观系统,本文综述介观系统的实验和理论研究的新进展。     

介观电路的量子效应

本用涨落耗散定理证明了一个有源ＲＬＣ电路，在温度接近绝对零度时，存在量子效应；而当温度升高时，这一量子效应被热力学涨落淹没，并给出了绝对零度时，该电路的量子噪声的大小，以及电荷，电流的测不准点系。     

介观耗散传输线的量子化

从耗散传输线的经典运动方程出发,将传输线中的单模信号进行量子化,研究了传输线在激发相干态下的量子效应.结果表明,传输线的量子涨落不仅与电路参数和电路的状态有关,还与传输线的位置有关. 关键词： 介观传输线 耗散 单模 激发相干态     

介观尺度上的物理

在传统的宏观系统与微观系统之间,存在着中间的介观系统,本文综述介观系统的实验和理论研究的新进展。