著名物理学家谈超弦

 米歇尔·格林(Michael Green)是英国伦敦玛丽皇后学院物理系教授.做为现代弦理论的创始人之一,通过他与施瓦兹合作所完成的工作,把这一课题推进到了物理学的前沿.问:请问您是怎样开始卷入弦理论的,当时您正在做什么呢?答:弦理论有着非常奇妙的历史,因为它是在一个完全不同于今天人们对其普遍感兴趣的物理领域中创始的.六十年代末,继意大利的G·维内吉阿诺的开创性工作之后,很多物理学家对于用弦描写象质子和中子那样的强相互作用粒子发生了浓厚的兴趣.当时,我正在做博士论文,这些有趣的新思想立即把我吸引过去.     

著名物理学家谈超弦

 爱德华·威特恩(Edward Witten)是普林斯顿高等研究所教授.他对粒子物理理论和量子场论,特别是量子色动力学和高维理论,做过很多重要贡献,后来转而研究超弦.他是超弦理论最直言不讳的鼓吹者.问:超弦理论所讨论的最本质问题是什么?答:二十世纪物理学有二大柱石.第一个是广义相对论,即爱因斯坦的引力理论.第二个是量子力学,它是关于微观领域一切现象的理论,也就是说,是关于原子、分子和基本粒子的理论.现代物理学的基本问题是这两大柱石互不相容.如果你企图把引力和量子力学结合在一起,你就会发现,你得到的是从数学观点来看毫无意义的东西.     

著名物理学家谈超弦(五)

 理查德·费因曼去世前是美国加利福尼亚理工学院物理系的教授.他被公认为是现代粒子物理理论和量子场论的一位奠基人.由于他关于量子电动力学的开创性工作,曾荣获诺贝尔奖.作为现代基础物理学界的一位元老,他对于超弦理论的批评特别中肯.1988年他因病与世长辞.问:几年前斯替芬·霍金(Stephen Hawking)说过,理论物理学的末日似乎已经为期不远了.     

著名物理学家谈超弦(四)

 从前面选编的三篇谈话,读者对于超弦理论的发生和发展过程以及它对未来的科学与哲学的可能影响,产生了深刻的印象.三位谈话人或者是创始者,或者是积极的鼓吹者,他们对超弦理论都曾做出了很大的贡献,因而对这个理论的前景充满信心.但是,在理论物理学界对他们的观点持有异议,甚至抱有完全否定态度的也大有人在,其中包括几位著名的诺贝尔物理奖的获得者.下面选编了二篇,以求使读者对这个研究领域有一个全面的了解,从而做出自己的判断.     

中国著名物理学家——余瑞璜

 余瑞璜,1906年3月出生于江西省宜黄县.1929年毕业于南京中央大学物理系并获学士学位,1935年赴英国曼彻斯特大学攻读物理学,在诺贝尔奖获得者、X光晶体结构创始人布拉格教授的指导下完成了博士论文,于1937年获博士学位.1938年在英国北威尔士大学物理系、英国伯明翰大学冶金系进行科学研究.1939年,他携妻室儿女回国,先后在昆明清华金属研究所、清华大学物理系任教授.1948年,去美国加州理工学院从事科学研究工作.1949年7月回国任清华大学物理系教授.1955年当选为中国科学院数学物理学学部委员.     

超弦理论纵横谈

 物理学有某种最终理论吗?终有一天,我们会有一个完整的理论,能对从微观的亚原子粒子、原子,到宏观的超新星,直至大爆炸的所有事物均作出国满的解释吗?爱因斯坦耗费了他一生中最后30年的宝贵时光.     

维数与生命

 讨论生命存在的条件,最具权威性的应该是生物学家,的确,生物学有这方面比较成熟的见解。但是出乎他们意料的是物理学家们发现,生命的存在还受时空维数的制约。     

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     

基本作用力

 一个理论愈是深刻,它的前提就愈简明,它描述的事物就愈繁多,它适用的范围就愈广泛.--阿尔伯特·爱因斯坦     

粒子物理学和核物理学的相互交叉

 自从1911年卢瑟福用α粒子作为炮弹轰击金属薄箔发现了原子核,核物理学发展为物理学的一个重要分支.进入20世纪50、60年代以后,由于高能加速器的迅速发展,人们对物质结构的认识又深入到更深层次,基本粒子的种类多达几百种,粒子物理学成为探索微观世界的最前沿的一个学科.粒子物理学的诞生和发展深受核物理学的影响,而粒子物理学的发展反过来又影响着核物理学的某些基本问题的研究.一、原子核的新自由度1932年查德威克发现了原子核内除了有质子外还有中子,接着海森堡提出了原子核是由质子和中子组成的,质子和中子一直是组成原子核的基本组成成份.原子核内的质子、中子结合很紧,那么是什么样的核力使它们聚集在一起.     

夸克30年

 1964年盖尔曼和兹韦格提议称物质结构的最小微粒为夸克,至今已有30年的历史。再往前追溯10年,1954年在英国格拉斯哥召开的原子核和介子物理的国际会议上,盖尔曼和派斯的报告中提出在强相互作用中缔合产生的新粒子是一种带有奇异量子数的粒子,从1954到1964年大量新粒子和共振态的发现导至了盖尔曼和兹韦格提出物质结构的三种最小组成子——上夸克u、下夸克d和奇异夸克S。 在夸克一词提议10年后,1974年丁肇中和里克特发现了粲夸克c,1977年又发现了一种新夸克,称为底夸克b,是费米实验室的莱德曼实验组发现的。1994年4月26日费米实验室的CDF实验组宣布存在顶夸克t的实验证据。     

基本粒子及其相互作用的标准模型

 “标准模型”是用来描写一种量子理论的术语,这种理论包括了强相互作用理论(量子色动力学)和弱电统一理论.图中也把引力相互作用包括了进来,尽管它不属于标准模型.     

漫谈真空

 １６５４年德国马德堡市市长、科学家奥托·葛利克所做的马德堡半球实验第一次证明我们周围充满了空气,它对物体有着巨大的压力,只有没有空气的空间才是空的。从那时起,三百多年过去了,今天真空的概念,真空的获得、测量及应用都经历了很大的变化和迅猛的发展,已成为工业生产和科学技术的一个重要领域,而且也深人到了千家万户。一、技术真空从一个范围抽去空气所得到的真空,叫做“技术真空”。尽管第一个抽气机十七世纪就问世了,可是直到今天人们还不能把哪怕只是一个小范围内的空气彻底清除。所以“技术真空”并不空。像电视机显象管这样真空度已达几十亿分之一个大气压的高真空,每立方厘米内竟有几百亿个空气分子。     

物理上一个新的发现——宇宙由三代基本组份构成

 最近美国斯坦福直线加速器中心的SLC和西欧联合核子中心LEP相继宣布他们的实验结果,都表明宇宙中有三种中微子,即电子型中微子、μ型中微子和τ型中微子.这一结果已在粒子物理学界引起震动.以至于有人认为这一发现可望获得诺贝尔奖金.这一发现的意义是什么呢?让我们从基本粒子的家族说起.半个世纪以来,人们对构成宇宙的基本物质成份的认识有很大的变化,从质子、中子、电子为主体的基本粒子简单家族,陆续发展为有数百种粒子庞大的基本粒子家族.六十年代初的实验事实揭示了众多的基本粒子并不基本,并有其内部结构.所以人们已不再使用基本粒子这一名词,而统称为粒子.故通常将高能物理学又称为粒子物理学.     

"引力"七问

1 引力是什么 牛顿在17世纪就认识到宇宙中任何地方的一切物体的引力作用方式是相同的,且两物体间的吸引力与它们的质量的乘积成比例,与它们距离的平方成反比,即著名的"引力的平方反比律."爱因斯坦在20世纪初发表的广义相对论是研究物质在空间和时间中如何进行引力相互作用的理论,它将平方反比律解释成时空因物质和能量的存在而发生畸变的结果,并把牛顿理论包含在内.     

物质结构在夸克-轻子层次上的动力学规律和研究发展趋势

文章综述了粒子物理中标准模型理论的历史发展、面临挑战以及未来的发展趋势.目前阶段物质结构最小组成单元是夸克和轻子,量子色动力学是描述夸克-胶子之间强相互作用的基本理论,它具有渐近自由和夸克禁闭的特点.量子色动力学和电弱统一理论一起构成粒子物理中标准模型理论.标准模型理论成功同时也面临两大挑战：对称性破缺的本质和夸克禁闭难题,这意味着标准模型理论需要发展和突破.人们期望粒子物理学、天文学和宇宙学交叉发展联手解决物质结构和早期宇宙研究中面临的难题,最终揭示超出标准模型的新物理规律.     

物质结构在夸克-轻子层次上的动力学规律和研究发展趋势

文章综述了粒子物理中标准模型理论的历史发展、面临挑战以及未来的发展趋势.目前阶段物质结构最小组成单元是夸克和轻子,量子色动力学是描述夸克-胶子之间强相互作用的基本理论,它具有渐近自由和夸克禁闭的特点.量子色动力学和电弱统一理论一起构成粒子物理中标准模型理论.标准模型理论成功同时也面临两大挑战:对称性破缺的本质和夸克禁闭难题,这意味着标准模型理论需要发展和突破.人们期望粒子物理学、天文学和宇宙学交叉发展联手解决物质结构和早期宇宙研究中面临的难题,最终揭示超出标准模型的新物理规律.     

爱因斯坦（Einstein,Albert，1879-1955）德国-瑞士-美国大物理学家（Great Physicist，Germany—Switzerland—America）

爱因斯坦是人类历史上最具创造性才智的人物之一。20世纪初的15年中，他提出一系列的科学理论，最先断言物质和能量的相当性；对空间、时间和引力都赋予完整的新概念。他的相对论远比牛顿物理学先进，并对科学和哲学都作出了革命性的探索。他的质能方程E=mc^2表明物质粒子可以转变为巨大的能量，这已由原子弹、氢弹的威力得到确认。出生德国，青少年时曾在慕尼黑受教育，喜爱音乐，并是一名熟练的小提琴手。     

理论物理所专题讲座(Colloquium)简况

 去年9月13日,北京大学物理系高崇寿教授应邀作了专题报告《夸克胶子等离子体》。众所周知,我们生活的物质世界以三种形态存在:固态、液态和气态.实验上实现的电离等离子体可以称为物质的第四种态.近年来,物理学家提出还可能存在第五种物质形态--夸克胶子等离子体(quark-gluon-plasma,简称QGP).     

世纪交替期物理学的两大困惑

 物质结构的新层次夸克禁闭相互作用的规范理论 电磁场相互作用的规范理论 扬米尔斯场对称性自发破缺 希格斯机制困惑与方向