百年回顾——纪念优秀的实验物理学家勒纳德

 勒纳德是德国杰出的实验物理学家。由于他在阴极射线方面所做出的突出贡献,获1905年诺贝尔物理学奖。勒纳德生平菲利普·勒纳德（P.E.A.Lenard,1862～1947）1862年出生在捷克的普雷斯布格,曾先后在布达佩斯大学、维也纳大学、柏林大学和海德堡大学学习物理,得到本生、赫兹、亥姆霍兹和昆开等人的指导。1892年起任波恩大学讲师,并担任赫兹的助手,1894年被聘为布雷斯劳大学教授。1895年任埃克斯-夏佩勒大学物理教授,1896年任海德堡大学理论物理教授,1898年成为基尔大学教授。勒纳德曾于1886年获海德堡大学博士学位,1911年获克里斯蒂安尼亚（现奥斯陆）大学博士学位,1922年获     

殊途同归的光本性之争

 很久以来,人们对光就进行了各种各样的研究。光的本性到底是什么,这个问题长久以来困扰了很多有智之士。光的波动说笛卡儿（R.Descartes,1596～1650）就光的本性问题,在1637年提出两种假说。一种假说认为,光是类似于微粒的一种物质;另一种假说认为光是一种以“以太”为媒质的压力。虽然笛卡儿更强调媒介对光的影响和作用,但他的这两种假说为17世纪的微粒说和波动说的争论埋下了伏笔。17世纪中期,意大利的格里马第（F.Grimaldi,1618～1663）首先注意到衍射现象,这是光的波动理论的萌芽。     

V型三能级原子与非经典光场作用中光场特性的变化

研究了V型三能级原子BEC与双模压缩光场相互作用系统中,忽略原子间相互作用和考虑原子间相互作用时光场的正交压缩和光子数压缩。结果表明,光场的正交压缩依赖于压缩参数,而光子数压缩与压缩参数、光场信号强度有关,在一定条件下,两种压缩可同时存在。原子间相互作用影响两种压缩的涨落随时间变化的周期,以及正交分量涨落随时间变化的幅度,而对光子数压缩涨落随时间变化的幅度几乎无影响。     

相对论的先驱——马赫

 爱因斯坦创立的广义相对论是现代物理学的重要基石,是20世纪自然科学的伟大发现,对物理学、天文学乃至哲学都有着深远影响。爱因斯坦是如何创立相对论的?他曾受到哪位物理学家思想的启发?要回答这个问题,我们就不得不提到著名的物理学家和哲学家恩斯特·马赫（ErnstMach）。马赫是著名的物理学家、哲学家、生物学家和心理学家,1838年2月18日出生于奥地利摩拉维亚地区布尔诺附近的切尔利斯·图拉斯,自幼受到良好教育,在维也纳大学学习5年后,于1860年以放电和感应的论文获得博士学位。他精通拉丁文、希腊文、法文、意大利文和英文。     

Nonlinear Effects for Bose Einstein Condensates in Optical Lattices

Cold atoms and, more recently, Bose-Einstein condensates （BEC＇s） in optical lattices have attracted increasing interest since their first realization. In particular, the formal similarity between the wavefunction of a BEC inside the periodic potential of an optical lattice and of the electrons in a crystal lattice has triggered theoretical and experimental efforts alike. Many phenomena from condensed matter physics, such as Bloch oscillations and Landau-Zener tunneling have been shown to be observable also in optical lattices. An important difference between electrons in a crystal lattice and a BEC inside the periodic potential of an optical lattice is the strength of the self interaction and hence the magnitude of the nonlinearity of the system. Electrons in a metal are almost noninteracting, whereas atoms inside a BEC interact strongly. A＇ perturbation approach is appropriate in the former case while in the latter the full nonlinearity must be taken into account. From this feature new physics is expected. Most experiments to date have been carried out in the regime of shallow lattice depth, for which the system is well described by the mean field Gross-Pitaevskii equation with a periodic potential. Moreover, the nonlinearity induced by the mean-field of the condensate has been shown, both theoretically and experimentally, to give rise to instabilities in certain regions of the Brillouin zone. These instabilities are not present in the corresponding linear system, i.e. the electron system. Experimental and theoretical results on the subject of nonlinear Landau-Zener tunneling and nonlinearity-induced instabilities in a Bose-Einstein condensate interacting with an external periodic potential will be presented.     

时空理论的演化历程

 关于空间与时间的理论,从古至今有许多的哲学家和自然科学家为其倾注许多的心智和汗水。大体上可分为三个时期。第一个时期可称为古代的探索时期中国古代的庄子就对宇宙有一个自己的看法:“有实而无乎处者,宇也。有长而无本剽者,宙也。”“有实”是指有形体的物质实在,而每一物质实在都有一定的体积、一定的外形,占有一定的空间;“无乎处”,即没有穷处,没有界限。因此,庄子所谓“宇”是指广阔无边的空间实在。“有长”是指时间而言,时间只讲长度,即古今前后,它没有上下左右;“无本剽者”,即无始又无终。因此,庄子之谓“宙”是指无始无终的古往今来。     

用现代科学哲学指导经典物理学教学

 物理学曾经是自然哲学的一个组成部分,直到15世纪下半叶才从哲学中分离出来,然而它们作为互相补充的思维方式的关系无时无刻不在强烈地表现着,因此,了解一些物理学的哲学渊源对启发物理学的思维是大有裨益的。经典物理学的大厦主要由伽利略、笛卡尔、牛顿所构建,在此过程中,机械论哲学应运而生,并成为那个时代的精神。它主要有以下表现:重视观察和实验,通过精确的量化达到确定性,理解世界的机械论图式。稍后的德国哲学家康德(1724～1804)也认为,给经典物理学提供哲学基础,同时把哲学放在经典物理学成果的背景上,是他最有意义的任务。     

佯谬的功劳

 互相排斥的东西结合在一起,不同的音调造成最美的和谐。一切都是斗争所产生的。---赫拉克里特一块石头再硬也只能是一块石头,只有当两块石头彼此撞击的时候才会产生绚丽夺目的火花,物理学正是在一块块坚硬石头的相互撞击中走到了今天。是同时代的或不同时代的物理学家跨越时空的对话使物理学蜕变成了今天的模样。真正的物理学家就像孩童信任自己的母亲那般相信他所持的理论,所以当他的理论受到挑战的时候,他们也会像孩童一样彼此争执,物理学的理论正是在这样的一天天的论战中完善起来的。每一个新的理论问世的时候,总会有大批言论接踵而至,有疑问有赞同更多的是反对。     

意识

“花儿为什么这样红?……”花儿为什么有红、有黄、有白?自然界中物质为什么呈现五彩缤纷的颜色呢?这还得从电磁波谱说起。