现代物理知识
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1995年 7卷 06期 刊出日期 1995-12-18
论文
论文
2
粒子加速器在医学上的应用
汤日里, 李建平
1995 Vol. 7 (06): 2-2 [
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2061
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2
伦琴射线和20世纪科学
刘义保, 辛向东
威廉·康瑞德·伦琴(Wilhelm Conrad Rintgen)1845年3月27日出生于普鲁土莱茵河流域靠近荷兰边界的伦内普,父亲是位纺织品原料批发商,母亲是荷兰人,在他三岁时,家搬迁到了荷兰的阿佩尔多思。在荷兰学习之后,伦琴于1865年去苏黎世,在那里的综合工业学院学习机械工程,他先跟热力学创始人、著名物理学家克劳修斯学习,后跟随孔脱并成为与之交往甚密的人。在孔脱影响之下,专门从事纯粹科学研究。在发现X射线之前,伦琴在热力学、力学、电学及晶体物质方面都有很多研究成果,并先后受聘为霍恩海姆农学院、斯特拉斯堡大学、路德维希大学、维尔茨堡大学教授,1894年任维尔茨堡大学校长。
1995 Vol. 7 (06): 2-2 [
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1948
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4
由物理学看生命科学
王唯工
去年秋天至今年春天,在台北物理所余海礼先生的大力促成之下,中研院举办了一系列的生命科学演讲,请到从事生命科学之研究人员,由物理学的角度来看生命科学中之各种现象及其中可能隐藏的原理。 受邀的讲员有周成功、张复、黄荣村、林诚谦、徐明达、陈义裕六位先生及笔者。他们分别在细胞如何通讯;生物信息之传递;生物图型之形成;心灵、意识和认知等方面做了深入浅出的讲解。 笔者受命为他们精彩的演讲,做一个综合性的整理,希望做出的这盘什锦是画龙点睛。如果不幸是画蛇添足,扭曲了各位讲席的本意,还请诸位讲席及各位读者多多包涵。
1995 Vol. 7 (06): 4-10 [
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2023
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10
X射线激光研究的进展
奇云
一、大放异彩的X射线激光 自从1960年第一台激光器问世以来,科学家们一直在寻求能工作在X射线波段的激光器。根据现有的认识,X射线激光具有X射线源所没有的许多特点: 1.亮度（光子/脉冲/立体角）比同步辐射高,6个量级,比激光等离子体X射线源高4个量级。 2.单色性优于所有X射线源。 3.相干性可以用来产生原子尺度的全息图象。 4.高时间分辨率(10
-12
s),可以用来观察1ps(10
-12
s)内的原子距离的运动,可用于击波阵面运动的观测,位错运动的衍射实验。 5.用它来进行光刻,线宽可达20nm(10
-9
m)。 6.用它的干涉效应,可以制成大面积的线宽和间隔小于100nm的光栅。
1995 Vol. 7 (06): 10-12 [
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13
大数假说与人择原理
李升今
凡是学过物理的人都知道长度、质量、时间的国际单位分别是米（m）、千克（kg）、秒（s）,这些单位都是根据人们的主观认识规定的,尽管是逐步发展并取得共识而流行起来的,但毕竟带有一定的任意性。在宇宙各种不同层次的客体中,只有原子及其组成的粒子才不论何时何地全都相同。所以若选定核子质量(m
N
=1.67×10
-27
kg)、大小(r
N
=10
-15
m=1fm)和光子穿过一个核子所需的时间(t
N
=1j=10
-23
s)作为质量、长度和时间的自然单位,则最为客观。根据哈勃定律,在欧几里得几何适用范围内,比距离D
max
≈（1—2）×10
10
光年更为遥远的星系发出的光是达不到地球的,这一距离标志了可观测宇宙的极限。
1995 Vol. 7 (06): 13-14 [
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14
浅谈太阳能的利用
吴康健
地球上的万物无不沐浴着太阳的光辉,生生息息,不断发展、进化。随着科学技术的进步,太阳奥秘不断被揭示,太阳辐射能的利用提上了日程。 太阳这个星体是如何向外辐射能量的呢? 首先,太阳是一个高温星体。现代物理研究的一种假说认为,在星体形成之前,宇宙物质处于弥散状态,由于引力作用逐渐集中到某凝集中心周围,从而形成了星体。 设在凝聚过程中太阳物质总势能由0→—V
0
,由于能量守恒,总动能相应升高,体系的温度由原来的0（K）→T（K）。
1995 Vol. 7 (06): 14-15 [
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2007
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16
谈谈中国海岸线
江兴方
中国海岸线有多长?这个问题看起来很奇怪,其实当我们以30公里为步长测量海岸的话,能得到的折线长度为L
1
,又当我们以10公里为步长,则可以把30公里测不出来的弯曲能测一些出来,得到的长度L
2
将比L
1
长些,又当我们把步长调节到1公里,则能测到更小一些的弯曲,得到的长度L
3
将会更长,当我们把步长调得越来越小时,将会发现,测得的折线长度将会趋向于无穷大。因此,中国的海岸线的长度是不确定的,原因在哪里呢?
1995 Vol. 7 (06): 16-17 [
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无限风光在险峰——为羊八井宇宙线观测站建立五周年而作
谭有恒
自1990年元月10日一期阵列建成并于同年六月开始正式运行以来,羊八井宇宙线观测站己经问世五周年了。五年,在已有的高山站中是个很小的数字（见表1）,然而羊八井已挤身国际超高能γ天文实验三大主力行列而名扬海外。是什么使得它如此神奇?扩大了四倍的羊八井二期阵列将会有什么表现?羊八井三期发展计划将会给地面宇宙线实验和γ天文学科形势带来怎样的变化?这些不仅是羊八井实验的参与者也是所有关心羊八井事业、想了解羊八井立足我国自然优势发展国际合作推动学科发展的经验的人们所感兴趣的事情。
1995 Vol. 7 (06): 17-21 [
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21
核武器的物理基础
南秀华
利用能自持进行的核裂变或核聚变反应释放的能量,产生爆炸作用并具有大规模杀伤破坏效应的武器,总称为核武器。其中,利用铀235或钚239等重原子核的裂变链式反应原理制成的武器,叫裂变武器,通常称为原子弹。利用重氢（（
1
2
）H,即氘）或超重氢（（
1
3
）H,即氚）等轻原子核的热核反应原理制成的武器,叫热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。以高能中子辐射为主要杀伤因素的低当量小型氢弹,称为中子弹。 一、原子弹 铀235、钚239这类重原子核在中子轰击下,会分裂为两个中等质量数的核（称为裂变碎片）,同时放出2—3个中子和约2.9×10
-11
J的核能。
1995 Vol. 7 (06): 21-23 [
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浅谈电子统计的“可变性”
阎学群
长期以来,人们一直认为,诸如电子等同一类粒子组成的所谓全同粒子系统中,粒子间的相互作用的实现与量子统计规则有密切关系。由此,可把全同粒子分为两类:一类是费米子,具有强烈的排斥作用;另一类是玻色子,可以凝聚到能量最低态。实验发现,粒子的统计性与其自旋的大小之间具有深刻的联系。三维空间中,粒子自旋的大小只可能是整数（包括零）或半整数。当粒子的自旋是半整数时,它是费米子,服从费米统计;当粒子的自旋是整数或零时,它是玻色子,服从玻色统计,服从玻色或费米统计的粒子波函数在粒子的交换下是对称（+）或反对称（-）的,即 φ（x
1
,x
2
）=±φ（x
2
,x
1
） 电子的自旋为1/2,是半整数的,因此电子是费米子,服从费米统计,对于交换两个电子,波函数是反对称的.
1995 Vol. 7 (06): 24-25 [
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25
超声波和超声场
刘藻
声波是一种机械波,如果用频率来表征声波,并以人的感觉频率为分界线,可把声波划分为次声波(f<20Hz)可闻声波(20Hz≤f≤20kHz)及所谓超声波,它是指频率大于20kHz以上的声波。一般认为人耳所能听见频率的上限为20kHz。由于超声波的波长短,相同的振幅情况下,质点振动传递的能量就大得多,超声波在传播时就具有了与光传播时类似的特性,可以借助于光学的一些原理来研究它。计算表明,在液体中传播着超声波,其质点振动加速度的幅值可高达重力加速度的上百万倍!波长短的超声波的显著特征是方向性强,这样可用它采集信息,特别是材料内部的信息,因为超声波几乎能穿透任何材料。这对于某些其他辐射能量不能穿透的材料,超声波便显示出其独特的优越性。因之,超声波在工业、医疗等科技领域中有着重要的应用。
1995 Vol. 7 (06): 25-26 [
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减速剂与受控链式反应
许皎
重核的裂变开辟了丰富的核能资源。然而裂变却泾渭分明地表现为过程与效果截然迥异的两种方式,且唯有受控裂变以链式反应的方式进行,核能才得以用于生产和科研而造福人类。为此目的,“减速剂”发挥着必不可缺的关键性作用。那么,在这一过程中减速剂到底是如何发挥其作用,而人们又是根据什么原则来选用它的呢? 一、减速剂的作用原理与机制 核弹以极纯的U-235为核燃料,达到“临界体积”（58厘米
3
,1.083千克）的铀块是借助于俘获宇宙线中源自恒星热核聚变的（或铀块中自发裂变产生的）中子的“点火”而触发快速链式反应的。但反应堆不能使用纯U-235,因其临界体积太小,裂变不能控制,故只能使用天然铀或浓缩铀（分别含0.715％和5％以上的U-235）,以使临界体积极大地增大,才能达到施加控制、实现核能的缓慢释放的目的。
1995 Vol. 7 (06): 27-28 [
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怎样通过E-mail获取Internet信息
周筱冰
如果你只能通过E-mail方式进入Internet网络,也请不要放弃Internet网络上的其他服务项目的尝试。尽管你的联网计算机还没有提供你可能听说过的诸如FTP、Gopher、Archie、Veronica、Finger、Whois、WAIS、World-Wide Web、Usenet等服务。即使你的计算机已能进入Internet网络方便地使用这些服务项目,应用E-mail服务器也能使你节约时间与资金。 本文介绍怎样通过E-mail方式做下列事情: (1)使用FTP索取文件; (2)通过Gopher软件来探取Internet网络信息资源; (3)应用Archie、Veronica或WAIS检索信息资源; (4)进入World-WideWeb; (5)进入Usenet新闻组。
1995 Vol. 7 (06): 29-33 [
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关于向刊物投稿的几个问题
杜钧福
本文讨论科学论文写好后,向有关学术刊物,主要是物理学刊物投稿时的几个问题,并不涉及科学论文如何撰写。 一个问题是什么样的文章才够科学论文的标准,才算科学论文,这对于物理学的初学者及一些业余研究者十分重要。经常看到一些稿件,其中包含很多常识性的材料。这些材料在教科书或一般科普读物中都可找到。当然,这样的文章如写得生动,也可作为科普文章,但不能成为科学论文。在我看来,一篇科学论文最重要的有两点。一是有创新性;二是要符合科学推理过程。说到创新性,看到一些稿件中只有一个想法,没有想法固然不好,但光有想法也不成其为科学论文。需要论证。论文依其论证方法而分为实验、理论、观测、计算几类。一般说来,物理学论文应属于其中一类。 再说在学术刊物上发表学术论文的必要性。
1995 Vol. 7 (06): 34-35 [
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弱电统一理论的创始人之一——萨拉姆
张会, 鲍淑清
本世纪最伟大的科学成就之一是弱电统一理论,它的建立完成了人类历史上的又一次大综合。人们认为它可以与麦克斯韦电磁理论相媲美。为此,格拉肖、温伯格和萨拉姆分享了1979年度诺贝尔物理奖。本文介绍的正是弱电统一理论创始人之一:萨拉姆。 一、萨拉姆其人 1926年1月29日,作为长子的阿布杜斯·萨拉姆(Abdus salam)按照当地的风俗降生在他母亲的娘家:印度萨希瓦尔县桑托克达斯村。他的父母:乔德里·穆罕默德·候赛因和哈吉拉居住在英属印度(现巴基斯坦)的旁遮普帮内的一个十分偏僻、落后的农业区:江格县。萨拉姆的家族是一个具有宗教知识的书香门第。萨拉姆的父亲曾任江格县立高中的教师,后来又获得县政府教育办公室主任的职位。他性格温和,心地善良,是一个笃信宗教的人。
1995 Vol. 7 (06): 36-41 [
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42
回忆彭桓武先生对我们的教导
郑绍唐, 胡华琛
彭桓武院士是我们的入门老师,今年10月6日他八十岁了。岁月如梭,回忆往事犹历历在目。 1956年我们大学毕业时,彭先生和黄祖洽先生刚从苏联学习反应堆理论归来。当时国内还没有人搞反应堆理论,苏联援建的重水反应堆正在建设,计划于1958年开堆做临界实验。为了培养一批反应堆理论工作者,从北大技术物理系挑选了十来个人,又从其它院校挑选了数学、工程方面专业的十来个人。头一年由彭先生亲自讲反应堆理论课,接着黄先生指导我们做反应堆的物理计算,与此同时,彭先生主持每周一次的seminar(学术讨论班),由我们轮流报告世界各国实验和动力反应堆的研究发展情况。这样的seminar即使在1957年“反右”运动中也雷打不动。在那段时间里我们与彭先生接触较多,他的耳提面命、谆谆教导使我们终生难忘。 一、关于对基础理论与应用理论研究的看法 在当时的青年学生中普遍存在一种“唯有基础理论高”而轻视应用理论的思想倾向。
1995 Vol. 7 (06): 42-43 [
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43
从同步辐射看教师的继续学习
朱海星
避免科学错误仍然是物理教学的重要议题之一。比较严重的错误应该是对近代科技成果不熟悉。读了王德武老师在94年6期“同步辐射的昨天和今天”,感触颇深。 介绍玻尔氢原子模型,原子处于定态,电子虽然做加速运动,但不向外辐射能量。面对中学生或中师生的深究,如何解释:电子加速运动究竟是不是一定辐射能量。如果不了解同步辐射已取得的成就和量子力学的基本概念,或者教师遗忘了,就难以圆满解答,例如会认为氢原子中电子能量太小辐射微不足道,或者比较LC振荡,认为匀速圆周运动的电子不会象振荡电子那样辐射。另一种态度就是迴避学生问题,说玻尔假定与经验符合就遮掩过去,这些做法对培养学生追求真理的科学精神显然是有害的。
1995 Vol. 7 (06): 43-43 [
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谢家麟教授对我国加速器事业奉献的4O年
顾孟平
谢家麟先生是我国著名的、有杰出贡献的加速器专家,是我国电子直线加速器事业的奠基人。他对我国第一台电子直线加速器、北京正负电子对撞机和自由电子激光装置的研制和建成作出了突出的贡献,在国内外赢得了广泛的尊敬与崇高的荣誉。欣值他75岁寿辰之际,谨向他致以衷心的敬意与热烈的祝贺。 谢家麟先生于1920年8月8日出生在哈尔滨市一个知识分子家庭。在日军侵占东北之后,全家定居北京。谢先生1943年毕业于燕京大学物理系,后在资源委员会中央无线电器材厂研究室从事研究设计工作。1944年他在桂林与范绪籛女士结婚,1947年赴美留学,1948年获加州理工学院物理系硕士学位,1951年获斯坦福大学物理系博土学位。为了参加祖国社会主义建设,他毕业后当即启程回国,但船到檀香山中途,被美方以“所学专业与军事有关”为借口,扣留不许离开美国国境。
1995 Vol. 7 (06): 44-46 [
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46
首届国际华人物理学大会在汕头隆重举行
历光烈
面向21世纪的第一届国际华人物理学大会于8月5日至9日在汕头大学举行。这是由海外华人物理学会,中国物理学会,物理学会(台北)和汕头大学等共同组织召开的物理盛会。
1995 Vol. 7 (06): 46-46 [
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科苑快讯
胡国驹
第17届轻子光子相互作用国际会议 1995年国际高能物理学界的一次盛会——第17届轻子-光子相互作用国际会议,于8月10日至15日在北京举行。来自世界数十个国家的近700名高能物理学家与200余名中国同行聚首北京,交流高能物理研究领域的前沿成果和最新信息。 实验方面的报告有:顶夸克的探索、弱电理论的精确检验、b-衰变、B-蓖混合、f-物理、粲物理、QCD和喷注物理、探索新粒子、针对质子时光子的结构、高能衍射、非加速器实验的结果、中微子实验的结果、重离子碰撞的结果、未来的加速器、新探测器和实验技术、有关CP破坏和稀有衰变的结果,丁肇中的总结报告。 理论方面的报告有:标准模型、非微扰论,超越标准模型、QCD、格点规范理论、CP破坏、重味物理、f-c物理的唯象学、粒子天体物理学和宇宙学,李政道的总结报告。
1995 Vol. 7 (06): 47-47 [
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49
《现代物理知识》刊歌
叶茂枝
1995 Vol. 7 (06): 49-49 [
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现代物理知识
编辑部公告
2018年全国物理科普大会通知
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物理科普信息
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