现代物理知识
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2012年 24卷 4期 刊出日期 2012-08-18
系列讲座
物理知识
科苑快讯
物理前沿
科技经纬
教学参考
中学园地
科学源流
“诺贝尔物理学奖110年知识竞答”活动
系列讲座
3
走向统一的自然力——电力与磁力的统一(I)
厉光烈, 张晓芳
电闪雷鸣,是人类早在远古时期就注意到的自然现象,因此,电磁相互作用,可以说是人类最先接触到的自然力.开始人们对电和磁是分开认识的,后来经过奥斯特发现“电动生磁”和法拉第发现“电磁感应”, 人们才将“电”和“磁”联系起来,最终导致麦克斯韦提出电磁理论,统一了“电力”和“磁力”.本讲座,将详细介绍“电力”和“磁力”走向统一的研究历程.
2012 Vol. 24 (4): 3-8 [
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物理知识
9
探索粒子物理世界的高速相机——像素探测器
Hot!
魏微
在日常生活中,为了捕捉一瞬间的事件,人们通常利用相机抓拍,然后根据照片来回味那一刻的精彩,使瞬间成为永恒.为了拍摄百米赛跑冲线的那一刹那,更需要利用每秒可拍摄上千张照片的高速相机来进行记录,即使是百分之一秒的时间差,都有可能导致一个新的世界纪录的诞生.
2012 Vol. 24 (4): 9-18 [
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19
3D影像技术中的光学应用
张亮, 张敏
近年来,3D 开始进入人们眼帘,在我们生活的周围到处充斥着着3D 广告、图书、电影等,原本是平淡无奇的平面为什么会展示出栩栩如生的神奇立体世界？魔术？还是幻觉？其实道理很简单,以下我们从光学的角度出发探讨一下这神奇世界背后的奥秘.
2012 Vol. 24 (4): 19-23 [
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24
离心机之惑
赵小青, 米仪琳
近一段时间以来,伊朗的核问题始终是国际社会关注的热点.特别是2012 年2 月15 日伊朗高调宣布其核计划取得重大进展,称已经研发出由碳纤维制成的“第四代超音速离心机”,并已为其浓缩铀工作新增了3000 台离心机,加上之前正在运转的6000 台离心机,现共有9000 台离心机运转工作,它们将使伊朗的铀浓缩能力提高3 倍.一时间,各种猜测此起彼伏,甚至有分析说,伊朗可能在两个月内制造出核弹.为什么有关离心机的一则消息会使国际社会如此紧张？回顾以前有关伊朗核问题,一般也是有关离心机的问题.离心机在核能的开发利用中究竟有何重要的作用？答案就在原子核裂变反应的基本原理中.
2012 Vol. 24 (4): 24-25 [
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科苑快讯
23
无法观赏的纳米花
高凌云
纳米花可不能在约会时作为礼物,但是研究者说这些只能在电子显微镜下才能看到的花形微粒却有着特殊用途.它们由磷酸铜花瓣包围的蛋白质组成.
2012 Vol. 24 (4): 23-23 [
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35
什么导致牦牛体型如此高大
高凌云
4000年来青藏高原的牧民一直以牦牛而不是牛作为大牲畜,二者是在490万年前(人类与大猩猩也是此时走上不同进化道路的)才分道扬镳的近亲.家养牦牛极好地适应了该地区4500多米的极端高海拔,研究者日前揭开了牦牛高原生存能力的基因秘密.
2012 Vol. 24 (4): 35-35 [
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40
脑神经其实是网格结构
高凌云
很多人都认为脑神经之间的联系过于复杂,看起来非常混乱.然而,事实上它们是网格结构.利用弥散磁共振成像技术,马萨诸塞州总医院(Massachusetts GeneralHospital)的维丁(Van Wedeen)和同事发现神经纤维所在平面在大脑中被折叠成直角或是其他形状,使大脑神经成为一个3D 网络,如同一盘意大利面.
2012 Vol. 24 (4): 40-40 [
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50
不协调的行星伴侣
高凌云
开普勒-36b和开普勒-36c距离很近,二者围绕恒星开普勒-36a运转的轨道只相距190万千米,它们距地球1200光年.这是迄今为止观测到的距离最近的两颗行星,比太阳系相距最近的金星和水星还近20倍,仅是地球与月球间距的5倍.
2012 Vol. 24 (4): 50-50 [
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52
花儿争艳只为蜜蜂青睐
高凌云
蜜蜂是花朵最好的朋友,它会降落在吸引它的花朵上,用有黏性的足带走花粉,将植物的遗传物质广泛传播.科学家甚至发现,南半球花朵的色谱为了迎合昆虫的视觉而进行了特殊进化.
2012 Vol. 24 (4): 52-52 [
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55
中国研制硬X射线调制望远镜卫星
陈仁怀
经过数年的延迟,中国第一个专用的天文卫星终获政府批准.这个价值1.54亿美元的硬X射线望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope,HXMT)将于2015年发射升空,在离地面550千米高空,用4年时间给我们绘出一幅X射线天图并对X射线源的性质进行详细研究.
2012 Vol. 24 (4): 55-55 [
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63
星系团之间的交流
高凌云
虽然大爆炸发生在很久以前,但是宇宙诞生之初产生的热光子仍然弥漫宇宙,形成宇宙微波背景(如图).这些古老的光子揭示了大爆炸许久之后诞生的星系团的运动特点.这些光子穿梭于星系团的热气体中,热气体增加了光子能量,缩短了其波长,导致所谓的苏尼亚耶夫- 泽尔多维奇效应(Sunyaev-Zel'dovicheffect), 亦称SZ 效应, 因两位俄罗斯科学家在天文学家发现之前预言了该效应而得名.不过他们也同时预言星系团的运动也会影响光子,却至今都未观测到.有天文学家在7 月20 日出版的《物理评论快报》(
Physical Review Letters
) 报道, 他们已从数以千计的星系中归纳出微弱信号,探测到所谓的运动学苏尼亚耶夫- 泽尔多维奇效应.正如人们所料,该结果发现星系团之间在引力的影响下,倾向于做着相向运动.进一步的观测可能更具启示：这将有助于确定令宇宙膨胀加速的神秘力量的性质.
2012 Vol. 24 (4): 63-63 [
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物理前沿
26
人类行为时空规律初探
Hot!
周涛
复杂系统在物理学研究对象中行为最难以捉摸,性质最难以刻画,覆盖面却最为广泛.对复杂系统的深入研究,不仅产生了新的理论体系,例如耗散结构理论、突变论、微循环论、协同学等,而且大大拓广了统计物理学的研究视野并带来了“从还原论到系统论”这一研究理念和方法论上的革新.
2012 Vol. 24 (4): 26-29 [
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30
对称性和群论方法
Hot!
马中骐
2011年是群论的创始人埃瓦里斯特?伽罗瓦(Evariste Galois,1811～1832)诞辰200周年.伽罗瓦是一位天才的数学家,但刚过20岁就不幸死于一场愚蠢的决斗.伽罗瓦在决斗的前一夜,还在匆匆完成他的伟大数学创造.他创建了群论,并用群论证明了代数方程能用根式求解的条件,证明了一般的五次和五次以上代数方程不能通过有限次加、减、乘、除和开方来精确求解.
2012 Vol. 24 (4): 30-31 [
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32
原子物理学的新生长点——兼谈基础物理课程与基础科学前沿的联系
宁平治
原子物理学是基础物理学的重要组成部分,本文拟结合原子物理学探讨基础物理课程与基础科学前沿的联系.
2012 Vol. 24 (4): 32-33 [
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34
希格斯粒子寻找现状
童国梁
2012年7月4日CERN(欧洲核子研究中心)在日内瓦发布了一篇新闻稿,题目为“在CERN的实验观察到与寻找已久的希格斯(Higgs)玻色子相一致的粒子.”
2012 Vol. 24 (4): 34-35 [
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科技经纬
36
浅谈特高压输变电
马平
电能是表示电流做多少功的物理量.电能的一个重要特性是不能简单储存,所以就要求从发电厂发出的电能,通过输电线路立刻送到各个用电地区.根据输送电能距离的远近,采用不同的电压.从我国现在的电力情况来看,送电距离在15～20千米时通常采用10千伏输电；送电距离在50千米左右采用35千伏输电；送电距离在100千米左右时采用110千伏输电；送电距离在200～300千米时采用220千伏的电压输电；输送距离300千米以上需要采用更高的电压.输电电压在110千伏、220千伏的线路,称为高压输电线路,输电电压在330～750千伏的线路,称为超高压输电线路,而输电电压在1000千伏左右的线路,则称为特高压输电线路.特高压输电是目前电力生产的先进技术,对我国国民经济的发展起着重要的作用.
2012 Vol. 24 (4): 36-38 [
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教学参考
39
卫星上的钟——兼谈参照系的选择
杨大卫
通过前文(本刊2012 年第3 期第50 页《现代物理知识》)对卫星上的钟与地面钟的比较,朋友们已经看到这两只原来已校准的钟之所以示数出现差异的两种原因：一是“动钟变慢”的狭义相对论效应,二是“重钟变慢”的广义相对论效应.
2012 Vol. 24 (4): 39-40 [
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41
测量凹透镜焦距的一种方法
阿克木哈孜·马力克
凹透镜是一个发散透镜,在其前方的实物形不成实像,因此,在光具座上无法直接测量单个凹透镜的焦距.本文介绍的实验方法,使用两个焦距已知的凸透镜在光具座上辅助待测凹透镜形成实像,并应用薄透镜物像高斯公式以求得待测凹透镜的焦距,测出的实验数据运用电子表格Excel的基本功能进行处理.
2012 Vol. 24 (4): 41-42 [
摘要
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中学园地
43
水中之月与天上的月亮等大吗？ ——凸面镜成像漫谈
王伟民
农历每月的十二、十三前后,若是晴天,在太阳还未落山之前,一轮明月便挂在东方蔚蓝色的天幕上.此时,于风平浪静的海面,人们可以欣赏到水天一色,天上明月与水中月亮交相辉映的美景.
2012 Vol. 24 (4): 43-45 [
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科学源流
46
让泡利敬重的三个半物理学家
Hot!
卢昌海
喜欢物理学史的朋友想必都知道,泡利是一位以批评尖刻、不留情面著称的物理学家,荷兰物理学家艾伦菲斯特曾给他取过一个外号,叫作“上帝的鞭子”.至于他的具体“执鞭”事迹,大家可能已经听得多了,在这里我只讲一个在我看来流传较少,并且特别有趣的.我们知道,俄国有位以狂傲著称的物理学家,叫作朗道.有人画过这样一幅漫画：朗道坐在讲台上,长着一对天使翅膀,头上绕着光环(仔细看的话,那光环似乎是用量子力学波函数Ψ组成的),下面的学生则个个长着长长的驴耳朵,恭恭敬敬地聆听教诲.无独有偶,泡利的学生在泡利面前也有耳朵偏长的感觉,在泡利的学生中流传着这样一种说法,那就是他们可以问任何问题,而不必担心问题太愚蠢,因为任何问题对泡利来说都是愚蠢的.
2012 Vol. 24 (4): 46-48,25 [
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49
2000年7月21日：美国费米实验室宣布第一个τ中微子的直接证据
萧如珀, 杨信男
20世纪美国伟大作家厄普代克(John Updike,1932～2009)在他1960年的诗《宇宙之胆》(Cosmic Gall)中这样写道：“中微子,极其细小,它们既不带电荷,也无质量,和物质完全没有相互作用.”中微子在当时是相当新的发现,之后的两年,物理学家渐渐开始了解这个神秘的“幽灵粒子”,例如他们发现,中微子不只一种,而物理学家往后花了40年才将它们全部找到.
2012 Vol. 24 (4): 49-50 [
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51
1758年8月15日：测光术之父布格辞世
萧如珀, 杨信男
测光术是天文技术中主要的方法,尤其当要测定某一天体,例如变星、小行星、活跃星系核以及超新星的光度时.布格(Pierre Bouguer)被称为“测光术之父”,他是18 世纪的法国数学家、天文学家和地球物理学家,在测光术方面完成最早有记录的一些测量
2012 Vol. 24 (4): 51-52 [
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60
一个英国科技编辑笔下的中国高能物理研究所
Hot!
陈仁怀
英国科技杂志《物理世界》(
Physics World
)编辑马丁(Matin Durrani) 先生于2011 年访问了高能物理研究所,回国后在该刊2011 年9 月号发表题为
Pushing the boundaries
(研究领域不断扩展)的报道,以下为该文译文,文中所谈均为2011 年年中情况,一年过去,有些项目已有重要进展,如大亚湾中微子实验.
2012 Vol. 24 (4): 60-63 [
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“诺贝尔物理学奖110年知识竞答”活动
53
“诺贝尔物理学奖110年知识竞答”题答案
2012 Vol. 24 (4): 53-55 [
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56
“诺贝尔物理学奖110年知识竞答”获奖名单
2012 Vol. 24 (4): 56-56 [
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“诺贝尔物理学奖110年知识竞答”活动优秀感想选登
2012 Vol. 24 (4): 57-59 [
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) [
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1447
)
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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