现代物理知识
 
     首 页  |   期刊介绍  |   编委会  |   投稿指南  |   期刊订阅  |   广告服务  |   留言板 |  联系我们  |   English
现代物理知识
在线办公
 作者投稿
 作者查稿
 专家审稿
 编辑办公
在线期刊
 最新录用
 当期目录
 下期目录
 过刊浏览
 论文检索
 Email Alert
 
会员登录
友情链接
 
2016年 28卷 1期 刊出日期 2016-02-18
中国散裂中子源专题
系列讲座
物理知识
物理前沿
科学源流
科学随笔
中国散裂中子源专题
3 中国散裂中子源 Hot!
陈和生
中子是组成原子核的粒子之一,和质子一起组成氢之外其他元素的原子核。1932年,查德威克(J. Chadwick)用α粒子轰击铍,发现从铍放出的射线是一种质量跟质子差不多的不带电的粒子,命名为中子。1935年查德威克因发现中子的重大贡献,获得诺贝尔物理学奖。1936年米切尔(P. Mitchell)和鲍尔斯(P. Powers)采用镭、铍不稳定热中子源在实验上定性地证明了中子的衍射特性。1944年费米(E. Fermi)和津恩(H. Zinn)使用Argone CP-3堆引出的热中子,进行镜反射实验,实验结果明显地与中子的波动性而不是粒子性相关;中子的波长和散射截面与X光相当,这是中子光学的开端。其后陆续证明,所有用光及X光产生的经典光学现象都可用中子进行。1945年之后,随着核反应堆技术的进步,可以在很窄的能量范围内得到充分数量的中子,中子衍射才成为固体和液体研究中的一种重要技术。因中子不带电,不存在库仑势垒的阻挡,穿透力很强,几乎任何能量的中子同任何核素都能发生反应。在实际应用中,低能中子的反应起更重要的作用。虽然中子是电中性粒子,但是中子具有-1.91304275μN(μN是磁矩的单位,称为核磁子)的磁矩。中子的磁矩使得中子能与原子磁矩发生电磁相互作用。
2016 Vol. 28 (1): 3-10 [摘要] ( 3487 ) [HTML 1KB] [PDF 702KB] ( 2594 )
11 CSNS通用粉末衍射谱仪
何伦华, 陈洁, 康乐, 张久昶, 卢怀乐, 罗平
通用粉末衍射谱仪(General Purpose Powder Diffractometer,简称GPPD)是中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,简称CSNS)首批建设的3台谱仪之一。GPPD的最终目标是尽可能满足大多数潜在用户研究物质晶体结构和磁结构的需求。除了为材料科学、化学、物理、工程、资源环境等领域的基础研究提供强有力的探测手段,也为服务化工、医药、电子信息、新能源、仪器装备等企业工业的高新技术开发提供重要的技术条件。为实现目标,GPPD有针对性地进行了物理设计,使谱仪的最佳分辨率优于0.2%,样品处通量达到107量级,同时预留能装备各种样品环境的设计。文章将具体介绍GPPD的科学和设计目标、工作原理、其关键部件的选型和设计、以及应用展望等方面的内容。
2016 Vol. 28 (1): 11-17 [摘要] ( 3429 ) [HTML 1KB] [PDF 598KB] ( 357 )
18 中国散裂中子源小角散射谱仪
陶举洲
作为中国散裂中子源(CSNS)首批建设的三套谱仪之一,小角散射谱仪用于探测物质体系在1~100 nm尺度内的微观和介观结构。它的实验应用范围将涵盖化学、物理、生物、材料、地质等广泛学科,服务于国家能源、环境、生物和新材料等诸多高科技研发领域。中国散裂中子源小角散射谱仪建成后,能为图1所示例的诸多科学探索与技术研发工作,提供必需的实验方法及其技术手段。
2016 Vol. 28 (1): 18-22 [摘要] ( 2603 ) [HTML 1KB] [PDF 632KB] ( 400 )
23 多功能中子反射谱仪
詹晓芝, 肖松文, 吴岩延, 孙远, 韩庆夫, 周爱玉, 朱涛
中国散裂中子源(CSNS)项目是我国"十二五"期间重点建设的大科学装置,列入国家中长期科学和技术发展规划,属于国际前沿的高科技多学科应用的大型研究平台。多功能反射谱仪(MR)是CSNS首批建设的三台谱仪之一,中子反射谱仪是通过分析来自样品的反射中子研究物质的表面和界面结构,主要应用领域包括:各种新兴薄膜材料的结构、磁性低维结构及表面磁性、聚合物膜及生物膜的结构和界面现象、液体物质及固液界面等。本文通过回顾反射技术的发展,阐述中子反射技术在薄膜材料表面和界面研究中的重要地位,并进一步介绍CSNS多功能反射谱仪的主要结构和特点。
2016 Vol. 28 (1): 23-27 [摘要] ( 2830 ) [HTML 1KB] [PDF 471KB] ( 387 )
系列讲座
28 走向统一的自然力 超弦理论:四种自然力走向统一的一种尝试(Ⅱ)
厉光烈, 刘明
南部等人提出的弦模型,通过超对称和超引力的介入,施瓦兹和格林等创建了超弦理论,使包括引力在内的四种自然力的统一有了实现的可能,这一度激发了物理学家的热情,涌现出了数以千计的模型。那么,哪一个是真正主宰现实物理世界的"上帝"呢?或者说,谁能导出粒子物理标准模型并解释夸克和轻子为何分代而且只有三代,以及电子和其他粒子的质量为何是那样,等等,粒子物理标准模型无法回答的问题呢?超弦理论的两次革命为这些问题的解决带来了希望。
2016 Vol. 28 (1): 28-34 [摘要] ( 2665 ) [HTML 1KB] [PDF 1216KB] ( 404 )
物理知识
35 堕入地狱的姊妹——金星 Hot!
卢昌海
金星是离太阳第二近的行星,在半径约1.08亿千米——或约为0.72天文单位——的轨道上绕太阳转动,公转周期约为225天(更精确的数值约为224.65天)。金星的轨道非常接近圆形,偏心率仅为0.007左右,是太阳系行星之中最小的。金星同时也是离地球最近的行星,与地球的最近距离只有4100万千米。
2016 Vol. 28 (1): 35-41 [摘要] ( 2266 ) [HTML 1KB] [PDF 406KB] ( 2072 )
42 暗物质粒子探测 Hot!
常进, 郭建华, 伍健, 冯磊
天文观测发现,星系周围的物质和星系团中的星系运动速度很快。仅靠发光物质提供的引力无法束缚如此大速度的天体。于是科学家假设存在一种不发光但是能提供引力的物质,也就是暗物质。但是我们不知道暗物质粒子的质量,也不知道它是否参与其他类型的相互作用。所以各国科学家设计了多种类型的实验来寻找暗物质。暗物质实验可以分为直接探测、间接探测和对撞机探测这三种类型。对暗物质的研究,是当今天文学和物理学的研究热点。我国科学家也进行了广泛的实验和理论研究。在本文中,我们将介绍各类暗物质探测实验的最新进展。
2016 Vol. 28 (1): 42-47 [摘要] ( 2359 ) [HTML 1KB] [PDF 565KB] ( 2484 )
48 从伊辛模型到社会物理学 Hot!
吴梦丽, 朱陈平
最近二三十年以来,不少有识之士开始主张这样的新观点:物理学不仅能够追求"物质之理",也可以探究"事物之理"(黄吉平,《现代物理知识》 2015年第3期)。人们注意到,统计物理学不仅仅限于探究无生命的微观个体所组成的宏观系统的性质,而且已经被拓展用于描写由有生命的个体甚至能独立思考的人所组成的社会系统的种种现象,从而催生了经济物理学、社会物理学等新的学科方向。
2016 Vol. 28 (1): 48-53 [摘要] ( 3499 ) [HTML 1KB] [PDF 475KB] ( 2868 )
54 人类行为双向选择现象研究
周斌, 汪秉宏
由几十亿人组成的庞大社会系统是非常复杂的,我们越来越深刻认识到认知人类社会自身规律的重要性。随着计算机网络技术的不断发展,我们已经有能力记录和统计关于人类社会行为的海量数据。挖掘这些大数据,对其特征进行统计分析,探索可能存在的动力学机制和内在机理,建立各种模型,我们可以更加深入理解和认知各种相关的人类社会行为。国内外众多科学工作者在这方面已经做了大量的研究工作,这些工作主要体现在人类社会行为时间统计特性和空间统计特性。其中很多新发现颠覆了人们的传统认知,从而引发了探索人类社会各种行为规律的研究热潮,并建立了很多动力学模型来理解和解释人类社会行为各种现象、揭示隐藏于背后的内在机制。当前对于人类社会行为复杂性的研究非常活跃,若干研究和发现具有重要的理论意义和应用价值,可能对人类的生活和发展产生重大影响。
2016 Vol. 28 (1): 54-57 [摘要] ( 2185 ) [HTML 1KB] [PDF 1039KB] ( 257 )
物理前沿
58 应用中子衍射研究笼型水合物的结构及反应动力学
于晓辉, 朱金龙, 靳常青, 赵予生
随着国民经济的快速发展,能源成为推进我国现代化建设的关键物质因素和原动力,开发新能源特别是具有洁净环保能源理念的新能源成为建设可持续发展社会的迫切需要。笼型水合物在新型清洁能源开发、储存、和温室气体减排上具有巨大的应用前景。本文介绍了我们利用原位高压、低温中子衍射实验手段,并辅以分子动力学模拟,研究多种气体笼型水合物的结构、反应动力学模型,揭示了客体气体分子极性及尺寸影响气体笼型水合物性质的物理机制,以及今后气体笼型水合物的应用前景。
2016 Vol. 28 (1): 58-61 [摘要] ( 2106 ) [HTML 1KB] [PDF 468KB] ( 274 )
科学源流
62 西方古典观测天文学大师——约翰内斯·赫维留 Hot!
吴限, 谭文华
说到西方古典观测天文学,对此稍有了解的人会立即联想到著名的丹麦天文学家第谷·布拉赫(Tycho Brahe)。他对星体位置的精确和详细的观测直接促成了其助手约翰内斯·开普勒(Johannes Kepler)发现行星运动的三大定律,而这又进一步帮助艾萨克·牛顿(Issac Newton)奠定了经典力学的基础。如果说牛顿的名言"站在巨人们的肩膀上"的确具有正面含义的话,那么,第谷无疑是这些巨人中的一个(文献中对第谷·布拉赫的简称不统一,有称布拉赫,有称第谷,本文采用后者)。第谷在观测天文学领域的贡献是极其重大的,在他之后鲜有人能够达到类似的高度。然而在天文学史上,的确有一位堪与第谷相媲美的观测天文学家,他就是本文所要叙述的波兰天文学家约翰内斯·赫维留(Johannes Hevelius)。
2016 Vol. 28 (1): 62-66 [摘要] ( 3211 ) [HTML 1KB] [PDF 611KB] ( 2222 )
67 物理学史中的一月
萧如珀, 杨信男
爱因斯坦(Albert Einstein)在物理方面获得了包括布朗运动、光电效应、狭义相对论和广义相对论等几个辉煌的突破而成名后,花了一生最后的30年,欲寻找一方法,可以将重力和电磁作用力结合成单一简雅的理论,却徒劳无功。爱因斯坦受到理智的驱使,要统一大自然的作用力。他强烈地认为所有的自然现象都可以用单一的理论来解释,所以他于1923年的诺贝尔得奖感言中说:"我欲探索一个统整理论的理智思维,是无法满足于存在有两个本质彼此完全独立的领域之假设。
2016 Vol. 28 (1): 67-68 [摘要] ( 1771 ) [HTML 1KB] [PDF 675KB] ( 323 )
69 物理学史中的二月
萧如珀, 杨信男
隧道和气动运输系统是古典科幻小说的主题,从韦尔纳(Jules Verne)在20世纪的《巴黎》(Paris,1863年)开始,作者在书中想象着地下火车横越过海洋。1882年,罗毕达(Albert Robida)在他的小说《20世纪》(The Twentieth Century)中不仅描述地下火车,还提到了气动邮务系统。那些作家的虚构创作都基于实际建成的系统,有些至今仍存在着。
2016 Vol. 28 (1): 69-70 [摘要] ( 1834 ) [HTML 1KB] [PDF 1354KB] ( 394 )
科学随笔
71 光,你这个精灵——走进中国科技馆 感悟国际光年
王洪鹏
很久以来,我们对光就进行了各种各样的研究。从远古时代到现代社会,光技术的发明、发展对人类社会带来巨大影响。光对于人类而言,不只是看见,也不只是光明。光和光学应用技术的发展给人类文明带来了巨大的进步。为了纪念人类在光和光学应用技术领域的重大发现,提高公众对光的重要性的认识,2013年12月20日联合国第六十八届会议宣布2015年为光和光基技术国际年(International Year of Light and Light-based Technologies),简称国际光年。
2016 Vol. 28 (1): 71-72 [摘要] ( 2149 ) [HTML 1KB] [PDF 262KB] ( 258 )
现代物理知识
编辑部公告
2018年全国物理科普大会通知
更多...
物理科普信息
更多...
 
现代物理知识
编辑部公告
2018年全国物理科普大会通知
更多...
物理科普信息
更多...
 
现代物理知识
版权所有 © 2007 《现代物理知识》编辑部
通讯地址：北京918信箱《现代物理知识》编辑部(100049)
电话：010-88236284　传真：010-88236766　E-mail:mp@mail.ihep.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发  技术支持：support@magtech.com.cn