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2016年 28卷 3期 刊出日期 2016-06-18 《现代物理知识》创刊四十周年专题 系列讲座 物理知识 物理前沿 科技经纬 科学源流 《现代物理知识》创刊四十周年专题 3 彩页 2016 Vol. 28 (3): 3-6 [摘要] ( 2472 ) [HTML 1KB] [PDF 8529KB] ( 43 ) 7 《现代物理知识》前身《高能物理》创刊前后 Hot! 杜东生 1972年9月11日，周恩来总理对张文裕等18位同志的上书作出批示：“这件事不能再延迟了。科学院必须把基础科学和理论研究抓起来，同时又要把理论研究和实验结合起来。高能物理研究和高能加速器的预制研究，应该成为科学院要抓的主要项目之一。” 2016 Vol. 28 (3): 7-7 [摘要] ( 2539 ) [HTML 1KB] [PDF 473KB] ( 1749 ) 8 《高能物理》——不惑之年忆往昔 Hot! 黄涛 科普杂志《高能物理》创刊于1976年9月，经历了改革开放后科学的春天和北京正负电子对撞机从立项到建成，1989年1月更名为《现代物理知识》，至今已进入不惑之年。当你阅读创刊号时会发现其封面是伟大领袖毛主席遗像，杂志创刊比改革开放还早两年。不惑之年忆往昔，四十年历程自然地分为两个阶段：第一阶段1976 ～ 1988年《高能物理》创刊到它的鼎盛时期，特别是1981年北京正负电子对撞机工程动土以后，杂志不仅传播科普知识而且介绍了开创我国高能物理实验基地的建设步伐。第二阶段1989年～现在，从更名为《现代物理知识》到它稳定发展时期，从高能物理学科走向全面介绍物理各学科以及相关交叉学科知识和最新进展。四十年中从《高能物理》到《现代物理知识》见证了北京正负电子对撞机成功运行和丰硕成果不断涌现以及我国物理学各分支学科繁荣发展的新时期。 2016 Vol. 28 (3): 8-10 [摘要] ( 2334 ) [HTML 1KB] [PDF 628KB] ( 1541 ) 10 快乐伴行四十年,祈盼刊物持续繁荣——纪念《高能物理》创刊四十周年 Hot! 童国梁 本人自1998年出任《现代物理知识》科普期刊副主编以来已有18个年头了。如果说到跟《高能物理》（《现代物理知识》的初名）的交情，那就更久远了，1977年我就为此刊撰稿，跨越四十年，撰稿四十篇。本人对此刊物的感情不言而喻。作为该刊的一位忠实读者以及多年的撰稿者我有很多体会与大家分享，而作为参与此刊长期编审工作的我对该刊的未来也有更多的思考和期盼。值此刊创刊四十周年之际，谨撰此文，以志纪念。 2016 Vol. 28 (3): 10-12 [摘要] ( 2154 ) [HTML 1KB] [PDF 835KB] ( 1736 ) 13 《现代物理知识》的新篇章 沈彭年 改革开放、经济腾跃提高了我国科学技术水平，使增强人民科学素质提到议事日程上来。作为国内重要科普杂志之一的《现代物理知识》，除了需要继续向相关科技决策结构提供现代物理基础知识和科学技术最新信息之外，还必需不断扩大杂志的读者群，既要面向科技工作者和相关领导，也要面向研究生、大学生、甚至中学生。为了实现这个目标，我们与时任主编厉光烈先生商定，在原来的基础上，开拓了新的栏目，增加了更为浅显易懂的知识内容，同时，还走向基层，在大学生中开展生动活泼的科普宣传。 2016 Vol. 28 (3): 13-14 [摘要] ( 2196 ) [HTML 1KB] [PDF 724KB] ( 53 ) 15 《高能物理》的四十年纪念 刘树勇 《高能物理》创刊40周年了。作为一位老读者，长期受惠于她，自然要写一些文字，来“庄重地”纪念她和怀念她。 2016 Vol. 28 (3): 15-17 [摘要] ( 2256 ) [HTML 1KB] [PDF 754KB] ( 25 ) 系列讲座 18 超弦理论:四种自然力走向统一的一种尝试(Ⅳ) 厉光烈, 刘明 超弦/M理论，既然作为认识宇宙的“终极理论”，就应当能够解释宇宙学中的诸多问题，例如黑洞，因此，在超弦理论第二次革命以后，超弦/M理论的一个重要发展就是黑洞物理的研究。 2016 Vol. 28 (3): 18-22 [摘要] ( 2101 ) [HTML 1KB] [PDF 3536KB] ( 219 ) 物理知识 23 探寻生命的踪迹——火星 Hot! 卢昌海 如果说地球是太阳系行星中最难写的，那火星毫无争议可以坐上第二把交椅，不仅同样有资料太多的问题，而且还有一个很要命的特点，那就是不断有新的探测器造访火星，甚至老探测器的资料也还在持续发掘和整理之中。由此造成的后果，是时不时就会冒出个新闻发布会，披露点新信息，使旧文章遭遇尴尬。 2016 Vol. 28 (3): 23-30 [摘要] ( 2684 ) [HTML 1KB] [PDF 783KB] ( 1602 ) 31 充满宇宙的暗能量和加速膨胀的宇宙 高崇寿 古代的天地概念可视作一种有限范围的宇宙理论，并受到人的视野的限制，尽管有许多人猜测，宇宙是无限的。直到16世纪中叶，哥白尼才提出新的以太阳为中心的宇宙观，并且经过近一个半世纪的发展才形成了一种科学的宇宙理论。 2016 Vol. 28 (3): 31-37 [摘要] ( 2533 ) [HTML 1KB] [PDF 10801KB] ( 189 ) 物理前沿 38 高能物理实验的离线计算 Hot! 李卫东, 石京燕, 汪璐, 张晓梅, 程耀东, 齐法制, 曾珊, 颜田 高能物理研究组成物质的基本粒子及其相互作用规律，是物理学研究中的最前沿。当今，高能物理实验规模一般都很大，需要成百上千的科学家参加。高能物理实验的周期比较长，从实验设计到目标的实现通常会经历十几年甚至几十年的时间。实验产生的海量实验数据，需要借助先进的计算机技术来处理和分析，实验的需求也助推了计算机信息技术的不断发展。近年来，我国物理学家在以我为主的高能物理实验中取得了令人瞩目的成绩，其中包括北京正负电子对撞机实验和大亚湾反应堆中微子实验。下面我们将以这两个实验为例，介绍数据存储、数据传输以及各种计算技术在高能物理实验中的运用。 2016 Vol. 28 (3): 38-45 [摘要] ( 3271 ) [HTML 1KB] [PDF 6592KB] ( 2045 ) 46 散裂中子源上的中微子研究 黄明阳 20世纪以来，在全世界物理学家孜孜不倦地研究下，中微子物理和实验研究不断取得进步，共有4次重大研究进展斩获诺贝尔物理学奖。1930年，奥地利物理学家泡利（W.Pauli）为解释贝塔衰变中能量似乎不守恒，提出了中微子的概念，开创了中微子物理学。1956年，美国物理学家莱因斯（F.Reines）和柯温（C.Cowan）在反应堆中第一次探测到电子中微子，莱因斯因此获得1995年诺贝尔物理学奖。1962年，美国物理学家莱德曼（L.Lederman）和施瓦茨（M.Schwartz）等人在布鲁克海文实验室利用加速器第一次探测到缪中微子，这是人类第一次利用加速器中微子束，莱德曼和施瓦茨因此获得1988年诺贝尔物理学奖。1987年，日本神冈探测器和美国IMB探测器第一次在地球上探测到超新星中微子，开创了中微子天体物理学，神冈实验室负责人小柴昌俊（M.Koshiba）因此获得2002年诺贝尔物理学奖。1989年，欧洲核子研究中心证实存在且只存在三种中微子。1998年，日本超级神冈探测器利用大气中微子发现中微子振荡现象，证实中微子具有微小质量，超级神冈实验室负责人梶田隆章（K.Takaaki）因此获得2015年诺贝尔物理学奖。2000年，美国费米实验室的DOUNT实验第一次探测到陶中微子。现代中微子物理学研究表明：中微子可分为三种不同味；它们具有微小质量，几乎不受引力影响；不带电荷，不受电磁相互作用的影响；只参与弱相互作用。与粒子物理标准模型所描述的不同，中微子具有微小质量，这是人们目前找到的粒子物理标准模型之外新物理的重要证据，为粒子物理研究注入了新的活力，进一步激发人们寻找标准模型之外的新物理，建立更加完善的粒子物理统一模型。 2016 Vol. 28 (3): 46-50 [摘要] ( 2498 ) [HTML 1KB] [PDF 4021KB] ( 385 ) 51 小世界网络浅介 汪秉宏, 李平 复杂网络由许多节点及节点之间相连接的边构成，可以刻画自然和社会中大量的复杂系统。网络中的节点代表系统的构成元素，连边则描述两个元素之间的相互作用。一个网络的规模大小和稀疏稠密性质可由网络平均路径长度及网络群聚性这两个网络结构性质的参数来度量。网络中两个节点之间的连边数称为两节点之间的路径长度，网络的平均路径长度是网络中任意两个节点之间的最短路径长度的平均值。网络的群聚性是对网络中各个节点的群聚系数的平均值（一个节点的群聚系数定义为该节点之所有邻居节点之间的实际连边数目除以所有这些邻居节点之间可能出现的最大连边数）。具有小的网络平均路径长度却有大的网络群聚系数的网络，便称之为小世界网络。例如在与朋友的聊天中，经常会发现你的某个朋友恰好也是你正在聊天的朋友的朋友；而某个你觉得与你隔得很远的人，其实与你很近，因为你正在聊天的朋友与这个“遥远”的人非常地熟悉。描写人与人之间朋友关系的社交网络往往都是小世界网络。 2016 Vol. 28 (3): 51-55 [摘要] ( 2535 ) [HTML 1KB] [PDF 1511KB] ( 113 ) 56 思维活动网络初探 张荫南 人们热心于探索无垠的宇宙，量子世界的奥妙，生命的密码，等等，然而，世界上最有意思，并且是最不可捉摸的对象可能首推人类的思维活动了（图1）！ 我们读懂了自己，了解了别人吗？能不能找到一个框架，或是一个模型将人类的思维活动描述出来，为进一步的研究打下基础。这个框架要简单明了，和人们的直觉一致，同时又能概括熟知的人类思维活动的方方面面。 2016 Vol. 28 (3): 56-60 [摘要] ( 2060 ) [HTML 1KB] [PDF 2965KB] ( 39 ) 科技经纬 61 现代“隐身草” 赵小青 在中国民间传说中，流传着一个隐身草的故事：有一个人获得了一株隐身草，听说只要手上拿着它，就不会被旁边的人看见。于是这个人就拿着这株草到集市上公然拿了别人的钱就走，结果被失主抓住以拳打之。这个人却说：“随便打吧，反正你看不见我。”在希腊神话中，也有柏修斯的头盔和古阿斯的指环能使佩戴者隐身的描述。当然，这些传说中的隐身术只是一种幻想。但是，很多先进技术都是从古人的一些看似虚无缥缈的想象开始的。传说中的隐身草，如今也已成为现实，这就是现代可见光隐身技术。 2016 Vol. 28 (3): 61-64 [摘要] ( 2204 ) [HTML 1KB] [PDF 1637KB] ( 74 ) 科学源流 65 1962年5月11日:费曼的“布朗式棘轮” 萧如珀, 杨信男 1948年，爱丁顿爵士（Sir A.Eddington）清楚说明热力学第二定律占据着“自然法则最高的位置”，他哀叹说，如果有人设计出一个违反第二定律的理论，“就会走上彻底耻辱性的崩溃一途”。虽然如此，却无法阻止物理学家经常提出推测性的想象实验，看看要如何违反第二定律，这些过程也因此深化了我们对它的理解。 2016 Vol. 28 (3): 65-66 [摘要] ( 2560 ) [HTML 1KB] [PDF 1322KB] ( 86 ) 67 1854年6月10日:黎曼论弯曲空间的经典演讲 萧如珀, 杨信男 1915年，爱因斯坦基于他在狭义相对论提出的四维时空概念，发表了广义相对论，改变了我们对宇宙的看法。他说明时空中的翘曲与弯曲，乃是对质量与能量的响应。广义相对论的几何基础是由德国数学家黎曼（G.Riemann）于大约60年前的研究所奠定的。 2016 Vol. 28 (3): 67-68 [摘要] ( 1941 ) [HTML 1KB] [PDF 878KB] ( 142 ) 69 艾伦费斯特传奇与悲剧式的科学人生 程民治, 朱爱国 在20世纪为现代物理学的突飞猛进作出过杰出贡献的众多光彩夺目的明星中，艾伦费斯特（P.Ehrenfest 1880～1933）可谓是一位别具只眼的理论物理学家了。因为他的显赫业绩，不仅仅局限于他经过长期的潜身研究所获取的诸多单项成果，而且还体现在他以极其敏锐的科学洞察力，来审视一些物理学问题，并使得某些极其深奥的重要概念，凸现出它们的明晰性和可理解性，从而直接推动了现代物理学的发展。对此，爱因斯坦曾十分精辟地指出：“他（指艾伦费斯特）有非常好的发展能力去揭示一个理论观念的本质，剥去它的数学外衣直到简单的基本思想明显地暴露出来为止。”不仅如此，后来艾伦费斯特还将这种火眼金睛般洞释物理问题的方法，带进了他的教学生涯，为确保荷兰物理学事业的传承与再创辉煌，立下了不朽的功勋。现拟就他传奇而又极具悲剧色彩的生平，作一简要的论述。 2016 Vol. 28 (3): 69-72 [摘要] ( 2546 ) [HTML 1KB] [PDF 726KB] ( 106 ) 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...

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