现代物理知识
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2016年 28卷 4期 刊出日期 2016-08-18
HXMT卫星专题
系列讲座
物理知识
物理前沿
科学源流
HXMT卫星专题
3
写在前面的话
张双南
我国第一颗X射线天文望远镜——硬X射线调制望远镜（HXMT）——预计于2016年年底发射升空。HXMT的成功研制表明我国在空间X射线天文探测器设计、制造以及配套的性能测试（标定）以及地面科学应用系统等方面取得了全面突破，跻身国际上少数能够自主研制一颗X射线天文卫星的全部科学仪器的国家。
2016 Vol. 28 (4): 3-3 [
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4
硬X射线调制望远镜卫星及其科学目标
Hot!
卢方军, 徐玉朋, 张帆, 刘红薇
硬X射线调制望远镜（The Hard X-ray Modulation Telescope，简称：HXMT）是我国自主研制的第一颗X射线天文卫星，承载有高能X射线望远镜（20~250keV，5000 cm
2
）、中能X射线望远镜（5~30keV，952 cm
2
）、低能X射线望远镜（1~15keV，384 cm
2
）以及空间环境监测器。HXMT具有扫描观测和定点观测两种工作模式，扫描观测可以进行宽波段大天区X射线巡天成像，定点观测可以研究黑洞、中子星等高能天体的多波段X射线快速光变，HXMT还可以监视天空的高能爆发现象。
2016 Vol. 28 (4): 4-11 [
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12
HXMT/HE望远镜的设计和建造
刘聪展
实证化是现代科学研究方法的重要内容，从天文学的发展历史看，人类对宇宙认识的每一次大飞跃，都是反映旧有的宇宙观的宇宙模型与新的观测结果产生矛盾，或者无法解释新的观测事实，从而被推翻或者修正的过程。天文望远镜是观测天体的重要手段，是推动天文科学发展的最重要的实证手段，可以毫不夸大地说，没有望远镜的诞生和发展，就没有现代天文学。从伽利略1609年发明第一台天文望远镜至今，光学望远镜和射电望远镜一直是天文观测最重要的工具，随着望远镜在各方面性能的改进和提高，人类在天文观测的广度和深度两方面都取得了巨大进步。
2016 Vol. 28 (4): 12-16 [
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17
HXMT中能X射线望远镜
曹学蕾, 姜维春, 张万昌, 孟斌, 雒涛, 杨生, 张春雷, 顾煜栋, 孙亮, 刘晓静, 李鲜, 杨家卫, 谭颖, 刘少真, 杜园园
我们通常把波长很短，介于0.01~100埃（能量0.1keV~1MeV）之间的电磁辐射，称为X射线。在整个X射线波段里，根据探测方法的不同，我们又模糊的分成了低能X射线（能量0.1~10keV），中能X射线（能量5~70keV），高能X射线（能量20keV~1MeV）。三个能段没有明显的界限，彼此相互搭接在一起。
2016 Vol. 28 (4): 17-24 [
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25
HXMT卫星低能X射线望远镜
陈勇, 崔苇苇
软X射线是天体物理研究的重要能段之一，很多天体的X射线辐射都在这一能段有辐射，如热辐射、同步辐射和X射线荧光等。
2016 Vol. 28 (4): 25-30 [
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31
HXMT卫星X射线标定装置和标定实验
陈玉鹏, 张澍, 王国峰, 卢方军, 谢亚宁, 刘聪展, 吴金杰, 周旭, 李新乔, 贾飞, 赵屹东
HXMT卫星的建设是一个系统工程，既包括有效载荷的三个不同能量范围的X射线望远镜（见本专题HXMT各望远镜的介绍），又有为支撑其运行以及为实现其科学目标而建立的HXMT地面科学应用系统（见本专题“HXMT卫星的观测规划与数据处理”的介绍），以及为测试HXMT各个载荷性能指标和能量标定的标定装置。
2016 Vol. 28 (4): 31-37 [
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38
HXMT卫星的观测规划与数据处理
郑世界, 宋黎明, 屈进禄, 贾淑梅, 张娟, 李小波, 赵海升, 黄跃, 聂建胤, 张红梅
HXMT卫星在轨运行期间，需要开展一系列的空间观测，以便对天文现象进行研究。空间探测涉及到多个过程，需要考虑多种因素的约束，本文将详细给出从观测任务的提出，到任务安排、数据处理及科学分析的全过程。
2016 Vol. 28 (4): 38-45 [
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系列讲座
46
超弦理论:四种自然力走向统一的一种尝试(Ⅴ)
厉光烈, 刘明
在自然力“走向”统一的过程中，对力的认识，经历了三次飞跃：第一次，从“定性”到“定量”，即从墨翟的“力，形之所以奋也”到牛顿的“力与运动的改变成正比”，也就是说，从对自然现象的观察、描述到实验、理论研究，其间，伽利略通过斜面实验来研究落体运动并第一次用数学公式来表述物体的运动规律，随后开普勒借助第谷的观测资料发现了行星绕日运动三定律，为牛顿发现力学三定律和万有引力定律、创建经典力学，奠定了实验和理论基础。
2016 Vol. 28 (4): 46-48 [
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物理知识
49
太阳系行星的老大哥——木星
Hot!
卢昌海
无论从体积还是质量上讲，木星在太阳系行星里都是当之无愧的“老大哥”，它的体积约为地球体积的1321倍，质量约为地球质量的318倍，两者都比已知的太阳系所有其他行星的总和还大得多。与这一身份完全相称地，木星在罗马神话中被称为朱比特，是众神之王。
2016 Vol. 28 (4): 49-53 [
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物理前沿
54
探寻马约拉纳费米子
Hot!
孙昊桦, 贾金锋
1937年，31岁的意大利科学家马约拉纳发表了一篇理论文章，预言自然界可能存在一种与其反粒子完全相同的特殊粒子，也就是马约拉纳费米子。一年之后，这位年轻的天才物理学家在一次度假途中神秘消失。此后近80年里，尽管江湖上各种传闻，各路物理界高手四处打探，他和他所预言的“马约拉纳费米子”一直渺无音讯，神秘无踪。
2016 Vol. 28 (4): 54-60 [
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科学源流
61
2004年7月21日:霍金承认赌黑洞信息会遗失是错误的
萧如珀, 杨信男
1684年，雷恩（C.Wren，英国著名的天文学家及建筑师，皇家学会的创始人之一，并曾任会长）宣布了一个所谓的赌注：他承诺送一本价值40先令的书，给最先证明开普勒定律可以从平方反比律推导出来的人。
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63
1819年8月13日:流体动力学先驱斯托克斯的诞生
萧如珀, 杨信男
1998年，科技创投与金融巨孹克雷（L.Clay）捐助成立了克雷数学研究所，此私人研究所在2000年6月宣布设置千禧年大奖，给解答任一七大数学难题的人，每人1百万美元的奖金。其中的第四难题是要证明流体动力学中最重要的方程式——纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokesequation）是否有解，且为唯一。
2016 Vol. 28 (4): 63-64 [
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65
光学史坐标上的古代中国科学家
王洪鹏, 白欣
光学是一门古老的学科，其悠久的历史几乎和人类文明史本身一样久远。古代中国的光学被公认为是古代物理学发展较好的学科之一。阳隧（铜质凹面镜）的制造技术，影子的形成机理，小孔成像的道理，平面镜、凸面镜和凹面镜的光学成像特点，这些知识都远早于世界其他国家。这些科技成就大都与先秦墨子为首的墨家学派相关，他们曾利用烛炬与铜镜进行光学实验。汉代，有以刘安为首的淮南学派，还有王充和张衡在光学上的建树。
2016 Vol. 28 (4): 65-68 [
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69
福勒:为20世纪新物理学在剑桥的发展屡建战功
朱爱国, 程民治
第一次世界大战结束后，在英国剑桥大学有一批经过战争洗礼与磨练的科学家，为了将剑桥的数学传统从日趋完善与成熟的牛顿体系中拯救出来，他们又重新活跃在物理学发展的前沿阵地。一方面为当时的相对论和量子力学能够顺利地传入英国，而不遗余力地宣传和推广这些崭新的物理学思想；另一方面又围绕着现代物理学的这两大硕果，脚踏实地地进行了潜身研究和刻苦攻关，并且各自均取得了一系列显赫的成果——或理论创新、或重大发现、或重要的技术发明。
2016 Vol. 28 (4): 69-72 [
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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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