现代物理知识
 
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2020年 32卷 4期 刊出日期 2020-08-18
物理前沿
科技经纬
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物理前沿
3 类星体宇宙学距离：光学干涉测量 Hot!
王建民, 宋盛雨央, 上官晋沂
灿烂的星空总能唤起人们各种遐想：浩瀚的宇宙到底有多浩渺？闪烁繁星如何镶嵌在这宇宙之中又如何运动？宇宙的几何形状如何？几千年来，从古老的最高智慧到现代最精密的仪器和设备都始终为回答这些带有明显哲学性质的自然科学命题付出着无限的热情和努力：正当快要接近答案时，它却又戏剧般地飘然而去，其中充满了从渴望、绝望到兴奋的螺旋式循环。本地测量与从微波背景得到宇宙膨胀率是两条完全不同的观测宇宙学之路。在这个令人激动的“精确宇宙学时代”，它们没有殊途同归，却乍现“哈勃常数危机”的严峻挑战。这是黎明前的黑暗吗？这一危机虽令人不安，却又是一种强大的动力。光学干涉技术提供了利用类星体高精度测量宇宙学距离的几何方法，可以有效将延伸至很高红移的宇宙之中。人们期待着利用这一新工具揭示宇宙动力学背后的基本物理规律。
2020 Vol. 32 (4): 3-13 [摘要] ( 682 ) [HTML 1KB] [PDF 12928KB] ( 485 )
14 电子离子对撞机——研究核子结构的超级显微镜
陈旭荣
如果某种大灾难摧毁了所有科学知识，而只有一句话传给下一代生物，那么用最少的词来表达最多信息的陈述是什么？我相信这是原子假说，即万物都是由原子组成的，小粒子以永恒运动的方式运动，在彼此相距很小的距离时相互吸引，但相互挤压时会排斥。如果加上一点想象力和思想，你将在那句话中看到关于世界的大量信息。
2020 Vol. 32 (4): 14-20 [摘要] ( 602 ) [HTML 1KB] [PDF 6266KB] ( 558 )
科技经纬
21 粒子加速器揭示蚊子的秘功 Hot!
小溪
谁都知道蚊子令人厌烦，这种小小的飞虫其雄性是“素食者”只吸食植物汁液，而雌性以吸食人及动物的血液为主，偶尔吸食植物液汁，一旦婚配就非吸血不可了，因为只有吸了血才能促进它的卵子成熟。叮人吸血的只是雌蚊。
2020 Vol. 32 (4): 21-26 [摘要] ( 573 ) [HTML 1KB] [PDF 10633KB] ( 483 )
27 难道铁元素会引起人脑痴呆
小溪
人的大脑复杂而神奇，人体的一切生理行为，包括各种感觉、意识、记忆、思维、判断、语言及动作的表达等等都由大脑控制及指挥。从出生到死亡，大自然的规律无法抗拒，但人们都希望自己在身体还好的时候能保持正常的思维。
2020 Vol. 32 (4): 27-30 [摘要] ( 520 ) [HTML 1KB] [PDF 1176KB] ( 436 )
中学园地
31 铁磁流体的静态响应与波脉冲
惠王伟, 宋峰
铁磁流体是在液体中纳米颗粒Fe3O4悬浮液。它们能够表现出一系列有趣的特性，尤其是在施加磁场时具有强烈响应，这被称为超顺磁性。在本实验中，需要使用静态和动态测试方法以及一系列实验测量和估计技术，实验研究铁磁流体的某些特性。实验分为两部分，建议按顺序解答问题。
2020 Vol. 32 (4): 31-38 [摘要] ( 509 ) [HTML 1KB] [PDF 6963KB] ( 388 )
39 从理论力学角度看翻转陀螺——翻转陀螺的部分定性结论
陈曦, 胡继超, 宋峰
2019年亚洲物理奥林匹克竞赛（APho）第3题考察了翻转陀螺。考生们需要利用刚体定点转动的知识对翻转陀螺进行建模，面临以下两个难点。首先，考生们没有系统的学过刚体定点转动的知识，对诸如转动惯量张量、欧拉角等基本概念不了解。其次，求解过程当中涉及地面参考系、质心参考系和转动参考系之间的变换。学生们需要区分同一个物理量，例如角速度，在不同参考系当中的表达形式以及它的运动方程。为了帮助同学们备考，我们将首先简单介绍刚体定点转动的相关知识，帮助同学们构建基本的理论体系。然后给出详细解答。最后介绍进一步的参考资料。
2020 Vol. 32 (4): 39-47 [摘要] ( 585 ) [HTML 1KB] [PDF 5860KB] ( 551 )
48 观天习文析物明理——凌源市第二高级中学天文探究社团漫谈
梁雷
凌源市位于辽宁省西部，有着北方花都的美誉，又以红山文化与古化石发掘闻名，是世界上第一只鸟飞起，第一朵花绽放的宝地。
2020 Vol. 32 (4): 48-52 [摘要] ( 526 ) [HTML 1KB] [PDF 11840KB] ( 452 )
科学源流
53 1915年7月：布拉格奉命发展探测火炮的声波测距
萧如珀, 杨信男
第一次世界大战期间，在发展出利用话筒收集大炮射击的轰隆声，叫做声波测距的技术之前，英军一直很难精确找出敌军大炮的位置。发展此技术的团队领导人是一位名叫布拉格（William Lawrence Bragg）的新科诺贝尔奖得主。
2020 Vol. 32 (4): 53-54 [摘要] ( 529 ) [HTML 1KB] [PDF 1002KB] ( 511 )
55 1934年8月15日：巴顿和比柏在球形深海探测器所创下的世界纪录
萧如珀, 杨信男
1986年，一艘名叫阿尔文号（Alvin）的深海潜水船载着探险家巴拉德（Robert Ballard）和另外两人到1912年沉船的铁达尼号（the RMS Titanic）失事残骸处，豋上全球新闻头版。阿尔文号是根据1930年代，巴顿（Otis Barton）和比柏（William Charles Beebe）开创的深海潜水所乘载的球形深海潜水器，知名的潜水球所设计的。
2020 Vol. 32 (4): 55-56 [摘要] ( 457 ) [HTML 1KB] [PDF 837KB] ( 409 )
57 钞票上的女科普大师：玛丽·萨默维尔 Hot!
王鹏
19世纪的英国出现了两位科普大师，他们都是靠自学成才，而且都出现在了英国的钞票上。一位是电磁学的创始人之一法拉第，他在英国皇家研究院创立面向青少年的圣诞科普讲座，并多次亲自登台演讲，这一科普传统一直延续至今。法拉第撰写的科普读物《蜡烛的化学史》成为了一代经典。为了纪念法拉第以及他在科学普及上所做出的贡献，英格兰银行将法拉第在皇家研究院做圣诞科普演讲的情形印到了1993年发行的20英镑的钞票上。另外一位是英国苏格兰的女数学家、天文学家玛丽·萨默维尔（Mary Fairfax Somerviue，1780~1872），她在科普上做出的贡献最为人所称道，萨默维尔和她科普著作上的文字内容出现在了英格兰皇家银行2016年发行的10英镑的钞票上。
2020 Vol. 32 (4): 57-59 [摘要] ( 553 ) [HTML 1KB] [PDF 14356KB] ( 475 )
科学书屋
60 探索看不见的存在——简评《1小时粒子物理简史》 Hot!
邢志忠
2020年三月，加拿大女性物理学家宝琳·加尼翁（Pauline Gagnon）所著的科普畅销书《谁在乎粒子物理学：解读希格斯玻色子、大型强子对撞机和欧洲核子研究中心》（Who Cares about Particle Physics：Making sense of the Higgs boson，the Large Hadron Collider and CERN）的简体中文版被冠以新书名《1小时粒子物理简史》在中国大陆问世，译者为北京大学物理学院的钱思进教授，策划方为北京磨铁图书有限公司，出版商为浙江教育出版社。经由《现代物理知识》主编张闯研究员的推荐，我仔细阅读了这本书，发现它竟然是我所读过的介绍粒子物理学基础知识和前沿奥秘的科普书中最令人着迷的精品！因此我愿意与广大读者分享该书的独特与精彩，以及我本人的一些感悟与评述。
2020 Vol. 32 (4): 60-63 [摘要] ( 620 ) [HTML 1KB] [PDF 3203KB] ( 523 )
64 怎么才能成为数学家 Hot!
姬扬
对物理和物理学家们感兴趣的朋友，大多也对数学和数学家们感兴趣，因为数学和物理的联系本来就很紧密。我这次推荐的四本书就是想让大家对了解一些数学家，他们有哪些共性和个性，更重要的是，如何才能成为一名数学家，有没有可操作性的方法？
2020 Vol. 32 (4): 64-66 [摘要] ( 688 ) [HTML 1KB] [PDF 1990KB] ( 643 )
67 贝尔纳和《科学的社会功能》
姬扬
现在是科学昌明的时代，生活和工作中处处离不开科学。科学拓宽了我们的眼界，推动了社会的进步。科学研究的对象包括了自然界和人类社会的方方面面，那么问题来了：科学本身是不是科学研究的对象呢？你还真问对了，科学确实有这么一个分支，其研究对象就是科学本身，这个分支的名字叫作科学学，就是“科学的科学”（Science of Science）。著名科学家贝尔纳（J.D.Bernal，1901~1971）就是这门学科的创始人，他在1939年出版的著作《科学的社会功能》奠定了这门学科的基础。
2020 Vol. 32 (4): 67-69 [摘要] ( 610 ) [HTML 1KB] [PDF 3131KB] ( 488 )
科学正听
70 红外线体温计会导致眼部疾病吗
姬扬
传闻用红外线体温计量体温，会导致眼部灼伤、视力下降、易发白内障。
2020 Vol. 32 (4): 70-70 [摘要] ( 528 ) [HTML 1KB] [PDF 735KB] ( 387 )
71 真能通过燃烧辨别口罩真伪吗
吴海波
有消息称，熔喷布燃烧无烟无焦，其他有的夹餐巾的假口罩烧起来有烟有焦，据此可以区分口罩的真假。真是这样吗？
2020 Vol. 32 (4): 71-71 [摘要] ( 447 ) [HTML 1KB] [PDF 474KB] ( 381 )
72 使用光催化设备能有效预防新型冠状病毒感染吗
袁智勤
近期传言：光催化设备能杀死空气中的新型冠状病毒，所以能有效预防新型冠状病毒感染。
2020 Vol. 32 (4): 72-72 [摘要] ( 540 ) [HTML 1KB] [PDF 394KB] ( 329 )
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