主题:物理学
物理學是一門自然科學,注重于研究物質、能量、空間、時間,尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關係。物理學是關於大自然規律的知識;更廣義地說,物理學探索分析大自然所發生的現象,以了解其規則。
物理學是最古老的學術之一。在過去兩千年裏,物理學與化學、天文學都曾歸屬於自然哲學。直到十七世紀科學革命之後,物理學才成為一門獨立的自然科學。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集,如生物物理學、量子化學等等。物理學的疆界並不是固定不變的,物理學裡的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制,有時還會開啟嶄新的跨領域研究。
物理學是自然科學中最基礎的學科之一。經過嚴謹思考論證,物理學者會提出表述大自然現象與規律的假说。倘若這假说能夠通過大量嚴格的實驗檢驗,則可以被歸類為物理定律。但正如很多其他自然科學理論一樣,這些定律不能被證明,其正確性只能靠著反覆的實驗來檢驗。
路易斯·斯洛廷(1910年12月1日-1946年5月30日)是一名參與曼哈頓計劃的加拿大物理學家及化學家。他生於加拿大緬尼托巴省温尼伯市北區,在马尼托巴大学取得理學學士及理學碩士學位之後,就轉到倫敦國王學院學習,並於1936年在該校取得物理化學博士學位。之後,他以研究員的身份加入芝加哥大學,並協助設計一套回旋加速器。於1942年,他獲邀參加曼哈頓計劃,斯洛廷負責使用了鈾及鈈核心來進行測定它們臨界質量數值的實驗。在第二次世界大戰後,斯洛廷繼續在洛斯阿拉莫斯國家實驗室從事研究工作。於1946年5月21日,斯洛廷意外地啟動了一次裂變反應,當中釋放出一股硬性輻射。斯洛廷被緊急送院,並於九天後的5月30日逝世。
假設照射一束光波於薄膜,由於折射率不同,光波會被薄膜的上界面與下界面分別反射,因相互干涉而形成新的光波,這現象稱為薄膜干涉。對於這現象的研究可以透露出關於薄膜表面的資訊,這包括薄膜的厚度、折射率。薄膜的商業用途很廣泛,例如,增透膜、鏡子、濾光器等等。圖為照射白色光於煤油薄膜所顯示出色彩繽紛的干涉圖案。
2012年,因为研究能够量度和操控个体量子系统的突破性实验方法,塞尔日·阿罗什(1944年9月11日—)与美国物理学家戴维·瓦恩兰(1944年2月24日—)共同荣获诺贝尔物理学奖。
瓦恩兰是在科罗拉多州博尔德的美国国家标准与技术局(NIST)物理实验室與科羅拉多大學博爾德分校研究的物理学家。他的工作主要在量子光學领域,特別是以下方面:
宇宙巧合問題(cosmic coincidence problem):為什麼恰巧就在今期,宇宙的暗能量密度與物質密度幾乎等值?這問題稱為「宇宙巧合問題」。如圖所示,物質密度 與宇宙標度因子 的三次方成反比:
- ,
而暗能量密度 與宇宙標度因子的關係式為
- ;
其中, 是依暗能量的本質而定的常數,必需小於3。
- 假設暗能量是宇宙學常數或真空零點能,則 ,暗能量密度 為常數,那麼,這種萬年不遇的巧合實在令人費解。難道暗能量密度是某種純量場,或許暗能量與物質會發生某種耦合,從而造成暗能量密度與物質密度幾乎等值?
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背景知识: 参看传记, 科学史, 和学院介绍.
2020年焦點新聞 下列日期是新聞發布時間,而非事件發表或發現時間
- 10月6日,羅傑·潘洛斯、安德烈婭·蓋茲和賴因哈德·根策爾因對於黑洞的傑出研究獲得諾貝爾物理學獎。
- 6月15日,德國法蘭克福大學教授研究團隊做實驗首次證實九十年前阿諾·索末菲提出的理論:當光子撞擊到單獨分子並且使其發射出電子時,該單獨離子會朝著光源移動。
- 5月6日,歐洲南天天文台研究團隊宣布,在恆星星系HD 167128觀測到距今為止距離地球最近的黑洞。
- 10月8日,因為對於人們了解宇宙演化與地球在宇宙裡的席位做出貢獻,吉姆·皮布爾斯、米歇爾·麥耶和迪迪埃·奎洛茲獲得2019年諾貝爾物理學獎。
- 7月31日,大型強子對撞機的超環面儀器實驗團隊找到光子與光子散射的確切證據,超過背景期望值8.2 個標準差。
- 7月15日,美國NIST研究團隊發展成功當今最準確的時鐘,Al+離子鐘,準確度為1018分之一。
- 5月22日,阿貢國家實驗室實驗團隊發現新超導材料三氫化鑭,其臨界超導溫度為-23C,是至今為止最高溫度。
- 4月10日,事件視界望遠鏡團隊宣布,首次成功觀測到在室女A星系中央的超大質量黑洞。
- 3月29日,麻省理工學院實驗團隊報告,暗物質實驗ABRACADABRA 第一回合並未發現任何軸子存在的蛛絲馬跡。
- 3月21日,雪城大學教授薛爾頓·斯同恩的研究團隊做實驗證實,魅夸克的物質與反物質對於衰變具有不對稱性,這可能是物質宇宙形成的重要因素。
- 3月15日,使用緲子探測器,塔塔基礎研究學院的研究團隊發現,雷暴可以產生高達13億伏特的電壓!
- 1月3日,中國國家航天局的探測器嫦娥四號成功在月球背面南半部的馮·卡門環形山著陸。
- 1627年1月25日,罗伯特·波义耳诞生。
- 1643年1月4日,艾萨克·牛顿诞生。
- 1706年1月17日,本杰明·弗兰克林诞生。
- 1736年1月19日,詹姆斯·瓦特诞生。
- 1736年1月25日,约瑟夫·拉格朗日诞生。
- 1775年1月20日,安德烈-玛丽·安培诞生。
- 1822年1月2日,鲁道夫·克劳修斯诞生。
- 1840年1月23日,恩斯特·阿贝诞生。
- 1880年1月18日,保罗·埃伦费斯特诞生。
- 1881年1月31日,欧文·朗缪尔诞生。
- 1882年1月11日,马克斯·玻恩诞生。
- 1894年1月1日,薩特延德拉·玻色诞生。
- 1907年1月23日,汤川秀树诞生。
- 1908年1月22日,列夫·朗道诞生。
- 1936年1月27日,丁肇中诞生。
- 1942年1月8日,斯蒂芬·霍金诞生。