主题:物理学
物理学是一门自然科学,注重于研究物质、能量、空间、时间,尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。物理学是关于大自然规律的知识;更广义地说,物理学探索分析大自然所发生的现象,以了解其规则。
物理学是最古老的学术之一。在过去两千年里,物理学与化学、天文学都曾归属于自然哲学。直到十七世纪科学革命之后,物理学才成为一门独立的自然科学。物理学与其它很多跨领域研究有相当的交集,如生物物理学、量子化学等等。物理学的疆界并不是固定不变的,物理学里的创始突破时常可以用来解释这些跨领域研究的基础机制,有时还会开启崭新的跨领域研究。
物理学是自然科学中最基础的学科之一。经过严谨思考论证,物理学者会提出表述大自然现象与规律的假说。倘若这假说能够通过大量严格的实验检验,则可以被归类为物理定律。但正如很多其他自然科学理论一样,这些定律不能被证明,其正确性只能靠着反复的实验来检验。
哈勃空间望远镜,是以天文学家哈勃为名,在轨道上环绕着地球的望远镜。他的位置在地球的大气层之上,因此获得了地基望远镜所没有的好处-影像不会受到大气湍流的扰动,视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光,还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于1990年发射之后,已经成为天文史上最重要的仪器。他已经填补了地面观测的缺口,帮助天文学家解决了许多根本上的问题,对天文物理有更多的认识。哈伯的哈伯超深空视场是天文学家曾获得的最深入(最敏锐的)的光学影像。哈伯太空望远镜和康普顿γ射线天文台、钱德拉X射线天文台、斯皮策空间望远镜都是美国宇航局大型轨道天文台计划的一部分。
风车是一种带有可调节的叶片或梯级横木的轮子用来收集风力拥用的机械能的装置。在中国,使用风车的历史很早。在辽阳三道壕东汉晚期的汉墓壁画上,就画有风车的图样。在欧洲,第一次见于记录的是1180年诺曼底的一个风车。到十九世纪,风车的使用达到全盛时期。据记载,当时仅荷兰就有一万多架风车,美国农村更有一百多万架风车。图为北海比利时桑顿海滩新建的风车,风车高度157米,从海底计算高度为184米。
费米–狄拉克统计,有时也简称费米统计,在统计力学中用来描述由大量满足泡利不相容原理的费米子组成的系统中,粒子处在不同量子态上的统计规律。这个统计规律的命名来源于恩里科·费米和保罗·狄拉克,他们分别独立地发现了这一统计规律。不过费米在数据定义比狄拉克稍早。
费米–狄拉克统计的适用对象是,热平衡时自旋量子数为半奇数的粒子。除此之外,应用此统计规律的前提是,系统中各粒子之间的相互作用可以忽略不计。这样,就可以用粒子在不同定态的分布状况来描述大量微观粒子组成的宏观系统。不同的粒子分处于不同的能态上,这一特点对系统许多性质会产生影响。费米–狄拉克统计适用于自旋量子数为半奇数的粒子,这些粒子也被称为费米子。由于电子的自旋量子数为1/2,因此它是费米–狄拉克统计最普遍的应用对象。费米–狄拉克统计是统计力学的重要组成部分,它利用了量子力学的一些原理...
第四代夸克与轻子:由于共同提出卡比博-小林-益川矩阵来解释CP破坏的现象,并且给出了标准模型会允许多达三代夸克与轻子存在的原因,小林诚与益川敏英因此荣获2008年诺贝尔物理学奖。这理论并没有限制最多只能有三代。那么,有否可能找到第四代夸克或轻子?是否能够构想出解释不同代粒子之间质量差异的理论,一种关于汤川耦合的理论?
核心理论: 经典力学 | 运动学 | 静力学 | 动力学 | 拉格朗日力学 | 哈密顿力学 | 连续介质力学 | 流体力学 | 固体力学 | 电动力学 | 狭义相对论 | 广义相对论 | 量子力学 | 量子场论 | 量子电动力学 | 量子色动力学 | 量子光学 | 弦理论 | 热力学 | 统计力学
主要领域: 天体物理学 | 凝聚态物理学 | 原子物理学 | 分子物理学 | 光学 | 几何光学 | 物理光学 | 原子核物理学 | 粒子物理学 | 等离子体物理学 | 介观物理学 | 低温物理学 | 固体物理学 | 晶体学
交叉学科: 天体物理学 | 大气物理学 | 地球物理学 | 生物物理学 | 物理化学 | 材料科学 | 电子科学 | 计算物理 | 数学物理 | 非线性物理学
背景知识: 参看传记, 科学史, 和学院介绍.
2020年焦点新闻 下列日期是新闻发布时间,而非事件发表或发现时间
- 10月6日,罗杰·潘洛斯、安德烈娅·盖兹和赖因哈德·根策尔因对于黑洞的杰出研究获得诺贝尔物理学奖。
- 6月15日,德国法兰克福大学教授研究团队做实验首次证实九十年前阿诺·索末菲提出的理论:当光子撞击到单独分子并且使其发射出电子时,该单独离子会朝着光源移动。
- 5月6日,欧洲南天天文台研究团队宣布,在恒星星系HD 167128观测到距今为止距离地球最近的黑洞。
- 10月8日,因为对于人们了解宇宙演化与地球在宇宙里的席位做出贡献,吉姆·皮布尔斯、米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹获得2019年诺贝尔物理学奖。
- 7月31日,大型强子对撞机的超环面仪器实验团队找到光子与光子散射的确切证据,超过背景期望值8.2 个标准差。
- 7月15日,美国NIST研究团队发展成功当今最准确的时钟,Al+离子钟,准确度为1018分之一。
- 5月22日,阿贡国家实验室实验团队发现新超导材料三氢化镧,其临界超导温度为-23C,是至今为止最高温度。
- 4月10日,事件视界望远镜团队宣布,首次成功观测到在室女A星系中央的超大质量黑洞。
- 3月29日,麻省理工学院实验团队报告,暗物质实验ABRACADABRA 第一回合并未发现任何轴子存在的蛛丝马迹。
- 3月21日,雪城大学教授薛尔顿·斯同恩的研究团队做实验证实,魅夸克的物质与反物质对于衰变具有不对称性,这可能是物质宇宙形成的重要因素。
- 3月15日,使用缈子探测器,塔塔基础研究学院的研究团队发现,雷暴可以产生高达13亿伏特的电压!
- 1月3日,中国国家航天局的探测器嫦娥四号成功在月球背面南半部的冯·卡门环形山着陆。