新世纪的物理学如何应对能源和环境问题(Ⅰ)可再生与可持续能源篇(上)

一、21世纪物理学必须面对能源和气候问题 21世纪:物理学从"大科学"向"小科学遍地开花"转变; 半导体的发明促成人类进入信息技术(IT)时代; 人类期待的能源无虞原子能时代没有到来,反而面临能源短缺与气候变暖; 研究经费向可再生能源、可持续能源的研究倾斜.     

新世纪的物理学如何应对能源和环境问题（I）可再生与可持续能源篇（上）

一、21世纪物理学必须面对能源和气候问题21世纪：物理学从“大科学”向“小科学遍地开花”转变；半导体的发明促成人类进人信息技术（IT）时代；人类期待的能源无虞原子能时代没有到来，反而面临能源短缺与气候变暖；研究经费向可再生能源、可持续能源的研究倾斜。     

略谈超导研究

在19世纪末、20世纪初的世纪之交，有人就预言：20世纪将是“物理学的世纪”．从1896年放射性现象的发现到1945年原子能的利用；从1905年相对论的诞生到1924年量子力学的创立；从晶体管、激光的问世到人造卫星、宇宙飞船的成功；甚至从微观世界的基本粒子到宇观世界的“黑洞”理论……实验上的发现、理论上的突破和技术上的应用，迅速地改变了人们的思想观念、生活方式和活动范围，     

现代物理学两大理论支柱的发展概述

19世纪末20世纪初,电子、X射线、放射性的发现,揭开了物理学革命的序幕.这个时期物理学发生了革命性的飞跃——从经典物理学阶段推进到现代物理学阶段.人类对自然界的研究从宏观领域扩展到宇观领域,又从宏观领域深入到微观领域.20世纪以来,相对论、量子力学、原子核物理学、粒子物理、凝聚态物理、天体物理学、激光物理学等应运而生,成为现代物理学的多个分支学科;而量子力学和相对论则是现代物理学的两大理论支柱.     

知识经济与科教兴国

一、现代科技革命与知识经济的兴起现代科技革命经历了世纪初的物理学革命、现代科学技术革命和当代新科技革命三个阶段。世纪初的物理学革命,以19O0年普朗克提出“能量子假说”和1905年爱因斯坦提出“狭义相对论”为标志的物理学革命,是二十世纪现代科技革命的肇始。由量子论发展而来的量子力学理论和狭义相对论、广义相对论,构成了现代科学技术发展的基础。现代科学技术革命,包括自四十年代起到七十年代中期的一系列科学技术突破。主要的是：原子能科技革命、航空航天科技革命、电子计算机科技革命、分子生物学科技革命。当代新科技…     

神奇的激光

<正>我们常常会用到激光笔,更能看到神奇的激光光路,大家知道激光的原理吗?知道激光在现代社会中有哪些应用吗?激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”。什么是激光?原子受激辐射的光,故名“激光”,激光的理论基础起源于物理学家爱因斯坦。1917年爱因斯坦提出了“光与物质相互作用”技术理论,这一理论是说在组成物质的原子中,     

20世纪物理学对人类社会的深刻影响

相对论和量子力学奠定了20世纪近代物理学的发展基础，相继取得了人们在原子能、航天、激光、超导、信息、纳米等一系列现代高新技术的广泛应用，对人类社会产生了深刻的影响；近代物理学发展的特点是向“微观世界”和“宇观空间”进军，向“新事物”和“复杂性”进军，形成了从基础性研究到促进高新技术应用的新发展模式；物理学发展的基本观点是“彻底唯物”和“批判性”的，物理学理论体现了“简单、对称、和谐”的美。     

高能密度物理——亟待耕耘的物理前沿

1 引言 杨振宁教授在"21世纪的物理学"[1]一文中讲到,20世纪的物理学的发展,原子能量的释放可能是最要命的遗产."在20世纪三四十年代,核物理学取得惊人进展,1938年发现了重核,可以经过裂变而释放出大量能量.这个科学发现对人类影响之重大,是前所未有的,与此同时,也了解对小原子核的聚变,是太阳和恒星能量的来源,……".1938年获诺贝尔物理学奖的E.费米在美国建造了世界上第一个石墨反应堆,成功控制核能,并在当年醒悟到"核武器","蘑菇云"是怎么回事时,他讲道:"首先这是非常漂亮的物理学".科技进步的结果是把'双刃剑',既给人类带来希望和幸福,也会给人类带来灾难.我们相信人类终将以自己的聪明才智和道德规范,以不断创新的物理科学成就,取利避害,造福自身.     

改革物理实验教学,培养学生创新思维

科学在本质上是创新的,科学的生命在于创新.创新是科学发展的必然要求,科学创新体现为新的发现和发明,即创立新的概念、原理、理论和方法,及将理论研究的成果转化为技术科学、生产技术及其应用上.科学又源于实践,物理源于实验.物理学是一门实验科学,古往今来,物理学的发展和创新无不与物理实验密切联系.物理实验教学是物理学教学过程中必不可少的、独立于理论教学的一个重要教学环节,其作用不仅在于通过实验观测与分析加深对物理知识和规律的认识理解,更重要的是使学生获得物理实验的基本知识、基本方法和基本技能,培养他们从事科学实验的基本素质和科研能力.因此,物理实验教学理应成为培养学生创新能力的重要环节.     

超快激光电子动态调控微纳制造新方法——记北京理工大学“非硅微纳制造”创新团队

正激光与原子能、半导体及计算机并列为20世纪4项重大发明。超快激光技术是激光的最前沿。商业化的超快激光脉冲宽度可短至飞秒(10-15秒)。光在1秒内可绕地球7圈半,而1飞秒内传播的距离约为头发直径的1/200。激光在如此短的时间内,释放出的瞬时峰值功率很容易超过1014瓦,这一瞬时峰值功率比全世界发电厂的总功率还要高百倍。超快、超强特性使其"无坚不摧",可高质量、高精度地加工任何固体材料。随着超快激光技术的持续发展,超快激光制造将涵盖制造领域中纳/微/宏各个层次,成为未来高端制造的主要手段,     

甘为半导体王国的理论奠基石

人类历史的每一次巨大变革,都离不开理论上的创新与突破。一百年前,爱因斯坦提出了狭义相对论、光量子学说等重要物理学概念和理论,为物理学的发展奠定了坚实的基础。随着科学的发展,尤其是半导体研究和技术的进步以及激光的发现和各种晶体管的出现,为产业革命提供了新的技术基础,使人类进入了信息时代。半导体纳米结构是纳米材料的一个重要组成部分,与电子学、光电子学以及通讯技术、计算机技术密切相关,它将在21世纪引领一场新的技术革命。     

浅谈初中物理教学注重培养学生猜想与实践能力

物理学史上,很多伟大发明和重大发现都源于猜想,并且与其密不可分,人们再经过实验使其上升为理论.没有大胆猜想,就不会发现电磁感应现象、诞生相对论、建立量子力学等一切伟大发现.实践是探究式学习的核心,没有实践能力,就无法让学生真正感受到物理世界的精彩与奇妙.为此,初中物理教师在教学方面要加强培养学生的猜想能力与实践能力.     

科技双刃剑

20世纪是科技的世纪. 科技进步带来的各种发现和发明使人类逐渐强大起来- 各种交通工具是脚的功能的延伸,大大拓展了人类的活动范围;望远镜和显微镜是眼睛的延伸,使人类能探测更广阔和更微小的世界;信息技术的进步和网络的完善是嘴巴和耳朵的延伸,使远在千里之外的人们能相互沟通,地球成了一个村落……     

爱因斯坦对物理学的重要贡献

在20世纪初古典物理学出现危机的关键时刻，爱因斯坦是推动物理学革命思想的一面光辉旗帜。他独自发现了狭义相对论和广义相对论，从根本上改变了传统的绝对时空观念，将时空、物质和作用力通过对称性统一起来。从狭义相对论出发，他提出了质量和能量等价的公式，开辟了原子能的时代。从广义相对论和核能出发，他和一批科学家发展了宇宙构造和起源的模式，     

我所知道的爱因斯坦

科学史上重大的变革时期,必定是造就科学巨匠的时代.20世纪初叶,正是经典物理学向现代物理学发展的关键时期,在一大批名物理学家中,爱因斯坦作出了无与伦比的贡献,使他成为继伽利略、牛顿之后最杰出的科学家.     

20世纪最耀眼的12组科技成果

20世纪是科学技术发展突飞猛进的世纪，人类在本世纪所取得的科技成就和创造的物质财富超过了以往任何一个时代。一些为科技界公认的重大成就，将在人类历史上永远闪耀着夺目的光辉。 20世纪初科学革命两大成就 　　20世纪的科学是在 19世纪的重大理论成果如热力学与电磁学理论、化学原子论、生物进化论与细胞学说等基础上发展起来的。 19世纪的三大发现（ X射线、放射性、电子）导致了 20世纪前 30年的物理学革命，诞生了相对论和量子力学，成为 20世纪科学发展的先导和基础。 　　1.相对论 　　1905年， 20世纪最伟大的科学天才爱因斯坦…     

TRIZ理论的优势特点及其局限性

TRIZ是解决发明问题的理论方法,目前已为世界众多国家所关注、研究和推广.在梳理TRIZ理论核心思想、主要内容与现代发展的基础上,重点讨论TRIZ理论在发明创新中的优势特点,能够帮助实践者快速、准确地分析和发现核心问题,提高发明效率;扩展思维角度,提供知识库;通过形式化手段,使发明过程科学化,具有较强的逻辑性和形式化特点;预测技术的未来发展趋势,使发明者具有战略眼界.同时,还可以有效避免TRIZ理论的局限性.     

江泽民的科技创新思想

面对20世纪90年代以来科学技术飞速发展的形势，江泽民同志立足于实现我国经济和社会跨越式发展以及维护我国国家主权和安全的需要，创造性地提出了科技创新思想。江泽民科技创新思想不仅指明了进行科技创新所应坚持的基本原则，而且还指明了科技创新的实践途径，具有重大理论和实践意义。     

青少年必知的重大科学发明

21少世纪是一个科技飞速发展、信息化高度集中、经济全球化, 生活节奏明显加快的世纪。是一个全新的充满挑战和梦想的新世纪。了解人类科学进步的历史,可以增强我们年轻一代应对挑战、勇于探索、献身人类伟大科学事业的信心。这里,我们列举了上起中国古代四大发明,下至20世纪克隆技术的76项重大科技发明,也许不远的将来,您的发明也会放射出夺目的光彩……     

历史多项选择题解题四法

在“3 2”的新高考历史试题中,单项选择题、多项选择题和填空题三道题为75分,占卷面总分的二分之一.多项选择题比单项选择题难度大,容易丢分.解答多项选择题要注意以下四点:一、时间问题.例1.第二次技术革命中的发明和发现有(C D)A.有线电报 B.电流C.电车 D.汽车分析:有线电报、电流、电车和汽车都是在“科学技术的发明和资本主义的趋势”这节里讲的.这道题咋看起来是全选.其实不然.有线电报发明于1844年,电流发现于1831年.而第二次技术革命开始于1870年前后,或说19世纪70年代.故有线电报和电流都不是第二次技术革命中的发明和发现.全选的错误出在时间概念上.例2.20世纪初发生的重大历史事件有(B D)A.三国同盟形成B.三国协约形成C.上海共产主义小组建立D“一战”爆发分析:这道题的关键是搞清什么是20世纪初.一般说,每个世纪的前20年叫某世纪初.20世纪初指1900—1919年.三国同盟形成于1882年,即19世纪80年代;上海共产主义小组成立于1920年,即20世纪20年代第一