尼尔斯·玻尔：物理学背后的人生

我今天主要是讲一些关于我祖父尼尔斯·玻尔在量子理论提出前后的生活片段,他所接受的教育、他的成长过程,以及他为什么能够在量子物理学发展中起到突出的作用。为纪念原子结构模型问世100周年,今年10月在丹麦哥本哈根我们有一系列的活动,包括在丹麦皇家科学院举办一个大型纪念活动,杨福家教授和世界很多著名学者已受邀参加。     

量子物理学基本概念的教学研究

;量子物理学和经典物理学是整个物理学的两个重要组成部分.它们研究的领域不同,研究的方法大相径庭,在推动社会发展和人类认识物质世界的历程中各自起着不可替代的作用.量子物理学描述微观领域的运动规律,我们需要面对不同于传统经典物理学的全新的数学工具、全新的思维方式、全新的概念群体等.只有抓住重点内容,从基本概念入手,深刻理解其物理内涵,才能达到事半功倍的教学效果.     

海森伯与慕尼黑-哥廷根-哥本哈根三个科学共同体

海森伯从"量子工程师"索末菲那里学到了物理学,从"量子数学家"玻恩那里学到了数学,从"量子哲学家"玻尔那里学到了哲学.他是慕尼黑学派、哥廷根学派与哥本哈根学派这三个科学共同体联合培育的结果,具有人才学意义上的"杂交优势",因此能成为量子革命的先锋与主将.     

GaAs量子环中类氢杂质能量的研究

利用B样条技术研究GaAs量子环中类氢杂质能量的量子尺寸效应.对计算结果比较看到：无磁场情况,对于｜m｜=0,r0〈75 nm,抛物禁闭关联势可以近似作为微扰项来处理;对于｜m｜≥0,r0〈60 nm,不可以采用微扰法.当r0〉90 nm时,库仑势可以近似作为微扰项来处理,但误差很大.当磁场B增加时,类氢杂质能量的量子尺寸效应出现明显变化,当r0〉90 nm时,量子环中类氢杂质能量快速上升.     

量子引力时空和物质存在形式论

本文首先给出现代物理学中的经典空间时间观念,其次研究当代量子引力理论中量子时空观念,最后探讨与量子引力空间时间本质有关的哲学问题.     

今日知道

"多自由度量子隐形传态"入选2015物理学十大突破2015年12月11日,欧洲物理学会新闻网站"物理世界"公布入选2015年度国际物理学领域的十项重大突破,中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等完成的科研成果"多自由度量子隐形传态"位列榜首。"量子隐形传态"可比作是"星际穿越",1997年,这一科学幻想变成现实,借助神奇的"量子     

圈量子引力的回顾

圈量子引力在物理学中占据非常重要的地位。20世纪90年代后,圈量子引力得到了很大的发展,建立了数学上定义严格的运动学框架,引入自旋结网圈作为量子引力态,给出了很多有意义的物理结论,如几何算符的量子化,并且它还在黑洞物理和宇宙学等方向上展现了强有力的发展势头。它是一个非常活跃的量子引力理论,被越来越广泛地应用到普朗克尺度物理中去,这也加强了理论学家们的信心。本文试着对圈量子引力的这些主要结果做个回顾。     

中国在全球首次实现量子通信100公里隐形传态

我国科学家潘建伟等人近期在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发,为发射全球首颗"量子通讯卫星"奠定技术基础。量子信息因其传输高效和绝对安全等特点,被认为可能是下一代IT技术的支撑性研究,并成为全球物理学研究的前沿与焦点领域。基于我国近10年来在量子纠缠态、纠错、存储等核心领域的系列前沿性突破,中国科学院于2011年启动了空间科学战略性先导科技专项,力争在2015年左右发射全球首颗"量子通讯卫星"。     

原子物理学教学中量子理论的应用

原子物理学作为普通物理学的最后一部分,又可以看作近代物理的开始,是研究微观粒子运动的学科,描述微观粒子运动的理论是量子理论。因此,原子物理学教学中必须应用量子理论。     

三值量子逻辑进路探析

量子测量实验显示部分经典逻辑规则在量子世界中失效.标准量子逻辑进路通过特有的希尔伯特空间的格运算揭示出一种内在于微观物理学理论的概念框架结构,也即量子力学测量命题的正交补模或弱模格,解释了经典分配律的失效,它在形式化方面十分完美,但在解释方面产生了一些概念混乱.在标准量子逻辑进路之外,赖欣巴赫通过引入"不确定"的第三真值独立地提出一种不同的量子逻辑模型来解释量子实在的特征,不是分配律而是排中律失效,但是他的三值量子逻辑由于缺乏标准量子逻辑的上述优点而被认为与量子力学的概率空间所要求的潜在逻辑有很少联系.本文尝试引入一种新的三值逻辑模型来说明量子实在,它有以下优点:(1)满足卢卡西维茨创立三值逻辑的最初语义学假定:(2)克服赖欣巴赫三值量子逻辑的缺陷;(3)澄清标准量子逻辑遭遇的概念混乱;(4)充分地保留经典逻辑规则,特别是标准量子逻辑主张放弃的分配律.     

量子真空的哲学问题

量子场是物质的基本形态，量子场论是现代物理学的基本理论，而量子真空正是最低能量状态的量子场，这使得量子真空的研究，成为目前引人注目的自然哲学尖端课题。本文从真空是物质的一种形态、空间度量的断续性、时间度量的断续性、基本作用规律的量子性及统一性、物质结构基元的存在性等五个方面，讨论了当今关于量子真空的本体诠释。     

"量子"百年话创新

尼尔斯·玻尔:如果谁在第一次学习量子概念时,不觉得糊涂,那么,他就一点也没有懂. 1 "紫外灾难"引爆"量子革命" 灼热的物体会发热、发光.发热也好、发光也好,都是在发射电磁辐射,热辐射中包含很多红外辐射,即比红色光波长更长的辐射.红外取暖器就是利用这样的辐射.     

基于量子计算云平台的量子搜索算法实验教学探究北大核心

基于近几年量子计算领域的快速发展和各种量子计算云平台的出现,探究了可线上、线下开展基于量子计算云平台的量子搜索算法实验。借鉴“前置课堂”教学模式,准备该实验所涉及的数学和物理学基础知识;围绕搜索问题,设计了三条思维主线组成知识框架,并结合简单实例帮助学生理解抽象的表述和复杂的公式,从而解决知识点较多、算法不易理解的难题;设计了具有启发性、引导性的基础实验和思考题;探究了研究量子搜索算法本身以及算法的实际应用两种类型的拓展实验,为学生今后学习高级量子编程打下基础。     

量子教育学:一百年前“量子爆破”的现代回声

牛顿—笛卡儿的机械世界观影响了整个工业化的历史。一百年前量子理论的兴起 ,如同在经典物理学城堡中发生的“科学爆破”,带来了一场科学和思想的革命。量子思维方式是适应信息社会发展特点的思维方式。深受牛顿—笛卡儿世界观影响的传统教育学 ,在信息社会将不可避免地走向衰微 ;新生的量子教育学与传统教育学在基本前提上存在着重大区别 ,它将在教育理论丛林中占据一席之地。“量子爆破”对量子教育学的创建有诸多启发     

科学家发现植物或懂量子物理学

据国外媒体报道,20世纪初,笼罩着物理学的两朵乌云最终导致经典物理学出现危机,使得量子力学与相对论开始逐渐浮出水面。人类的量子物理史也仅仅百年左右,但是科学家发现植物可能懂得量子物理学,并通过这一原理促进光合作用的进行。传统意义上,量子效应让人感到微观世界非常的奇异,生物系统中也存在如此古怪的机理,关于植物可以利用量子物理学促进光合作用的假说已经得到越来越多的支持,在2013年6月21日《科学》期刊上,科学家就发现植物可能依赖于物理学而生存。     

专题25 波动光学与量子理论拾零

教你一手 本专题简略介绍波动光学、量子物理学的若干知识与方法。     

原子物理教学要把握它的特点

原子物理学课与其它几门普通物理课程有较大不同，深入研究原子物理学的特点，加强原子物理学研究方法的教学，恰当使用经典语言和量子语言，联系原子物理学的应用和新进展是提高原子物理学教学质量的关键。     

高中物理学习方法

物理学是人类对于自然界无生命物质的属性、结构、运动和转变的知识所作的规律性总结.人类对物理学的研究可分为两个阶段:经典物理学的研究和量子物理学的研究.经典物理学的研究特点是通过人们感官的感知或通过人为的装置对物质的结构和运动形式的直接观察,得出规律性或特殊性的结论.量子物理学的研究特点是通过精密准确的、按照人为安排的高科技仪器的实践检测,而间接认识到组成物质内部结构的基本粒子运动和转变的规律性或特殊     

现代物理学史讲座

第三讲玻尔的原子理论尼耳斯·玻尔于1885年10月7日生在丹麦哥本哈根。1903年考入哥本哈根大学,攻读物理学。1911年取得物理学博士学位。毕业后,前往英国剑桥大学和曼彻斯特大学继续学习和工作,在那里受到卢瑟福教授的指导,两人结下了深厚的友谊。1913年玻尔任曼彻斯特大学物理学助教,1916年任哥本哈根大学物理学教授。1920年创建哥本哈根理论物理研究所,任所长。1922年他因研究原子结构及其辐射的出色成就,荣获诺贝尔物理学奖。1939年任丹麦皇家科学院院长。1943年玻尔为躲避德国法西斯的迫害而逃离丹麦。1944年玻尔在美国参加了和原子弹有     

一类宽平稳量子随机过程及实例分析

定义了"宽平稳量子随机过程"的概念,获得了其谱分解定理.辅以统计物理学中的实例为基础.