反物质的利用

早在1928年,著名的物理学家狄拉克就曾预言过反物质的存在:对于每一种通常的物质粒子都存在着一种相应的反粒子,二者质量相同,但携带相反的电荷。这些反粒子可以结合形成反原子,而反原子又可以形成反物质,宇宙间所有东西都有其反物质对应物—反恒星、反星系等。如果一个物质粒子与一个反物质粒子碰撞,它们将湮没并产生一股高能γ射线脉冲。经过几代物理学家们长期不懈的研究探索,终于最早发现了电子的反粒子正电子,而后又相继于1955年、1956年发现了反质子、反中子,从而证实了宇宙中确实存在着反物质。1995年,科学家们又用正电子和反质子成…     

日直接观测到电荷宇称失衡现象

日本文部科学省的高能加速器研究机构（KEK）宣布，他们成功地直接观测到了电荷宇称失衡（GP对称失衡）的现象。科学家认为，造成这种现象的原因很可能涉及到“小林－益川”理论以外的新粒子。现代物理理论认为，在１００多亿年前宇宙大爆炸时应同时产生同质量的粒子及反粒子，两者相遇便会湮灭，同时释放出能量。然而事实并非如此，现在科学家并未在宇宙中找到与大量物质等量的反物质。１９６４年，美国科学家克罗宁和菲奇在研究K介子时发现了电荷宇称不守恒现象，于是引起对反物质的研究。有科学家认为宇宙中应存在反物质世界，应有反…     

丁肇中在探索另半个宇宙

自30年代物理学家狄拉克预言有反电子以来,科学界相继找到了反电子、反质子等反粒子。粒子和反粒子间有一奇妙关系,它俩一旦相遇,就同归于“尽”(称湮灭),百分之百地化物质为能量(γ-射线)。故科幻飞船总是乐于采用物质-反物质作为能源。可是科学界长期来,不用说找到反物质世界,就连反原子的行踪也未见到。这     

反物质为什么那么少？

中国古代的《易经》把世界的形成归结为“阴阳”,认为阴阳二气演化并操纵着世间万物。这个远古的理论当然只是我们祖先的想像,不过却和当今的粒子物理研究有一点契合,如果我们把组成我们的物质看作“阳”的话,那么反物质就可以称作“阴”了。1928年,英国物理学家狄拉克提出了一个电子运动的相对论性量子力学方程,即狄拉克方程。根据这个方程,狄拉克从理论上预言,宇宙里应该存在带正电的电子,也就是所谓的正电子。四年之后,美国科学家安德森竟然真的在实验室中发现了这种特殊的粒子。与司空见惯的电子相比,这种粒子的质量和带电量没有什么不…     

探寻宇宙中的黑暗世界

<正>科学家早已知道,我们的宇宙中除了充斥着可见物质外,还有更多的暗物质和暗能量,其中,暗物质是一种比电子和光子还要小的物质,不带电荷,不与其他物质发生相互作用,能够穿越电磁波和引力场,是宇宙的重要组成部分,但很难被直接观测到。但科学家最新的研究成果发现,如此神秘的暗物质竟然可能组成了天空中最早的发光天体,这种     

美国科学家的实验表明中子其实有电荷

以往的理论认为中子不带电荷，然而美国弗吉尼亚州汤马斯·杰佛逊国家加速器实验室最新的实验结果表明，中子的中心带有正电荷，中子的表面带有负电荷。汤马斯·杰佛逊加速器实验室在美国物理学会和美国天文学会共同举行的会议上，正式报告了这一最新研究成果。几十年来，物理学家利用电子轰击核子（中子和质子）的实验来研究核子的结构。科学家认为，由电子散射的轨迹，有可能推测出核子的电荷和磁场的位置和强度。在以前的实验中，汤马斯·杰佛逊加速器实验室的研究人员已经发现，质子的电荷和磁场的分布是不同的。为了解中子的电荷结构，…     

日率先完成200米超导直流输电试验

意大利科学家在最新一期国际著名学术期刊《物理世界》上报告说,他们在实验中首次观测到了地球中微子,即来自地心的反粒子。     

比核武器还要命的武器

最要命的“干净”武器 在科幻影片中,我们经常会看到主人公开着反物质动力飞船,用反物质枪械参与外星战斗。其实反物质早已不是科幻,从1930年代开始,科学家就一直在研究反物质。各种基本粒子的反粒子也早已被科学家发现或制造了出来。我们知道,反物质和物质湮灭时,物质全部转变为能量释放出来,反物质是最有潜力的能量来源,用于武器和动力原料,可以说只是时间的问题了。     

基本粒子的属性及演变规律

弦粒子是"大爆炸"的第一产物。奇子级粒子、光子级基态粒子是弦粒子的逐级演变的产物。弦粒子、奇子级粒子在合成光子、电子、引力子、热子的同时还伴随产生了对应的反粒子。还可合成与正、反粒子相对应的不辉光、不带电荷的中性粒子。此类中性粒子有可能就是希格斯波色子、"以太"……类粒子。热能具有粒子性,可称为热子。根据三分法推断,每种基本粒子除存在一个与之对应的反粒子之外还存在一个与之对应的中性粒子——第三种粒子,与质子、反质子相对应还存在第三种质子——中性质子(中子),与费米子、玻色子相对应还存在第三种类粒子——热子、引力子、希格斯玻色子。     

蜜蜂交流靠“打电话”

蜜蜂惯于群体生活,彼此之间靠什么交流?一项最新研究显示,除了人们熟知的"8字舞"外,蜜蜂还可以利用电场传递信息,形成独特的"打电话"机制。德国柏林自由大学等机构研究人员指出,蜜蜂在活动时,翅膀等部位由于和空气摩擦会带上电荷,这与人们日常生活中穿脱毛衣时摩擦起静电现象类似。蜜蜂体表有一层蜡质起到绝缘层的作用,使这些累积的电荷不易消失,于是蜜蜂的身体上就形成了一个电场。     

智能“卫兵”防弹高手

除了战争中需要有坚固的防橱设施外,在恐怖活动和枪击事件日益增多的今天,开发防弹用品也变得越来越重要。美国加州国家实验室的科学家研制出了一种取名为“卫兵”的电子系统。这套系统能确定狙击手的位置,并自动挡住飞来的子弹。     

探寻科学诗意之美——访“千人计划”国家特聘专家、清华大学高等研究院张首晟教授

2012年8月8日,作为国际理论物理最高奖项的"狄拉克奖",在本年度授予了华人科学家张首晟。他是第一个以理论预言拓扑绝缘体材料的学者,他的理论和实践将为信息技术带来革命性发展。这一成果让他获得了2010年度欧洲物理奖,2012年度凝聚态物理最高奖奥利弗·巴克利奖,加上今天获得的狄拉克奖,张首晟已经荣获国际物理学界的三大顶级奖项……     

“滴水集电器”引出的问号

著名科学家威廉·汤姆生 (182 4—190 7) ,是物理上使用绝对温标—开耳芬温标的奠基人。 185 9年他在对关于大气电 (雷电 )的研究中提出了一个假设 ,并得到验证。他的假设是两个彼此绝缘的物体之间总存在着微小的电位差。某些单独存在的物体中带有少量的电荷 ,这就意味着单独存在的物体中的电子数目不同 ,电荷不同。于是一个小水滴在一个相同电荷的电场内形成 ,它就带一种电荷。当两个带有不同电荷的小水滴接近时就产生了放电现象。因此 ,他在当年或第二年研究成功了“滴水集电器”,这种科学装置是所有科学仪器中最难令人相信却又是最简单的…     

中国科技

我国科学家研制机器蜂 蜜蜂给人的印象恐怕除了“采花”酿蜜之外别无它用,但现在,世界上许多生物研究所和科学家正在以前所未有的热情来关注这种不起眼的动物。专家们已经利用仿生学原理制造出了一只“机器蜂”。 在清华大学仿生学研究实验室,记者看到了这只机器蜂实物模型。除了个头要大几倍,机器蜂与普通蜜蜂长相酷似,翅膀是一个由特殊材料制     

科学历程

正1902年8月8日——量子力学奠基者理论物理学家保罗·狄拉克出生1902年8月8日,理论物理学家保罗·狄拉克出生。狄拉克出生于英国,他的父亲是瑞士人,母亲是英国人。狄拉克的父亲严格而专制,他强迫孩子们只能说法语。狄拉克一直是一个不善交际、沉默寡言的人,这与其成长环境不无关系。狄拉克是量子力学的奠基者之一,并对量子电动力学早期的发展做出了重要贡献。他写下了描述费米子的狄拉克方     

全球顶级科学家实验室的建设与展望——对吉林大学未来科学国际合作联合实验室的启示

建设全球顶级科学家实验室是一些发达国家吸纳高端科技人才的成功作法，也是我国在新形势下实现科技目标赶超的积极探索。基于已有成果并结合调研，对我国建设全球顶级科学家实验室研究形成较为全面的思考与展望。首先，介绍顶级科学家实验室建设的背景，并对顶级科学家的内涵进行界定；顶级科学家实验室在国际上有不同的发展模式，分析欧美等国的成功经验并进行比较；然后，以吉林大学实验室建设为典型案例，系统分析其建设概况、引智窗口期、组织架构、运行机制以及建设发展中遇到的问题；最后进行讨论，并对未来研究领域进行展望。     

新年钟声何时敲响

新年钟声何时敲响?很多人会立即回答:“当然是1月1日0点”。不过,科学家最新研究发现,地球自转速度除了因能量消耗在总体上放慢外,全球变暖、厄尔尼诺现象等也致使地球自转速度放慢,因而确定新年钟声何时敲响成为科学家研究的一个课题。     

一个理论物理学家和他的奇妙世界——访华裔科学家、美国艺术与科学学院院士张首晟

人物简介张首晟,美国华裔科学家、斯坦福大学物理系讲座教授、清华大学高等研究院教授。因其对量子自旋霍尔效应和拓扑绝缘体的开创性研究,2010年获欧洲物理奖。2012年8月,荣获联合国教科文组织下属的国际理论物理学中心"狄拉克奖"——国际理论物理学领域的最高奖。     

反物质能崭露头角

反物质是正常物质的反状态.当正反物质相遇时,双方就会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量.能量释放率要远高于氢弹爆炸. 反物质概念是英国物理学家保罗·狄拉克最早提出的.他在20世纪30年代预言,每一种粒子都应该有一个与之相对的反粒子,例如反电子,其质量与电子完全相同,而携带的电荷正好相反.     

科技快递

研究人员发现,人们在挑选伴侣的过程中除了视觉会起很大作用外,还会本能地用上鼻子,根据气味判别对方是否适合自己。科学家解释说,这种依靠嗅觉辅助辨别心上人的功能与人体的免