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。     

科学历程

1942年1月8日——英国著名理论物理学家史蒂芬·霍金诞生英国著名物理学家史蒂芬·霍金于1942年1月8日出生于英国牛津,出生当天正好是伽利略逝世300年忌日。他被新闻媒体誉为爱因斯坦之后最杰出的理论物理学     

禁闭中的夸克

理论物理学是对自然界各个层次物质结构和运动基本规律进行理论探索和研究的学科。物理学基本理论的建立是一个艰苦的、需要长期积累的过程,它需要动用科学家各种类型的思维方法,需要相互合作、多方探索方可取得突破。而正确的理论一旦建立,常会出入意料地把许多表面上看起来互不相干的现象联系起来,发挥理论的指导作用,带动物理学、其它自然科学乃至技术科学的发展。     

狄拉克奖章

的里雅斯特(意大利)宣布,狄拉克(Paul Adrien Maurice Dirac)金质奖章将授予本世纪一位最伟大的物理学家、国际理论物理学中心的忠实朋友狄拉克奖章每年将授予理论物理学方面获得最高成就的人,并于每年8月8日,狄拉克教授诞辰纪念日时公布.     

量子方向上的能量子假设存在条件下的定性分析

本篇论文是基于能量子这一假设存在展开,对其进行定义,并从概念和理论上进一步阐述了能量子的物理体现,而且根据能量子理论来解释生活中的现象。这能量子假设是本人所定义描述的,是依据个人对物理现象从理论上进行推测与诠释,是否完全正确,需要有可靠的实验来证实。受限于实验数据的论证,仅从理论物理学角度阐明本篇论文的论点,并根据能量子理论对一些物理现象予以很好的解释。     

理论物理学史上的无冕之王 《阿诺尔德·索末菲传》译后

与普朗克、爱因斯坦和玻尔一道,索末菲是现代理论物理学的创始人,是最伟大的德国理论物理学家之一。他创立了著名的"慕尼黑学派",培养了如海森伯、泡利、德拜和贝特等众多诺贝尔奖得主和知名学者,是真正的"大师之师",一生更是创记录地获得81次诺贝尔奖提名,但遗憾最终未能如愿。索末菲承前启后,亲历了理论物理学在德国的兴起和兴盛过程,也目睹了极权统治对科学的伤害。虽然也曾一定受盲目的爱国主义迷惑,但终其一生,历经众多动荡岁月,他还是保持了一位正直学者应有的风骨。埃克特集30年研究精华于一身,穷档案书信资料于一体的《索末菲传》,既体现了时代变迁,同时又具个性特质,内容翔实、视野恢宏,是对索末菲这位无冕之王、大师之师的最权威的传记。     

的里雅斯特中心颁发1988年海森堡奖

设在意大利的里雅斯特的国际理论物理学中心(ICTP)已将1988年以1932年诺贝尔物理奖获得者、已故沃纳·海森堡名字命名的奖,授予巴西圣保罗大学J.N.Onuchic博士,表彰他对生物物理学的贡献。Onuchic博士致力于研究电子传递反应理论及其在生物学和化学系统中的应用。在计算这些反应速率时,他提出了一些新理论模型和技术,有助于更好地理解聚合物中反应动力学     

重大研究计划“理论物理学及其交叉科学若干前沿问题”结题综述

本文综述了重大研究计划"理论物理学及其交叉科学若干前沿问题"实施8年来所取得的成绩。列举了参加成员的创新成果和对解决核心科学问题的贡献。     

理论物理学前沿中的哲学问题——从规范场论到弦论

规范场论是物理学领域内已成熟、被公认、最前沿的理论,比规范场论更进一步的发展是弦论,但是弦论还处于有待证实的研究阶段.从规范场论到弦论的发展,几乎代表了20世纪50年代以后理论物理学发展的主流.文章详细描述了从规范场论到弦理论的发展历程,并在此基础上挖掘了这段物理学的发展给哲学领域带来的新的问题和挑战.     

可积与不可积系统的量子对称性方法

可积系统是理论物理学最活跃的研究领域之一,在几十年的过程中发展了一系列成熟的理论方法,极大地推动了物理学的发展。量子群与量子对称性是可积系统研究的最新发展,在广泛的物理问题中有重要的应用。实际上,量子对称性已经超越可积系统的原来框架,也已成为解决不可积问题的重要手段。我们试图评述量子群的引入背景、量子群理论,特别是量子对称性研究的最新结果。     

科学家成功给光打结

光跟鞋带和电线一样,也可以扭曲、打结。现在科学家利用一个电脑控制的全息图和理论物理学,把一束光转变成像椒盐卷饼的形状。     

中国科学院理论物理研究所

中国科学院理论物理研究所成立于1978年6月,是我国在理论物理学前沿领域各主要学科方向上从事基础研究的专业研究所。1985年成为中国科学院首批面向国内外开放的研究所,1993年被第三世界科学院(ICTP)选为中国首批参加该院协联计划的优秀中心,1997年10月被中国科学院确定为首批基地型试点研究所;1998年8月被列为中国科学院知识创新工程首批十二个试点单位之一,2002年成立了依托于理论物理所的中国科学院交叉学科理论研究中心,致力于推动我国交叉学科理论研究的迅速发展,面向世界聘任兼职优秀研究人员,组成研究群体。     

科学家成功给光打结

光跟鞋带和电线一样,也可以扭曲、打结。现在科学家利用一个电脑控制的全息图和理论物理学,把一束光转变成像椒盐卷饼的形状。研究人员表示,这种扭曲的工艺对未来的激光装置研制会产生     

科学历程

正1901年12月5日,德国物理学家、量子力学创立者海森伯诞生海森伯1901年12月5日出生于巴伐利亚州小城乌尔兹伯。1920年,海森伯以优异成绩完成了中学学业,转入路易·马克希米廉斯大学(即慕尼黑大学)开始学习物理、数学、化学和天文学。获得博士学位后,海森伯受聘于哥廷根大学,担任物理学家玻恩的助手。1924年9月,海森伯离开哥廷根,以洛克菲勒基金会研究员的身份奔赴他向往已久的理论物理学圣地——哥本哈根大学玻尔研究所。1926年5月,他担任理论物理学讲师和玻尔的主要研究助手。1927     

走在数学物理的前沿——访北京大学数学学院范辉军教授

20世纪是数学大发展的世纪。数学的许多重大难题得到完满解决,如费尔玛大定理的证明,有限单群分类工作的完成,庞加莱猜想的解决等,从而使数学的基本理论得到空前发展。另一方面,随着2012年7月4日欧洲核子中心发布关于疑似Higgs波色子被发现的消息,粒子物理学和理论物理学在标准模型的研究上取得了近几十年来最重大的进     

霍金与彭罗斯关于"量子引力论"的争论

"量子引力论"是融合广义相对论与量子力学两大基础理论而建立起来的描述微观和宏观世界的理论,目的是解决大爆炸宇宙模型中的奇点问题,即在宇宙的开端(时空奇点),广义相对论及相关理论都"失效"的问题,目前主流的理论是"弦理论"。关于"量子引力论"目前有许多争论,本文考察霍金和彭罗斯关于"量子引力论"的争论。从三方面来进行考察:(1)关于"实在"的争议;(2)关于理论基础的争议;(3)关于科学方法论和科学认识论的争议。通过霍金与彭罗斯的争论,可以略窥当今理论物理学面临的困难和前景。     

狄拉克物理学奖

意大利的里雅斯特国际理论物理学研究中心(ICTP)1988年度狄拉克奖章已授予EfimSamoilovich Fradkin(列别捷夫物理研究所,苏联,莫斯科)和David Gross(普林斯顿大学,美国,新泽西)。 David Gross教授是因为对短程核力认识和超弦理论的基础性贡献而获得此奖。 Efim Samoilovich Fradkin教授是因为在量子场论和统计学发展方面作出许多富有成效的贡献而荣获此奖。 ICTP的狄拉克奖章系于1985年由已故Paul A.M.狄拉克教授与该中心共同设立,并于每年8月8日狄拉克诞辰之日授予有成就的物理学家。     

地震报警器

凭借深厚的力学、理论物理学知识,成都一位海归博士发明出“地震报警器”。他的梦想是自己的发明被广泛用于地震的防灾减灾。到目前为止,地震报警器已卖出近600台。     

1. Three-Element Energy Field and Leadership

心、身、能量,即元极理论中的三元(能量),对培育个人领导能力及组织机构整体的学习环境都是个深奥而又重要的概念和实践。在一个组织机构和共同体中,开发交感和谐的集体三元场是建立健康、有创造性、能赋予生命以意义和价值的环境的微妙而又实际的基础工作,对缓解紧张压力和保健医疗十分重要。而启动这样一个富有挑战性的集体学习、康复和成长的过程,集体的认识和共同体领导的实际投入都是必要的先决条件。文中引述了能量医学、认识科学、理论物理学、管理学、学习与知识创新理论近年来的研究成果,并分析了中国鄂州元极医院应用三元能量系统治疗晚期癌症等与紧张压力有关的疑难病症的成果。     

一封回信架起科学发现的桥

７０年前,在印度有一个名叫玻色的年青人,对理论物理学产生了特殊的爱好。他对当代理论物理大师爱因斯坦十分崇敬,不但在自己的房间挂起了一幅爱因斯坦肖像,而且制作了一个用素馨花做成的花环套在肖像上,这是印度人表示对人极其尊敬的一种方式。１９２４年的一天,玻...