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,其正确性只能靠著反复的实验来检验。
超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮,过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系,并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹。根据估算,在如银河系大小的星系中超新星爆发的几率约为50年一次。同时,超新星爆发产生的激波也会压缩附近的星际云,这是新的恒星诞生的重要启动机制。
交流电是指大小和方向都发生周期性变化的电流,在一个周期内的运行平均值为零。交流电不同于方向不随时间发生改变的直流电。图为在曝光期内来回移动的照相机对许多固定路灯拍摄到的照片。由于电压的变化,每盏交流电路灯光留下的个别轨迹是虚线。
种类 | 第一代 | 第二代 | 第三代 |
---|---|---|---|
夸克 | |||
上型 | 上夸克 | 魅夸克 | 顶夸克 |
下型 | 下夸克 | 奇夸克 | 底夸克 |
轻子 | |||
带电 | 电子 | μ子 | τ子 |
中性 | 电中微子 | μ中微子 | τ中微子 |
级列问题(hierarchy problem):为什么重力是那么的微弱?只有当质量在普朗克尺度时,大约为1019 GeV,超大于电弱尺度(electroweak scale)(246 GeV,电弱理论描述的物理行为所涉及的能量),重力才会显得强劲。为什么这尺度的相差会有如天壤之别?是甚么物理过程使得电弱尺度的物理量,例如希格斯粒子的质量,无法获得普朗克尺度数量级的量子修正?请问这是因为超对称、额外维度,还是人择的精细调整(fine-tuning)?
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
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- 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,该单独离子会朝著光源移动。
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- 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。
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- 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。
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- 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。
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- 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·卡门环形山著陆。
- 1627年1月25日,罗伯特·波义耳诞生。
- 1643年1月4日,艾萨克·牛顿诞生。
- 1706年1月17日,本杰明·弗兰克林诞生。
- 1736年1月19日,詹姆斯·瓦特诞生。
- 1736年1月25日,约瑟夫·拉格朗日诞生。
- 1775年1月20日,安德烈-玛丽·安培诞生。
- 1822年1月2日,鲁道夫·克劳修斯诞生。
- 1840年1月23日,恩斯特·阿贝诞生。
- 1880年1月18日,保罗·埃伦费斯特诞生。
- 1881年1月31日,欧文·朗缪尔诞生。
- 1882年1月11日,马克斯·玻恩诞生。
- 1894年1月1日,萨特延德拉·玻色诞生。
- 1907年1月23日,汤川秀树诞生。
- 1908年1月22日,列夫·朗道诞生。
- 1936年1月27日,丁肇中诞生。
- 1942年1月8日,斯蒂芬·霍金诞生。