主题:物理学/特选图片存档

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甚大望远镜為欧洲南方天文台在智利建造的大型光学望远镜，由4台相同的8.2米口径望远镜组成，组合的等效口径可达16米。4台望远镜既可以单独使用，也可以组成光学干涉仪进行高分辨率观测。甚大望远镜位于智利安托法加斯塔以南130公里的帕瑞纳天文台。四架望远镜用当地的马普敦哥语分别命名为太阳、月亮、南十字和金星。图为2010年8月中旬，一组天文学家正使用四个甚大望远镜之一的「金星號望遠鏡」观测银河系中心。

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蟹状星云是一个超新星残骸和脉冲风星云。蟹状星云距地球约6500光年，直径达11光年。它是银河系英仙臂的一部分。该星云对应于中国、阿拉伯和日本天文学家公元1054年记录的一次超新星爆发。1969年天文学家发现在星云的中心有一颗蟹状星云脉冲星，它的直径约28－30公里，每秒自转30.2次，并发射出从γ射线到无线电波的宽频率范围电磁波。它也是首个被确认为历史上超新星爆发遺跡的天体。天文学家将蟹状星云看成是宇宙中最稳定的高能辐射源之一，并将其作为一种标准来测量宇宙其他輻射源的能量。

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在粒子物理學的標準模型裏，希格斯玻色子是假想的一種帶質量基本粒子，是唯一尚未被證實存在的粒子。希格斯玻色子是純量玻色子，自旋为零，因物理學者彼得·希格斯而命名。2012年7月4日，歐洲核子研究組織（CERN）宣布，大型強子對撞機（LHC）的緊湊渺子線圈（CMS）探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子（超過背景期望值4.9个标准差），超環面儀器（ATLAS）测量到质量为126.5GeV的新玻色子（5个标准差）。这两種粒子极像希格斯玻色子，但还有待物理學者进一步分析来完全确定两个探测器探测到的粒子是否為希格斯玻色子。圖為電腦模擬繪製的希格斯玻色子出現事件。
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宇宙加速膨脹是宇宙的膨脹速度越來越快的現象。以天文學術語來說，就是宇宙標度因子 $a(t)$ 的二次導數是正值，這意味著星系遠離地球的速度，隨著時間演進，應該會持續地增快。物理學者索尔·珀尔马特、布莱恩·施密特與亚当·里斯「透過觀測遙遠超新星而發現了宇宙加速膨脹」，因此共同榮獲2006年邵逸夫天文學獎與2011年諾貝爾物理學獎。

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正在火星執行探測任務的好奇號機器人的機械手臂裝備有鑽頭，可鑽入岩石內部採集樣本，傳輸入化學和礦物學分析儀或火星樣本分析設備進行化驗，將分析結果及時回傳地球。一個機器人身兼二職，又是地質學家，又是化學家，忙得不亦樂乎！

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铁磁流体是一種在磁場存在時強烈極化的液體。鐵磁流體由懸浮于載流體當中納米數量級的鐵磁微粒組成；其載流體通常為有機溶液或水。鐵磁微粒由表面活性劑包裹以防止其因范德華力和磁力作用而發生凝聚。儘管被稱爲鐵磁流體，但它們本身並不表現鐵磁性。這是因爲在外部磁場不存在的情況下，鐵磁流體無法保持磁性。图为在钕磁体盘子上铁磁流体形成的图样。

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土星為太陽系八大行星之一，至太阳距离（由近到远）位於第六、体积則僅次於木星。土星主要由氫組成，還有少量的氦與微痕元素，內部的核心包括岩石和冰，外圍由數層金屬氫和氣體包覆著。土星有一個顯著的環系統，主要的成分是冰的微粒和較少數的岩石殘骸以及塵土。圖為處於晝夜平分點的土星。

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蓝色弹珠是在1972年 12月7日由阿波羅17號太空船船員所拍攝關於地球的一張著名照片。當時太空船正運行至距離地球45,000公里（28,000英里）之處。

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2012年10月31日，位於好奇號火星探測車機械臂末端的手持透鏡成像儀拍攝了55張高解析度影像，這張彩色自拍照就是由這些影像拼湊形成的照片。好奇號位於「蓋爾撞擊坑」的「石頭窩」，這裡是此任務第一次挖土採樣的位置，在好奇號前方土被可以看到四個挖土採樣痕跡。

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旅行者金唱片是一張於1977年隨兩艘航海家探測器被發射到太空的唱片。唱片內收錄了用以表述地球上各種文化及生命的聲音及圖像，希望會被宇宙中其他外星高智慧生物發現。旅行者探測器將需要40,000年後，才會靠近最接近的一顆恆星。這裡的「最接近」是指1.7光年的距離，所以要是在航行途中一直都沒被發現的話，那麼金唱片就要至少約40,000年後才有可能被發現。图为旅行者金唱片的两个拷贝之一。

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火星探测漫游者是美国国家航空航天局的2003年火星探测计划。美国国家航空航天局的火星探测计划长期致力于对火星这颗红色行星进行无人探测，火星探测漫游者是这一系列无人探测计划的一个组成部分。这项计划的主要目的是将勇气号和机遇号两辆火星车送往火星，对火星这颗红色行星进行实地考察。勇气号的主要任务是探测火星上是否存在水和生命，并分析其物质成份。图为艺术家描绘的火星探测漫游者。

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維多利亞撞擊坑寬約800公尺，位於火星赤道附近的子午線高原，也就是機會號所在地。它的邊緣非常特別，相信是由侵蝕與邊坡物質滑落所致。坑內緣有成層的沉積岩露出，隨處亦可見自坑壁掉落的石礫。坑底還有一片明顯的沙丘。圖中看得到機會號，約位於十點鐘方向的撞擊坑邊緣。

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由火星勘察衛星拍攝到正在降落中的鳳凰號，圖片裏的撞擊坑寬10公里，非正式命名為「Heimdall」。雖然看起來鳳凰號似乎正要降落到這個撞擊坑裏，但鳳凰號實際是在撞擊坑外面，相距有20公里之遠的空中，這是因為並非由正上方拍攝。降落傘與登陸器的全解析度影像，經過改良後，顯示於圖左下角小圖。

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精神號攝得的火星落日。火星的太陽比從地球看還小、還暗，圖中太陽周圍光影顏色變化是由懸浮於空中的細微沙塵散射所致。

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火星地球化在幾十年來一直是很熱門的主題，有種種改造方法已被提出，目地是為了將火星改成類似地球的環境，以支撐生態系與人類生存。圖為如同一般大眾所想像的地球化後的火星。

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奧林帕斯山是一個盾狀火山，亦為太陽系中已知最高的山，高於基準面21229公尺，约为珠穆朗玛峰的三倍，但更貼切的比喻是夏威夷冒納羅亞火山從海底算起的高度（9公里多）的兩倍多，因為同樣是盾狀火山。範圍為北緯13.6°～23.6°、東經220.7°～231.0°。在太空船認定它是一座山之前，奧林帕斯山在19世紀後期被天文學家認為是一反照率特徵。图为火星奧林帕斯山的合成图像。

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金星凌日是指位於太陽和地球之間的行星金星直接從太陽的前方掠過，成為太阳表面的可見暗斑的天文现象。當凌日发生時，從地球可以看見金星是在太陽表面上移動的一個黑色暗斑。這類凌日的時間通常以小時计。凌日類似於月球造成的日食。通过觀察金星凌日，科學家可以利用視差的原理計算太陽和地球之間的距離。图为金星凌日。

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美國太空總署計畫的火星科學實驗室好奇號火星車，已於2011年11月26日15:02（UTC）發射，並在2012年8月6日05:31（UTC）成功登陸火星蓋爾撞擊坑。這輛探測車比2004年登陸的火星探測車機遇號和勇氣號重五倍，長兩倍。比起之前其它火星任務，它攜帶了更多先進科學儀器。好奇號將會分析很多樣本，有些是從泥土挖出、又有些是從岩石中鑽取粉末。預計將運作至少一個火星年（約2個地球年），比起之前任何火星探測車還要探測更廣大的區域。它將調查火星以前或現在維持生命的可能性。科學家形容此火星探測車為「夢幻探測車」。

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日冕是太阳大气的最外层，厚度达到几百万公里以上。日冕温度有100万摄氏度，粒子数密度为10¹⁵m³。在高温下，氢、氦等原子已经被电离成带正电的质子、氦原子核和带负电的自由电子等。这些带电粒子运动速度极快，以致不断有带电的粒子挣脱太阳的引力束缚，射向太阳的外围。形成太阳风。日冕发出的光比色球层的还要弱。图为2012年8月31日，一长条太阳物质从太阳大气最外层日冕爆发出来，进入太空。

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S/2012 P 1（也称作S/2012 (134340) 1或P5）是冥王星的一颗较小的天然卫星，2012年7月11日宣布发现。它是冥王星第五颗被确认的卫星，距离第四颗卫星S/2011 P 1的发现仅相隔了一年。哈勃太空望远镜上装有的第三代广域照相机在2012年6月26日至7月9日间拍摄了九组照片，天文学家从这些照片发现了这颗卫星。这些照片原本为新视野号对冥王星的探测而准备，该飞船目前正在飞往冥王星，预计在2015年7月14日飞过冥王星系统。人们不由得担忧，该区域可能隐藏着更多的难以观测到的小天体，高速穿越此区域的新视野号可能与这些未知小天体碰撞。

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2009年8月17日，正在實驗室進行安裝的廣域紅外線巡天探測衛星（WISE）。這是美國國家航空暨太空總署的紅外線空間望遠鏡，於2009年12月14日發射。WISE搭載口徑40公分的紅外線望遠鏡，以3至25微米的波長，六個月的時間進行巡天。WISE的紅外線偵測器比之前的紅外線巡天太空望遠鏡，如IRAS、AKARI、COBE靈敏一千倍以上。
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2008年8月1日日食的食分为1.039，全食最长持续时间为2分27秒，北美洲东北部、欧洲和亚洲部分地区可见，其中加拿大北部、格陵兰、俄罗斯新西伯利亚、蒙古国和中華人民共和國的新疆维吾尔自治区、甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省、山西省、河南省部分地区可见全食。在中国境内，陕西省西安市、甘肃省金昌市是较佳的观测地点，月球本影中心将从金昌市市中心以北仅12千米处经过。图为2008年8月1日日食过程，拍摄于俄罗斯新西伯利亚，拍摄时间间隔为三分钟。

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恢復係數衡量两个物体在碰撞後的反彈程度。圖為频闪观测器以每秒25画面捕捉到的籃球碰撞地面的弹跳运动。忽略空气阻力，球碰撞地面之後與之前的弹跳高度比率，取其平方根，即可求得这球与地面碰撞的恢復係數。

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锗是一种化学元素，它的化学符号是Ge，原子序数是32。它是一種灰白色类金属，有光澤，具硬度，屬於碳族，化學性質與同族的錫與硅相近。在自然中，鍺共有五種同位素，原子質量數在70至76之間。它能形成許多不同的有機金屬化合物，例如四乙基鍺。

鍺是一種重要的半導體材料，用於製造晶體管及各種電子裝置。主要的終端應用為光纖系統與紅外線光學，也用於聚合反應的催化劑，電子用途與太陽能電力等。現在，開採鍺用的主要礦石是閃鋅礦（鋅的主要礦石），也可以在銀、鉛和銅礦中，用商業方式提取鍺。

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宇宙微波背景輻射陣列（AMiBA），又稱為李遠哲陣列，是用來觀測宇宙微波背景辐射和星系團苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应的電波望遠鏡。位於夏威夷冒纳罗亚火山，海拔3396公尺。

AMiBA 目前有 7 個干涉儀安裝在其六角型平台上。觀測波長是 3 mm (86–102 GHz)，於2006年10月開始觀測。6 個偵測苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应的組件則於2008年開始進行觀測，2009年組件增加至 19 個。AMiBA 計畫由中央研究院天文及天文物理研究所、國立臺灣大學、澳洲國家天文台以及其他大學合作進行...

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法國物理學者勒內·笛卡兒於1644年繪製的磁場圖。這是最早出現的幾副磁場圖之一。這繪圖顯示出地球（中心大圓球）的磁場吸引幾塊圓形磁石（以I、K、L、M、N標記的圓球)。笛卡兒認為磁性是由微小螺旋狀粒子的環流造成的，稱為「螺紋子」。這些螺紋子穿過磁鐵的平行螺紋細孔，從指南極（A）進入，從指北極（B）出來，經過磁鐵外的空間（G、H）再繞回指南極。當螺紋子繞動至磁石附近時，會穿過其細孔，從而造成磁力。

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一架正在穿越音障的美國海軍F/A-18F超級大黃蜂戰鬥機，注意到機身周圍激波面附近由于普朗特-格劳厄脱奇点效应產生的圓錐形雲霧。
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磁場的方向可以藉著磁偶極子的性質來顯示，處於磁場的磁偶極子會沿著磁場的磁場線平行排列，其中的一個顯著例子就是磁鐵周圍的鐵粉分佈圖案。將條狀磁鐵放在白紙下面，鋪灑一堆鐵粉在白紙上面，這些鐵粉會依著正切磁場線的方向排列，形成一條條曲線，在曲線的每一點顯示出磁場線的正切方向。這曲線圖稱為「場線圖」。

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现代天文学通过重力透镜、宇宙中大尺度结构的形成、微波背景辐射等研究表明：我们目前所认知的部分，即重子(加上電子)，大致占宇宙的4.9％，而暗物质則占了宇宙的26.8%，还有68.3%是一种导致宇宙加速膨胀的暗能量。暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不自洽性，对结构形成也非常地关键。暗物质很有可能是一种（或几种）粒子物理标准模型以外的新粒子所構成。对暗物质和暗能量的研究是现代宇宙学和粒子物理的重要课题。圖為今期與早期的宇宙質能分佈餅圖。

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滑轮是一种简单机械，由若干个绕有线绳的圆轮组成，是杠杆的变形。滑轮的中心称为轴，拉动线绳时，滑轮沿轴转动。按滑轮工作时轴的位置是否移动，可将滑轮分为定滑轮和动滑轮。定滑轮的功能是改变力的方向。欲移动重物时，可利用定滑轮将施力方向转变为容易出力的方向。动滑轮不会改变施力方向，但可以用½的力气提起物体。在实际运用中，常把一定数量的定滑轮和动滑轮组合成滑轮组，这样既可以省力也可以改变施力方向。图为四滑轮组图解。

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自行车，是一种二轮或三轮的小型陆上车辆。一般以人骑上脚踩踏板而驱动之。1791年，法国人西夫拉克制造出第一架代步的“木马轮”小车，该车有前后两个木质车轮，中间连着横梁，上有一条板凳。该车没有传动链条，又无转向装置，但一般被认为是人类最早的自行车。1818年，德国看林人德莱斯也制做了一辆两轮车，他在前轮上加上了一个控制方向的车把。1840年，英格兰的铁匠麦克米伦制造出可以由双脚交替踩动从而带动车轮滚动的自行车。图为自行车发展过程。

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风车是一种带有可调节的葉片或梯级横木的轮子用來收集风力擁用的機械能的裝置。在中国，使用风车的历史很早。在辽阳三道壕东汉晚期的汉墓壁画上，就画有风车的图样。在欧洲，第一次见于记录的是1180年诺曼底的一个风车。到十九世纪，风车的使用达到全盛时期。据记载，当时仅荷兰就有一万多架风车，美国农村更有一百多万架风车。图为北海比利时桑顿海滩新建的风车，风车高度157米，从海底计算高度为184米。

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图片来自：英文维基用戶PoorLeno

应用球坐标系下的薛定谔方程求解氢原子的波函数（电子云），每个小图中的数字分别是电子的轨道量子数（能级）、角量子数（轨道角动量）和磁量子数（垂直方向的磁矩）

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富勒烯是完全由碳组成的中空的球面型、椭球面型、圓柱面型或管状分子的总称。很像足球的球型富勒烯也叫做巴基球；管状的叫做碳纳米管或巴基管。富勒烯在结构上与石墨很相似，石墨是由六元环组成的石墨烯层堆积而成，而富勒烯不仅含有六元环还有五元环，偶尔还有七元环。圖為富勒烯家族成員C₆₀ (左) 和碳納米管 (右)。

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過飽和的碳酸水釋放出二氧化碳而產生的氣泡，同時還會發出「嘶嘶」聲。啤酒或香檳酒開瓶後，也會因為過飽和的碳酸水釋放出二氧化碳而產生泡沫和氣體。
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太陽圈電流片是太陽系內部磁場極性发生轉換的曲面，這個區域在太陽圈內沿著太陽赤道平面延伸。电流片的形状是受到行星际介质中太阳磁场旋转的影响而形成的，厚度大約为10,000公里，有一小股电流在电流片中流动，大小约为10^-10A/m²。圖為太陽圈電流片。

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日珥爆发是從太陽的日冕層拋射出來的物質，通常可以使用日冕儀在白光下觀察到。拋射出來的物質主要是電子和質子組成的電漿，加上伴隨著的日冕磁場。日冕物質拋射事件伴隨著耀斑，會破壞無線電的傳輸，造成能量耗損。典型的日冕物質拋射結構可以分成三部分，包含一個低電子密度洞、嵌入在洞內高密度的核、和一個明亮的前沿。图为2010年8月1日，太阳相对地球的一面发生四次日珥爆发的图象。

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日食，是一种天文现象，只在月球運行至太陽與地球之間時發生。這時，對地球上的部分地區來說，月球位于太阳前方，因此来自太阳的部分或全部光线被挡住，因此看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。日全食是一種相當壯麗的自然景象，所以時常吸引許多遊客和天文愛好者特地到海外去觀賞日全食。图为1999年發生在歐洲的日全食的照片。

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极光，出现于地球的高磁纬地区上空。是一种绚丽多彩的发光现象。由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。另外，在太阳黑子多的时候，极光出现的频率也大。极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。在北半球观察到的极光称北极光，南半球观察到的极光称南极光。图为美国阿拉斯加州埃尔森空军基地拍摄到的北极光。

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太陽動力學天文台（SDO）是美國太空總署一個觀測太陽至少5年的太空任務。本衛星是在2010年2月11日發射。太陽動力學天文台是美國太空總署觀測日地關係的與星星共生（Living With a Star）計劃的一部分。與星星共生計劃的目的是要更加了解太陽和地球的關係。太陽動力學天文台的科學目標是以小尺度的時間和空間下以多波段研究太陽大氣層，以了解太陽對地球和近地球太空區域的影響。預期SDO將能研究太陽的磁場如何產生以及磁場結構、如何儲存電磁能量與能量如何以太陽風、高能粒子和多種波長的輻射等形式釋放進太陽圈和外太空。

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太陽是位於太陽系中心的恆星，它幾乎是熱電漿與磁場交織著的一個理想球體。其直徑大約是1,392,000公里，相當於地球直徑的109倍；質量大約是2×10³⁰千克（地球的330,000倍），約佔太陽系總質量的99.86%。从化學組成来看，太陽質量的大約四分之三是氫，剩下的幾乎都是氦，包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質量少於2%。

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霍爾效應是指當固體導體有電流通過，且放置在一個磁場內，導體內的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊，繼而產生電壓。電場力會平衡洛倫茲力。在導體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得導線中的電子與電洞受到不同方向的勞倫茲力而往不同方向上聚集，在聚集起來的電子與電洞之間會產生電場，此一電場將會使後來的電子電洞受到電力作用而平衡掉磁場造成的勞倫茲力，使得後來的電子電洞能順利通過不會偏移。產生的內建電壓稱為霍爾電壓。

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氣凝膠是世界上密度最小的固体之一，其中成分比例99.8%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。由于里面的颗粒非常小，所以可见光经过它时散射较小，就像阳光经过空气一样。因此，它也和天空一样看着发蓝。在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的探测器上都有用到这种材料。圖為懸浮在本生燈火焰上的氣凝膠及花朵，花朵絲毫沒有燒毀。

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电磁波谱包含电磁辐射所有可能的波长。特定波长的电磁波的能量 λ（在真空中）与频率 ν 和光子能量 E 有关。波长与频率成反比，波长越大，频率越小，反之，频率越大，波长越小，其乘积是一个常数即光速c。另外，电磁波的能量与频率成正比，系数为普朗克常量h。电磁波谱频率从低到高为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线，可见光只是电磁波谱中一个很小的部分。图为电磁波谱特性图，描绘波谱了种类、波长、频率、发散温度。

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圖為1927年10月召开的第五次索尔维会议。此次会议主题为“电子和光子”，世界上最權威物理学家聚在一起，重新阐明量子理论。会议上最出众的角色是爱因斯坦和尼尔斯·玻尔。前者以“上帝不会掷骰子”的观点反对海森堡的不確定性原理，而玻尔反驳道，“爱因斯坦，不要告诉上帝怎么做”——这一争论被称为玻尔-爱因斯坦论战。参加这次会议的二十九人中有十七人获得或后来获得诺贝尔奖。

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在粒子物理學的標準模型裏，希格斯玻色子是假想的一種帶質量基本粒子，是唯一尚未被證實存在的粒子。希格斯玻色子是純量玻色子，自旋为零，因物理學者彼得·希格斯而命名。2012年7月4日，歐洲核子研究組織（CERN）宣布，大型強子對撞機（LHC）的緊湊渺子線圈（CMS）探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子（超過背景期望值4.9个标准差），超環面儀器（ATLAS）测量到质量为126.5GeV的新玻色子（5个标准差）。这两種粒子极像希格斯玻色子，但还有待物理學者进一步分析来完全确定两个探测器探测到的粒子是否為希格斯玻色子。圖為電腦模擬繪製的希格斯玻色子出現事件。
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激光（英語：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，縮寫：LASER，或者簡稱：laser），港澳称“激光”、“雷射”，台湾称“雷射”，是指通过受激辐射而产生，放大的光，即受激辐射的光放大。特点是单色性极好，发散度极小，亮度（功率）可以达到很高。產生激光需要“激發來源”，“增益介質”，“共振结构”這三個要素。