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,其正确性只能靠着反复的实验来检验。
干涉在物理学中是指两列及两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新波形的现象。例如采用光学分束器将一束来自单色点光源的光分成两束后,再让它们在空间中的某个区域内重叠,将会发现在重叠区域内的光强并不是均匀分布的,其明暗程度随空间分布变化,最亮的地方超过了原先两束光的光强之和,而最暗的地方光强有可能为零,这种光强的重新分布被称作干涉条纹。而在二十世纪六十年代之后,激光这一高强度相干光源的发明使光学干涉测量技术得到了前所未有的广泛应用,在各种精密测量中都能见到激光干涉仪的身影。现在人们知道,两束电磁波的干涉是彼此振动的电场强度矢量叠加的结果,而由于光的波粒二象性,光的干涉也是光子自身的几率幅叠加的结果。
自发对称性破缺是某些物理系统实现对称性破缺的模式。当物理系统所遵守的自然定律具有某种对称性,而物理系统本身并不具有这种对称性,则称此现象为自发对称性破缺。这是一种自发性过程(spontaneous process),由于这过程,本来具有这种对称性的物理系统,最终变得不再具有这种对称性,或不再表现出这种对称性,因此这种对称性被隐藏。因为自发对称性破缺,有些物理系统的运动方程式或拉格朗日量遵守这种对称性,但是最低能量解答不具有这种对称性。从描述物理现象的拉格朗日量或运动方程式,可以对于这现象做分析研究。...
超对称:时空超对称是否实现于大自然?假若是,超对称破坏(supersymmetry breaking)的机制为何?超对称是否能够稳定电弱尺度,避免大幅度量子修正?最轻的超对称粒子是否为暗物质的组成成分之一?
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
- 10月6日,罗杰·潘洛斯、安德烈娅·盖兹和赖因哈德·根策尔因对于黑洞的杰出研究获得诺贝尔物理学奖。
- 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,该单独离子会朝着光源移动。
- 5月6日,欧洲南天天文台研究团队宣布,在恒星星系HD 167128观测到距今为止距离地球最近的黑洞。
- 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。
- 7月15日,美国NIST研究团队发展成功当今最准确的时钟,Al+离子钟,准确度为1018分之一。
- 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。
- 4月10日,事件视界望远镜团队宣布,首次成功观测到在室女A星系中央的超大质量黑洞。
- 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。
- 3月15日,使用缈子探测器,塔塔基础研究学院的研究团队发现,雷暴可以产生高达13亿伏特的电压!
- 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·卡门环形山着陆。