一. 楊振寧先生念叨最多的是什么? 規范場以及規范場的幾何性 楊振寧在很多場合強調過兩件事,第一,相位是20世紀物理學的三大主旋律之一;第二,相位的根源在于幾何而非動力學。參見,Chen-Ning Yang,Einstein's impact on theoretical physics,Physics Today 33, 6,42 (1980)。文中有圖如下: 但是,教科書在講解相位時,常常求助于求解薛定諤方程,或者路徑積分方法。這兩個方法,本質都是動力學方法。久經沙場的老司機也不免陰溝里翻船:認為量子力學中的相位的根源在動力學。正確答案其實只有一個:根在幾何! 量子力學中第一個非平庸的相位,是所謂的Aharonov-Bohm (AB)相位。參考下圖中雙縫實驗,盡管電子不會受到螺旋管中磁場的力的作用,但是干涉條紋還是會受到影響!螺旋管中有無磁場,干涉條紋會發生移動。取自網絡 其實,利用幾何學中的平行移動方法......閱讀全文
「2020年2月28日,英國旅美物理學家、普林斯頓高等研究院教授弗里曼·戴森不幸去世,享年96歲。戴森在物理學造詣深厚,是我國物理學家楊振寧先生的同事和朋友,曾稱楊先生為“保守的革命家”。他知識豐富,思考深邃,對物理學之外也多有評論,例如他曾經稱“生物學是21世紀的科學”。 《鳥和青蛙》(Bi
1 X射線的產生 X射線本質上是電磁波,其波長范圍大致從0.01 nm 到 10 nm,與可見光(400—700 nm)不同,X 射線的短波長可以探測物質內部的精細結構,因此自從被倫琴發現以來就被用來觀測物質的內部結構。隨著人造 X射線光源的亮度和穩定性的提高,其應用范圍涵蓋物理、化學、生物、
2012年度“中國高等學校十大科技進展”在12月18日舉行的教育部科學技術委員會全會上揭曉。 2012年度高校這十大科技進展是:安徽醫科大學主持的全基因組外顯子測序分析發現汗孔角化癥、掌跖角化癥和少毛癥致病基因研究,北京大學主持的強激光場下原子分子隧道電離研究,哈爾濱工業大學主持的先
“據說,英女王維多利亞曾詢問科學家電磁學有何用處,她得到的回答是:陛下,以后帝國的主要稅收都會與電磁學有關。”著名數學家、哈佛大學教授丘成桐8月3日應邀到山東大學講授《幾何學在理、工、醫各科的妙用》,指出數學與物理學、工程學與美學有著直接關系。 那么,數學是不是科學?報告后,
中國科學院大連化學物理研究所研究員孫志剛,中國科學院院士張東輝、楊學明等與中國科學技術大學教授王興安等合作,利用自主發展的具有國際上最高分辨率的交叉分子束離子成像裝置,結合高精度量子分子反應動力學理論分析,對H+HD反應中的“幾何相位”效應展開深入研究并取得新進展。研究成果于12月14日以Obs
最近,中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)姚裕貴研究員以及博士生劉鋮鋮、馮萬祥采用第一性原理,系統地研究了硅烯的晶體結構、穩定性、能帶拓撲和自旋軌道耦合打開的能隙,預言了在硅烯中可以實現量子自旋霍爾效應。 近幾年來,拓撲絕緣體的研究在世界范圍內飛速發展,并成為凝
近日,由中國科學技術大學王興安教授,中科院大連化物所孫志剛研究員、張東輝院士、楊學明院士等人,利用自主發展的具有國際上最高分辨率的交叉分子束離子成像裝置,結合高精度量子分子反應動力學理論分析,對H+HD反應中的“幾何相位”效應展開深入研究并取得重大突破。研究成果于12月14日以“Observat
9月9日下午,有“中國版諾貝爾獎”之稱的第二屆“未來科學大獎”在北京揭曉。清華大學教授、結構生物學家施一公,中國科學技術大學教授、量子通信衛星“墨子號”首席科學家潘建偉,北京大學國際數學研究中心教授許晨陽分別獲得“生命科學獎”、“物質科學獎”和“數學與計算機科學獎”,獎金各為100萬美元。 百
光纖傳感器(fibre sensor)的基本工作原理是將來自光源的光經過光纖送入調制器,使待測參數與進入調制區的光相互作用后,導致光的光學性質發生變化,成為被調制的信號光,在經過光纖送入光探測器,經解調后,獲得被測參數。光纖傳感器的優點是與傳統的各類傳感器相比,光纖傳感器用光作為敏感信息的載體,
近日,中國科學院理化技術研究所與清華大學聯合小組,在美國物理學會期刊Physical Review Fluids上首次報道了由振動誘發的液態金屬表面法拉第波及液滴懸浮效應,論文題為《液態金屬液池上激發的可電學切換的表面波及液滴跳躍效應》(Zhao X., Tang J., Liu J., Ele
1. Nature Photonics:光學鑷子聲子激光器 聲子激光器是普遍存在的光學激光器的類似物,并且其已經在各種環境中實現。然而,對于介觀懸浮光機械系統還沒有相關報道,并且這些系統正在成為量子力學和重力的基本測試的重要平臺,以及發展為機械運動耦合到電子自旋和電荷的傳感模式。受到Arthu
為了充分理解量子物理,人類需要開拓新的數學疆域。 在我們的印象中,數學似乎總是自帶高貴的氣質,它所追尋的都是一些永恒的真理。然而其實數學的發展也是因勢利導的結果,許多數學概念的起源都與日常生活經驗相關。例如,占星術、建筑學的發展,啟發古埃及人和古巴比倫人研究幾何學;在17世紀的科學革命中,力學
化學中經常用紅外光譜來分析溶液的組成和變化,因為某些分子基團有紅外特征指紋。問題是,溶劑和溶質的峰常常疊在一起,分析起來甚是棘手。所以,我們可以借助于分子動力學模擬來模擬溶劑的紅外光譜,以便幫助分析整個溶液的紅外光譜。 要想計算一種物質的紅外光譜,最簡單的方法是用量子化學計算氣相中的一個單分子
電子顯微技術以及電子能譜技術已成為材料表征特別是定量分析的重要工具。作為這些技術的物理基礎,電子與固體相互作用的研究對定量解釋實驗電子顯微成像或電子能譜起著至關重要的作用,成為凝聚態物理研究的一個非常重要的研究領域。本論文分別采用經典Monte Carlo方法、波動力學方法和玻姆力學方法,從不同角度
Science:中國科學技術大學在量子力學再取新突破 實現對量子系統的調控是人類認識并利用微觀世界規律的必然訴求,也是諸多前沿科學領域的核心要素。自旋作為一種重要的量子調控研究體系,在世界各國的量子計劃中均被列為重點研究對象。開展單自旋量子調控研究有助于人們在更深層次上認識量子物理的基礎科學問題,
自從20世紀50年代中期發明庫爾特原理后,庫爾特原理成為了行業的根基,響應了對自動化血細胞計數儀器的需求。華萊士?H. 庫爾特和他的兄弟小約瑟夫?R. 庫爾特提出了一種使細胞通過一個感測小孔的簡單想法以來,此行業的發展經歷了三個階段。在第一個階段,華萊士希望將常規的紅血球
“中國科學十大進展”遴選活動由科技部高技術研究發展中心舉辦,截至2018年已舉辦13屆。研究進展由《中國基礎科學》《科技導報》《中國科學院院刊》《中國科學基金》和《科學通報》五家編輯部推薦,由兩院院士、973計劃顧問組和咨詢組專家、973計劃項目首席科學家、國家重點實驗室主任等專家學者經過初選和
該項活動旨在加強對我國重大基礎研究進展的宣傳,激勵廣大科技工作者的科學熱情和奉獻精神,促進公眾更加理解、關心和支持科學,在全社會營造良好的科學氛圍。該項活動已成為我國基礎研究傳播工作的一個品牌,在科技界產生了良好反響。 1、實現星地千公里級量子糾纏和密鑰分發及隱形傳態“墨子號”衛星實現千公里級
中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦團隊在量子模擬研究中取得新進展。該團隊李傳鋒、許金時、韓永建等人與其合作者利用自主研制的光學量子模擬器研究馬約拉納零模的非阿貝爾交換特性,實現了具有拓撲特性的非阿貝爾幾何相位,并演示了拓撲量子計算的普適量子門操作。該成果于10月19日在線發表在國際期刊《
中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦團隊在量子模擬研究中取得新進展。該團隊李傳鋒、許金時、韓永建等人與其合作者利用自主研制的光學量子模擬器研究馬約拉納零模的非阿貝爾交換特性,實現了具有拓撲特性的非阿貝爾幾何相位,并演示了拓撲量子計算的普適量子門操作。該成果于10月19日在線發表在國際期刊《
近期,中國科學院西安光學精密機械研究所瞬態光學與光子技術國家重點實驗室微納光子集成課題組利用單層超透鏡(metalens)實現了左、右旋圓偏振光在三維空間的分離聚焦,打破了以往自旋相關光束聚焦的對稱性,超越了傳統幾何光學透鏡的光場聚焦能力,對光學成像研究具有重要意義。 傳統幾何光學透鏡僅是通
一、產生紅外吸收的條件根據量子力學,分子內部原子間的相對振動和分子本身轉動所需的能量是量子化的,也就是說,從一個能態躍遷到另一個能態不是連續的,當照射于分子的光能 (E,E=hυ,h為普朗克常數,υ為光的頻率) 剛好等于基態第一振動或轉動能量的差值 (△E=E1- E0) 時,則分子便可吸收光能量,
一百年前,愛因斯坦通過推廣狹義相對論而創立了廣義相對論,建立起引力與時空幾何的內在聯系,成為二十世紀理論物理劃時代的進展。另一方面,狹義相對論與量子力學作為二十世紀理論物理具有變革性的進展,它們的成功統一建立了相對論量子場論。量子場論作為描述微觀世界的基本理論,成功地應用于電磁力、弱作用力和強作
分析測試百科網訊 今天,科技部發布了《“重大科學儀器設備開發”重點專項2016年度申報指南》,詳情如下。 附1:申報相關要求和規定 附2:“重大科學儀器設備開發”重點專項2016年度申報指南 科學儀器設備是科學研究和技術創新的基石,是經濟社會發展和國防安全的重要保障。為
看到本文的標題,人們一定會大吃一驚。翻開今天的中外媒體,充斥的全是中國科技飛速進步,感覺是馬上要領導世界的架式。2016年中國科技論文數量超越美國,更是讓中國人信心爆棚。 這些成就僅從論文統計數據本身角度來看,客觀上確實是不錯的。坦率地說,我本人是長期對中國的發展持最樂觀態度者。即使在很多年前
1836年,Whewell在對同潮線和潮汐峰演變過程的觀察中發現,多列同潮線交匯于同一點,并沿該點旋轉,潮汐峰隨之消失,且此處潮水位為零,該點就是存在于潮汐波中的相位奇點。在光學領域同樣存在著類似現象,我們稱這類光束為渦旋光束。 相比一般的光束,渦旋光束因其與眾不同的特性,自1989年被首次提
據英國天空新聞等多家媒體報道,世界著名物理學家史蒂芬·霍金去世,享年76歲。讓我們回顧下霍金的一生:1968年應用先前彭羅斯研究奇點時所發展出來的數學技巧,霍金團隊獲得很多關于大爆炸的存在與物理行為的重要結果。霍金與喬治·艾利斯于1968年發現,宇宙背景輻射的存在證實宇宙的確曾經發生過大爆炸。霍金與
問:透射電鏡得到的圖像應該是厚度襯度和衍射襯度的疊加。就衍射襯度來講是不是晶格對電子散射之后電子的在平面上的分布密度。為什么能夠稱為原子像呢?另外微過焦和微欠焦時候有時候是亮點為原子像,有時候是暗點是。答:寫在最前面:知乎里面經常看到關于某某的本質是啥的問題。就成像而言,我來談談我的理解。“ 成像的
透射電鏡得到的圖像應該是厚度襯度和衍射襯度的疊加。就衍射襯度來講是不是晶格對電子散射之后電子的在平面上的分布密度。為什么能夠稱為原子像呢?另外微過焦和微欠焦時候有時候是亮點為原子像,有時候是暗點。Part 1: Transmission Electron Microscope (TEM)所謂TEM,
國家自然科學基金委員會在集中征集“2011~2012年度中俄 (NSFC-RFBR)合作項目”期間共接收申請項目135項。國家自然科學基金委員會按照相關項目管理辦法和征集項目通知的要求對申請項目進行了初審,初審結果現已公布。 受理申請項目共122項;不予受理申請項目共13項。 受理