王贻芳院士:粒子物理到尽头了吗?中国有哪些作为?
粒子物理,也称高能物理,是对分子、原子、原子核研究的自然发展与深化。那么对物质的基本结构,我们是怎么进行研究的?最早靠的是显微镜,可以看到的最小尺度为10-7米;然后是电子显微镜,最小观察尺度推进了三个量级,到达10-10米;但正常情况下的电子能量终究是有限的,所以需要依靠加速器把电子提升到更高的能量,即更...
原子内部只有原子核和电子,剩下的99%,难道“什么都没有”吗?
是化学反应中的最小单位,我们常听闻的化学反应——燃烧反应,即氢气(H??)在氧气(O??)中燃烧生成水(H??O)的化学方程式,其中的氢分子就由两个氢原子组成,同理其中的氧分子则由两个氧原子组成。不过,在后来的物理学研究中,科学家们渐渐发现,本以为已经是最小微粒的原子还能继续被切割得更小——原子的内部...
夸克是否是宇宙中的最小粒子?物质是否还是存在更深层结构?
目前,物理学家们认为,已知物质中最小的结构单元是夸克(quark)。夸克是一种基本粒子,它们以不同的组合方式构成了质子、中子等强子。夸克有六种类型,分别是上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克。每种类型的夸克又有三种颜色,分别是红色、绿色和蓝色。夸克之间通过强相互作用力相互作用,这种力由胶子(gluon...
揭开锂离子电池的未来:实时洞察先进层状正极材料的合成
然而,实时分析的视野仅限于单个次级粒子的局部区域,并且在合成过程中观察到的粒子形态和结构变化是定性的。小角度散射技术以小角度(通常为0.1到10°)分析散射的x射线或中子束,提供纳米到微观尺度上密度波动的全局信息,包括纳米颗粒或孔隙的大小、形状和分布。基于不同光束源的特性,采用不同光束源的小角x射线散射(SAX...
最小的粒子?夸克会是万物之基吗?答案很奇妙
在构成我们身体的原子深处,甚至在构成原子核的质子和电子内部,都存在着一种微小粒子——夸克。白色漩涡图案和蓝色背景相交织的艺术家插图。(图片来源:盖帝图像的最佳设计图)夸克是宇宙中一切可见物质最基本的组成部分。如果放大我们体内的一个原子,能看到原子核是由质子和中子构成,电子围绕原子核旋转。如果放大一...
超重元素:突破元素周期律
由于不确定性原理,即无法同时准确地知道粒子的位置和速度,电子活动空间的减少意味着它们的速度一定会增加(www.e993.com)2024年9月20日。很快,电子就能以接近光速的速度运动了。正如爱因斯坦的广义相对论所示,快速运动的物体会增加质量并出现异常。施韦特费格尔说,具体来说,超重原子核周围处于最低能态(最内层)的电子轨道倾向于收缩,使得更多电子越来越...
原子核的构成和性质
原子核最后一个或两个核子的分离能的大小,与原子核的稳定性有密切关系。如果在稳定核中不断加入中子(质子),中子(质子)分离能Sn(Sp)逐渐变小,直至为零时,再也容不下更多的中子(质子),中子(质子)会自动滴出来。在所有元素中,都会出现一个处于这样临界状态的原子核,形象地称为中子(质子)滴线位置,这就是在丰...
59年前的这声巨响,成为他一生中最难忘的生日礼物!
1937年,在北平研究院物理研究所严济慈教授的鼓励下,钱三强获得公费留法名额,将到世界上最先进的原子核科学研究机构之一——巴黎大学居里实验室学习。指导他从事研究工作的导师是诺贝尔化学奖获得者伊莱娜·居里。她是居里夫妇的女儿,与丈夫弗莱德里克·约里奥一同被称为“小居里夫妇”。钱三强(右)回国前与导师约...
光学原子钟的发展:站在巨人的肩膀上
自然界中有玻色子和费米子两种粒子。与玻色子会全部凝聚到基态这一现象不同的是,当把费米子装进势阱中时,每个态上只有一个原子。黛博拉·金通过激光冷却展示了这一点,她实现了最早的费米子量子简并气体。不幸的是,她去世地非常早,在2016年就去世了。她是当选时最年轻的美国科学院院士。当她成为美国科学院院士...
怎么拍出“最小的电影”?
世界上“最小”的电影2013年4月30日,IBM科学家们制作了一部物理意义上的世界最小电影《ABoyandHisAtom(一个男孩和他的原子)》——并被《吉尼斯世界纪录大全》认证为“史上最小的定格动画影片”。之所以说这部电影为物理意义上的世界最小电影,并不是因为它的时长仅为1分33秒,而是因为电影中的所有“演...