从日晷到原子钟,我们如何确定时间?

原子钟的工作物质并不是特定的一种或者一类，最常用的是氢原子、铝原子，还有铯原子、锶原子，它们都可以去制作不同的原子钟。评估原子钟性能的两个核心指标是频率稳定性和频率准确性。稳定性是指原子钟输出信号频率波动的程度，而准确性则描述了输出信号频率与既定标准值之间的匹配程度。以射箭为喻，原子钟既稳定又...

中国科大在超冷原子量子模拟研究领域取得重要突破

潘建伟、陈帅等首先利用拉曼耦合技术人工合成了自旋-轨道耦合的超冷铷原子玻色气体。通过改变系统温度,首次观察到了玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的转变温度在自旋-轨道耦合影响下的变化;实验上确定了磁性平面波相BEC到非磁性条纹相BEC在非零温度下的相变曲线;并且还观察到在自旋-轨道耦合作用下,玻色气体磁性的产生与BEC...

再现肉眼可见的彗星,C/2023 A3到底什么来头?

尘埃尾由太阳风推动彗发中的微小颗粒形成,呈现出弯曲的轨迹,而离子尾则由带电气体分子组成。这些离子受到太阳风的电磁力影响,通常呈现出蓝色的直线状。当彗星接近太阳时,我们可以用肉眼看到它们,这是由于彗发和彗尾反射阳光甚至吸收太阳的能量而发光,然而,大多数彗星太小或太暗,需要用望远镜才能观测到。彗星在轨道上...

为什么原子永远不会停止运动?为何电子不会掉进带正电的原子核?

根据量子力学理论,我们知道原子是由质子、中子和电子组成的。其中质子和中子构成原子核,电子则围绕在原子核的外层,是以一种复杂的运动轨迹在不断运动的。或许有人会问,这种运动有没有终点呢?毕竟就连最大的天体也有一个运动的中心。但是很抱歉,对于原子来说,它的运动是永远不会停止的,就像你拿放大镜观察过的昆...

在M-N-C单原子催化剂中由电化学势驱动的前沿轨道位移导致吸附能倒转

南开大学Jin-ChengLiu研究组在M-N-C单原子催化剂中,观察到电化学势驱动的前沿轨道位移导致吸附能倒转。相关论文于2023年11月8日发表于国际顶尖学术期刊《美国化学会杂志》上。该研究深入研究了电化学电位对氮掺杂石墨烯(N-C)衬底上金属单原子催化剂(SACs)“前沿轨道”的细微调制。课题组人员观察到费米能级的变...

诺奖为何接力青睐AI?物理与计算机双料大佬解读“科学的边界”

在第二条批判里,蒯因指出:一切理论都是由概念编织而成的网络,它作为一个整体指向经验,人们无法通过任何经验仅仅判断其中一条特定的陈述而不影响其他陈述,所以逻辑实证主义的证实或证伪原则在实际操作中是完全无效的(www.e993.com)2024年11月2日。举个例子:平时每天都正常工作的电子密码锁,今天突然打不开了。那这究竟证伪了哪个理论呢?可能是你...

“三号”收官 下一代北斗还远吗

北斗三号系统目前共有4颗静止轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和28颗中高地球轨道卫星。其中,1颗静止轨道卫星(第56颗)和4颗中高地球轨道卫星(第57-60颗)是备份星。原子钟和增强系统确保“高精度”从工作原理可知,精准的时间是导航卫星的灵魂。北斗卫星使用星载铷原子钟和星载氢原子钟,通过将原子辐射电磁波作...

光学原子钟的发展:站在巨人的肩膀上

这是原子核的电子轨道的图片,与这些轨道相关的是非常精确的能量。我们之所以可以搭建精确的原子钟,最关键的原因就是量子力学的确定性原理。另外一个更著名的原理是不确定性原理。当测量一个围绕着原子核运动的电子时,如果你想知道在经过一段确定的时间之后,这个电子是在什么位置;或者对于电子的轨道而言,它是处于基态...

中心原子杂化轨道类型的判断方法

由此,可以根据分子的空间构型或键角来判断中心原子轨道的杂化方式。例如:学生对于一些常见的简单分子的结构都是熟悉的,C2H2、CO2为直线型分子,键角为180。,推断其C原子的杂化轨道类型为sp;C2H4、C6H6为平面型分子,键角为120。,推断其C原子的杂化轨道类型为sp2;CH4、CCl4为正四面体,键角109.5。,推断其C原子的杂化...

海森堡的魔法与矩阵力学的创立

对于电子绕原子核的运动来说,满足作用量为整数n??的轨道才是稳定的,记为定态n。其实(9)式右方可以有一个常数的不确定性,重要的是两个相邻定态的作用量之差为??。(2)定态之间的跃迁导致光的发射或吸收电子从能量较高的定态跳到能量较低的定态会发光,反之则吸收光。从定态n到m的跃迁频率,正比于它们之间...