宇宙的对称性:空间和时间的对称性为什么如此重要?
在高能物理实验中,科学家们通过寻找对称性破缺的迹象,来寻找超越当前物理理论的新理论。例如,研究粒子碰撞中产生的新粒子,可以揭示宇宙更深层次的对称性。对称性的破缺然而,对称性并不总是完美存在。许多物理现象中观察到的对称性破缺,比如电弱力的对称性破缺,揭示了粒子质量的来源。这种破缺是我们理解宇宙演化过程...
中国科大实现由对称性破缺诱导的反Kasha规则激发光多重发射
尽管已知一些共轭结构具有反Kasha发射,但还没有报道过仅由苯环构成的分子具有不同寻常的反Kasha多重荧光发射性质。中国科学技术大学杜平武教授课题组合成并发现了具有反Kasha规则性质的对称性破缺碳纳米双环,它们在溶液中具有S2和S1双激发态发射,从而获得了激发依赖的多重发射现象。这项研究成果近日在国际学术期刊《Nature...
人工操控对称性及实现磁电效应的新途径
对称性是凝聚态物理的重要基石。早在1972年,物理学家安德森就在Moreisdifferent(Science,1972,177(4047):393-396)中提到凝聚态物质的研究既是对称性的研究。物质序参量的出现必然伴随着对称性的破缺。譬如,铁电性来自空间反演对称破缺,磁性必然伴随着时间反演对称破缺,二者的耦合可以获得磁电效应。自上世纪六...
中国科大发展出设计室温金属有机多铁的理论方案
中国科大发展出设计室温金属有机多铁的理论方案中国科学技术大学杨金龙院士团队李星星课题组结合d-p自旋耦合机制和中心对称破缺有机杂环在二维铬(Cr)基金属有机框架中理论预言了多种可在室温环境工作的磁性多铁材料,为实验发展实际可用的二维室温多铁提供了理论思路和路线。相关成果以“ARoutetoTwo-DimensionalRo...
“拓扑时代的黎明即将到来”——记国家自然科学奖一等奖获奖团队
当前,拓扑新物态、新材料和新现象研究呈现井喷式爆发,多种拓扑材料体系不断涌现,已发展成为与传统的对称破缺理论描述的物态相比肩的全新领域。拓扑电子态的概念也被迅速推广到其他领域,产生了拓扑光子晶体、拓扑声子晶体、拓扑电路、拓扑声波等。拓扑电子能带结构可能催生新一代的功能材料。方忠提到,未来团队的研究...
广义对称性:联结高能理论、凝聚态理论与数学的新概念
在广义对称性的研究中,一个终极目标是找到适用于真实世界的量子色动力学的广义对称性,研究其对称性自发破缺,最终理解禁闭与解禁闭相之间的相变过程等物理问题(www.e993.com)2024年10月25日。这是一个长远而富有挑战性的研究问题。量子反常,反常理论与SPT量子世界是一个神秘且与经典世界截然不同的领域,其许多方面难以用日常经验理解。在对称性方...
PRL速递:生命系统中对称性破缺的热力学限制
最近发表于PRL的一项研究开发了一种新的理论框架,用于研究非平衡条件下生物化学系统中的对称性破缺。这项研究的一个重要发现是,无论生物化学反应网络的动力学细节如何,稳态下任意两组微观态之间的概率比都被限制在一定的范围内,其被称为非平衡相空间。这个范围由系统的热力学性质和网络结构决定。这个发现为我们提...
超对称理论遭遇重击,电子竟然是圆的,而且非常圆
这个结论让人们对超对称理论的幻想破灭。超对称理论是一种关于基本粒子的理论,认为存在与电子对称的超对称粒子。然而,如果电子真的是完美的圆形,那么这就意味着超对称粒子的存在性受到了严重的质疑。这个发现不仅对超对称理论是一次沉重的打击,也对整个物理学提出了重要的挑战。人类科学技术的进步离不开对基础理论的...
对称性破缺与涌现:对称性如何帮助理解生命和智能?
对称性的重要性深入到大脑功能的各个方面:心智因果性(mentalcausality)可以被理解为一种超越神经动力学的“虚拟力”(特别是在感知和行动方面)[16],甚至有人提出了“对称性情感理论(symmetrytheoryofvalence)”。该理论认为,快乐和痛苦可以被视作心智系统以某种适当方式、以不同程度,过渡到更加对称或更少对称的...
宇宙学最大的谜团:对称性破缺,为什么几乎不存在反物质?
如果未来我们能掌握反物质的产生和湮灭机制,也许能帮助我们更好地掌握宇宙早期的条件,以及物质和反物质不对称性的起源,而暗物质和暗能量这宇宙中两个最大的谜团,也许跟反物质也有一些关系。总体来看反物质触及了物理学的许多基本问题,从宇宙的起源和结构到基本粒子的性质。随着实验技术的进步和理论研究的深入,我们...