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物理學(xué)范文第1篇

2012這個(gè)末日論漫天飛舞的年份里，歐洲核子研究中心傳出一個(gè)很實(shí)在的消息；大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（lhc）捕獲了非常類似希格斯玻色子的信號(hào)。希格斯場(chǎng)是物質(zhì)質(zhì)量的來源，希格斯玻色子如果被確證，那楊振寧一米爾斯規(guī)范場(chǎng)理論的標(biāo)準(zhǔn)模型將畫下·個(gè)完美的句號(hào)。預(yù)言這個(gè)粒子的希格斯老爺爺已經(jīng)80多歲了，很多人都期待著他成為今年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的最終贏家。

結(jié)果有些出入意料，希格斯老爺爺遺憾落選，獎(jiǎng)項(xiàng)授予美國(guó)的大衛(wèi)·維蘭德（david j.wineland）和法國(guó)的塞爾日·阿羅什（serge haroche）。這兩名實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家在過去20多年的研究中開創(chuàng)了測(cè)量與操縱單個(gè)量子系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法。阿羅什的實(shí)驗(yàn)方法是用原子測(cè)量單個(gè)光子，而維蘭德的實(shí)驗(yàn)是用激光控制單個(gè)離子。他本文由收集整理們都反復(fù)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，并發(fā)表了大量論文。

科學(xué)背景

高中物理講過，原子中間是一個(gè)極小的原子核，外圍是電子，不過原子層次的物理現(xiàn)象沒法用牛頓的經(jīng)典力學(xué)解釋，為了說清楚原子的事兒，物理學(xué)家們創(chuàng)立了量子理論。這個(gè)理論認(rèn)為物質(zhì)粒子也具有波的性質(zhì)；粒子也不像皮球那樣缺乏個(gè)性地沿著確定的路徑運(yùn)動(dòng)，而是可以同時(shí)處于多種狀態(tài)，循著無窮多的任意路徑達(dá)到最終狀態(tài)。物理過程必須考慮所有可能路徑的總匯。

量子理論雖然如天書，卻是微觀世界真實(shí)的客觀規(guī)律。它不但用于原子能級(jí)、光譜、半導(dǎo)體、超導(dǎo)等現(xiàn)象，也被用于化學(xué)、生物等領(lǐng)域，還用來計(jì)算分子結(jié)構(gòu)以及解釋生物化學(xué)過程。沒有量子理論，孰不會(huì)有晶體管、集成電路、激光，也就不會(huì)有計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)通訊?？梢哉f，量子的宏觀應(yīng)用已經(jīng)使人類從電氣時(shí)代進(jìn)入了微電子時(shí)代。

暈死人的量子世界

維蘭德來自于美國(guó)加州，中學(xué)時(shí)并不是最優(yōu)秀學(xué)生，在高中最后一年才對(duì)物理產(chǎn)生了興趣。大學(xué)原本讀的數(shù)學(xué)專業(yè)，后來才改學(xué)物理，拿到物理博士學(xué)位后在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所當(dāng)研究員。他在那里干了37年，主要研究用離子束縛（iontrap）探索量子世界。

維蘭德與阿羅什的研究是直接操控并測(cè)試單個(gè)粒子的量子系統(tǒng)。對(duì)于維蘭德的實(shí)驗(yàn)，他的方法是用電場(chǎng)把單個(gè)離子（如汞離子）限制在一個(gè)勢(shì)阱（可以把它想象成一個(gè)無

轉(zhuǎn)貼于

形牢籠）內(nèi)，就像用磁場(chǎng)把磁懸浮列車懸在空中一樣。這個(gè)離子在勢(shì)阱里只能來回運(yùn)動(dòng)，無法逃逸出去。

被束縛在勢(shì)阱里的離子整體只能來回振動(dòng)（你可以理解為折返跑），而離子內(nèi)部的電子也有不同的能級(jí)。這個(gè)振動(dòng)的能量是量子化的，也就是一級(jí)一個(gè)臺(tái)階，只能在不同的能級(jí)之間跳躍。離子內(nèi)部的能量也是量子化的，也是一級(jí)一個(gè)臺(tái)階。

維蘭德的秘訣是調(diào)節(jié)激光的頻率，迫使離子內(nèi)部能級(jí)跳上一個(gè)臺(tái)階的同時(shí)讓它的振動(dòng)能級(jí)跳下一階，這樣離子就會(huì)從內(nèi)部高能級(jí)回落到低能級(jí)，不斷重復(fù)下去達(dá)到降低振動(dòng)能級(jí)的效果，使離子處于運(yùn)動(dòng)能量最低的狀態(tài)。離子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷的時(shí)候釋放的能量轉(zhuǎn)換為一個(gè)光子，而光子的頻率正比于它的能量。在固體與氣體中，原子能級(jí)躍遷時(shí)的發(fā)光受到其他原子以及自身運(yùn)動(dòng)的影響，導(dǎo)致頻率的擾動(dòng)。而單個(gè)孤立的離子則不受這些因素的干擾，因而可以實(shí)現(xiàn)很高的頻率精度。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，通過不同的激光對(duì)離子照射，使它同時(shí)處于兩個(gè)量子狀態(tài)——這就是量子力學(xué)里“薛定諤的貓”，而且進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)量。在更為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)離子形成量子纏繞狀態(tài)，構(gòu)成三個(gè)可以用于量子計(jì)算的量子位元（qubit）……過去對(duì)量子力學(xué)的檢驗(yàn)大多是基于統(tǒng)計(jì)結(jié)果，而通過對(duì)單個(gè)離子的精準(zhǔn)控制，維蘭德等人的各種實(shí)驗(yàn)與測(cè)量直接從微觀層次驗(yàn)證了量子力學(xué)。

阿羅什與維蘭德殊途同歸。他的實(shí)驗(yàn)是通過兩面鏡子來回反射把光子關(guān)進(jìn)一個(gè)空腔，通過測(cè)量這些光子對(duì)高能級(jí)原子的影響得出光子的量子信息。

應(yīng)用與展望

物理學(xué)范文第2篇

英文名稱：Acta Mathematica Scientia

主管單位：中國(guó)科學(xué)院

主辦單位：中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所

出版周期：雙月刊

出版地址：湖北省武漢市

語(yǔ)

種：中文

開

本：16開

國(guó)際刊號(hào)：1003-3998

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：42-1226/O

郵發(fā)代號(hào)：38-214

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1981

期刊收錄：

SCI 科學(xué)引文索引(美)(2009)

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽(yù)：

聯(lián)系方式

期刊簡(jiǎn)介

《數(shù)學(xué)物理學(xué)報(bào)》（雙月刊）創(chuàng)辦于1981年4月，是由中國(guó)科學(xué)院主管、中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所主辦的綜合性學(xué)術(shù)刊物。

物理學(xué)范文第3篇

英文名稱：Chinese Journal of Geophysics

主管單位：中國(guó)科學(xué)院

主辦單位：中國(guó)地球物理學(xué)會(huì);中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語(yǔ)

種：雙語(yǔ)

開

本：16開

國(guó)際刊號(hào)：0001-5733

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：11-2074/P

郵發(fā)代號(hào)：2-571

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1948

期刊收錄：

百種重點(diǎn)期刊

中科雙高期刊

第二屆全國(guó)優(yōu)秀科技期刊

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽(yù)：

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

SCI 科學(xué)引文索引(美)(2009)

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

聯(lián)系方式

物理學(xué)范文第4篇

關(guān)鍵詞：物理學(xué)；知識(shí)經(jīng)濟(jì)；經(jīng)典力學(xué)；工業(yè)革命；量子力學(xué)

在人類文明發(fā)展的進(jìn)程中，物理學(xué)的每一次重大突破都帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的騰飛和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的變革。以科學(xué)技術(shù)為主要內(nèi)容的“知識(shí)”改變著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的性質(zhì)、特征和運(yùn)行方式，給人類社會(huì)帶來了全面而深刻的影響。

一、從物理學(xué)發(fā)展理解經(jīng)濟(jì)變革的根源

1、在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，土地是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的資源。生產(chǎn)組織形式是自發(fā)的家庭生產(chǎn)方式，人類長(zhǎng)期維持著經(jīng)驗(yàn)積累和簡(jiǎn)單再生產(chǎn)，社會(huì)財(cái)富的增加相當(dāng)緩慢。分配的主要依據(jù)是土地，擁有土地就擁有了財(cái)富和分配權(quán)，占有全部的剩余勞動(dòng)成果。土地終極所有權(quán)掌握在皇帝手中，從而形成國(guó)家集權(quán)中軸支撐著社會(huì)。

科學(xué)巨匠牛頓，在哥白尼、伽利略、開普勒的基礎(chǔ)上，通過對(duì)天文學(xué)定律和力學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的高度概括總結(jié)，把物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律歸結(jié)為牛頓運(yùn)動(dòng)三定律和萬(wàn)有引力定律。經(jīng)典力學(xué)的成就，使機(jī)器發(fā)明成為可能，為首次工業(yè)革命提供了理論和技術(shù)支持。隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用，帶來了機(jī)器制造、交通運(yùn)輸、礦山開采等產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，從而引起了從手工勞動(dòng)向動(dòng)力機(jī)器生產(chǎn)的飛躍，迎來了人類社會(huì)發(fā)展史上的新紀(jì)元。

2、工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，機(jī)器、設(shè)備和原料是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的資源。其主要特征是資本積累和擴(kuò)大再生產(chǎn)，社會(huì)財(cái)富得以快速的增加，生產(chǎn)規(guī)模得到迅速擴(kuò)大，然而最終卻導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)危機(jī)。資本成為主要的分配依據(jù)，憑借著資本的大小，來瓜分社會(huì)財(cái)富和剩余勞動(dòng)成果。機(jī)器大工業(yè)形成有組織的公司企業(yè)，資本被控制在資本家手中，公司企業(yè)就成為社會(huì)的中軸。

在奧斯特、法拉第的基礎(chǔ)上，麥克斯韋把神秘、抽象的電磁規(guī)律以數(shù)學(xué)方程完美地表示出來，從而形成了電磁場(chǎng)理論，同時(shí)預(yù)言了電磁波的存在。電磁場(chǎng)理論和實(shí)驗(yàn)的巨大成就導(dǎo)致了電機(jī)、電燈、電報(bào)的發(fā)明和使用并引發(fā)了第二次工業(yè)革命。從此，人類全面進(jìn)入了以機(jī)器大工業(yè)和社會(huì)化大生產(chǎn)為重要標(biāo)志的工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。

3、知識(shí)經(jīng)濟(jì)是建立在知識(shí)和信息的生產(chǎn)、分配和使用之上的經(jīng)濟(jì)。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，知識(shí)將成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的資源，信息成為重要的商品和競(jìng)爭(zhēng)要素。具有經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)化、資產(chǎn)投入無形化、世界經(jīng)濟(jì)一體化、經(jīng)濟(jì)決策知識(shí)化等特點(diǎn)。知識(shí)型和科技型的勞動(dòng)者，在社會(huì)生產(chǎn)中的作用日益增強(qiáng)，成為企業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵，直接決定著企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力和最終命運(yùn)。

二、以物理學(xué)概念思考知識(shí)經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵

1、隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)日趨微型化，因特網(wǎng)使傳遞信息所需的時(shí)間節(jié)省了百萬(wàn)倍，空間概念更是幾近消失。真可謂：“千里縮銀屏，數(shù)載化瞬息”。如果把信息視作物質(zhì)，那么在相對(duì)高速地傳遞信息過程中，愛因斯坦相對(duì)論的“尺縮”和“鐘慢”效應(yīng)會(huì)有什么體現(xiàn)呢？

知識(shí)經(jīng)濟(jì)帶來了商業(yè)、金融、教育和文化娛樂的全球化，企事業(yè)單位在空間的分布狀態(tài)呈“無形化”和“分散性”。產(chǎn)品的開發(fā)與經(jīng)營(yíng)周期大為縮短，實(shí)現(xiàn)了所謂“實(shí)時(shí)運(yùn)作經(jīng)濟(jì)”。時(shí)間的“滯后效應(yīng)”被引起重視，可持續(xù)發(fā)展問題變得極為突出。

2、物理學(xué)又是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，它的每一個(gè)原理和定律，都是在系統(tǒng)觀察和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的，并且隨觀察和實(shí)驗(yàn)水平的提高不斷完善和修正甚至被否定。如人們對(duì)光的認(rèn)識(shí)就經(jīng)歷了由粒子――波動(dòng)――波粒二象性的曲折過程。量子理論認(rèn)為一個(gè)電子究竟是粒子還是波？這要取決于選擇的實(shí)驗(yàn)條件。這種不同尋常的作用對(duì)客觀實(shí)在的影響，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)中會(huì)有什么表現(xiàn)呢？

知識(shí)經(jīng)濟(jì)對(duì)決策的基本要求是科學(xué)化、民主化、系統(tǒng)化和程序化?？茖W(xué)化就是要在決策中全面地應(yīng)用知識(shí)。程序化就是把決策的過程分為準(zhǔn)備謀劃、抉擇、控制與修正四個(gè)階段，每個(gè)階段又有若干步驟，它們是與觀察和實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系的。如準(zhǔn)備階段中有關(guān)信息的收集和處理，謀劃時(shí)的預(yù)測(cè)或可行性研究都離不開觀察和調(diào)查；控制與修正階段的實(shí)施離不開實(shí)踐和檢驗(yàn)。

3、縱觀物理學(xué)的發(fā)展歷史，從經(jīng)典力學(xué)、電磁場(chǎng)理論到相對(duì)論、量子力學(xué)以及宇宙大爆炸、量子信息、統(tǒng)一場(chǎng)論等，展現(xiàn)在我們眼前的是一部充滿生機(jī)的探索和創(chuàng)新史。面對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化和日趨激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，我們?nèi)绾芜\(yùn)用物理學(xué)的探索和創(chuàng)新精神面對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)？

探索和創(chuàng)新是物理學(xué)的靈魂，同樣也是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的靈魂。知識(shí)經(jīng)濟(jì)提出經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新概念，即5個(gè)新：引入一種新產(chǎn)品，采用一種新的生產(chǎn)方法，開辟一個(gè)新的市場(chǎng)，獲得一種新的原料來源，實(shí)行一種新的企業(yè)組織形式。

綜上所述，物理學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科和帶頭學(xué)科，不僅為自然科學(xué)、工程技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，而且在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用。瀏覽人類社會(huì)由農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)到知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史，不難看到物理學(xué)在其中扮演的角色。

作者單位：棗莊學(xué)院

參考文獻(xiàn):

物理學(xué)范文第5篇

“比較法”是最好理解的科學(xué)方法，找出研究對(duì)象之間的相同點(diǎn)或相異點(diǎn)的一種邏輯方法.例如研究蒸發(fā)和沸騰的異同點(diǎn).比較電壓表與電流表在使用過程中的相同點(diǎn)和相異點(diǎn).比較電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理的相同點(diǎn)和異同點(diǎn).汽油機(jī)和柴油機(jī)的相同點(diǎn)和異同點(diǎn).

“控制變量法”是指在研究多個(gè)因素關(guān)系時(shí)，將一些因素固定不變，從而使問題簡(jiǎn)化.利用控制變量法進(jìn)行探進(jìn)教學(xué)，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)技能，還能促使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維品質(zhì)和科學(xué)態(tài)度、價(jià)值觀.例如，在研究異體電阻跟材料，長(zhǎng)度，橫截面積關(guān)系時(shí)，先將材料、長(zhǎng)度固定，研究電阻與橫截面積的關(guān)系；再如研究感應(yīng)電流方向與磁感線方向的關(guān)系時(shí)要控制導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變；探究壓強(qiáng)時(shí)，壓力一定時(shí)，壓強(qiáng)與受力面積成反比；受力面積一定時(shí)，壓強(qiáng)與壓力成正比；探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻關(guān)系時(shí)，控制電流相等.

“等價(jià)變換法”是指讓學(xué)生把有關(guān)知識(shí)的數(shù)據(jù)、形象、動(dòng)作、符號(hào)、公式、實(shí)例、文字?jǐn)⑹龅雀鞣N信息自由的等價(jià)表示，培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)想能力.例如，探究歐姆定律時(shí)，用文字?jǐn)⑹?，用公式表示，用表格表示，用坐?biāo)圖像表示，進(jìn)行計(jì)算和解釋現(xiàn)象等等；再例如，沸騰現(xiàn)象可以下定義來描述，也可以從溫度和熱傳遞變化規(guī)律來解釋，還可以畫圖像來反映.

“類比法”是指由兩種東西的一部分相似之處推測(cè)其他部分也可能相似.可幫助學(xué)生理解較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)和較難的知識(shí)，有效地揭示自然界的秘密，特別是還不足以進(jìn)行歸納推理和演繹思維的情況下，類比法更是得天獨(dú)厚.例如，研究功率時(shí)，想到功率表示做功快慢和速度表示運(yùn)動(dòng)快慢這一相似性，推測(cè)功率在定義、定義式、單位等方面也可能與速度相似；再例，用“水壓”“水流”來類比“電壓”“電流”等；聲波看不到摸不著，我們可以用“水波”或者“繩波”來類比，增加直觀性加深認(rèn)識(shí).

“分類法”是指將許多東西根據(jù)一定的規(guī)則進(jìn)行分組.例如，將電路狀態(tài)分為通路、開路和短路；將摩擦力分為滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦；將汽化分為蒸發(fā)和沸騰等；內(nèi)燃機(jī)沖程分吸氣沖程，壓縮沖程，做功沖程和排氣沖程四個(gè)程沖；凸透鏡成像分三類：u>2f時(shí)成倒立縮小實(shí)像，例如照相機(jī)；f

“轉(zhuǎn)換法”是指一些看不見，摸不著的物理現(xiàn)象，不好直接認(rèn)識(shí)它，我們常根據(jù)它們表現(xiàn)出來的看的見、摸的著的現(xiàn)象來間接認(rèn)識(shí)它們.例如，磁場(chǎng)看不見，我們?nèi)錾翔F粉通過鐵粉的有序排列“看見”磁場(chǎng)并進(jìn)行研究；再如，液壓規(guī)律探究中，將探頭由淺入深放到液體中，通過觀察U型管液柱高度差來反映液壓大小隨深度的增加而增大；研究晶體熔化時(shí)，用時(shí)間的多少來表示吸熱的多少；研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱時(shí)，通過觀察吸引大頭針數(shù)量來判斷.“等效法”是指在物理現(xiàn)象中，用不同的方式達(dá)到相同結(jié)果.例如做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是等效的；再例如，一個(gè)5歐姆的電阻和一個(gè)20 Ω的電阻并聯(lián)起來與一個(gè)4 Ω的電阻是等效的；再例如，760 mm水銀柱產(chǎn)生的液體壓強(qiáng)跟一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是等效的；虛像是無法用光屏承接的，因此虛像特點(diǎn)的研究成了實(shí)驗(yàn)的一個(gè)難題，為了探究平面鏡所成虛像的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中用兩支完全相同的蠟燭和可透視的平面玻璃板，采用等效法很好地解決了這一難題.

“缺點(diǎn)利用法”就是“將錯(cuò)就錯(cuò)法”，要求針對(duì)所研究知識(shí)點(diǎn)的缺點(diǎn)和不足，采取將錯(cuò)就錯(cuò)，變害為利，變廢為寶的方法去找到知識(shí)的應(yīng)用或另一個(gè)問題的解決辦法.例如，重力的方向豎直向下易使物體下落破碎的缺點(diǎn)，而制成打樁機(jī)，重錘線等；再如，導(dǎo)體中電流過大，產(chǎn)生大量熱量燒壞絕緣皮而引起火災(zāi)是缺點(diǎn)，但正是據(jù)此制成了電熱器來為人們服務(wù).

“缺點(diǎn)列舉法”就是以挑剔的眼光對(duì)待問題，并想辦法解決提出的問題.例如，用電阻絲的長(zhǎng)度的改變來改變電路中電流強(qiáng)度，由于太長(zhǎng)不方便，而想到把電阻絲纏繞起來制成滑動(dòng)變阻器.再例如，一根導(dǎo)線的磁效應(yīng)比較弱，制成螺線管就能增大電流的磁效應(yīng)，插入鐵心就成了電磁鐵，從而發(fā)明了電磁繼電器.