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原子能“看得见”、“摸得着”么?

原子有多大?如何知道固体中原子的排布?怎么“触摸”或“感知”原子? 

我们的世界由无数个很小很小的原子组成,这些原子直径在10-10米左右,即百亿分之一米。为了衡量原子尺度下的各种现象,米这个长度已经显得太大,人们习惯定义十亿分之一米(10-9米)为1纳米,原子也就只有0.1纳米左右那么大。材料中原子之间间隔大概在0.1-10纳米之间,一滴水或一粒米里面的原子数目大的惊人,即使是让全地球60亿人来数的话,也要数几百万年才能数完!尺寸如此之小,而数目有如此之多的原… 阅读全文

铁基超导——凝聚态物理天空中闪耀的新星

在2014年1月10日国家科学技术奖励大会上,多年空缺的国家自然科学一等奖被铁基超导研究团队获得。随着新闻报道的铺开,“铁基高温超导”一词再次被人们所关注。自2008年凝聚态物理学领域掀起铁基高温超导研究热潮以来,铁基超导的科学研究已经步入第六个年头,发表的有关铁基超导研究论文已经数万篇。截止到2013年2月,全世界在铁基超导研究领域被引用数排名前20的论文中,9篇来自中国。铁基超导至今仍然是凝聚… 阅读全文

中国科学报:“博士僧”的科普缘

罗会仟说自己不会放弃科普,他期待对某个角落里不曾相识、求知若渴的同学产生影响。他认为,“科普是一种放长线钓大鱼的公益活动,只有公众了解科学是什么,科学家在做什么,才有更多的人乐意投入到科学研究中来,让科学更快、更多地造福人类。”

■本报记者 郝俊

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神奇的超导【图片版】

    超导是凝聚态物质里电子体系的一种宏观量子凝聚现象,涉及凝聚态物理中的基本概念和最前沿问题。超导材料具有零电阻和完全抗磁性等一系列神奇的特性,在能源、科研、医疗、通讯等各个领域均有重要用途。已逾百年的超导研究,在无数聪慧的科学家推动下,依旧不断绽放新的魅力!

 

设想的中国超导磁悬浮列车。 

    超导是凝聚态物质里电子体系的一种宏观量子凝聚现象,涉及凝聚态物理中的基本概念和最前沿问题。超导材料…

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神奇的超导

 作者:罗会仟 周兴江            单位:中国科学院物理研究所

一、什么是超导? 电阻起源于载流子(电子或空穴)在材料中运动过程中受到的各种各样的阻尼。按照材料的常温电阻率从大到小可以分为绝缘体、半导体和导体。绝大部分金属都是良导体,他们在室温下的电阻率非常小但不为零,在10-12 mΩ ∙ cm量级附近。自然界是否存在电阻为零的材料呢?答案是肯定的,这就是超导体。当把超导材料降到某个特定温度以下的时候,将进入超导态,这时电阻将突降为零(图1),同时所有外… 阅读全文

【水煮物理】:X先生自传

爱未知,不爱无知。爱穿透,也爱相干衍射。爱缤纷斑点,更爱多姿底片。不是微波,不是可见光,也不是粒子流,我是X先生。我没什么强大,我很强大。我和X战警不一样,我和你一样,请叫我X-Ray。哦,对的!X,代表未知数的X,因为X=?意味着一个有无限未知解的方程;X,代表神秘莫测的X,一群有着金刚刀、风暴眼、移形换影术等强大特异功能的变种人——X战警,潜伏在正常人的身边。我,就是潜伏在自然界中的X。我在… 阅读全文

【水煮物理】:化作单位永流传

物理光年玄月蚀日,物理学家小朋友们在Delta星球玩捉迷藏游戏。爱因斯坦小朋友蒙上眼睛喊道:“一、二、三…”,其他物理学家小朋友赶紧各自找个黑洞躲了起来。等他一睁眼,却发现牛顿小朋友正若无其事地看着他。“抓到你了,我抓到牛顿了!”爱因斯坦憨厚地笑了。狡黠的牛顿却辩解道:“不,你抓的不是牛顿,而是帕斯卡!”他指向脚下那块一平米见方的木板,因为一个牛顿站在一平方米上就等于一个帕斯卡。爱因斯坦小朋友很无… 阅读全文

[水煮物理]之:学“电磁三侠”、闯物理江湖

把三个人凑一块儿总会发生一些很神奇的事情,话说“三个臭皮匠赛过诸葛亮”,又有“三人行必有我师”等等。洋人里有“三个火枪手”,中华则有才子李靖、佳人红拂和侠者虬髯客并为“风尘三侠”,一代传奇,流芳数百年。北侠郭靖有云:“侠之大者,为国为民”。而物理学作为超越国界的基础自然科学,其中之大侠则泽荫全人类甚至跨越时空乃至影响无穷久远。这里我们要说的“电磁三侠”即是:实验物理大侠法拉第、应… 阅读全文

[水煮物理]寻找现实中的哈利路亚山——室温超导体

作者:罗会仟 中国科学院物理研究所

电影《阿凡达》中潘多拉世界的哈利路亚悬浮山

作者:罗会仟 中国科学院物理研究所

电影《阿凡达》中潘多拉世…

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[水煮物理]”无理”的物理

作者:罗会仟   中国科学院物理研究所 2010年09月19日

(插图一:量子围栏——微观粒子的实际运动状态。摘自《新量子世界》) 物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。何谓物理,在中国古代哲学家中早就有诸多讨论,老子的“道”便是物理这个概念的雏形。《韩非子.解老》中曰:“万物各异理,而道尽稽万物之理。”探寻万物之理,就是物理学的内涵所在。宋明哲学家朱熹、程颐、罗钦顺等强调“格物… 阅读全文