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2017-1-3

反氢原子的光谱

归档于: 基础科学, 数理科学 @ 8:13 pm

氢原子的光谱是众所周知的了。它由电子轨道能级跃迁产生的一系列能级构成,每道谱线都有着特定且唯一的频率,它们的存在就是元素本身存在的最佳证明,因此无论是在天文学还是物理学中都极具实用性。不过氢的反物质对应体——反氢原子的情况又如何? (more…)

2015-10-24

限定光子的质量

归档于: 基础科学, 数理科学 @ 5:25 pm

麦克斯韦的电磁场方程是电磁学的基础,也是经典物理学的基石之一。但麦克斯韦方程成立的前提被很多人忽略了——真空光速与波长或频率无关,是个恒定不变的常数,由此得出的推论就是光子质量为零,否则根据爱因斯坦的狭义相对论,光子的运动速度必然小于真空光速,且具体速度值依赖于频率。随后的量子电动力学也默认了光子质量为零但具有能量、动量和角动量的特性。因此倘或能够设法限定光子的质量,对整个物理学都是非常重要的。 (more…)

2015-1-14

2015年数学日历

归档于: 数理科学, 本站收藏, 收藏杂项 @ 12:57 pm

最近从师弟手中收到一份今年的日历,数学主题,每天都实用一个数学公式、图形或游戏来表示,有的有趣(比如7月5日),有的颇有些技巧(比如1月6日),有的卖萌(比如11月8日),有的可以帮助人温习数学基础知识(比如5月1日),有的是在向经典问题致敬(比如9月7日),也有不少颇为费解的,恐怕要数学专业人士才能看得懂了。虽说也有一些有滥竽充数之嫌的,但凑出365种数学游戏也还是颇为不易的。虽然这份日历迟来了几天,还是放出来与大家共享吧。
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2014-12-26

所谓自相似解

这半年来一直在跟相对论性激波打交道,第一步需要完成的当然就是将堪称经典的Blandford & McKee (1976)彻底推导一遍。这篇论文给出的结论可以认为是描述非相对论性点爆炸的Sedov-Taylor第一类自相似解在相对论情况下的类比,也是整个当代伽玛射线暴理论的基础,重要性不言自明。 (more…)

2014-2-20

否决负温度

归档于: 基础科学, 数理科学 @ 4:05 pm

Dr. Stefan Hilbert & Dr. Hannelore Hämmerle
译自Max-Planck-Institut fur Astrophysik,2013年12月19日

在过去的60年里,若干理论与实验研究都宣称,在某些量子系统中存在负的绝对温度。这促使人们去猜想效率超高的热机(它们可以充当永动机使用)以及作为宇宙中神秘暗能量模型的超冷原子气体。这样的说法促使美国麻省理工学院的约恩·东克尔(Jörn Dunkel)以及德国马克斯·普朗克天体物理所的斯特凡·希尔伯特(Stefan Hilbert)去重新审视作为基础的热力学数学描述。他们的分析表明,广泛为人使用的玻尔兹曼描述并不自洽,而100年前由吉布斯提出的描述仍旧是自洽的。在吉布斯框架下,先前的实验都没有表现出负绝对温度的迹象,这还说明超高效发动机仍旧是无法企及的,而冷原子气体不大可能去假扮成暗能量。 (more…)

2012-8-2

Thomas Ray的生物进化模拟

归档于: 基础科学, 数理科学, 生化科学 @ 10:32 pm

最近在读Dan Simmons的Hyperion四部曲,其中的最后一部借小说中的宣教者Aenea之口指出,作者架构出的神秘莫测的技术内核正起源于20世纪末的生物学家Thomas Ray编写的进化模拟程序。本来以为这不过是小说家虚构而已,不料搜索背景资料之后发现这位Thomas Ray确有其人,模拟程序也是确有其物。 (more…)

2012-7-9

希格斯玻色子已发现?

归档于: 基础科学, 数理科学 @ 10:27 pm

7月4日,西欧核子中心宣布,大型强子对撞机发现了一种新的玻色子,质量是125或126 GeV。也许是吸取了去年超光速中微子闹剧的经验和教训,这次欧洲核子中心的举动实在谨慎:先是在6月末透露风声说要公布一些新发现,然后是7月措辞谨慎的新闻,其中并无论断,只是反复声明新粒子“符合预期”,从其性质和行为来看“可能是”希格斯玻色子。 (more…)

2011-12-3

测量引力常数G

归档于: 基础科学, 数理科学 @ 3:53 pm

作为基本物理常数之一,引力常数G的重要性毋须多言,它的数值也是众人皆知的:6.67×10-11m3kg-1s-2。但是由于引力的微弱性以及不可屏蔽性,再加上引力独立于其他基本作用力因此不能通过间接手段导出引力常数,G的测量实际上是当前精度最低、改进也最为缓慢的实验之一。 (more…)

2011-10-28

超光速中微子的那些事

归档于: 基础科学, 数理科学 @ 10:46 am

9月下旬,意大利Gran Sasso国家实验室宣称,他们的地下中微子探测器OPERA发现了730千米之外来自西欧核子中心的超光速中微子,一时间物理界哗然。毕竟光速不变且为速度上限是现代物理学特别是相对论的基石之一,如果这一发现确实为真,意义非同小可。可以料到的是,在OPERA小组公布发现的一个月之内,不乏其他实验以及理论工作对其泼了一盆又一盆的冷水。本文打算回顾一下此事的来龙去脉,至于事实如何,还需要等待今后的进一步结果。 (more…)

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