主題:物理學
物理學是一門自然科學,注重於研究物質、能量、空間、時間,尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關係。物理學是關於大自然規律的知識;更廣義地說,物理學探索分析大自然所發生的現象,以了解其規則。
物理學是最古老的學術之一。在過去兩千年裏,物理學與化學、天文學都曾歸屬於自然哲學。直到十七世紀科學革命之後,物理學才成為一門獨立的自然科學。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集,如生物物理學、量子化學等等。物理學的疆界並不是固定不變的,物理學裏的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制,有時還會開啟嶄新的跨領域研究。
物理學是自然科學中最基礎的學科之一。經過嚴謹思考論證,物理學者會提出表述大自然現象與規律的假說。倘若這假說能夠通過大量嚴格的實驗檢驗,則可以被歸類為物理定律。但正如很多其他自然科學理論一樣,這些定律不能被證明,其正確性只能靠着反覆的實驗來檢驗。
鈾是一種銀白色金屬化學元素,屬於元素週期表中的錒系,化學符號為U,原子序為92。每個鈾原子有92個質子和92個電子,其中6個為價電子。鈾具微放射性,其同位素都不穩定,並以鈾-238和鈾-235最為常見。鈾在天然放射性核素中原子量第二高,僅次於鈈。其密度比鉛高出大約70%,比金和鎢低。天然的泥土、岩石和水中含有百萬分之一之百萬分之十左右的鈾。1789年,馬丁·克拉普羅特在瀝青鈾礦中發現了鈾元素,並將其以天王星命名。尤金-梅爾希奧·皮里哥首次分離出鈾金屬,而亨利·貝可勒爾則於1896年發現了鈾的放射性。1934年起恩里科·費米等人進行研究,使鈾成為了核能工業所用的燃料和用於轟炸廣島的小男孩原子彈原料。冷戰期間美國和蘇聯進行軍備競賽,生產了數萬個含鈾或衰變產物為鈾-235的鈈-239的核武器。蘇聯解體後蘇聯核武器的安全問題受到公眾的關注。>> 閱讀全文
宇宙加速膨脹是宇宙的膨脹速度越來越快的現象。以天文學術語來說,就是宇宙標度因子 的二次導數是正值,這意味着星系遠離地球的速度,隨着時間演進,應該會持續地增快。物理學者索爾·珀爾馬特、布萊恩·施密特與亞當·里斯「透過觀測遙遠超新星而發現了宇宙加速膨脹」,因此共同榮獲2006年邵逸夫天文學獎與2011年諾貝爾物理學獎。
相對論性噴流是來自某些活動星系、無線電星系或類星體中心的強度非常強的等離子體噴流。這種噴流的長度可達幾千甚至數十萬光年。現在一般認為相對論性噴流的直接成因是中心星體吸積盤表面的磁場沿着星體自轉軸的方向扭曲並向外發射,因而當條件允許時在吸積盤的兩個表面都會形成向外發射的噴流。目前在科學界相對論性噴流的形成機制仍然是個有爭議的話題,不過一般認為噴流是電中性的,其由電子、正電子和質子按一定比例組成。一般還認為相對論性噴流的形成是解釋伽瑪射線暴成因的關鍵。這些噴流具有的洛倫茲因子可達大約100,是已知的速度最快的天體之一...
量子色動力學:強交互作用物質有哪些相態?在宇宙中,這些相態的角色為何?核子的內部結構為何?量子色動力學對於強交互作用物質的屬性方面的預測為何?哪種機制主掌了夸克和膠子的變遷為π介子與核子?是甚麼機製造成了量子色動力學的重要特色:夸克禁閉與漸近自由?怎樣將量子色動力學與廣義相對論合併為一個完整理論?
核心理論: 經典力學 | 運動學 | 靜力學 | 動力學 | 拉格朗日力學 | 哈密頓力學 | 連續介質力學 | 流體力學 | 固體力學 | 電動力學 | 狹義相對論 | 廣義相對論 | 量子力學 | 量子場論 | 量子電動力學 | 量子色動力學 | 量子光學 | 弦理論 | 熱力學 | 統計力學
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交叉學科: 天體物理學 | 大氣物理學 | 地球物理學 | 生物物理學 | 物理化學 | 材料科學 | 電子科學 | 計算物理 | 數學物理 | 非線性物理學
背景知識: 參看傳記, 科學史, 和學院介紹.
2020年焦點新聞 下列日期是新聞發佈時間,而非事件發表或發現時間
- 10月6日,羅傑·潘洛斯、安德烈婭·蓋茲和賴因哈德·根策爾因對於黑洞的傑出研究獲得諾貝爾物理學獎。
- 6月15日,德國法蘭克福大學教授研究團隊做實驗首次證實九十年前阿諾·索末菲提出的理論:當光子撞擊到單獨分子並且使其發射出電子時,該單獨離子會朝着光源移動。
- 5月6日,歐洲南天天文台研究團隊宣佈,在恆星星系HD 167128觀測到距今為止距離地球最近的黑洞。
- 10月8日,因為對於人們了解宇宙演化與地球在宇宙裏的席位做出貢獻,吉姆·皮布爾斯、米歇爾·麥耶和迪迪埃·奎洛茲獲得2019年諾貝爾物理學獎。
- 7月31日,大型強子對撞機的超環面儀器實驗團隊找到光子與光子散射的確切證據,超過背景期望值8.2 個標準差。
- 7月15日,美國NIST研究團隊發展成功當今最準確的時鐘,Al+離子鐘,準確度為1018分之一。
- 5月22日,阿貢國家實驗室實驗團隊發現新超導材料三氫化鑭,其臨界超導溫度為-23C,是至今為止最高溫度。
- 4月10日,事件視界望遠鏡團隊宣佈,首次成功觀測到在室女A星系中央的超大質量黑洞。
- 3月29日,麻省理工學院實驗團隊報告,暗物質實驗ABRACADABRA 第一回合並未發現任何軸子存在的蛛絲馬跡。
- 3月21日,雪城大學教授薛爾頓·斯同恩的研究團隊做實驗證實,魅夸克的物質與反物質對於衰變具有不對稱性,這可能是物質宇宙形成的重要因素。
- 3月15日,使用緲子探測器,塔塔基礎研究學院的研究團隊發現,雷暴可以產生高達13億伏特的電壓!
- 1月3日,中國國家航天局的探測器嫦娥四號成功在月球背面南半部的馮·卡門環形山着陸。