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  物理--2015, 44 (04)   发布日期: 2015-04-12
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郭守敬望远镜专题

LAMOST天体光谱巡天 Hot!

赵永恒
全文: PDF (4346 KB)   ( 660 )
摘要

文章着重介绍了中国自主创新的LAMOST望远镜以及所取得的光谱巡天成果。LAMOST是一种新型的反射施密特望远镜,它突破了大规模光谱巡天所需要的大视场兼备大口径望远镜的技术瓶颈,成为世界上天体光谱获取率最高的望远镜。自2011年10月到2014年6月,LAMOST获得了413万条天体光谱,其中有378万条恒星光谱和包括220万条恒星光谱的参数星表。

LAMOST银河系大规模光谱巡天计划的进展和展望 Hot!

刘晓为
全文: PDF (5827 KB)   ( 540 )
摘要

大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST,又称郭守敬望远镜)是一台新型准中星仪式反射施密特望远镜。其有效口径4 m,视场20平方度,配备了16台摄谱仪和4000根光纤,可同时获取至多4000个天体的光谱。光谱覆盖为370—910 nm,分辨率为1800。为期5年的LAMOST银河系大规模恒星光谱巡天计划已于2012年秋启动,计划获取超过700万条恒星光谱,截至2014年6月已获得超过300万条光谱。文章简要回顾了银河系研究的重要性和现状,介绍了LAMOST银河系光谱巡天计划的科学意义和目标,数据采集、处理和分析进展以及已获得的初步科研成果,并对LAMOST银河系光谱巡天计划的未来进行了展望。

LAMOST恒星光谱巡天与银河系恒星晕研究 Hot!

刘超,邓李才
全文: PDF (3732 KB)   ( 381 )
摘要

星系的形成和演化问题是当今天体物理的前沿和核心。由于身居其中,而且可以对单个的恒星进行仔细的观测,银河系因此成为了研究星系的形成和演化乃至宇宙学的一个极重要样本。银河系的晕(包括恒星晕和暗物质晕)被证实具有非常复杂的结构,其中所蕴藏的信息使人们有可能揭示银河系的结构、形成和丰富的演化历史,其中的一些特殊天体可以用来探求银河系中央黑洞等当下天体物理的热点问题。LAMOST银河系恒星低分辨光谱巡天是迄今为止最大的同类观测项目,其形成的数据库非常适宜人们开展许多银河系结构和演化方面的工作。文章介绍了LAMOST银河系巡天在银晕和相关结构上正在开展的研究工作,并展示了一些早期的科学研究成果。

双城记——星系并合和星系对 Hot!

沈世银,袁方婷,侯金良
全文: PDF (2622 KB)   ( 419 )
摘要

在重子世界中,星系是宇宙构成的砖块,但是星系在宇宙中的分布却不是随机的。在大尺度上,星系的分布是网状的;在小尺度上,星系往往也会成对存在,比如本地星系群中的银河系和仙女座大星云。星系对最终会发生并合,而这个并合过程是星系增长的主要途径之一。对星系对进行的观测研究能够帮助人们理解星系的相互作用和增长过程。文章重点介绍了现代星系巡天中对星系对进行的观测,特别是中国的重大科学工程郭守敬望远镜在其中所发挥的作用。

缅怀沈克琦先生

缅怀我的恩师沈克琦先生

赵凯华
全文: PDF (2571 KB)   ( 496 )
摘要
沈克琦先生是我尊敬的师长,我在上大学三年级的时候,他带过我们班一年的光学实验课。沈先生在我毕业留校任教后的不同时期,担任过物理系和校级领导,以及中国物理学会副理事长等职务,期间多次安排和举荐我承担重要的教学任务、行政职责和社会工作。1958 年我从苏联留学归国,他便亲自找我谈话,要我讲授物理类四个系二年级的普通物理课——电磁学和光学。这门课分两个大班,每班二三百人。北京大学物理系一贯重视基础课教学,这类课程过去都是由黄昆、虞福春、褚圣麟等一流教授承担的,我因出国留学,未曾有机会聆听他们的讲课,突然接受这样的任务,心中不太有底。我过去比较认真钻研过电磁学,就参照莫斯科大学卡拉什尼可夫教授编写的《电学》教科书,备起课来。光学是我在大学期间考分最低的一门课,沈先生把他的一本非常详尽的光学讲稿交给我,成为我后来讲授“光学”的主要依据。沈先生对光学的实验现象有过深入的钻研,譬如薄膜干涉的条纹定域在哪里,薄膜的厚度、光源的宽度、瞳孔的大小对干涉条纹清晰度的影响,沈先生都有独到的见解。这些内容在他的讲稿里有所反映,使我的备课有了一个较高的起点。1983年我被任命为物理系主任,正是沈先生任职北京大学副校长期间,应该是他举荐的。中国物理学会1978 年成立物理教学研究会,沈先生任主任委员,1987年沈先生又任副理事长。他1991年退休前,推荐了我继任中国物理学会副理事长兼物理教学研究会(后改称物理教学委员会)主任委员。沈先生对我的无比信赖,令我十分感动。

对老沈的思念

王义遒
全文: PDF (1098 KB)   ( 555 )
摘要
老沈走了,走得很突然,至少对于我是如此。春节我去儿子家过年,心中惦记着老沈,原想初三或初四去看他。知道他住院,但我对他抱乐观态度,相信他能挺过来,甚至过年也许可以回家。不想我到家后的大年初四早上,韩其智来串门,说昨天送别老沈……。我“啊”了一声,后悔不迭,怎么不早点去看望他! 王选说过,中国人对人的称呼很讲究。年轻时称他“小王”,中年以后称“老王”,更老一点,有社会地位了,就称“王老”。他似乎最不喜欢人家称呼他“王老”。对老沈,无论从年资、从地位、从我跟他相差几近一轮的辈分,我都应该称他为“沈老”,我却从来说不出口,总称他“老沈”。因为在我看来,他不老,精神充沛。在他这次住院前,我们在蓝旗营院里聊天,尽管他坐着轮椅,但对各方面时事仍很有兴趣,思维清晰且敏捷。

深切怀念沈克琦先生

刘寄星
全文: PDF (2171 KB)   ( 537 )
摘要
春节前夕,突然传来沈克琦先生逝世的消息,令人悲痛莫名。 沈克琦先生是我国物理教育战线的一位主将,更是北京大学物理系建设的功臣。他的逝世,使无数北大物理系学子陷入悲痛之中。我是1957 年考入北大物理系的。1958 年底物理系分为物理、无线电电子和地球物理三个系后,沈先生担任物理系负责教学和科研的副主任,在物理系里召开的大会上,第一次听到他关于物理系培养目标的讲话,他细致入微的介绍和儒雅风格给我留下了深刻印象。沈先生曾经给我们年级上过物理光学课,可惜那时我因病休学,无缘受到他的直接教诲。记得在学校学习的六年间,唯一一次与沈先生的个人接触可能是1961 年他找我谈话,询问我对自己所学的热物理专门化1)教学和课程安排的意见。我如实谈了感到课程设置比较杂乱的意见。沈先生耐心地告诉我,这个专门化是为了国防尖端需要新设立的,系里和专门化老师都没有经验,要大家一起摸索,鼓励我们与老师们一起努力,把这个新专门化办好。以后每回到系里办事碰到他,他都会和气地询问有什么问题,并帮助解决。毕业离校之后的很长一段时间,我基本和沈先生失去了联系,只知道“文化大革命”期间他也受到冲击,和王竹溪先生等一大批老师到江西鲤鱼洲干校劳动。
研究快讯

拓扑半金属研究最新进展

翁红明, 戴希,方忠
全文: PDF (2096 KB)   ( 772 )
摘要

凝聚态物理一个重要的研究内容就是,发现新物态,标识新物态,观测、理解并调控它所具有的物理性质以及不同物态之间的相互转变。日常生活中常见的固态、液态和气态就是三种不同的物态。而无处不在的导电金属和不导电的绝缘体又是另外一种物态分类方式。固体能带理论告诉我们,这是通过对固体中电子的排布方式进行分类的。电子在周期性的固体中呈现能带结构,泡利不相容原理使得每个能带只能填充两个自旋反向的电子。再根据能量最低原理,电子按能量高低次序填充能带,如果恰好填满某个能带,与最低未占据能带之间存在有限大小的能量间隙,那就是绝缘体; 如果有能带未填满,部分占据,那就是金属。

物理攫英

顶夸克发现二十年

毛英男,朱守华 编译
全文: PDF (1684 KB)   ( 399 )
摘要

从希腊哲学家的时代起,人类就开始了对物质基本构成单元的探索。这个概念长期以来一直在被更新,认为不可分割的原子是物质基本组分的原始思想已经发展为现在的观点:认为一种叫做夸克的东西是所有物质的核心组分。1995 年费米实验室发现了顶夸克——标准模型中第六种也是最后一种夸克,有些人甚至把它的发现誉为是科学上最长久搜寻之一的终结。但是顶夸克的性质是奇特的,并且它带来了新的问题。尤其是,它的质量是所有已知基本粒子中最重的。如此重的质量可能暗示它在电弱对称性——要求所有基本粒子无质量的一种对称性——的破缺中扮演了一个特殊的角色。如果真是这样,顶夸克本身可能就是质量产生的根源。

单个病毒的X射线3D成像

王树峰 编译
全文: PDF (1778 KB)   ( 512 )
摘要
自从1957 年确立肌红蛋白的结构以来,研究人员利用X射线晶体学确定了数以万计蛋白、核酸和其他生物分子的结构,并由此展开了分子功能研究。这种方法要求被研究的分子必须可以形成晶体,当X射线通过晶体时会发生衍射,由此可获得结构信息。但是,很多重要的分子无法结晶,因此不能用这种方法来研究。这就是X射线晶体学的“阿喀琉斯之踵”。科学家们正在寻找重建分子结构的新方案:他们希望只需要将单分子注入到自由电子激光(XFEL)的强激光束中即可通过X 射线衍射信息重建分子结构。由瑞典Uppsala 大学Hajdu 领导的研究小组报道了一项关键进展:如果利用随机取向的单个病毒获得大量的衍射图样,那么就有可能重建病毒的三维结构。

生物量子何时展现自我

戴闻 编译
全文: PDF (1461 KB)   ( 474 )
摘要
对于许多生物学过程而言(其中包括:视觉,光合作用,动物的磁信号导航等),光子(即光量子)的吸收起着重要的作用。举个例子,某些鸟类,在它们的视网膜上有激发产生的光电子,这些光电子的运动受地球磁场的操控。而鸟类为了长途飞行之路线识别,需要使用视网膜上的蛋白质阵列,去感知地球磁场对光电子的作用。

奇怪的恒星脉动

徐仁新 编译
全文: PDF (1461 KB)   ( 405 )
摘要
英国的海岸线具有分形结构:将海岸线放大或缩小后,其崎岖程度看起来不变。最近物理学家声称,从某些白蓝恒星的脉动过程中发现了呈现时间(而非空间)结构的分形特征。据夏威夷大学John Lindner及其同事们分析,这些恒星可能是至今在自然界中发现的首例系统,表现出研究混沌的理论家们所言“奇异非混沌吸引子”的行为;这类系统具有分形结构,但不具备混沌系统(如气象)那样的初值敏感性。
物理学漫谈

物理学的第二次量子革命

文小刚
全文: PDF (3606 KB)   ( 35879 )
摘要

就物理学的基础问题而言,人类一直追求万物起源这一问题,希望了解万物是从哪儿来的,基本规律是什么。直到今天,这还是物理学的最大梦想。但有人会说,这个问题不是已经解决了吗?我们有基本粒子的“标准模型”,有牛顿的万有引力理论,还有爱因斯坦的广义相对论,这些已经把我们的世界解释得清清楚楚,很让人满意了。但实际上不是这样的。在标准模型提出40 年后的今天,没有一个物理学家认为标准模型是基本理论,大家都认为它只是一个近似的有效理论。基本粒子的起源到底是什么,不知道,这就是问题。爱因斯坦的广义相对论是非常漂亮的,好像这么漂亮的东西应该是个基本理论。但实际上也不是。广义相对论也是一个近似的有效理论。为什么呢?因为爱因斯坦的广义相对论是一个经典理论,和量子力学格格不入,虽然它很漂亮,但它只是一个漂亮的经典近似。它是从什么样的量子的结构中出来的?也不知道。所以,有没有更基本的、更漂亮的量子结构能把广义相对论、引力和基本粒子都搞出来,我觉得这还是基本物理学最大的未决问题。

物理学咬文嚼字

物理学咬文嚼字之七十一:焦

曹则贤
全文: PDF (2246 KB)   ( 69233 )
摘要

语言是想象力的出发点,语言也是想象力的目的地。——毕飞宇 
Focus 与caustic都来自燃烧。焦点、散焦线,先前看似梦呓般的几何概念,却有着由物理植入的朴实内涵。数学是物理的。

科学家沙龙

地核的未解之谜——Mind Concert Academic Salon 学术讨论侧记

王清晨
全文: PDF (2331 KB)   ( 547 )
摘要

“路漫漫,其修远兮,吾将上下而求索”,此诗句出自我国古代爱国主义诗人屈原的《离骚》,既是屈原一生追求理想的写照,也是人类探索科学历程的缩影。2300 年前,屈原写下了充满强烈探索精神的《天问》,他问道:“曰遂古之初,谁传道之?上下未形,何由考之?冥昭瞢闇,谁能极之?冯翼惟像,何以识之?”其中既有对宇宙形成演化的好奇与疑问,又有对研究方法的疑惑与思考,令人读后拍案叫绝。好奇是人类的天性,也是科学研究的源动力,正是人类的好奇心驱动了科学的发展。随着人类社会的不断进步,科学逐渐被融入生产力中,对社会发展起到不可替代的推动作用。许多关乎人类生活和生存的新学科应运而生,地球科学就是其中之一。

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