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物理  
  物理--2020, 49 (7)   发布日期: 2020-07-12

封面故事:超快动力学和高压物理学以往是两个独立的凝聚态物理学科,如果将二者结合起来,不仅实现了仪器研发的突破和进步,而且发现压强诱导的超快动力学特性,将有望开启一个新的交叉领域。中国科学院物理研究所赵继民研究组与高压科学研究中心丁阳研究组合作,成功搭建了一套真正原位(on-site in situ)的高压泵浦—探测超快光谱实验装置,研究了强关联材料Sr2IrO4的高压超快动力学,发现了压强诱导的声子瓶颈效应,对应着电子结构的能隙锐减。该装置在加压、校压过程中无需将样品和对顶砧移出光路,避免了移动和旋转。该研究将带来“高压超快动力学”这一新分支领域的开启、成型、发展,对促进极端条件下的凝聚态物理研究有重要意义。该研究成果近期发表于Chinese Physics Letters (Express Letter) 37,047801 (2020)。

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评述

在类比系统中研究引力和黑洞的性质 Hot!

蔡荣根,杨润秋
2020, 49(7): 421-430     全文: PDF (6001 KB)   ( 下载: 934 )
摘要

引力和量子力学的融合是理解时空起源和引力本质的重要问题,也是一个长期悬而未决的基础物理学根本问题。理论物理学家们对此提出了诸多理论猜想,也做出了许多预言。然而一些相关的预言涉及的效应极其微弱,因此难以通过实验观测加以证实。通过类比引力系统,人们可以将这些引力效应转化为实验室可测可控系统的一些效应。对这些类比系统的研究一方面可以帮助人们更深入地理解引力的性质本身,另一方面也可以为其他相关领域的研究提供启发和新的思路。文章将以几个具体的类比系统为例简要介绍类比引力研究的历史和最近的一些研究进展。

声学设计 Hot!

杨彰昭,邹欣晔
2020, 49(7): 432-437     全文: PDF (8017 KB)   ( 下载: 809 )
摘要

公共建筑的翻新往往比看上去要复杂得多。声学家和建筑师讨论了他们在公共空间设计背后的声学考量,以及解决这些场所中需求冲突的一些技巧。

赵凯华先生九十华诞专题

追寻先生成长之路 学习先生教书育人 Hot!

刘玉鑫,王稼军,陈晓林,高原宁
2020, 49(7): 439-446     全文: PDF (5245 KB)   ( 下载: 786 )
摘要

国内物理学界众所周知,赵凯华先生在北京大学兢兢业业教书育人、著书立说70载,桃李满天下,是亚洲最早、也是目前唯一获得国际纯粹物理与应用物理联合会国际物理教育奖章的教育大家。2020年5月26日,北京大学物理学院举行集会,庆祝赵凯华先生90华诞和从教70年。值此庆贺之际,我们回顾追寻赵先生成长之路,学习先生热爱祖国、精忠奉献祖国物理教育事业之精神和品德,学习先生豁达理性的人生态度和乐于助人、善于助人的为人之道,学习先生潜心研究、著书立说、教书育人的能力和技艺,以期更好地进行物理学教育和人才培养工作。

水乳交融五十八载——赵凯华老师与6202级同学的师生情 Hot!

柳祖恩
2020, 49(7): 447-453     全文: PDF (5628 KB)   ( 下载: 647 )
摘要

2020年5月26日是敬爱的赵凯华老师90华诞。我们6202级的同学特别为此印制了金光闪闪的800张生日贺卡表达心意,王珊同学代表大家敬献了束鲜花给师尊。她看到老师神采奕奕、谈笑风生的精神状态告诫我们:希望大家爱惜健康,有朝一日还能参加我们赵老师的百年寿诞!6202级同学对老师最习惯的口头禅是“我们的赵老师”。暨南大学教授蔡继业、汪晨熙夫妇感言:“赵老师是我们这辈子遇到的最好的老师,我们为有这么好的老师而骄傲!不光水平高,讲课深入浅出,对学生循循善诱,亦师亦友,没有一点大教授的架子。”

从物理教学到产业——“赵凯华模式” Hot!

宋菲君
2020, 49(7): 454-457     全文: PDF (1866 KB)   ( 下载: 639 )
摘要

赵凯华教授20世纪50年代从莫斯科大学回国后,在北京大学执教几十年,为物理系、地球物理系、技术物理系、无线电电子学系学生上大课,讲授普通物理“电磁学”“光学”等课程,成为北大物理系的一代宗师。

赵凯华老师和物理学名词修订二三事 Hot!

钱俊
2020, 49(7): 457-459     全文: PDF (2884 KB)   ( 下载: 614 )
摘要

赵凯华老师自1983年便负责物理学名词工作,担任中国物理学会名词工作委员会主任。2004年,第8届名词工作委员会成立,考虑到赵老师已经74岁,这一届由同在北京大学物理学院阎守胜老师主持工作,赵老师任顾问。我作为委员会秘书,开始了与赵老师十余年的交往。在与赵老师为代表的这一届名词工作委员会各位成员的交往中,我作为一个后辈,深深感受到老一辈物理学家认真治学的精神、强烈的社会责任感和家国天下的情怀。感谢《物理》杂志给我机会,写下我对赵凯华老师在物理学名词工作中点滴回忆,以此祝贺赵老师九十大寿。

赵凯华先生教学科研生涯回顾 Hot!

北京大学物理学院
2020, 49(7): 460-461     全文: PDF (2395 KB)   ( 下载: 842 )
摘要

70年来,赵凯华先生从未停止对物理教育教学和人才培养的探索与践行,以其深刻的思想、开阔的视野、无畏的胆识、高洁的情操“照亮”了一批批踏入物理学世界的青年学生和骨干教师,为北京大学物理学科建设、中国物理教育事业发展作出了载入史册的贡献。

研究快讯

水能覆舟,亦能载舟——浅谈锂离子电池中的“水” Hot!

王诗童,张中太,唐子龙
2020, 49(7): 462-464     全文: PDF (3276 KB)   ( 下载: 861 )
摘要

水,作为这个星球上最特殊却又最常见的物质,也同样存在着很多二元对立的特点,接下来我们就从锂离子电池的角度,来看看“水能覆舟,亦能载舟”的二元论。我们知道锂离子电池是依靠锂离子在两个电极之间往返移动来工作的:充电时,锂离子从正极脱出,经过电解质嵌入负极;放电时则相反。几乎所有电池设计最后都归结到正极、负极及电解质材料的选择,它们决定了电池的储电能力、充电速度、使用寿命、安全性和价格。

二维高温超导体中马约拉纳零能模证据的发现 Hot!

陈澄,王健
2020, 49(7): 465-467     全文: PDF (2940 KB)   ( 下载: 1066 )
摘要

1937年,意大利物理学家埃托雷·马约拉纳(Ettore Majorana)发现描述费米子基本运动的狄拉克方程在特定系数下可以给出实数波动方程解(可改写为马约拉纳方程),以此预言了一种不带电荷且反粒子是其自身的神奇费米子——马约拉纳费米子(Majorana fermion)。此后80多年来,无数物理学家一直致力于寻找这类神秘莫测的马约拉纳费米子。

物理攫英

超快即超好

陈烽 编译
2020, 49(7): 468-469     全文: PDF (1865 KB)   ( 下载: 732 )
摘要

我曾在YouTube网站上看到过一段令我感到惊讶的视频。这段视频是2011年由Ramesh Raskar和他的同事在麻省理工学院拍摄的。视频中记录了一束亚皮秒激光脉冲穿过一个空塑料汽水瓶的过程,光线最终从瓶盖散射了出来,制造出了一个令人眼花缭乱的精彩画面。拍摄这一过程需要上百万次的重复记录,成像技术异常的复杂,但却成功实现了太赫兹(THz,10-12/s)帧率的超快成像。

飞虫与仿生机器人

王树峰 编译
2020, 49(7): 470-470     全文: PDF (1439 KB)   ( 下载: 675 )
摘要
经过数十年的努力,人们慢慢理解了飞虫飞行的奥秘。如今,飞虫仿生机器人又带来更多发现。

太阳的过去隐藏在古树的年轮里

戴闻 编译
2020, 49(7): 471-471     全文: PDF (1677 KB)   ( 下载: 727 )
摘要
作为离我们最近的恒星,太阳提供了一个独特的机会,帮我们理解恒星等离子体热球的动态性质。但这仅仅是在刚刚过去的几十年才得以实现的——研究人员能够直接测量太阳的活动,如太阳磁场的涨落和高能粒子的突然爆发。日本名古屋大学的Fusa Miyake希望将这些知识进一步扩展到过去,以了解太阳在较长时间尺度上的行为。为了做到这一点,她测量了数千年来形成的古树年轮中的同位素丰度。
物理学漫谈

复数与复数测量学问录

陆俊
2020, 49(7): 472-480     全文: PDF (5211 KB)   ( 下载: 749 )
摘要
万物皆数,自然界不同层次事物的演变生死及相互关联,选用复数进行描述不仅简洁而且自然。比如同时包含电阻R与电感L或电容C的交流电路中(驱动角频率设为ω),电流波形与电压波形之间的换算不用针对LC进行复杂的微积分运算,只需通过虚数单位j(电工学中的习惯,以区分电流标识,实际上跟数学中公知的虚数单位i等同),就可以将jωLR复合加减成复阻抗或将jωC与1/R复合加减成复导纳,而阻抗与导纳的计算,除了运算规则复数化,跟电阻与电导操作一样,利用串并联等规则分析计算没有差异。
量子多体中的呐喊与彷徨

量子多体中的呐喊与彷徨之四:历史的终结与最后的人

孟子杨
2020, 49(7): 481-485     全文: PDF (3478 KB)   ( 下载: 834 )
摘要

总之,历史看来应该是没有终结的,每一代人都在自己的身上践行着最后的人,都在做着与命运艰难的搏斗。从科学的角度来看,也许真的不存在什么终极的组织形式,也就是人们常说的只有相对的真理,没有绝对的真理。当我们发现已经建立的规律出现漏洞的时候,其实往往是令人兴奋的时刻,这就意味着我们摸到了之前一个相对真理的适用界限,开始探索新的相对真理了。非费米液体对于费米液体的超越应做如是观;Fermi arc、正交金属对于Luttinger定理的超越亦应做如是观。“自其变者而观之,则天地曾不能以一瞬;自其不变者而观之,则物与我皆无尽也。”这样辩证的观点,遥想福公深谙从康德到黑格尔再到马克思的德国古典主义哲学,也一定懂的,实在hold不住就算了,不要再勉为其难地为“历史终结论”打补丁了吧。

走近天文

走近天文之五:从银河到银河系、从星云到星系

左文文
2020, 49(7): 486-490     全文: PDF (4670 KB)   ( 下载: 770 )
摘要
如果说宇宙像一个无边无际的大海,那么星系就像大海中的一座座小岛。宇宙中有几千亿个星系,而我们的银河系是其中普普通通的一员。身在庐山中,难识真面目。那身在银河系中的我们,是如何分析出我们所处银河系的样子呢?我们对银河系之外的河外星系又有怎样的认知历程呢?接下来,请随笔者一起简要回溯我们对星系的认识历程,从银河到银河系,从银河系到河外星系。
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