《自然》聚焦应对物理学终极挑战四大法宝

许多研究人员认为,只有能够解释空间和时间从哪里来,物理学才是真正完整的。 “想象一下有一天你醒来,意识到自己生活在一个电脑游戏中。”加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学的物理学家Mark Van Raamsdonk说。这听起来像是科幻电影,但是对他来说,这个场景是思考现实的一种方法。如果这是真实的,他说:“我们周围的所有东西——整个三维物理世界——就是别处一个二维芯片的编码信息所产生的幻觉。”这将使我们的宇宙及其三维空间成为仅存在于低维度中的基质所投射出的全息图。 即使从理论物理学的一般标准来看,这种“全息原理”也是很奇特的。不过有一小部分研究人员认为这还不够奇特,Van Raamsdonk是其中之一。Van Raamsdonk和同事认为,只有能够解释空间和时间从哪里而来,物理学才是完整的。如此激进地对现实进行概念重建,是解释黑洞中心无限致密的“奇点” 扭曲了时空结构,以及研究人员如何统一原子级的量子理论与......阅读全文

云物理学的概念

云物理学(cloud physics)是以大气热力学和大气动力学为基础,研究大气中云的发生、发展、结构及其产生降水(如雨、雪、雹等)所遵循的物理和动力过程的学科。具体而言就是研究云、雾和降水和形成、发展、维持和消散规律的科学。

云物理学的分类

按研究对象尺度的大小,云物理学可分为宏观云物理学和微观云物理学二部分。 前者研究水平尺度10m~100 km以至1000km,垂直厚度10m~10km范围内云的形成、发展和消散的动力过程;后者研究云体的组成元素——云粒子(包括云滴、冰晶)和降水粒子(雨、雪和冰雹等)所经历的凝结(华)、碰并和蒸发等过

熵的物理学解释

1877年左右,玻尔兹曼提出熵的统计物理学解释。他在一系列论文中证明了:系统的宏观物理性质,可以认为是所有可能微观状态的等概率统计平均值。例如,考虑一个容器内的理想气体。微观状态可以用每个气体原子的位置及动量予以表达。所有可能的微观状态必须满足以下条件:(i)所有粒子的位置皆在容器的体积范围内;(i

华裔物理学家张首晟获物理学巨奖

  2013基础物理学奖3月20日晚在瑞士日内瓦揭晓,美籍俄裔理论物理学家亚历山大·波利亚科夫等分别获奖。   因基础物理学“弦理论”和“在场论”的开创性研究成果,现执教于普林斯顿大学物理系的波利亚科夫赢得2013基础物理学奖。   当晚,著名广义相对论和宇宙论专家斯蒂芬·霍金荣获了评委会颁发的

《物理快报B》:宇宙可能位于虫洞内部

虫洞示意图美国天文学家通过研究重新审视宇宙  根据大爆炸理论,宇宙是由一个致密致热的奇点膨胀到现在的状态的。这是宇宙物理学关于宇宙起源的主流理论,现在宇宙物理学的几乎所有研究都与宇宙大爆炸理论有关,或者是它的延伸。但是,大爆炸理论无法回答我们的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样子。  据物理

爱因斯坦相对论遇挑战-现代物理学或被重写

欧洲科学家发现中微子超光速现象 违背爱因斯坦相对论 现代物理学或被重写这回,爱因斯坦错了?   突破光速、超越时空是不少科幻小说的主题,但爱因斯坦的相对论断言光速是任何物质在真空中的最快速度,小说家的幻想没有依据。一些欧洲科学家在实验中发现,中微子速度超过光速。如果实验结果经检验得以确认,爱因斯

美马里兰大学教授:创造性从实验数据中探索物理

  “希望年轻的学生们以一种创造性的方式从实验和数据中探索物理机制,而不是从书本和公式推导中学习物理。”10月30日,美国马里兰大学伯格思研究中心主任詹姆斯·华莱士在接受《中国科学报》记者采访时分享了他的科研心得。   华莱士是流体力学领域的知名专家,曾担任过美国物理学会流体力学委员会主席一职。此

追踪细胞时空变化助力精准医学发展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516615.shtm

中国岩石圈时空演化框架建立

  记者胡其峰2月7日从中国地质科学院获悉,由中科院院士李廷栋等主持的“中国岩石圈三维结构”研究获得重大突破,科学家系统总结和论述了全国及重点区段岩石圈结构构造及其演化、地球物理场及地球化学场的基本特点,划分了中国岩石圈构造单元,初步建立了中国岩石圈的时空演化框架;这一研究成果大幅提高了我国岩石圈的

穿越时空:除了引力波,还有信念

   2月11日,加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO)”的研究人员在华盛顿举行记者会宣布他们探测到引力波的存在。图为技术人员在关闭舱门抽制真空前检查光学部件。  13亿年前,两个恒星量级黑洞撞到了一起。  大约3倍于太阳质量的物质,在不到1秒的时间内,被转化为引力波。这在

AB-SCIEX公司:CPSA-2014-体验“时空之旅”

  2014年4月16-18日,第五届中国上海化学与药物结构分析会议(CPSA Shanghai 2014)于在上海浦东淳大万丽酒店召开。本届会议的主题是“个性化药物新时代:药物研发的创新方法”。会议吸引到来自国际知名药企、跨国大制药公司、中国CRO、生物医药研究所和高校的高管、专家、学者

北斗应用服务全面迈向新时空

  记者近日在中国北斗应用大会暨中国卫星导航与位置服务第十届年会上获悉,中国正加快完成对卫星导航定位基准站及其数据中心兼容北斗三号的改造和配套升级工作。到2022年底前,卫星导航定位基准站将全面接收北斗三号数据,国家和省级数据中心也将优先提供北斗三号数据服务。  2021年是北斗三号全球卫星导航系统

时空分辨单细胞测序技术的优势

时空分辨单细胞测序技术具有以下显著优势:全面解析细胞微环境能够清晰地揭示细胞与其周围微环境的相互作用,包括细胞外基质、血管、神经以及其他细胞类型,从而更深入地理解细胞的功能和行为。精准追踪细胞发育和分化路径可以精确地确定细胞在发育和分化过程中的时空顺序,揭示细胞状态转变的关键时间点和空间位置,有助于

从时空尺度揭示DNA-内部隐藏世界

在近日一项发表于《自然》的研究中,科学家绘制出迄今最详尽的人类活细胞内DNA折叠、环状缠绕和移动的图谱,展示了基因组结构随时间推移的变化情况,揭示了隐藏的基因调控机制,是了解DNA结构如何塑造人类生物学方面迈出的重要一步。该研究为了解基因在细胞生长、功能发挥和分裂过程中如何相互作用、折叠及改变位置提

我所提出时空相变材料的概念

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202303/t20230301_6687090.html  近日,我所氢能与先进材料研究部热化学研究组(DNL1903组)史全研究员团队基于热能长期存储与可控释放的理念,提出了时空相变材料(Spatiotemporal P

时空分辨单细胞测序技术的原理

时空分辨单细胞测序技术的原理通常包括以下几个关键步骤:单细胞分离和捕获利用微流控技术、激光捕获切割或荧光激活细胞分选等方法,从组织样本中分离并捕获单个细胞,同时尽量保持细胞的完整性和生物活性。空间定位标记通过特定的标记方法,如给组织切片进行区域划分、使用特定的条码标记或成像技术,记录每个细胞在原始组

英国女物理学家获2018基础物理学特别突破奖

   美国旧金山9月6日消息,科学突破奖委员会将“2018年基础物理学特别突破奖”授予英国物理学家Jocelyn Bell Burnell,以表彰她于1967年探测到了来自快速旋转、超密集中子星的无线电信号,以及这么多年来她激励人心的科研领导力。  Bell Burnell现供职于英国牛津大学和邓迪

英国女物理学家获2018基础物理学特别突破奖

美国旧金山9月6日消息,科学突破奖委员会将“2018年基础物理学特别突破奖”授予英国物理学家Jocelyn Bell Burnell,以表彰她于1967年探测到了来自快速旋转、超密集中子星的无线电信号,以及这么多年来她激励人心的科研领导力。 Bell Burnell现供职于英国牛津大学和邓

隐藏在这幅画中的17个不同的物理世界

   在不同尺度上,物理世界遵循着不同的规律。描述微观量子世界的定律,与描述宏观物体的定律有着本质的区别。然而,任何随着尺度的变化必然是连续的,物理学中看似截然分立的领域,实则具有丰富的联系。  《尺度,法则和生命》这幅画,正是通过17个地位显著的公式,描绘了物理学不同领域的联系与相互影响。  ○

中国科大首次实现无漏洞Hardy佯谬检验

中国科学技术大学教授潘建伟院士、张强、陈凯等组成的研究团队与南开大学教授陈景灵等合作,通过发展高效率和高保真度的光学量子纠缠态制备与测量系统,成功实现了关闭探测效率漏洞与局域性漏洞的Hardy非定域性演示。该研究为量子力学非定域性提供了新的证据,并为相关的量子信息应用奠定了基础。8月8日,相关研究成

TEM在物理学的应用

在物理学领域中,电子全息术能够同时提供电子波的振幅和相位信息,从而使这种先进的显微分析方法在磁场和电场分布等与相位密切相关的研究上得到广泛应用。目前,电子全息已经应用在测量半导体多层薄膜结构器件的电场分布、磁性材料内部的磁畴分布等方面。中国科学院物理研究所的张喆和朱涛等利用高分辨电子显微术和电子全息

美国粒子物理学陷入僵局

  在上世纪80年代和90年代,每隔几个夏天,美国粒子物理学家就会聚集在科罗拉多州一个名为斯诺马斯的豪华滑雪圣地,评估当时该领域的研究情况,商讨下一步的计划。近日,粒子物理学家计划进行自2001年后的首次会面。但这一次,他们的聚会地点选在了一个不是那么高端的地方——明尼苏达大学双子城

物理学术语分子扩散

分子扩散, 通常简称为扩散, 是分子通过随机分子运动从高浓度区域向低浓度区域的网状的传播。 扩散的结果是缓慢地将物质混合起来。 在温度恒定的空间中, 忽略外部分子的相互作用力, 扩散过程的结果是完全混合或达到一种平衡状态。 数学上,扩散过程通常由菲克定律描述

云微物理学的概念

云微物理学,研究在单个气溶胶或降水粒子的尺度上发生的云过程的学科。 研究大气中云的发生、发展、结构及其产生降水(如雨、雪、雹等)所遵循的物理和动力过程的学科。

除了《时间简史》,关于霍金你还应该知道这些!

  图 1 霍金的照片,摄于2006年5月。  3月14日,英国著名物理学家史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking)在家中逝世,享年76岁。  提到霍金,你们往往会想起他标志性的轮椅,以及那本畅销全球的《时间简史》。然而说起他的本职工作——物理学家,除了专业人士,恐怕很多

科学家提出研究黑洞热力学拓扑性质新方法

近日,兰州大学物理科学与技术学院引力团队教授魏少文、刘玉孝与加拿大滑铁卢大学教授Robert B. Mann合作,利用Φ映射拓扑流理论研究了热力学参数空间中黑洞解的拓扑性质。将黑洞解本身看作一类特殊的拓扑缺陷后,构造了独立于黑洞内禀参数的拓扑数,提出了研究黑洞热力学拓扑性质的新方法,相关研

“硬核”物理成全民围观热点,张朝阳科普为何如此上头?

  时间是否存在起点?外星生命会不会抵达地球?  在7月份的3场直播中,“物理网红”张朝阳没有像往常一样边写边讲推演公式,而是与享誉国际学界的3位物理学者分别展开深层次对话,聊着貌似抽象的话题,内容却依然硬核:物质世界最基础的构成,黑洞合并的宇宙谜题,量子场论的前沿探索……  尽管对话中不乏“黎曼曲

科学家建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论

  一百年前,爱因斯坦通过推广狭义相对论而创立了广义相对论,建立起引力与时空几何的内在联系,成为二十世纪理论物理划时代的进展。另一方面,狭义相对论与量子力学作为二十世纪理论物理具有变革性的进展,它们的成功统一建立了相对论量子场论。量子场论作为描述微观世界的基本理论,成功地应用于电磁力、弱作用力和强作

做COD实验时空白值大为什么

看看你们蒸馏水是什么工艺制得的可能是蒸馏水的问题,可能含有一定的有机物或其他还原性物质,标定时加的蒸馏水不煮沸,消耗重铬酸钾很少,而空白时,著2个小时,消耗重铬酸钾多,就造成需要的硫酸亚铁铵偏少.

小鼠肺发育时空分子图谱绘制成功

近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员彭广敦团队同合作者运用高通量空间转录组技术,绘制出小鼠胚胎期主要阶段到出生后P0天的时空分子图谱,从而揭示了肺发育过程中的复杂调控机制。相关成果发表于《科学通报》(Science Bulletin)。哺乳动物肺的功能发育是一个复杂的过程,它依赖于多种细胞