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光子

指数 光子

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418 关系: 功函数加玛射线光分计动量基本粒子基本相互作用原子分子与光物理学原子光谱学原子理論原子谱线半导体南极瞬态脉冲天线反粒子反物质反重力叠加态叠氮甲烷可觀測宇宙史迈斯报告双缝实验中光子的动力学双极性晶体管受激发射参考系拖拽吸收 (光学)吸收光譜吸收截面吉爾伯特·路易斯坡印廷向量塞尔日·阿罗什塞曼效应多维空间大爆炸天体粒子物理学天线天然核反应堆天鵝座X-1天文學太初核合成太阳太阳帆太阳能电池太陽光度太陽核心宇宙学视界宇宙中微子背景輻射宇宙年表宇宙引力波背景辐射宇宙形成年表宇宙微波背景宇宙的年龄宇宙暴脹...導航波尼尔斯·玻尔居量反轉不确定性原理中华人民共和国科学技术部中子中微子中微子速度的测量中国科学院上海应用物理研究所中性流希格斯場希格斯玻色子的實驗探索希格斯机制布莱恩·葛林万有理论干涉 (物理学)广义相对论中的开普勒问题广义相对论的实验验证亚尔科夫斯基效应交易詮釋度量亨德里克·洛伦兹康普頓波長二十世紀的科學成就二次電子互补原理五星物語廣義相對論任宁格实验伊利澤-威德曼炸彈測試問題弦理論弱同位旋弱相互作用弗朗索瓦·恩格勒引力子引力光子引力波探测器使徒 (新世纪福音战士)彗尾彗星復合 (宇宙學)微通道板微波德拜模型保罗·狄拉克俄歇电子化学发光化學元素豐度分子储能方式分光光度法分析化学傑弗里·泰勒品質因子哈勃空间望远镜哈勃超深空再電離准分子激光全同粒子共轭体系共振增強多光子離子化光参量振荡器光子学光子糾纏光子气体光子晶体光子時期光学光学仪器光學史光學現象光學望遠鏡光導纖維光化学光分解作用光养生物光線追蹤光电二极管光电倍增管光电效应光鑷光致发光光致蒸發光致游離光離子化檢測儀光電工程光速光速可變理論光感測器克洛德·科昂-唐努德日倒易律BALDR FORCE玻爾-愛因斯坦之爭玻色子玻色–爱因斯坦凝聚現代物理學硫酸碰撞碰撞激發碳氮氧循環碘化钠磁場科学大纲空穴空间望远镜列表空气簇射穆斯堡尔谱学穆斯堡尔效应精细结构常数粒子列表粒子物理學粒子輻射粒子探测器索尔维会议紅移網路時間協定緊湊緲子線圈红外线经典统一场论经典电磁学罗曼·贾基夫羅伯特·布繞特热寂热释光热释光测年法热成像仪爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬生命元素生物组织光学窗口用於數學、科學和工程的希臘字母电子电子偶素电子俘获电子衍射电子排布电子束曝光电磁场电磁辐射电磁感应透明电离氢区电荷守恒定律物理学物理学史物理学的进化物理年鑑物理符號表物质牵引光束牛津大学狮子座流星雨狄拉克之海相片發射星雲發光二極管荧光光谱草酸铁钾萊曼α森林萊曼α斑點萤光素酶非彈性散射非經典光非輻射結合生命期表面等离极化激元表面物理学表面電漿子衰減係數行星状星云西弗西佛星系馬克士威方程組角分辨光電子能譜學观测者效应规范场论规范玻色子视觉系统视蛋白视杆细胞马克斯·普朗克高能加速器研究機構魯道夫·佩爾斯譜線變種天賦鲁米诺貝爾定理的實驗驗證質子﹣質子鏈反應質子治療質能等價费曼图超對稱粒子超光速超级神冈探测器超環面儀器路易·德布罗意黎曼球面軸子黑洞輻射層輕子輕子時期载流子辐射辐射度量学辐射能錫的同位素能级能量均分定理能量守恒定律舊量子論航天史鈀的同位素阿尔伯特·爱因斯坦阿尔伯特·爱因斯坦科学出版物列表赫兹薩克斯-瓦福效應薩特延德拉·納特·玻色薛定谔方程蓝琥珀锗酸铋膠子膨胀宇宙的未来重力微子重力紅移重复独立发现发明列表重子重子不對稱性量子力学量子力學入門量子力學的數學表述量子声学量子密鑰分發量子引力量子化量子光学量子科学实验卫星量子纏結量子生物学量子芝诺效应量子電動力學量子退相干量子擦除實驗量子效率量子態自发发射自发对称破缺自由空間自由流自發參量下轉換自旋自旋網路腔量子电动力学色荷色散关系苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应零點能量電子對湮滅電子倍增管電學史電弱交互作用電磁力電磁張量電磁極化子電磁波譜電荷電荷共軛宇稱電漿子雙光子吸收雙縫實驗透射电子显微镜透明耀变体虛粒子GW150914GZK極限H-αΠ介子Π介子偶素ΓΛCDM模型P-過程SN 1987ASPring-8W及Z玻色子WMAP冷斑點X(3872)X射線吸收光譜X射線爆發源X射线X射线天文学X射线光电子能谱学X射线晶体学YORP效應暴脹子暗電流极紫外辐射推遲時間恒星恆星結構核同质异能素核磁共振成像核聚变核裂变标准模型植村吉明機動戰士GUNDAM 00世界觀及設定次原子粒子正負電子對效應正電子正态分布氣輝氫原子光譜氯化亚汞泡利不相容原理波包波動力學波的传播波粒二象性泰勒-乌拉姆设计方案法布里-珀罗干涉仪游離輻射激发态激光激光二極管激波 (天文物理)木星環未解决的化学问题未解決的物理學問題本征激发有机太阳能电池有机化学常见缩写列表惠勒延迟选择实验惡魔果實成對產生戰爭機器 (遊戲)戴利偵測器星艦奇航記星际旅行用语列表斯涅尔定律无线电无质量粒子放射化学放射性感光细胞感光性感生放射性散粒噪声数量级 (数)托马斯·杨托马斯·杰斐逊国家加速器装置拉比周期拉曼效应态叠加原理普朗克-愛因斯坦關係式普朗克常数普朗克黑体辐射定律晶体学晶体场理论122017年6月 扩展索引 (368 更多) »

功函数

功函数(又称功函、逸出功,英语:Work function)是指要使一粒电子立即从固体表面中逸出,所必须提供的最小能量(通常以电子伏特为单位)。这里“立即”一词表示最终电子位置从原子尺度上远离表面但从宏观尺度上依然靠近固体。功函数不是材料体相的本征性质,更准确的说法应为材料表面的性质(比如表面暴露晶面情况和受污染程度)功函数是金属的重要属性。功函数的大小通常大概是金属自由原子电离能的二分之一。.

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加玛射线光分计

加瑪射線光分計(英文:Gamma ray spectrometer,縮寫:GRS)是一部議器,用來計算加瑪射線的密度對抗每一個光子能量的分配(或光學頻譜)。 G.

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动量

在古典力学裏,动量(momentum)是物体的质量和速度的乘積。例如,一輛快速移動的重型卡車擁有很大的動量。若要使這重型卡車從零速度加速到移動速度,需要使到很大的作用力;若要使重型卡車從移動速度減速到零速度也需要使到很大的作用力。假若卡車能夠輕一點或移動速度能夠慢一點,則它的動量也會小一點。 动量在国际单位制中的单位为kg m s^。有關动量的更精确的量度的内容,请参见本页的动量的现代定义部分。 一般而言,一个物体的动量指的是这个物体在它运动方向上保持运动的趋势。动量实际上是牛顿第一定律的一个推论。 动量是个矢量。 动量是一个守恒量,这表示为在一个封闭系统内动量的总和不可改变。在经典力学中,动量守恒暗含在牛顿定律中,但在狭义相对论中依然成立,(广义)动量在电动力学、量子力学、量子场论、广义相对论中也成立。 勒内·笛卡儿认为宇宙中总的“运动的量”是保持守恒的,这里所说的“运动的量”被理解为“物体大小和速度的乘积”——但这不宜被解读为现代动量定律的表达方式,因为笛卡尔并没有把“质量”这个概念与物体“重量”和“大小”之间的关系区分开来,更重要的是他认为速率(标量)而不是速度(向量)是守恒的。因此对于笛卡尔来说:一个移动的物体从另一个表面弹回来的时候,该物体的方向发生了改变但速率没有发生改变,运动的量应该没有发生改变。.

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基本粒子

在粒子物理学中,基本粒子是组成物质最基本的单位。其内部结构未知,所以也无法确认是否由其它更基本的粒子所组成 。随著物理学的不断发展,人类对物质构成的认知逐渐深入,因此基本粒子的定义随时间也有所变化。目前在标準模型理论的架构下,已知的基本粒子可以分为费米子(包含夸克和轻子)以及玻色子(包含规范玻色子和希格斯粒子)。由两个或更多基本粒子所组成的则称作复合粒子。 我们日常生活中的物质由原子所组成。过去原子被认為是基本粒子,原子(atom)这个词来自希腊语中「不可切分的」。直到约1910年以前,原子的存在与否仍存在争议,一些物理学家认為物质是由能量所组成,而分子不过是数学上的一种猜想。之后,原子核被发现是由质子和中子所构成。20世纪前、中期的基本粒子是指质子、中子、电子、光子和各种介子,这是当时人类所能探测的最小粒子。随著实验和量子场论的进展,发现质子、中子、介子发现是由更基本的夸克和胶子所组成。同时人类也陆续发现了性质和电子类似的一系列轻子,还有性质和光子、胶子类似的一系列规范玻色子。这些是现代的物理学所理解的基本粒子。.

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基本相互作用

基本相互作用(fundamental interaction),為物质间最基本的相互作用,常稱為自然界四力或宇宙基本力。迄今为止观察到的所有关于物质的物理现象,在物理學中都可借助这四种基本相互作用的机--得到描述和解释。 大统一理论認為:強相互作用、弱相互作用和电磁相互作用可以統一成一種相互作用,目前统一弱相互作用和電磁相互作用的电弱统一理论已經獲得實驗證實。.

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原子分子与光物理学

原子分子与光物理學是研究物质之间,或光与物质的相互作用, 其研究尺度約一至數個原子,能量尺度約幾個電子伏特。 这三个物理学的领域研究通常是紧密关联的。 原子分子与光物理學使用经典物理学、半经典物理学、与量子物理学的研究方法。 通常情況下,此理論的應用包含原子发射或吸收光子、激发态原子和分子的电磁辐射和散射,光谱分析,激光和激微波的产生,以及对物质光学性质的研究。.

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原子光谱学

原子光谱学(Atomic spectroscopy)是研究原子吸收和发射的电磁辐射的学科。由于每一种元素都具有独特(鲜明特征的)的光谱,所以应用原子光谱,特别是电磁光谱或质谱来测定物质的元素组成。它可以通过雾化源或所使用的光谱类型进行区分。在后一种情况下,主要是根据光谱和质谱进行区分。质谱法通常显示出更好的分析性能,但也显得更复杂。这种复杂性意味着更高的购买成本,更高的运营成本,更多的运营商培训以及可能缺乏更多的组件。因为光谱法通常比较便宜,并且具有适用于许多任务的优良性能,所以在通常情况下,原子吸收光谱仪是最常销售和使用的分析装置之一。林美荣,张包铮《原子光谱学导论》,北京市科学出.

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原子理論

原子理论(Atomic theory)是物理学与化学中有关物质本质的科学理论。与物质无限可分的概念相反,依据原子理论,物质是由一个个离散单元原子所构成。 原子起初是自然哲学中的概念。西方对于原子的称呼来自于古希腊语的ατομος(意为“不可分割的”)。而中文中,原子早前的译名“莫破”也来源于此 。原子这一概念由于与基督教教义抵触一度被弃置,直到近代才被重拾。 18世纪末,在化学领域里,人們发现物质在化学变化过程中一系列可確切描述的规律。這为原子理论成为一个科学理论提供了实验依据。19世纪初,道尔顿提出了他的原子理论来解释化学中的现象。而有关原子是否真实存在的争论,直到20世纪初爱因斯坦从分子运动论角度解释布朗运动,并得到实验验证后,才真正得到肯定答案。 19世纪末至20世纪初,物理学家通过一系列与电磁学和放射性有关的实验发现,原本认为“不可分割”的原子实际上是由一系列的亚原子粒子(主要有电子、质子和中子)构成的,而这些粒子可以各自独立存在。由于原子被发现是可分的,物理学家随即引入了一个新术语“基本粒子”以描述原子各个组分。20世纪上半叶,伴随着对于原子结构认识的深入以及物理学界的量子革命,现代原子理论模型被逐步建立起来。.

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原子谱线

物理学中,原子谱线是指原子内部电子跃迁形成的谱线,可分为两类:.

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半导体

半导体(Semiconductor)是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。 材料的导电性是由导带中含有的电子数量决定。当电子从价带获得能量而跳跃至导电带时,电子就可以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料其导电带与价电带之间的能隙非常小,在室温下电子很容易获得能量而跳跃至导电带而导电,而绝缘材料则因为能隙很大(通常大于9电子伏特),电子很难跳跃至导电带,所以无法导电。 一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特,介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发,或是改变其能隙之间距,此材料就能导电。 半导体通过电子传导或電洞傳导的方式传输电流。电子传导的方式与铜线中电流的流动类似,即在电场作用下高度电离的原子将多余的电子向着负离子化程度比较低的方向传递。電洞导电则是指在正离子化的材料中,原子核外由于电子缺失形成的“空穴”,在电场作用下,空穴被少数的电子补入而造成空穴移动所形成的电流(一般称为正电流)。 材料中载流子(carrier)的数量对半导体的导电特性极为重要。这可以通过在半导体中有选择的加入其他“杂质”(IIIA、VA族元素)来控制。如果我們在純矽中摻雜(doping)少許的砷或磷(最外層有5個電子),就會多出1個自由電子,這樣就形成N型半導體;如果我們在純矽中摻入少許的硼(最外層有3個電子),就反而少了1個電子,而形成一個電洞(hole),這樣就形成P型半導體(少了1個帶負電荷的原子,可視為多了1個正電荷)。.

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南极瞬态脉冲天线

南極脈衝瞬態天線(Antarctic Impulsive Transient Antenna;ANITA)实验被设计来探究宇宙高能中微子,其方式为探测他们与南极冰层的交互作用发射出的无线电脉冲。这将用到一个由32个无线电天线组成的阵列(布置成圆柱形,半径约为3米,高度约为5米),再以一个氦气球悬挂到大约35000米的高空。 该中微子的能级是 1018 eV, 是由阿斯卡莱恩效应而产生无线电脉冲。这些高能宇宙中微子产生于超高能宇宙射线和宇宙背景辐射的光子间的交互作用,该观点被广泛接受。该实验希望可以揭示那些宇宙射线的起源。.

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反粒子

反粒子是相对于正常粒子而言的,它们的质量、寿命、自旋都与正常粒子相同,但是所有的内部相加性量子数(比如电荷、重子数、奇异数等)都与正常粒子大小相同、符号相反。有一些粒子的所有内部相加性量子数都为0,这样的粒子叫做纯中性粒子,反粒子就是它本身,比如光子、π0介子等。并不是粒子物理学中的每种粒子都有这种意义上的反粒子,中微子就没有反粒子,反微中子的定义与此不同。 反粒子的概念首先是1928年由英国物理学家狄拉克在他的空穴理论中提出的。1932年在宇宙射线中发现了正电子,证实了狄拉克的预言。1956年美国物理学家歐文·張伯倫(Owen Chamberlain)在劳伦斯-伯克利国家实验室发现了反质子。进一步的研究发现,狄拉克的空穴理论对玻色子不适用,因而不能解释所有的粒子和反粒子。根据量子场论,粒子被看作是场的激发态,而反粒子就是这种激发态对应的复共轭激发态。 如果反粒子按照通常粒子那样结合起来就形成了反原子。由反原子构成的物质就是反物质。.

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反物质

在粒子物理學裡,反物質(英语:antimatter)是反粒子概念的延伸,反物質是由反粒子構成的,如同普通物質是由普通粒子所构成的。例如一顆反質子和一顆反電子〈正電子〉能形成一個反氫原子,如同電子和質子形成一般物質的氫原子。此外,物質與反物質的結合,會如同粒子與反粒子結合一般,導致兩者湮滅,且因而釋放出高能光子(伽瑪射線)或是其他能量較低的正反粒子對。正反物質湮滅所造成的粒子,賦予的動能等同於原始正反物質對的動能,加上原物質靜止質量與生成粒子靜質量的差,後者通常佔大部分。(愛因斯坦相對論指出,質量與能量是等價的。) 反物質無法在自然界找到,除非是在稍縱即逝的少量存在(例如因放射衰變或宇宙射線等現象)。這是由於反物質若非存在於像物理實驗室的人工環境下,則無可避免地隨即與自然界的物質發生碰觸並湮滅。反粒子和一些穩定的反物質(例如反氫)可以人工製造出極少量,但卻不足以達到可對這些物質驗證其理論性的程度。 在科學與科幻領域,都有很大的疑問關於為何所見的宇宙很明顯地幾乎充滿了物質、是否有其他地方幾乎充滿了反物質,以及是否能夠駕馭反物質,但在現今可見的宇宙範圍中,明顯的正反物質不對稱性成了物理的最大難題之一。許多可能的物理過程都是在探究重子時所發現。.

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反重力

反重力一詞常見於宇宙論和星體動力學。該詞的概念是希望能创造一个物体或者空间,可以不受重力影响。它并不是指一種失重狀態,例如自由落體或衛星運行,也不是指用別的力來平衡萬有引力,例如用電磁力或空氣動力;反重力的基础缘由是指透过一种科技的干预,让反重力的物体或者空间可以使引力场不复存在或者不会对物体或空间造成影响。反重力一般会在科学幻想中提及,特别是在航天器推进这一内容中。这种概念首次在赫伯特·乔治·威尔斯的科幻作品《月球上最早的人类》中出现,从此反重力成为幻想科技中最受欢迎的部分。 在人类首个数学化描述引力的文献:牛顿万有引力定律中,引力被描述成未知介质传递的外力。然而,在20世纪早期,牛顿的模型被更普遍和完整描述的广义相对论所替代。在广义相对论中,引力不是传统意义上的力,是空间维度自身的一种特征。这种几何算法通常情况下会产生互相吸引的「力量」。在广义相对论的范围裡,反重力是非常不可能的,除非在非自然状况下,但即使如此,反重力同样不太可能產生。 量子力学将重力设定为能够传递力量并且无质量的基本粒子引力子,有没有可能创造或消灭重力是不确定的。 “反重力”通常指被看作能够反转重力的设备,即使通过其他方式达到这个目的,例如:依靠电磁场运行的“飘升机”.

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叠加态

叠加态,或称叠加状态(superposition state),是指一个量子系统的几个量子态归一化线性组合后得到的状态。.

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叠氮甲烷

叠氮甲烷(CH3N3)是烷基叠氮化物的一种,它们都属于叠氮酸的共价型衍生物。叠氮甲烷是一种直线型分子。根据共振式,中间的氮原子的两对成键电子显然是直线形排列的,但与甲基相连的氮原子却有三对孤对电子:H3C-N.

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可觀測宇宙

可观测宇宙(observable universe)是一个以观测者作为中心的球体空间,小得足以让观测者观测到该范围内的物体,也就是说物体发出的光有足够时间到达观测者。截至2013年對宇宙年齡最精確的估計是年。 但由於宇宙的膨脹,可觀測宇宙的半徑並不是固定的138億光年,人類所觀測的古老天體當前的距離比起其原先的位置要遙遠得多(以固有距離(proper distance)來衡量,固有距離在現在的時點和同移距離是相等的)。 现在推测可观测宇宙半径约为465亿光年,直径约为930亿光年。 根據宇宙學原理,從任何方向到可觀測宇宙邊緣的距離大致是相等的。 “可观测”在这个意义上与现代科技是否容许我们探测到物体发出的辐射无关,而是指物体发出的光线或其他辐射可能到达观测者。实际上,我们最远只能观测到宇宙从不透明变为透明的临界最后散射面(surface of last scattering),但在未來的技術下,我们有可能觀測到更古老的宇宙中微子背景輻射,甚至可能能够从重力波的探测推断这个时间之前的信息。有時候天體物理學家將「可視宇宙」(visible universe)和「可觀測宇宙」相區分,前者只包括了再復合時期以來的信息而後者則包括了自宇宙膨脹(傳統宇宙學的大爆炸及現代宇宙學的暴脹時期結束)以來發出的信息。經過計算,到CMBR粒子的同移距離(可視宇宙的半徑)大約為140億秒差距(約457億光年),而到可觀測宇宙邊緣的同移距離大約為143億秒差距(約466億光年),大約比前者大2%。.

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史迈斯报告

《史迈斯报告》(Smyth Report)是美国物理学家亨利·德沃尔夫·史迈斯为曼哈顿计划所撰写的组织沿革报告。曼哈顿计划是盟军在第二次世界大战期间的原子弹研发计划。该报告的全称为《原子能的军事用途的方法发展总报告》(A General Account of the Development of Methods of Using Atomic Energy for Military Purposes)。1945年8月6日及9日的广岛、长崎原子弹爆炸事件才过去了几天,报告便于8月12日出版。 史迈斯受曼哈顿计划的负责人格罗夫斯少将的委托而撰写了《史迈斯报告》。这份报告是第一份官方出版、关于原子弹的发展和其基本物理原理的报告。同时,人们也依据这份报告来确定哪些机密已经得到解禁——报告谈及的任何内容都可以公开自由地讨论。因此,报告中的大量的核物理基础理论知识都是早在科学界就已经广为人知,或者可以利用现有知识轻松地推导出来。而报告对于化学、冶炼、军械等方面的细节则一概没有透漏。这最终会误导人们以为曼哈顿计划只和物理学有关系。 《史迈斯报告》在头八版中售出了几近127,000份,并登上了《纽约时报》1945年10月中旬至1946年1月下旬的畅销书榜。该报告已经被翻译成至少40多种语言。.

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双缝实验中光子的动力学

双缝实验中光子的动力学描述了在双缝实验中,经典电磁波和其量子化的对应物——光子之间的关系。表面上,只要将经典场解释为光子的几率幅,光子的动力学似乎就能用经典的麦克斯韦方程组完全描述。然而,这种解释充满疏漏,并最终会导致矛盾的结论。也就是说,我们不能将电磁场看作是光子的波函数。主要原因在於,电磁场是物理实在的并且是可观测的;而从原理上说(即不管使用什么仪器),满足薛定谔方程的波函数都不是可观测量。从而,电磁场是一种物理实在的可观测场,而不仅仅代表了对振幅取模平方所对应的在某处找到光子的几率。而光子的波函数是否可定义,仍然是一个悬而未决的问题。.

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双极性晶体管

双极性電晶體(bipolar transistor),全称双极性结型晶体管(bipolar junction transistor, BJT),俗称三极管,是一种具有三个终端的电子器件。双极性晶体管是电子学历史上具有革命意义的一项发明,其发明者威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布喇顿被授予1956年的诺贝尔物理学奖。 这种晶体管的工作,同时涉及电子和空穴两种载流子的流动,因此它被称为双极性的,所以也稱雙極性載子電晶體。这种工作方式与诸如场效应管的单极性晶体管不同,后者的工作方式仅涉及单一种类载流子的漂移作用。两种不同掺杂物聚集区域之间的边界由PN结形成。 双极性晶体管由三部分掺杂程度不同的半导体制成,晶体管中的电荷流动主要是由于载流子在PN结处的扩散作用和漂移运动。以NPN電晶體為例,按照设计,高掺杂的发射极区域的电子,通过扩散作用运动到基极。在基极区域,空穴为多数载流子,而电子少数载流子。由于基极区域很薄,这些电子又通过漂移运动到达集电极,从而形成集电极电流,因此双极性晶体管被归到少数载流子设备。 双极性晶体管能够放大信号,并且具有较好的功率控制、高速工作以及耐久能力,,所以它常被用来构成放大器电路,或驱动扬声器、电动机等设备,并被广泛地应用于航空航天工程、医疗器械和机器人等应用产品中。 通斷(傳遞訊號)時的雙極晶體管表現出一些延遲特性。大多數晶體管,尤其是功率晶體管,具有長的儲存時間,限制操作處理器的最高頻率。一種方法用於減少該存儲時間是使用Baker clamp。.

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受激发射

受激发射(Stimulated emission)是雷射的主要光源。受激发射的光放大(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)縮寫就是“LASER”。受激发射概念是由阿尔伯特·爱因斯坦在他1917年發表的論文《關於輻射的量子理論》中提出的;大約10年後,英國著名物理學家、劍橋大學教授保羅·狄拉克首次實驗證明受激发射的存在。.

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参考系拖拽

爱因斯坦的广义相对论预言了处于转动状态的质量会对其周围的时空产生拖拽的现象,这种现象被称作参考系拖拽(英文:Frame-dragging)或惯性系拖拽(英文:Inertial frame dragging)。因转动而产生的参考系拖拽的相应理论最早由奧地利物理学家與於1918年通过广义相对论推导出,因此参考系拖拽也常常被叫做冷澤-提爾苓效應(Lense-Thirring Effect)。冷澤與提爾苓预言物体的转动会导致其周围时空参考系的改变,从而使周围物体的位置和牛顿力学下的经典结果产生偏差。不过理论预言这种偏差将非常之小,大约只有几万亿分之一。想要在实验中观测到这种现象,需要对大质量的旋转物体(例如行星或恒星)使用高灵敏度的仪器进行探测,例如围绕地球公转的人造卫星轨道会因地球自转而产生细微的变化。更一般的,这种由加速质量而产生的引力场变化可以归结到引力磁学的研究领域。.

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吸收 (光学)

吸收,在物理學上是光子的能量由另一個物體,通常是原子的電子,擁有的過程,因此電磁能會轉換成為其它的形式,例如熱能。波傳導的過程中,光線的吸收通常稱為衰減。例如,一個原子的價電子在兩個不同能階之間轉換,在這個過程中光子將被摧毀,被吸收的能量會以輻射能或熱能的形式再釋放出來。雖然在某些情況下 (通常是光學中),介質會因為穿過的波強度和飽和吸收 (或非線性吸收)發生時會改變它透明度,但通常情況下,波的吸收與強度無關 (線性吸收)。.

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吸收光譜

吸收光譜是材料在某一些頻率上對電磁輻射的吸收事件所呈現的比率。實際上,吸收光譜是與發射光譜相對的。 每一種化學元素都會在幾個對應於能階軌道的特定波長上產生吸收線,因此吸收譜線可以用來鑑定氣體或液體中所含的元素。這種方法也可以用在不可能直接去測量的恆星和其他的氣體上出現的現象。.

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吸收截面

吸收截面指某種物質對不同波長的光(或能量,光的波長愈短表示光的能量越大。)的吸收率。更一般地,術語"截面"被用於物理學量化某一特定的粒子与粒子相互作用的概率,例如,散射,電磁波吸收等(注意,在這種情況下,光被描述為由粒子,即光子组成)。 吸收截面的符號為σ,公式為: \frac.

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吉爾伯特·路易斯

吉爾伯特·路易斯(Gilbert Lewis,英国皇家学会外籍院士)是一位美國物理化學家,以路易斯結構表示法而知名,這是一種用來表達分子上電子分布的結構圖。此外,他也是化學熱力學的建立者之一。並且於1926年,創造了「光子」(photon)一詞,用以表示輻射能的最小單位。路易斯成功地为热力学,光化学,和同位素分离做出了贡献,也因其酸和碱的概念而闻名。.

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坡印廷向量

坡印廷向量(Poynting vector),亦称能流密度矢量,其方向為電磁能傳遞方向,大小為能流密度(单位面积的能量传输速率)。坡印廷矢量的SI单位是瓦特每平方米(W/m2)。它是以其发現者约翰·亨利·坡印廷來命名的。奧利弗·黑維塞 和尼科莱·乌诺夫亦獨立發現所謂的坡印廷向量。.

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塞尔日·阿罗什

塞尔日·阿罗什(Serge Haroche,),法国物理学家、法兰西学院院士,美国国家科学院外籍院士,巴黎高等师范学院教授。他的博士论文导师是1997年诺贝尔物理学奖得主克洛德·科昂-唐努德日。 2012年,因为研究能够量度和操控个体量子系统的突破性实验方法,阿罗什与美国物理学家戴维·瓦恩兰共同荣获诺贝尔物理学奖。.

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塞曼效应

塞曼效应(Zeeman effect),在原子物理学和化学中的光谱分析里是指原子的光谱线在外磁场中出现分裂的现象,是1896年由荷兰物理学家彼得·塞曼譯註发现的,随后荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹在理论上解释了谱线分裂成3条的原因。这种现象称为“塞曼效应”。进一步的研究发现,很多原子的光谱在磁场中的分裂情况非常复杂,称为反常塞曼效应(anomalous Zeeman effect)譯註。完整解释塞曼效应需要用到量子力学,电子的轨道磁矩和自旋磁矩耦合成总磁矩,并且空间取向是量子化的,磁场作用下的附加能量不同,引起能级分裂。在外磁场中,总自旋为零的原子表现出正常塞曼效应,总自旋不为零的原子表现出反常塞曼效应。塞曼效应是继1845年法拉第效应和1875年克尔效应之后发现的第三个磁场对光有影响的实例。塞曼效应证实了原子磁矩的空间量子化,为研究原子结构提供了重要途径,被认为是19世纪末20世纪初物理学最重要的发现之一。利用塞曼效应可以测量电子的荷质比。在天体物理中,塞曼效应可以用来测量天体的磁场。塞曼效應也在核磁共振頻譜學、電子自旋共振頻譜學、磁振造影以及穆斯堡尔谱学方面有重要的應用。.

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多维空间

多维空间,是指由4条或者更多条维度组成的空间。.

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大爆炸

--又稱大--靂(Big Bang),是描述宇宙的源起與演化的宇宙學模型,这一模型得到了当今科学研究和觀測最廣泛且最精確的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的。根据2015年普朗克卫星所得到的最佳观测结果,宇宙大爆炸距今137.99 ± 0.21亿年,并经过不断的到达今天的状态。 大爆炸这一模型的框架基于爱因斯坦的广义相对论,又在场方程的求解上作出了一定的简化(例如宇宙學原理假设空间的和各向同性)。1922年,苏联物理学家亚历山大·弗里德曼用广义相对论描述了流体,从而给出了这一模型的场方程。1929年,美国物理学家埃德温·哈勃通过观测发现,从地球到达遥远星系的距离正比于这些星系的红移,从而推导出宇宙膨胀的观点。1927年时勒梅特通过求解弗里德曼方程已经在理论上提出了同样的观点,这个解后来被称作弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规。哈勃的观测表明,所有遥远的星系和星系团在视線速度上都在远离我们这一观察点,并且距离越远退行视速度越大 。如果当前星系和星团间彼此的距离在不断增大,则说明它们在过去曾经距离很近。从这一观点物理学家进一步推测:在过去宇宙曾经处于一个密度极高且温度极高的状态,大型粒子加速器在类似条件下所进行的实验结果则有力地支持了这一理论。然而,由于当前技术原因,粒子加速器所能达到的高能范围还十分有限,因而到目前为止,还没有证据能够直接或间接描述膨胀初始的极短时间内的宇宙状态。从而,大爆炸理论还无法对宇宙的初始状态作出任何描述和解释,事实上它所能描述并解释的是宇宙在初始状态之后的演化图景。当前所观测到的宇宙中氢元素的丰度,和理论所预言的宇宙早期快速膨胀并冷却过程中,最初的几分钟内通过核反应所形成的这些元素的理论丰度值非常接近,定性并定量描述宇宙早期形成的氢元素丰度的理论被称作太初核合成。 大爆炸一词首先是由英国天文学家弗雷德·霍伊尔所采用的。霍伊尔是与大爆炸对立的宇宙学模型——穩態學說的倡导者,他在1949年3月BBC的一次广播节目中将勒梅特等人的理论称作“这个大爆炸的观点”。虽然有很多通俗轶事记录霍伊尔这样讲是出于讽刺,但霍伊尔本人明确否认了这一点,他声称这只是为了着重说明这两个模型的显著不同之处。霍伊尔后来为恒星核合成的研究做出了重要贡献,这是恒星内部通过核反应利用氢元素制造出某些重元素的途径。1964年发现的宇宙微波背景辐射是支持大爆炸确实发生的重要证据,特别是当测得其频谱从而绘制出它的黑体辐射曲线之后,大多数科学家都开始相信大爆炸理论了。.

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天体粒子物理学

粒子天文物理學是粒子物理學的一个分支,研究基本粒子的天文学的起源及其与有关的天体物理学和宇宙学。这是一个新兴的的交叉领域研究,包含粒子物理学,天文学,天体物理,探测器物理,相对论,固体物理,和宇宙学。因为中微子振荡发现的部分激励,自2000年初,这个领域在理论和实验上经历了快速的发展。.

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天线

天线是一种用来发射或接收无线电波的設備,广泛而言為电磁波的电子元件。天线应用于广播和电视、点对点无线电通訊、雷达和太空探索等系统。天线通常在空气和外层空间中工作,也可以在水下运行,甚至在某些频率下工作于土壤和岩石之中。 从物理学上讲,天线是一个或多个导体的组合,由它可因施加的時变电压或時变电流而产生辐射的电磁场,或者可以将它放置在电磁场中,由于场的感应而在天线内部产生時变电流并在其终端产生時变电压。.

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天然核反应堆

天然核反应堆是指在铀矿层中发现的铀的同位素能够在过去自然发生自持核連鎖反應的一种现象。1956年日裔美籍物理学家预言了在某种条件下存在天然核反应堆的可能性。这种现象由法国物理学家(Francis Perrin)于1972年在非洲加蓬的奥克洛发现。发现的天然核反应堆的自然条件与预言非常相似。 奥克洛是目前世界上唯一已知的曾經自然发生自持的核連鎖反應的地方,共有16处。从大约20亿年以前开始反应,断断续续反应几十万年,在此期间平均输出功率为100千瓦。.

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天鵝座X-1

天鵝座X-1(簡稱Cyg X-1)是一個银河系内位于天鵝座的双星系统,是著名的X射線源。它在1964年的一次火箭彈道飛行時被發現,是從地球觀測最強的X射綫源之一,其頂峰X射綫通量為2.3 Wm−2Hz−1。天鵝座X-1是最先被廣泛承認為黑洞的候選星體,也是同類星體中最受研究關注的。現在估計其質量為太陽質量的8.7倍,而其密度之高使黑洞成爲唯一一種解釋。如果如此,它的事件視界半徑約為26公里。 天鵝座X-1屬於一個高質量X射線雙星系統,其距離太陽大約6,070光年,另一成員為一顆超巨星變星,編號為HDE 226868。兩者相互圍繞公轉,距離為0.2天文單位,即地球和太陽間距離的20%。該星的星風為X射綫源的吸積盤提供物質。盤的内部溫度達到幾百萬K,因此輻射出X射綫。兩條垂直于吸積盤的相對論性噴流將被吸進的物質噴射出星際空間。 這個系統可能屬於一個名為天鵝座OB3的星協,意味著天鵝座X-1的年齡超過500萬年,並源于一顆質量大於40個太陽質量的原星。這顆原星的大部分質量都散失了,很可能是以星風的形式。如果該星以超新星的形式爆炸,則其威力足以將剩餘物質噴射出這個系統。因此它可能直接坍縮成一個黑洞。 物理學家史蒂芬·霍金和基普·索恩曾拿天鵝座X-1作了一場科學的賭局。當中霍金賭天鵝座X-1不是一顆黑洞。1990年霍金讓步,因爲觀測證據顯示這個系統中存在著引力奇點。.

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天文學

天文學是一門自然科學,它運用數學、物理和化學等方法來解釋宇宙間的天體,包括行星、衛星、彗星、恆星、星系等等,以及各種現象,如超新星爆炸、伽瑪射線暴、宇宙微波背景輻射等等。廣義地來說,任何源自地球大氣層以外的現象都屬於天文學的研究範圍。物理宇宙學與天文學密切相關,但它把宇宙視為一個整體來研究。 天文學有著遠古的歷史。自有文字記載起,巴比倫、古希臘、印度、古埃及、努比亞、伊朗、中國、瑪雅以及許多古代美洲文明就有對夜空做詳盡的觀測記錄。天文學在歷史上還涉及到天體測量學、天文航海、觀測天文學和曆法的制訂,今天則一般與天體物理學同義。 到了20世紀,天文學逐漸分為觀測天文學與理論天文學兩個分支。觀測天文學以取得天體的觀測數據為主,再以基本物理原理加以分析;理論天文學則開發用於分析天體現象的電腦模型和分析模型。兩者相輔相成,理論可解釋觀測結果,觀測結果可證實理論。 與不少現代科學範疇不同的是,天文學仍舊有比較活躍的業餘社群。業餘天文學家對天文學的發展有著重要的作用,特別是在發現和觀察彗星等短暫的天文現象上。 http://www.sydneyobservatory.com.au/ Official Web Site of the Sydney Observatory Astronomy (from the Greek ἀστρονομία from ἄστρον astron, "star" and -νομία -nomia from νόμος nomos, "law" or "culture") means "law of the stars" (or "culture of the stars" depending on the translation).

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太初核合成

太初核合成(BBN)是物理宇宙學的一個概念,指宇宙在早期階段產生H-1(最常見,也是最輕的氫同位素,只有單獨的一個質子)之外原子核的過程。太初核合成在大霹靂之後只經歷了幾分鐘,相信與一些較重的同位素的形成,如氘(H-2或D)、氦的同位素(He-3和He-4)、鋰的同位素(Li-6和Li-7)的形成有密切的關係。除了這些穩定的原子核之外,還有一些不穩定的放射性同位素在太初核合成之際也形成了:氚(H-3)、鈹(Be-7和Be-8)。這些不穩定的同位素不是蛻變就是融合成前述其它的穩定同位素。(所有這些原子核通常表示為NX,此處X.

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太阳

太陽或日是位於太陽系中心的恆星,它幾乎是熱電漿與磁場交織著的一個理想球體。其直徑大約是1,392,000(1.392)公里,相當於地球直徑的109倍;質量大約是2千克(地球的333,000倍),約佔太陽系總質量的99.86% ,同時也是27,173,913.04347826(約2697.3萬)倍的月球質量。 从化學組成来看,太陽質量的大約四分之三是氫,剩下的幾乎都是氦,包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質量少於2% 。 太陽的恆星光譜分類為G型主序星(G2V)。雖然它以肉眼來看是白色的,但因為在可见光的頻譜中以黃綠色的部分最為強烈,從地球表面觀看時,大氣層的散射使天空成為藍色,所以它呈現黃色,因而被非正式地稱為“黃矮星” 。 光譜分類標示中的G2表示其表面溫度大約是5778K(5505°C),V则表示太陽像其他大多數的恆星一樣,是一顆主序星,它的能量來自於氫融合成氦的核融合反應。太陽的核心每秒鐘聚变6.2億噸的氫。太陽一度被天文學家認為是一顆微小平凡的恆星,但因為銀河系內大部分的恆星都是紅矮星,現在認為太陽比85%的恆星都要明亮。太陽的絕對星等是 +4.83,但是由于其非常靠近地球,因此从地球上看来,它是天空中最亮的天體,視星等達到−26.74。太陽高溫的日冕持續的向太空中拓展,創造的太陽風延伸到100天文單位遠的日球層頂。這個太陽風形成的“氣泡”稱為太陽圈,是太陽系中最大的連續結構。 太陽目前正在穿越銀河系內部邊緣獵戶臂的本地泡區中的本星際雲。在距離地球17光年的距離內有50顆最鄰近的恆星系(最接近的一顆是紅矮星,被稱為比鄰星,距太阳大約4.2光年),太陽的質量在這些恆星中排在第四。 太陽在距離銀河中心24,000至26,000光年的距離上繞著銀河公轉,從銀河北極鳥瞰,太陽沿順時針軌道運行,大約2.25億至2.5億年遶行一周。由於銀河系在宇宙微波背景輻射(CMB)中以550公里/秒的速度朝向長蛇座的方向運動,这两个速度合成之后,太陽相對於CMB的速度是370公里/秒,朝向巨爵座或獅子座的方向運動。 地球圍繞太陽公轉的軌道是橢圓形的,每年1月離太陽最近(稱為近日點),7月最遠(稱為遠日點),平均距離是1.496億公里(天文学上稱這個距離為1天文單位) 。以平均距離算,光從太陽到地球大約需要经过8分19秒。太陽光中的能量通过光合作用等方式支持着地球上所有生物的生长 ,也支配了地球的氣候和天氣。人类從史前時代就一直認為太陽對地球有巨大影響,有許多文化將太陽當成神来崇拜。人类對太陽的正確科學認識進展得很慢,直到19世紀初期,傑出的科學家才對太陽的物質組成和能量來源有了一點認識。直至今日,人类对太阳的理解一直在不断进展中,还有大量有关太陽活动机制方面的未解之謎等待着人们来破解。 現今,太陽自恆星育嬰室誕生以來已經45億歲了,而現有的燃料預計還可以燃燒50億年之久。.

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太阳帆

太陽帆(也稱為光帆,特別是它使用來自於太陽以外的光源時)是使用巨大的薄膜鏡片,以太陽的輻射壓做為太空船推進力的一種計畫。輻射壓不僅非常小,而且與太陽距離的平方成反比,但不同於火箭的是,太陽帆不需要燃料。推進力雖然很小,但是只要太陽繼續照耀著,太陽帆就能繼續運作。 太陽能集熱器、溫度控制面板和陽光下的樹蔭都可以視為特殊的太陽帆,太陽帆可以幫助在軌道上的太空船調整飛行姿態或是對軌道做少量的修正而無須耗費燃料,而用別的方法都必須消耗燃料才能操縱或控制飛行姿態。已經有一些小規模的,為特定目的建造的太陽帆被嘗試過。一些無人太空船,像先鋒10號,曾經成功的以這些技術延長了產品使用的期限。 太陽帆的科學性已經有良好的証明,但是處理大型太陽帆的技術仍未成熟,使得任務規劃者不願意貿然的投資下數以百萬計的預算去開發太陽帆的操控結構。這種輕忽的心態使一些熱心的民間機構試圖私下發展,例如宇宙1號的計畫。 太陽帆的觀念是17世紀德國的天文學家开普勒最早提出的 ,在1920年待後期,福祿貝爾·占德經過近十年的淬練才再度提出此一觀念。.

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太阳能电池

太阳能电池(亦称太阳能芯片或光电池)是一种將太阳光通过光生伏打效应轉成電能的裝置。 在常見的半導體太陽能電池中,透過適當的能階設計,便可有效的吸收太陽所發出的光,並產生電壓與電流。這種現象又被称为太阳能光伏。 太阳能发电是一种可再生的环保发电方式,其发电过程中不会产生二氧化碳等溫室气体,因此不会对环境造成污染;但太阳能电池板的生产过程会排放大量有毒废水。按照制作材料分为硅基半导体电池、CdTe薄膜电池、薄膜电池、染料敏化薄膜电池、有机材料电池等。其中硅电池又分为单晶硅电池、多晶硅电池和无定形体硅薄膜电池等。对于太阳能电池来说最重要的参数是转换效率,目前在实验室所研發的硅基太阳能电池中(並非),单晶硅电池效率为25.0%,多晶硅电池效率为20.4%,CIGS薄膜电池效率达19.8%,CdTe薄膜电池效率达19.6%,非晶硅(无定形硅)薄膜电池的效率为10.1%。.

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太陽光度

太陽光度,L_\bigodot,是天文學家習慣用於計量恆星光度(輻射光子的能力)的單位。 它相當於太陽的光度,其值為3.827 × 1026 瓦特,或是, 3.827 × 1033爾格/秒。如果把太阳辐射的中微子也当做电磁辐射的话,该值稍大一点,为3.939 瓦特 (等于4.382 kg/s 或 2.107 M☉/d).

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太陽核心

太陽核心被認為是由中心點至0.2太陽半徑的區域,是太陽系內溫度最高的地方。它的密度高達150,000 kg/m³(是地球上水的密度的150倍),溫度則為15,000,000K(對比於太陽表面的溫度大約是6,000K)。.

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宇宙学视界

宇宙学视界是指能够接收信息的可测量距离。这种对观测的限制来源于广义相对论,和宇宙学标准模型。宇宙学视界界定了我们可观测宇宙的范围。本文将解释宇宙学上的几种不同的视界的定义。本文中所用的距离单位是千秒差距(kpc)或百万秒差距(Mpc)。.

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宇宙中微子背景輻射

宇宙中微子背景輻射是由大爆炸產生的中微子構成的背景輻射。與宇宙微波背景輻射類似,它們都是大爆炸的餘暉。這些中微子有時又稱作“殘留中微子”。 宇宙微波背景輻射始于宇宙誕生后379,000年,而宇宙中微子背景輻射則起始于宇宙誕生后2秒鐘。据估計,宇宙中微子背景輻射的溫度大概為;每立方釐米宇宙空間就有大約300個殘留中微子存在,但因爲低能量中微子和正常物質僅有極其微弱的相互作用,宇宙中微子背景輻射極難檢測,也許永遠無法直接觀測。但是有大量間接證據表明,宇宙中微子背景輻射的確存在。.

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宇宙年表

宇宙年代學,或宇宙年表依據大爆炸宇宙論描述宇宙的歷史和未來,目前的宇宙如何由普朗克時期隨著時間演化的科學模式,使用宇宙的共動坐標系時間參數。宇宙膨脹的模型即是所知的大爆炸,在2015年,估計開始於137.99 ±0.21億年前 。為了方便,將宇宙的演化分成三個階段。.

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宇宙引力波背景辐射

宇宙引力波背景辐射是宇宙引力波的背景辐射。在宇宙中的電子與質子未結合在一起時,宇宙中的粒子呈現電漿態,所以還沒有光子的形成,因此無法用各種觀測射線的望遠鏡來觀察,而透過觀測重力波,可以了解古老的宇宙引力波的分佈。.

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宇宙形成年表

這是宇宙從137.99±0.21億年的大爆炸和隨後演化與形成到現在的時間表。時間的量度是從大爆炸的那一刻開始。.

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宇宙微波背景

宇宙微波背景(英语:Cosmic Microwave Background,简称CMB,又稱3K背景輻射)是宇宙學中“大爆炸”遺留下來的熱輻射。在早期的文獻中,「宇宙微波背景」稱為「宇宙微波背景輻射」(CMBR)或「遺留輻射」,是一種充滿整個宇宙的電磁輻射。特徵和絕對溫標2.725K的黑體輻射相同。頻率屬於微波範圍。宇宙微波背景是宇宙背景輻射之一,為觀測宇宙學的基礎,因其為宇宙中最古老的光,可追溯至再復合時期。利用傳統的光學望遠鏡,恆星和星系之間的空間(背景)是一片漆黑。然而,利用靈敏的輻射望遠鏡可發現微弱的背景輝光,且在各個方向上幾乎一模一樣,與任何恆星,星系或其他對象都毫無關係。這種光的電磁波譜在微波區域最強。1964年美國射電天文學家阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜偶然發現宇宙微波背景 ,这一发现是基于於1940年代開始的研究,並於1978年獲得諾貝爾獎。 宇宙微波背景很好地解釋了宇宙早期發展所遺留下來的輻射,它的發現被認為是一個檢測大爆炸宇宙模型的里程碑。宇宙在年輕時期,恆星和行星尚未形成之前,含有緻密,高溫,充滿著白熱化的氫氣雲霧電漿。電漿與輻射充滿著整個宇宙,隨著宇宙的膨脹而逐漸冷卻。當宇宙冷卻到某個溫度時,質子和電子結合形成中性原子。這些原子不再吸收熱輻射,因此宇宙逐漸明朗,不再是不透明的雲霧。宇宙學家提出中性原子在「再復合」時期形成,緊接在「光子脫耦」之後,即光子開始自由穿越整個空間,而非在電子與質子所組成的電漿中緊密的碰撞。光子在脫耦之後開始傳播,但由於空間膨脹,導致波長隨著時間的推移而增加(根據普朗克定律,波長與能量成反比),光線越來越微弱,能量也較低。這就是別稱「遺留輻射」的來源。「最後散射面」是指我們由光子脫耦時的放射源接收到光子的來源點在空間中的集合。 因為任何建議的宇宙模型都必須解釋這種輻射,因此宇宙微波背景是精確測量宇​​宙學的關鍵。宇宙微波背景在黑體輻射光譜的溫度為 K。光譜輻射dEν/dν的峰值為60.2 GHz,在微波頻率的範圍內。(若光譜輻射的定義為dEλ/dλ,則峰值波長為1.063公釐。) 該光輝在所有方向中幾乎一致,但細微的殘留變化展現出各向異性,與預期的一樣,分佈相當均勻的熾熱氣體已經擴大到目前的宇宙大小。特別的是,在天空中不同角度的光譜輻射包含相同的各向異性,或不規則性,隨區域大小變化。它們已被詳細測量,若有因物質在極小空間的量子微擾而起的微小溫度變化,且膨脹到今日可觀測的宇宙大小,應該會與之吻合。這是一個非常活躍的研究領域,科學家同時尋求更好的數據(例如,普郎克衛星)和更好的宇宙膨脹初始條件。雖然許多不同的過程都可產生黑體輻射的一般形式,但沒有比大霹靂模型更能解釋漲落。因此,大多數宇宙學家認為,宇宙大霹靂模型最能解釋宇宙微波背景。 在整個可視宇宙中有高度的一致性,黯淡卻已測得的各向異性非常廣泛的支持大霹靂模型,尤其是ΛCDM模型。此外,威爾金森微波各向異性探測器及宇宙泛星系偏振背景成像實驗觀測相距大於再復合時期之宇宙視界角尺度上漲落間的相關性。此相關可能為非因果的微調,或因宇宙暴脹產生。.

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宇宙的年龄

宇宙的年龄是指自大爆炸开始至今所流易的时间,当今理论和观测认为这个年龄在136亿年到138亿年之间。这个不确定的区间是从多个科研项目的研究结果的共识中取得的,其中使用的先进的科研仪器和方法已经能够将这个测量精度提升到相当高的量级。这些科研项目包括对宇宙微波背景辐射的测量以及对宇宙膨胀的多种测量手段。对宇宙微波背景辐射的测量给出了宇宙自大爆炸以来的冷却时间,而对宇宙膨胀的测量则给出了能够计算宇宙年龄的精确数据。 根据2013年普朗克卫星所得到的最佳观测结果,宇宙大爆炸距今137.98 ± 0.37亿年。.

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宇宙暴脹

在物理宇宙學中,宇宙暴脹,簡稱暴脹,是早期宇宙的一種空間膨脹呈加速度狀態的過程。 暴脹時期在大爆炸後10−36秒開始,持續到大爆炸後10−33至10−32秒之間。暴脹之後,宇宙繼續膨脹,但速度則低得多。 「暴脹」一詞可以指有關暴脹的假說、暴脹理論或者暴脹時期。這一假說以及「暴脹」一詞,最早於1980年由美國物理學家阿蘭·古斯提出。 在微觀暴脹時期的量子漲落,經過暴脹放大至宇宙級大小,成為宇宙結構成長的種子,這解釋了宇宙宏觀結構的形成。很多宇宙學者認為,暴脹解釋了一些尚未有合理答案的難題:為什麼宇宙在各個方向都顯得相同,即各向同性,為甚麼宇宙微波背景輻射會那麼均勻分佈,為甚麼宇宙空間是那麼平坦,為甚麼觀測不到任何磁單極子? 雖然造成暴脹的詳細粒子物理學機制還沒有被發現,但是基本繪景所作出了多項預測已經被觀測所證實。導致暴脹的假想粒子稱為暴脹子,其伴隨的場稱為暴脹場。 2014年3月17日,BICEP2科學家團隊宣佈在B模功率譜中可能探測到暴脹所產生的重力波。這為暴脹理論提供了強烈的證據,對於標準宇宙學來說是一項重要的發現 。可是,BICEP2團隊於6月19日在《物理評論快報》發佈的論文承認,觀測到的信號可能大部分是由銀河系塵埃的前景效應造成的,對於這結果的正確性持保留態度。必需要等到十月份普朗克衛星數據分析結果發佈之後,才可做定論。9月19日,在對普朗克衛星數據進行分析後,普朗克團隊發佈報告指出,銀河系內塵埃也可能會造成這樣的宇宙信號,但是並沒有排除測量到有意義的宇宙信號的可能性。 除了暴脹理論之外,還有非標準宇宙學理論,包括前大爆炸理論和旋量時空理論等。一般來說,暴脹在前大爆炸理論中並不是必須的。路易斯·貢薩雷斯-梅斯特雷斯(Luis Gonzalez-Mestres)在1996至1997年所提出的旋量時空理論中,每一個隨動觀測者都會產生一個特殊的空間方向,而宇宙微波背景中也會自然存在B模。普朗克衛星數據可能證實了這一特殊空間方向的存在。 (University of Texas Mathematical Physics Archive, paper 14-16).

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導航波

論物理學中,導航波理論(英文:pilot wave theory)是與量子力學相關的隱變量理論中的第一個例子,由德布罗意於1927年提出。 其更現代的版本為玻姆詮釋(Bohm interpretation),於1952年由玻姆提出。有別於傳統哥本哈根學派所採用機率波的詮釋,此一隱變量理論具有一定程度的爭議性,試圖將量子力學的實驗結果詮釋為一項決定性理論,以避免一些麻煩,如:瞬間的波函數塌縮以及薛丁格貓這樣的悖論。與其他量子力學詮釋使用相同數學式,因此相關量子力學實驗證據也可支持本理論。 2009年後,法國科學家等人利用矽油滴等流體進行實驗,製造出類比單粒子量子系統的效果,將導航波理論「實體化」。此實驗結果讓部份科學家對傳統上機率波詮釋產生一定的懷疑。.

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尼尔斯·玻尔

尼尔斯·亨里克·达维德·玻尔(Niels Henrik David Bohr,),丹麦物理学家,1922年因“他對原子結構以及從原子發射出的輻射的研究”而榮获诺贝尔物理学奖。 玻尔發展出原子的玻尔模型。这一模型利用量子化的概念來合理地解释了氢原子的光谱。他还提出量子力学中的互补原理。20世纪20年代至30年代间量子力学及相关课题研究者的活动中心,哥本哈根大学的理论物理研究所(现名尼尔斯·玻尔研究所),也是由玻尔在1921年创办的。 20世纪30年代,玻尔积极帮助来自纳粹德国的流亡者。在纳粹德国占领丹麥后,玻尔与主持德国核武器开发计划的海森堡进行了一次著名会談。他在得知可能被德国人逮捕后,经由瑞典流亡至英国,並於該國参与了合金管工程。這是英国在曼哈顿计划中承擔的任務。战后,他呼吁各国就和平利用核能进行合作。他参与了欧洲核子研究组织及的创建,并于1957年成为的首任主席。为纪念玻尔,国际纯粹与应用化学联合会决定以他的名字命名107号元素,𨨏。.

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居量反轉

居量反轉(Population inversion),又譯為群數反轉、密數反轉、粒子數反轉、反轉分布,為一個物理學名詞,在統計力學中經常被使用。居量反轉即在一個系統(例如一群原子或分子)中,處在激發狀態的成員數量比起處於較低能階狀態的成員更多。讓標準雷射進入能夠運作的狀態的過程中,產生居量反轉是一個必要的步驟,因此在雷射科學中,居量反轉是很重要的研究主題之一。值得注意的是居量反轉不可能是熱平衡的穩態解,如二能階系統中,溫度極高或外場極大時的平衡態也只允許激發態與基態粒子數目相等。.

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不确定性原理

在量子力學裏,不確定性原理(uncertainty principle,又譯測不準原理)表明,粒子的位置與動量不可同時被確定,位置的不確定性越小,則動量的不確定性越大,反之亦然。對於不同的案例,不確定性的內涵也不一樣,它可以是觀察者對於某種數量的信息的缺乏程度,也可以是對於某種數量的測量誤差大小,或者是一個系綜的類似製備的系統所具有的統計學擴散數值。 維爾納·海森堡於1927年發表論文《論量子理論運動學與力學的物理內涵》給出這原理的原本啟發式論述,希望能夠成功地定性分析與表述簡單量子實驗的物理性質。這原理又稱為「海森堡不确定性原理」。同年稍後,嚴格地數學表述出位置與動量的不確定性關係式。兩年後,又將肯納德的關係式加以推廣。 类似的不确定性關係式也存在于能量和时间、角动量和角度等物理量之间。由於不確定性原理是量子力學的基要理論,很多一般實驗都時常會涉及到關於它的一些問題。有些實驗會特別檢驗這原理或類似的原理。例如,檢驗發生於超導系統或量子光學系統的「數字-相位不確定性原理」。對於不確定性原理的相關研究可以用來發展引力波干涉儀所需要的低噪聲科技。.

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中华人民共和国科学技术部

中华人民共和国科学技术部(簡稱科学技术部、科技部),管理中华人民共和国國家科学技术事務。其主要工作是研究提出科技发展的宏观战略和科技促进经济社会发展的方针、政策、法规;研究科技促进经济社会发展的重大问题;研究确定科技发展的重大布局和优先领域;推动国家科技创新体系建设,提高国家科技创新能力。研究提出科技体制改革的方针、政策和措施;推动建立适应社会主义市场经济和科技自身发展规律的科技创新体制和科技创新机制;指导部门、地方科技体制改革。.

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中子

| magnetic_moment.

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中微子

中微子(Neutrino,其字面上的意義為「微小的電中性粒子」,又譯作--)是一种电中性的基本粒子,自旋量子數為½,以希腊字母ν标记。现在已经有证据表明其具有质量。但其质量即使相比于其他亚原子粒子也是非常微小的。它可能是现在唯一一种已探测到的暗物质,是一种热暗物质。 中微子与电子、μ子以及τ子同属轻子,有三种“味”:电中微子()、μ中微子()以及τ中微子()。每种味的中微子都相应存在一种同样电中性且自旋量子數為½的反中微子。在标准模型中,中微子的产生过程遵循轻子数守恒定律。 由于中微子是电中性的,同时还是一种轻子,因而其并不参与电磁相互作用以及强相互作用。其只参与弱相互作用以及引力相互作用。 由于弱相互作用作用距离非常短,而引力相互作用在亚原子尺度下又是十分微弱的,因而中微子在穿过一般物质时不会受到太多阻碍,且难以检测。 中微子可以通过放射性衰变以及核反应等多种方式产生。由于太阳内部时时刻刻都在发生着核反应,而超新星产生等过程也会伴随着剧烈的核反应,因而在宇宙射线中可以检测到中微子的存在。地球附近所检测到的中微子大多来源于太阳。事实上,地球面向太阳的区域每秒钟在每平方厘米上都会穿过大约650亿个来自太阳的中微子。 人们现在认识到中微子在飞行过程中会在不同味间振荡,比如β衰变中产生的电中微子可能在检测时会变为μ中微子或τ中微子。这一现象表明中微子具有质量,且不同味的中微子的质量也是不同的。依据现在宇宙学探测的数据,三种味的中微子质量之和小于电子质量的百万分之一。.

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中微子速度的测量

中微子速度的测量是验证狭义相对论的一种方式,也是测定中微子质量的一种方式。天文学领域对此的研究通常为观察从远处同时发出的中微子和光子是否同时到达地球。地面上的研究通常涉及使用同步的时钟来测量中微子的运动时间,以及将中微子的速度与别的粒子的速度比较。 由于中微子已被确认具有质量,根据狭义相对论,动能在MeV到GeV标度的中微子的速度应小于光速。已进行的测量将误差的上限限定在在大约10-9,或者十亿分之几。从误差范围内考虑,这基本上是没有误差。 Category:物理學實驗 Category:狹義相對論.

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中国科学院上海应用物理研究所

中国科学院上海应用物理研究所为专门从事民用非动力核技术研究的中国国有科研机构,以光子科学、核科学技术及相关交叉学科研究为主,隶属于中国科学院。.

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中性流

中性流(Neutral current)是次原子粒子相互作用現象之一,這些相互作用由Z玻色子所引發。弱中性流的發現是弱力與電磁力(弱電理論)統一的重要關鍵,並導致W及Z玻色子最終被發現。 1973年,阿卜杜勒·薩拉姆、謝爾登·格拉肖以及史蒂文·溫伯格預測中性流存在,隨後加爾加梅勒的氣泡室實驗觀察到中性流作用。.

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希格斯場

希格斯場(Higgs field),以物理學家彼得·希格斯姓氏為名,是一種假定遍佈於全宇宙的量子場。按照標準模型的希格斯機制,某些基本粒子因為與希格斯場之間交互作用而獲得質量。希格斯玻色子是希格斯場的振動。假若能夠尋找到希格斯玻色子,則可以明確地證實希格斯場也存在於宇宙,就好像從觀察海面的波浪可以推論出大海的存在。連帶地,也可確認希格斯機制與標準模型基本無誤。 在標準模型裏,W玻色子與Z玻色子藉著應用希格斯機制於希格斯場而獲得質量,費米子藉著應用希格斯機制於希格斯場與費米子場的湯川耦合而獲得質量。只有希格斯玻色子不倚賴希格斯機制獲得質量。不过儘管希格斯機制已被證實,它仍舊不能給出所有質量,而只能將質量賦予某些基本粒子。例如,像質子、中子一類複合粒子的質量,只有約1%是歸因於將質量賦予夸克的希格斯機制,剩餘約99%是夸克的動能與強交互作用的零質量膠子的能量。.

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希格斯玻色子的實驗探索

希格斯玻色子的實驗探索(search for the Higgs boson)指的是從實驗中證實希格斯玻色子存在與否?這是一個極為重要的基礎物理問題。物理學者花費四十多年時間尋找它。至今為止,全世界最昂貴、最複雜的實驗設施之一,大型強子對撞機(LHC),其建成的主要目的之一就是尋找與觀察希格斯玻色子與其它種粒子。2012年7月4日,歐洲核子研究組織(CERN)宣布,LHC的緊湊渺子線圈(CMS)探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子(超過背景期望值4.9个标准差),超環面儀器(ATLAS)测量到质量为126.5GeV的新玻色子(5个标准差),这两種粒子极像希格斯玻色子。2013年3月14日,歐洲核子研究組織發表新聞稿正式宣布,先前探測到的新粒子是希格斯玻色子,並且暫時確認具有偶宇稱與零自旋,這是希格斯玻色子應該具有的兩種基本性質,但有一部分實驗結果不盡符合理論預測,更多數據仍舊等待處理與分析。 2013年10月8日,因為“次原子粒子質量的生成機制理論,促進了人類對這方面的理解,並且最近由歐洲核子研究組織屬下大型強子對撞機的超環面儀器及緊湊緲子線圈探測器發現的基本粒子證實”,弗朗索瓦·恩格勒、彼得·希格斯榮獲2013年諾貝爾物理學獎。 本篇文章從下段落起,將希格斯玻色子簡稱為「希子」。.

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希格斯机制

在標準模型裏,希格斯機制(Higgs mechanism)是一種生成質量的機制,能夠使基本粒子獲得質量。為什麼費米子、W玻色子、Z玻色子具有質量,而光子、膠子的質量為零?希格斯機制可以解釋這問題。希格斯機制應用自發對稱性破缺來賦予規範玻色子質量。在所有可以賦予規範玻色子質量,而同時又遵守規範理論的可能機制中,這是最簡單的機制。根據希格斯機制,希格斯場遍佈於宇宙,有些基本粒子因為與希格斯場之間交互作用而獲得質量。 更仔細地解釋,在规范场论裏,為了滿足定域規範不變性,必須設定规范玻色子的质量為零。由於希格斯場的真空期望值不等於零,希格斯場在最低能量態的平均值,就是「希格斯場的真空期望值」。費曼微積分(Feymann calculus)用來計算的是希格斯場在最低能量態的振動,即希格斯玻色子。造成自發對稱性破缺,因此規範玻色子會獲得質量,同時生成一種零質量玻色子,稱為戈德斯通玻色子,而希格斯玻色子則是伴隨著希格斯場的粒子,是希格斯場的振動。通過選擇適當的規範,戈德斯通玻色子會被抵銷,只存留帶質量希格斯玻色子與帶質量規範向量場。 費米子也是因為與希格斯場相互作用而獲得質量,但它們獲得質量的方式不同於W玻色子、Z玻色子的方式。在规范场论裏,為了滿足定域規範不變性,必須設定費米子的质量為零。通過湯川耦合,費米子也可以因為自發對稱性破缺而獲得質量。 本條目的數學表述內容需要讀者了解一些量子場論的知識。所有方程式都遵守愛因斯坦求合約定。按照粒子物理學慣例,採用CGS單位制為物理量的單位,並且設定光速與約化普朗克常數的數值為1。.

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布莱恩·葛林

布莱恩·葛林(Brian Greene, )是美国著名的理论物理学家与超弦理论家。他自1996年以来担任了哥伦比亚大学(弦论、宇宙学和天体粒子研究中心 ISCAP)的教授。1999年他发表了他的第一本科普书《》,激发了他在普通大众中的知名度。之后他又撰写了《宇宙的构造》,《隐遁的事实》等书,还出演了在他书的基础上制作的PBS同名科学纪录片。葛林出演了著名美国喜剧《生活大爆炸》(第四季)第20集,《The Herb Garden Germination》。.

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万有理论

萬有理論(Theory of Everything或ToE)指的是假定存在的一種具有總括性、一致性的物理理論框架,能夠解釋宇宙的所有物理奧秘。經過幾個世紀奮勉不懈的努力,發展出兩種理論框架:廣義相對論與量子場論。它們的總合,可以說是最接近想像中的萬有理論。廣義相對論專注於研究引力來明白宇宙的大尺度與高質量現象,例如恆星、星系、星系團等等。量子場論專注於研究非引力來明白宇宙的小尺度與低質量現象,例如,亞原子粒子、原子、分子等等。量子場論成功地給出標準模型,並且能夠按照大統一理論將弱力、強力與電磁力這三種非引力統合在一起。 經過多年的研究,這兩種理論分別在適用範圍內做出的預測幾乎都已被實驗肯定。根据物理学家的研究结果,廣義相對論與量子場論互不相容,即對於某些狀況,两者不可能同时是正確的。由於這兩種理論的適用範圍不同,對於大多數狀況,只需用到其中一種理論。這兩種理論的不相容之處在非常小尺度與高質量範圍才成为显著的问题,例如,在黑洞內部、在宇宙大爆炸之后的极短时间。為了解釋這衝突,透露更深層實在、將引力與其它三種作用力統合在一起的理論框架必需被找出,和諧地将廣義相對論與量子場論整合在一起,原則而言,成為能夠描述所有物理現象的單一理論。近期,在追逐這艱難目標的過程中,量子引力已成為積極研究領域。 万有理论用来指那些试图统合自然界四种基本相互作用:引力相互作用、强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用成為一体的理论,是在电磁作用和弱相互作用連成一体的电弱作用理论之後,再加入強相互作用連成一体的大統一理論基础之後,又加上引力作用連成一体的理論。目前被认为最有可能成功的萬有理论是弦理论和圈量子引力論。.

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干涉 (物理学)

干涉(interference)在物理学中,指的是兩列或两列以上的波在空间中重疊時发生叠加,从而形成新波形的現象。 例如采用分束器将一束单色光束分成两束后,再让它们在空间中的某个区域内重叠,将会发现在重叠区域内的光强并不是均匀分布的:其明暗程度随其在空间中位置的不同而变化,最亮的地方超过了原先两束光的光强之和,而最暗的地方光强有可能为零,这种光强的重新分布被称作“干涉条纹”。在历史上,干涉现象及其相关实验是证明光的波动性的重要依据 ,但光的这种干涉性质直到十九世纪初才逐渐被人们发现,主要原因是相干光源的不易获得。 为了获得可以观测到可见光干涉的相干光源,人们发明制造了各种产生相干光的光学器件以及干涉仪,这些干涉仪在当时都具有非常高的测量精度:阿尔伯特·迈克耳孙就借助迈克耳孙干涉仪完成了著名的迈克耳孙-莫雷实验,得到了以太风观测的零结果。迈克耳孙也利用此干涉仪測得的精確長度,並因此獲得了1907年的諾貝爾物理學獎。而在二十世纪六十年代之后,激光这一高强度相干光源的发明使光学干涉测量技术得到了前所未有的广泛应用,在各种精密测量中都能见到激光干涉仪的身影。现在人们知道,两束电磁波的干涉是彼此振动的电场强度矢量叠加的结果,而由于光的波粒二象性,光的干涉也是光子自身的几率幅叠加的结果。.

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广义相对论中的开普勒问题

广义相对论中的开普勒问题,是指在广义相对论的框架下求解存在引力相互作用的两体动力学问题。在典型情况下以及本文中,其中一个物体的质量m和另一个物体的质量M相比可忽略,这种近似对应着实际情形中地球绕太阳公转,以及一个光子在一颗恒星的引力场中的运动等问题。在这些情形下,可以认为大质量M的位置在空间中是固定的,并且只有大质量的引力场对周围时空曲率变化有贡献。这时的时空曲率可由爱因斯坦场方程的史瓦西解来描述;而小质量m(以下简称“粒子”)的运动可由史瓦西解的测地线方程来描述。由于假设小质量m是点状的无尺寸粒子,两者之间的潮汐力可忽略。 从测地线方程可以推出广义相对论的关键性实验证据,著名的水星近日点的进动,以及光线在太阳引力场中的偏折。对于前者,广义相对论为观测到的这一现象提供了漂亮的解释,而后者则是广义相对论的--名预言,其正确性被亚瑟·爱丁顿爵士的实验观测所证实。 广义相对论的两体问题中还涉及了引力辐射造成的轨道衰减,这是一个纯粹的相对论效应,没有对应的经典力学版本。这个问题并不包含在史瓦西解中,请参见引力辐射和引力波天文学。.

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广义相对论的实验验证

1915年廣義相對論最初被發表之時,並沒有得到穩固的實驗證據支持,已知道的是它正確地解釋了水星近日點的反常進動,並且在哲學層面,它令人滿意地結合了艾薩克·牛頓的萬有引力定律和阿爾伯特·愛因斯坦的狹義相對論。1919年,光波在引力場中的軌跡被發現似乎會彎曲,正如廣義相對論所預測;但一直要等到1959年,一系列精確度實驗才開始進行,從而準確地檢驗了許多廣義相對論在弱引力場極限中的預測,並大大降低了理論於現實偏差的可能性。1974年起,拉塞爾·赫爾斯、約瑟夫·泰勒等人研究脈沖雙星的物理行為,其所受到的引力比在太陽系之中要大得多。無論是太陽系中的弱引力場極限,或是脈衝星系統中更強的引力場,廣義相對論的預測已有相當優良的實驗證據。.

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亚尔科夫斯基效应

亚尔科夫斯基效应(Yarkovsky effect), 亦称雅科夫斯基效应、雅可夫斯基效應,是指当小行星吸收阳光和释放热量时对小行星产生的微小的推动力。准确来说,即是一个旋转物体由于受在太空中的带有动量的热量光子的各向异性放射而产生的力。此效应在直径10厘米至10公里的天体(流星、陨石和小行星)上较为明显。.

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交易詮釋

量子力學的交易詮釋(transactional interpretation of quantum mechanics, TIQM)是一種對於量子力學不尋常的詮釋方式,其將量子交互作用描述為駐波,此駐波是由延遲波(retarded wave,順著時間行進)以及超前波(advanced wave,逆著時間行進)的兩種波所構成。這種詮釋首先由於1986年提出。作者主張這樣的詮釋能夠幫助建立量子過程的直觀性,避免掉哥本哈根詮釋以及觀察者角色所帶來的哲學問題,並解決數個量子悖論。克拉默本人在西雅圖的華盛頓大學教授量子力學時採用交易詮釋。 麦克斯韦方程組允許延遲波與超前波的存在作為方程組的解是於1945年由理查·費曼與約翰·惠勒提出。他們兩人利用這個觀念來解決電子的問題。克拉默再度使用此兩種波的想法,用在他對量子理論的交易詮釋上。雖然一般的薛丁格方程式不允許超前解的存在,然而其相對論性的版本卻允許,因此將這樣的超前解用到交易詮釋上。 假設一粒子(比如一光子)由一處源頭發射出,可以跟兩個偵測器中的一者發生作用。根據交易詮釋,粒子源發射出一個尋常的(延遲的)波,順著時間行進,可稱作「出價波」(offer wave),當此波抵達兩個偵測器,每一個回應以一超前波,可稱作「確認波」(confirmation wave),逆著時間行進,回到粒子源。出價波與確認波的相位彼此關聯,透過建設性干涉,在發射與偵測兩事件間的時空區域形成一個具有完整振幅的波;也透過破壞性干涉在其他時空區域抵銷(也就是:在發射時空點「之前」以及吸收時空點「之後」)。出價波與確認波之間的交互作用程度決定了粒子撞擊到其中一個偵測器(而不是另外一個)的機率。在這樣的詮釋中,波函數坍縮不會出現在任何一個特定的時間點,而是「非時間性的」(atemporal),發生於整個交易過程——出價波與確認波發生交互作用所在的時空區域。這些波被視為在物理上是真實存在的,而不僅僅是用以記錄觀察者知識的數學道具——後者觀點則出現在其他一些量子力學詮釋中。 約翰·克拉默主張交易詮釋與阿弗沙爾實驗(Afshar experiment)結果相符,而哥本哈根詮釋與多世界詮釋則沒有如此特性。.

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度量

度量是指對於一個物體或是事件的某個性質給予一個數字,使其可以和其他物體或是事件的相同性質比較。度量可以是對一物理量(如長度、尺寸或容量等)的估計或測定,也可以是其他較抽象的特質。 度量通常以一標準或度量衡表示。度量以數字單位的標準來表示,如距離即以多少英里或多少公里來表示。度量是大部份自然科學、技術、及其他社會科學中定量研究的基礎。 度量的過程為估計一數量的多寡和相同類型(如長度、時間、重量等)一單位的多寡之間的比例。度量即為此過程的結果,表示為數字加上一個單位,其中實數為估計的比例。如9公尺,其便為物體長度和長度單位,即公尺之間的比例。不像計數和整數個數個物體一般地可精確知道,每一個度量都是個存在些許不確定性的估計。度量量包括了測量尺度(包括量值)、计量单位及不确定性。透過度量可以比較不同的量測,並且減少誤會。有關度量的科學稱為计量学。.

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亨德里克·洛伦兹

亨德里克·安东·洛伦兹(Hendrik Antoon Lorentz,),荷兰物理学家,曾与彼得·塞曼共同获得1902年诺贝尔物理学奖,并於1881年当选荷蘭皇家藝術與科學學院院士,同时还曾担任多国科学院外籍院士。 洛伦兹以其在电磁学与光学领域的研究工作闻名于世。他通过连续电磁场以及物质中离散电子等概念得到了经典电子理论。这一理论可以在许多问题中派上用场:比如电磁场对运动的带电粒子的作用力(洛伦兹力)、介质的折射率与其密度的关系(洛伦兹-洛伦茨方程)、光色散理论、对于一些磁学现象的解释(比如塞曼效应)以及金属的部分性质。在电子理论的基础上,他还发展了运动介质中的电动力学,其中包括提出了物体在其运动方向上会发生长度收缩的假说(洛伦兹-斐兹杰惹收缩)、引入了“局部时”的概念、获得了质量与速度之间的关系并构造了表述不同惯性系间坐标和时间关系的方程组(洛伦兹变换)。洛伦兹的研究工作后来成为狭义相对论与量子物理的基础。此外,洛伦兹在热力学、分子运动论、广义相对论以及热辐射理论等方面也有建树。.

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康普頓波長

阿瑟·康普頓。 粒子的康普頓波長(Compton wavelength)λ,其關係式如下: 式中的變數符號 定義約化康普頓波長 \bar為 根據CODATA 2014的數值,電子的康普頓波長是2.4263102367(11)×10-12 m。 不同的粒子,有不同的康普頓波長.

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二十世紀的科學成就

20世纪是变化巨大的一个世纪,20世纪的科学成就在各学科都取得了很多重大的进展和发现,对人类社会各方面产生了深刻的影响。有研究表明,人类80%的科学发现、技术发明和工程建设是20世纪的科学家和工程师们创造的。 下面列出了在本世纪的新发现和新发明,以及对20世纪的科学成就产生重大影响的人物。.

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二次電子

二次電子(Secondary electrons),又称次级电子,是描述物體表面被一主要輻射照射後,發射出的低能量產物電子。该主要輻射可以是具有足夠能量的離子、電子或是光子。二次電子屬於二次發射(:en:Secondary emission)的一種。.

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互补原理

在量子力學裏,互補原理(complementarity principle)是尼爾斯·玻爾於1927年提出的一個基礎原理,是哥本哈根詮釋的角石。在不同學術領域,互補原理常被用來解釋迥然不同的現象,對於這些用法,互補原理蘊含的意義大不相同,所根據的操作機制也完全不同。 概念而言,微觀物體具有波动性或粒子性,有時會表現出波動性,有時會表現出粒子性。波動性指的是波動所具有的波長與頻率意味著它在空間方面與時間方面都具有延伸性。粒子性指的是粒子總是可以被觀測到其在某時間與某空間的明確位置與動量的性質。 當描述微觀物體的量子行為時,必須同時思考其波動性與粒子性。互補原理闡明,不能用單獨一種概念來完備地描述整體量子现象,為了完備地描述整體量子现象,必須將分別描述波動性、粒子性的概念都囊括在內。這兩種概念可以視為同一個硬幣的兩面。按照玻爾的說法,微觀物體的波動性與粒子性互補。 理論而言,根據位置-動量不確定性原理,在描述微觀物體的量子行為時,位置的不確定性越小,則動量的不確定性越大;反之亦然。類似地,根據能量-時間不確定性原理,能量的不確定性越小,則測量時間的不確定性越大;反之亦然。在這裏,互補原理指的是量子力學所給出的信息,對於任何一對不相容可觀察量,由於不確定性原理,其中一個可觀察量的不確定性越小,則另一個可觀察量的不確定性越大,反之亦然。這一對不相容可觀察量互補。玻爾主張,因為不確定性原理,位置與動量互補,能量與測量時間互補。 從實驗方面來說,再精緻的設計,也只能演示出一部份量子現象,無法演示出全部量子現象。舉例而言,在量子擦除實驗裏,路徑信息透露粒子經過的是哪條路徑,而干涉圖樣顯露波動相互干涉所形成的圖樣,觀測到越多路徑信息,則干涉圖樣的可視性越低;反之亦然。單獨一種實驗無法同時完整地觀測到這兩種現象,需要用兩種不同的實驗設置才能完整地觀測到這兩種現象。因此可以推論,整個實驗與觀測結果密切相關,只有在實驗的框架內,物體被觀測的性質才具有意義,才能夠被確切決定。對於量子擦除實驗,玻爾會說,路徑信息與干涉圖樣互補。.

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五星物語

《五星物語》(ファイブスター物語,The Five Star Stories)是日本漫畫家永野護的科幻漫畫,自1986年起在角川書店的月刊雜誌《Newtype》上連載,1989年更被改編為動畫,而漫畫至今接近30年依然在連載中。 《五星物語》的特色是其龐大的世界觀,所涉及的層--包括政治、歷史、文化、信仰、愛情、科技等;而敘事手法上亦與一般小說及漫畫不同,在事前就已經透過年表把各項大事一一記述,讀者就像在看歷史書一般。當中為人欣賞的還包括人物設計及機械設定,角色及機械每每是模型立體化的對象。.

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廣義相對論

广义相对论是現代物理中基于相对性原理利用几何语言描述的引力理论。该理论由阿尔伯特·爱因斯坦等人自1907年开始发展,最终在1915年基本完成。广义相对论将经典的牛顿万有引力定律與狭义相对论加以推廣。在广义相对论中,引力被描述为时空的一种几何属性(曲率),而时空的曲率则通过爱因斯坦场方程和处于其中的物质及辐射的能量與动量联系在一起。 从广义相对论得到的部分预言和经典物理中的对应预言非常不同,尤其是有关时间流易、空间几何、自由落体的运动以及光的传播等问题,例如引力场内的时间膨胀、光的引力红移和引力时间延迟效应。广义相对论的预言至今为止已经通过了所有观测和实验的验证——广义相对论虽然并非当今描述引力的唯一理论,但却是能够与实验数据相符合的最简洁的理论。不过仍然有一些问题至今未能解决。最为基础的即是广义相对论和量子物理的定律应如何统一以形成完备并且自洽的量子引力理论。 爱因斯坦的广义相对论理论在天体物理学中有着非常重要的应用。比如它预言了某些大质量恒星终结后,会形成时空极度扭曲以至于所有物质(包括光)都无法逸出的区域,黑洞。有证据表明恒星质量黑洞以及超大质量黑洞是某些天体例如活动星系核和微类星体发射高强度辐射的直接成因。光线在引力场中的偏折会形成引力透镜现象,这使得人们可能观察到处于遥远位置的同一个天体形成的多个像。广义相对论还预言了引力波的存在。引力波已经由激光干涉引力波天文台在2015年9月直接观测到。此外,广义相对论还是现代宇宙学中的的理论基础。.

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任宁格实验

在量子力学中,任宁格实验 (Renninger negative-result experiment) 是一个思想实验,它阐述了理解波函数坍缩与量子测量的一些困难。它描述了一个粒子并不需要为使一次测量发生而被侦测到,粒子未被侦测到也构成一次测量。这思想实验在1953年由毛里求斯·任宁格提出。它可以被理解为莫特问题(Mott problem)所展示的佯谬的升级版。.

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伊利澤-威德曼炸彈測試問題

在量子力學裏,伊利澤-威德曼炸彈測試問題(Elitzur-Vaidman bomb testing problem)是由阿舍朗·伊利澤(Avshalom Elitzur)與列夫·威德曼(Lev Vaidman)於1993年提出的思想實驗,其使用來檢試一個物體是否處於某位置。「零作用測量」是一種量子測量,其能夠探測物體是否存在於某位置,而又不與該物體發生相互作用。奧地利因斯布魯克大學的安東·蔡林格、保羅·奎艾特(Paul Kwiat)、哈勞德·溫弗特(Harald Weinfurter)、湯瑪斯·荷紹葛(Thomas Herzog)與美國史丹佛大學的馬克·凱瑟威(Mark Kasevich)於1994年成功體現這思想實驗。在這實際實驗裏,馬赫-曾德爾干涉儀被用來檢試一個物體是否存在,而又不與該物體發生相互作用。.

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弦理論

弦理論,又稱弦論,是发展中理論物理學的一支,结合量子力学和广义相对论为万有理论。弦理論用一段段“能量弦線”作最基本單位以说明宇宙里所有微观粒子如電子、夸克、微中子都由這一維的“能量線”所組成;換而言之,弦論主張「弦」以不同的振動模式對應到自然界的各種基本粒子。 較早時期所建立的粒子學說則是認為所有物質是由零維的點粒子所組成,也是目前廣為接受的物理模型,也很成功的解釋和預測相當多的物理現象和問題,但是此理論所根據的粒子模型卻遇到一些無法解釋的問題。比較起來,弦理論的基礎是波動模型,因此能夠避開前一種理論所遇到的問題。更深的弦理論學說不只是描述弦狀物體,還包含了點狀、薄膜狀物體,更高維度的空間,甚至平行宇宙。弦理論目前尚未能做出可以實驗驗證的準確預測。.

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弱同位旋

在粒子物理学中,弱同位旋是一个与弱相互作用相关联的量子数,类比了强相互作用中同位旋的观点。弱同位旋通常用T或I来表示,其第三分量则写作Tz、T3、Iz或I3。弱同位旋是对弱超荷的一个补充,其一起统一了弱相互作用和电磁相互作用。 弱同位旋守恒定律表明了弱同位旋第三分量T3的守恒:在所有弱相互作用过程中,T3必须守恒。T3也在其它已知相互作用中守恒,因此它是一个广泛守恒的量子数。因为这个缘故,T3是一个比T本身更重要的量子数,经常术语“弱同位旋”就代表着“弱同位旋第三分量”。.

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弱相互作用

弱相互作用(又稱弱力或弱核力)是自然的四種基本力中的一種,其餘三種為強核力、电磁力及万有引力。次原子粒子的放射性衰變就是由它引起的,恆星中一種叫氫聚變的過程也是由它啟動的。弱相互作用會影響所有費米子,即所有自旋為半奇數的粒子。 在粒子物理學的標準模型中,弱相互作用的理論指出,它是由W及Z玻色子的交換(即發射及吸收)所引起的,由於弱力是由玻色子的發射(或吸收)所造成的,所以它是一種非接觸力。這種發射中最有名的是β衰變,它是放射性的一種表現。重的粒子性質不穩定,由於Z及W玻色子比質子或中子重得多,所以弱相互作用的作用距離非常短。這種相互作用叫做“弱”,是因為β衰變發生的機率比強交互作用低很多,表示它的一般強度比電磁及強核力弱好幾個數量級。大部份粒子在一段時間後,都會通過弱相互作用衰變。弱相互作用有一種獨一無二的特性——那就是夸克味變——其他相互作用做不到這一點。另外,它還會破壞宇稱對稱及CP對稱。夸克的味變使得夸克能夠在六種“味”之間互換。 弱力最早的描述是在1930年代,是四費米子接觸相互作用的費米理論:接觸指的是沒有作用距離(即完全靠物理接觸)。但是現在最好是用有作用距離的場來描述它,儘管那個距離很短。在1968年,電磁與弱相互作用統一了,它們是同一種力的兩個方面,現在叫電弱相互作用。 弱相互作用在粒子的β衰變中最為明顯,在由氫生產重氫和氦的過程中(恆星熱核反應的能量來源)也很明顯。放射性碳定年法用的就是這樣的衰變,此時碳-14通過弱相互作用衰變成氮-14。它也可以造出輻射冷光,常見於超重氫照明;也造就了β伏這一應用領域(把β射線的電子當電流用)。.

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弗朗索瓦·恩格勒

弗朗索瓦·恩格勒(François Englert,),比利時理論物理學家,在粒子物理學做出重要貢獻。 1964年,恩格勒和羅伯特·布繞特共同提出希格斯機制與希格斯玻色子理論。另外還有兩個研究小組也在同年獨立地提出類似結果,一組為傑拉德·古拉尼、卡爾·哈庚、湯姆·基博爾,另一組為彼得·希格斯。六位物理學者分別發表的三篇論文, 在《物理評論快報》50周年慶祝文獻裏被公認為里程碑論文。 恩格勒的主要研究領域為統計力學、量子場論、宇宙學、弦理論、超引力,並且作出貢獻。恩格勒、希格斯與歐洲核子研究組織共同獲得2013年阿斯图里亚斯亲王科學技術奖。 因為「次原子粒子質量的生成機制理論,促進了人類對這方面的理解,近來經歐洲核子研究組織屬下大型強子對撞機的超環面儀器及緊湊緲子線圈探測器所發現基本粒子而獲得證實」,恩格勒、希格斯共同獲授2013年諾貝爾物理學獎。.

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引力子

引力子(graviton),又稱--,一種量子物理學中,基於量子場論的架構,提出的假設基本粒子,這種量子的交換,可產生引力。但目前仍未知是否真正存在。引力子被设想为一個自旋为2、質量為零、不带電荷的玻色子。為了傳遞引力,引力子必須永遠相吸、作用範圍無限遠及以無限多的型態出現。.

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引力光子

在理论物理学中,引力光子(graviphoton 或 gravivector)是一种假想的粒子,它出现于卡鲁扎-克莱因理论中,被看作是度规张量(引力场)在高于四维的时空中的激发。不过,其关键的物理性质与一个(有质量的)光子相类似:它诱导产生某种“矢量力”,有时称为“第五种力”。电磁四维势A_\mu代表着度规张量g_多出来的一个分量,这里的数字5表明有一个多出来的的维度,也就是第五维。 在拥有额外的超对称性(额外超引力理论)的引力理论中,引力光子一般被认为是引力子的超对称粒子,且其性质类似于光子,会倾向于与引力的强度相耦合。这一发现作出于20世纪70年代后期。 与引力子不同的是,它所提供的可能是一种排斥力(同时也有吸引力),也就是某种意义上的反重力。在某些特殊情况下,某些理论——一般是由五维理论降维而来的理论——认为,它在静态极限下或许能完全抵消引力。 Joël Scherk讨论了这种现象的半真实性,进而开启了关于这一现象的一系列研究。 .

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引力波探测器

引力波探测器(Gravitational-wave observatory)是引力波天文学中用于探测引力波的装置。重力波是加速中的質量在時空中所產生的漣漪。阿爾伯特·愛因斯坦在1916年首次提出引力波的概念。通過探測重力波,可以對廣義相對論進行實驗驗證。常用的探測器有棒状探测器和激光干涉儀等,這些探測器的主要運作原理是測量重力波通過時對兩個相隔遙遠位置之間距離的影響。1960年代起,多個重力波探測器陸續被建造與啟用,並在探測器靈敏度上有不斷的進步。現今,這些探測器已具備探測銀河系以內與以外的重力波源的功能,是重力波天文學的主要探測工具。 有一些實驗已經給出引力波存在的間接證據,例如,赫爾斯-泰勒脈衝雙星的軌道衰減符合廣義相對論預測的因引力波發射而導致的能量減損。拉塞爾·赫爾斯和約瑟夫·泰勒因這項研究獲得了1993年諾貝爾物理學獎。 2016年,LIGO科學團隊與VIRGO團隊共同宣布,在2015年9月14日测量到在距离地球13亿光年处的两个黑洞合并所發射出的引力波信号。之後,又陸續探測到多次重力波事件。.

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使徒 (新世纪福音战士)

使徒是在日本動畫《新世纪福音战士》系列作品中登場的虛構的敌性生命體。由庵野秀明导演作品并指导设计工作。 原作《新世纪福音战士》中,包括人类(第十八使徒)在内,共有18个使徒(一般指首次来袭的第三使徒到最后的使者第十七使徒)。贞本义行绘制的同名漫画版中使徒数量做了删减。福音戰士新劇場版中使徒数量亦做了删减、但也有新型使徒登场。 各个使徒的形态和能力各异。是一个高度抽象化、观念性的敌人,被认为是登场人物们的危机感的具象化。使徒的设定不论是抽象还是具象方面都达到了一个很高的水准。.

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彗尾

彗尾和彗髮是彗星在內太陽系受到太陽照射,從地球可以看見的結構,是由直接反射陽光的灰塵和從發射出光輝的離子化氣體兩種形成來源結合成的。多數的彗星都很暗淡,必須用望遠鏡才能看見,但是每十年左右,都會有幾顆亮到可以用裸眼直接看見的彗星。 每顆彗星的氣體和塵埃噴流形成的彗尾都是獨特的,指向的方向也都略有不同。塵埃尾會被拖曳在彗星軌道的後方,他經常會因為曲線的形狀而形成反尾。同時,由氣體構成的離子尾永遠都指向背向太陽的方向,因為這些氣體受到太陽風的影響遠比塵埃來得強烈,跟隨的是磁力線,而不是軌道的路徑。從地球觀測的視差有時會使彗尾看似指向相反的方向。 彗星固體的核心大小一般不會超過50公里的直徑,但是彗髮可以比太陽還要大,並且彗尾的長度可已超過1天文單位(1億5千萬公里)或是更長 。 對反尾的觀測在太陽風的發現上有著重大的貢獻。古中国在对彗星的长期观察中,注意到彗尾总是背向太阳,西元653年正史描述当彗星早上出现时,它的尾指向西,而当它晚上出现时,它的尾巴指向东,古書推斷是太阳的气将彗尾吹向背离太阳的方向。 離子尾的形成是太陽的紫外線輻射對彗髮產生光電效應的結果。一旦質點被游離,它們會獲得淨值為正的電荷,並且產生"誘導磁層"包圍著彗星。彗星和誘導磁場對向外流動的太陽風粒子形成一個障礙,彗星在軌道上相對於太陽風的速度是超音速的,因此在太陽風流動方向的彗星前端形成弓形震波。在這個弓形震波,彗星高濃度的離子(稱為"吸合離子")聚集並"載入"活動中的電漿與太陽磁場,而這些場線披覆在彗星的周圍形成了離子尾 。.

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彗星

彗星(Comet,有時也被誤記為慧星)是由冰構成的太陽系小天體(SSSB),當他朝向太陽接近時,會被加熱並且開始釋氣,展示出可見的大氣層,也就是彗髮,有時也會有彗尾。這些現象是由太陽輻射和太陽風共同對彗核作用造成的。彗核是由鬆散的冰、塵埃、和小岩石構成的,大小從P/2007 R5的數百米至海爾博普彗星的數十公里不等,但大部分都不會超過16公里。 彗星的軌道週期範圍也很大,可以從幾年到幾百萬年。短週期彗星來自超越至海王星軌道之外的柯伊伯帶,或是與離散盤有所關聯 。長週期彗星被認為起源於歐特雲,這是在古柏帶外面,伸展至最近恆星一半距離上,由冰凍天體構成的球殼。長週期彗星受到路過恆星和銀河潮汐的引力攝動而直接朝向太陽前進。雙曲線軌道的彗星可能在進入內太陽系之前曾經被沿著雙曲線軌跡被拋射至星際空間,則只會穿越太陽系一次。來自太陽系外,在銀河系內可能是常見的系外彗星也曾經被檢測到。 彗星與小行星的區別只在於存在著包圍彗核的大氣層,未受到引力的拘束而擴散著。這些大氣層有一部分被稱為彗髮(在中央包圍著彗核的大氣層),其它的則是彗尾(受到來自太陽的太陽風電漿和光壓作用,從彗髮被剝離的氣體、塵埃、和帶電粒子,通常呈線性延展的部分)。然而,熄火彗星因為已經接近太陽許多次,幾乎已經失去了所有可揮發的氣體和塵埃,所以就顯得類似於小的小行星。小行星被認為與彗星有著不同的起源,是在木星軌道內側形成的,而不是在太陽系的外側。主帶彗星和活躍的半人馬小行星的發現,已經使得小行星和彗星之間的差異變得模糊不清。 ,已經知道的彗星有4,894顆,其中大約有1,500顆是克魯茲族彗星和大約484顆短週期彗星,而且這個數量還在穩定的增加中。然而,這只是潛在彗星族群中微不足道的數量:估計在外太陽系的儲藏所內類似的彗星體數量可能達到一兆顆。儘管大多數的彗星都是暗淡和不夠引人注目的,但平均大概每年會有一顆裸眼可見的彗星,其中特別明亮的就會被稱為"大彗星"。 在2014年1月22日,ESA科學家的報告首次明確的指出在矮行星穀神星,也是小行星帶中最大的天體,有水氣存在。這項檢測是通過赫歇爾太空望遠鏡使用遠紅外線技術完成的。此一發現是出人意料之外的,因為彗星,不是小行星,才會有這種典型的"噴流萌芽和羽流"。根據其中一位科學家的說法:"彗星和小行星之間的區隔是越來越模糊了"。 古代也有彗星出现的记录,古人一般認為彗星是凶兆。.

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復合 (宇宙學)

復合(Recombination)是宇宙論中帶電的電子和質子在宇宙中首度結合成電中性氫原子的時代請注意:再結合是不當的用詞,這是描述第一次電中性氫的形成。在大爆炸之後,宇宙是熱的,光子、電子和質子密集電漿,電漿和光子的交互作用造成的宇宙輻射,有效的使宇宙變得不透明。當宇宙膨脹時,它開始變冷。最終,宇宙的溫度冷到高能態中性氫可以形成的溫度點,自由電子和質子與中性氫原子的比率下降至約為1比10,000。不久之後,在宇宙中的光子與物質退耦,因此復合有時也被稱為光子退耦,儘管復合與光子退耦是不同的事件。一旦光子與物質退耦,它們在宇宙中不與物質交互作用的自由路徑,就構成我們今天所觀測到的宇宙微波背景輻射。復合大約發生在宇宙年齡380,000歲,或是大約紅移.

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微通道板

微通道板 (Microchannel plate, MCP) 是一種二維平面的真空偵測器,通常被用來偵測帶電粒子,如電子或離子,也可以測得高速的中性粒子,以及在紫外光和X光範圍的光子。.

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微波

微波(Microwave,Mikrowellen)是指波长介于红外线和無線電波之间的电磁波。微波的頻率范围大约在 300MHz至300GHz之間。所對應的波長為1公尺至1mm之间。微波频率比无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西,则会反射微波。 微波在雷达科技、ADS射线武器、微波炉、等离子发生器、无线网络系统(如手机网络、蓝牙、卫星电视及無線區域網路技术等)、传感器系统上均有广泛的应用。 在技术领域协定使用的四个频率分别为800MHz、2.45GHz、5.8GHz和13GHz。微波炉使用2.45GHz,此频率亦被作为ISM頻段(工業、科學及醫學用波段),使用在航空通讯领域。.

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德拜模型

在热力学和固体物理学中,德拜模型(英語:Debye model)是由彼得·德拜在1912年提出的方法,用于估算声子对固体的比热(热容)的贡献。它把原子晶格的振动(熱)视为盒中的聲子,这与爱因斯坦模型不同,后者把固体视为许多单独的、不相互作用的量子谐振子。德拜模型正确地预言了低温时固体的热容,与T^3成正比。就像爱因斯坦模型一样,它在高温时也与杜隆-珀蒂定律相符合。但由于模型的假设过于简化,它在中间的温度不太准确。.

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保罗·狄拉克

保羅·埃德里安·莫里斯·狄拉克,OM,FRS(Paul Adrien Maurice Dirac,),英国理論物理學家,量子力學的奠基者之一,曾經主持劍橋大學的盧卡斯數學教授席位,並在佛羅里達州立大學度過他人生的最後十四個年頭。 狄拉克在物理學上有諸多開創性的貢獻。他統合了維爾納·海森堡的矩陣力學和埃爾溫·薛定谔的波動力學,發展出了量子力學的基本數學架構。他給出的狄拉克方程式可以描述费米子的物理行為,解釋了粒子的自旋,並且首先預測了反粒子的存在。而他在路徑積分和二次量子化也扮演了的先驅者的角色,為後來量子電動力學的發展奠定了重要的基礎。此外,他將拓扑的概念引入物理學,提出了磁單極的理論。 1933年,因為“發現了在原子理論裡很有用的新形式”(即量子力学的基本方程——薛定谔方程和狄拉克方程),狄拉克和薛丁格共同获得了诺贝尔物理学奖,是當時史上最年輕獲獎的理論物理學家。.

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俄歇电子

俄歇电子(Auger electron)是由于原子中的电子被激发而产生的次级电子。当原子内壳层的电子被激发形成一个空洞时,电子从外壳层跃迁到内壳层的空洞并释放出能量;虽然能量有时以光子的形式被释放出来;这种能量可以被转移到另一个电子,导致其从原子激发出来。这个被激发的电子就是俄歇电子。这个过程被称为俄歇效应,以发现此过程的法国物理学家P.V.俄歇命名。.

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化学发光

化学发光,是化学反应過程中釋放出來的能量激發發光物質所產生的發光現象。以反应物A和B为例,如果存在处于激发态的反应中间体◊,那么: 再例如,如果是鲁米诺,而是过氧化氢,那么在适宜的催化剂存在下: (3-APA.

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化學元素豐度

化學元素豐度(Abundance of the chemical elements)是在測量上與所有元素相比較所得到含量多寡的比值。豐度可以是質量的比值或是莫耳數(氣體的原子數量比值或是分子數量比值),或是容積上的比值。在混合的氣體中測量氣體容積上的比值是最常用於表示豐度的方法,對混合的理想氣體(相對於是低密度和低壓的氣體)這與莫耳數是相當一致的。 例如,氧在水中的質量比是89%,因為這是水的質量和氧的質量的比值,但是氧在水中的莫耳比值只有33%,因為在水的莫耳數中只有三分之一是氧原子。在整個宇宙中,和在如同木星這樣的巨大的氣體行星中,氫和氦在質量上的豐度比值分別相對是74%和23-25%,但是摩爾(原子)比值卻高達92%和8%。但是,因為氫是雙原子分子,而氦在木星外層的大氣環境下只是單原子分子,以分子的摩爾數來比較,在木星大氣層中氫的豐度是86%,而氦的豐度是13%。 在本文中所提到的豐度,多數都是質量百分比的豐度。.

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分子储能方式

在研究光谱的结构时,我们先要了解分子的储能方式,以下将对分子的各种储存能量的方式一一列出:.

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分光光度法

分光光度法(Spectrophotometry)是一门对光谱进行量化研究的分析方法。主要涉及的电磁波谱范围是可见光、近紫外线与近红外线。这种方法不同于电磁波谱与时间分辨光谱。 将含有各种波长的混合光分散为各种单色光,使每种单色光依次通过某一浓度溶液,测定溶液对每种光波的吸光度,绘出吸收光谱。由于物质的吸收光区域和强度与结构密切相关,根据特有的吸收光谱可作分子结构分析。此外,利用特定波长的单色光分别透过标准溶液与待测溶液,比较其吸光度,可作定量分析。 分光技術中包括了分光光度計(spectrophotometer)是一種分析光的強度的物理實驗室設備,可以量測不同波長光的強度,分析波長與光強度的關係。亦可以量測特定物質的吸光度或透光度。目前有許多種分光儀。如:指針型、數字型。.

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分析化学

分析化学是開發分析物質成分、結構的方法,使化學成分得以定性和定量,化學結構得以確定。定性分析可以找到样品中有何化学成分;定量分析可以确定这些成分的含量。在分析样品时一般先要想法分离不同的成分。分析化學是化學家最基礎的訓練之一,化學家在實驗技術和基礎知識上的訓練,皆得力於分析化學。 分析的方式大概可分为两大类,经典方法和仪器分析方法。仪器分析方法使用仪器去测量分析物的物理属性,比如光吸收、荧光、電導等。仪器分析法常使用如电泳、色谱法、场流分级等方法来分离样品。當代分析化學著重儀器分析,常用的分析儀器有幾大類,包括原子與分子光譜儀,電化學分析儀器,核磁共振,X光,以及質譜儀。儀器分析之外的分析化學方法,現在統稱為古典分析化學。古典方法(也常被称为湿化学方法)常根据颜色,气味,或熔点等来分离样品(比如萃取、沉淀、蒸馏等方法)。这类方法常通过测量重量或体积来做定量分析。.

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傑弗里·泰勒

傑弗里·泰勒爵士,OM(Sir Geoffrey Taylor, ),英國物理學家,數學家。他研究的領域是流體動力學與波理論。.

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品質因子

品质因子或Q因子是物理及工程中的無因次參數,是表示振子阻尼性质的物理量,也可表示振子的共振頻率相對於頻寬的大小, 高Q因子表示振子能量損失的速率較慢,振動可持續較長的時間,例如一個單擺在空氣中運動,其Q因子較高,而在油中運動的單擺Q因子較低。高Q因子的振子一般其阻尼也較小。.

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哈勃空间望远镜

哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope,HST),是以天文學家愛德溫·哈伯為名,在地球軌道的望遠鏡。哈勃望远镜接收地面控制中心(美国马里兰州的霍普金斯大学内)的指令并将各种观测数据通过无线电传输回地球。由于它位于地球大氣層之上,因此獲得了地基望遠鏡所沒有的好處:影像不受大氣湍流的擾動、視相度絕佳,且无大氣散射造成的背景光,還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。於1990年發射之後,已經成為天文史上最重要的儀器。它成功弥补了地面觀測的不足,幫助天文學家解決了許多天文学上的基本問題,使得人类对天文物理有更多的認識。此外,哈勃的超深空視場则是天文學家目前能獲得的最深入、也是最敏銳的太空光學影像。 哈勃太空望遠鏡和康普頓γ射線天文台、錢德拉X光天文台、史匹哲太空望遠鏡都是美國太空總署大型轨道天文台计划的一部分。哈勃空间望远镜由NASA和ESA合作共同管理。.

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哈勃超深空

哈伯深領域(英文:Hubble Ultra Deep Field,HUDF)是一張外太空照片,顯示的是天爐座的一小部份。該照片由哈勃空间望远镜於2003年9月24日至2004年1月16日期間得到的數據累積而成的,相當於113天的曝光。它是截至2006年為止以可見光拍攝的最深遠的宇宙影象,顯示的是超過130億年前的情況。此中估計有10,000個星系。 哈勃超深空中所顯示的範圍為3平方角分,只有全天空12,700,000分之一的面積,位於赤經3h 32m 40.0s,赤緯-27°47' 29"(J2000)天爐座的一小片天區。而照片的左上角則指向天球的北方。選擇這個範圍的理由是因為附近(約為滿月十分之一大小的面積)沒有較光亮的星體。雖然通過紅外線,在地面望遠鏡也能觀測到照片中大部份的物體,但只有通过哈勃空间望远镜才能以可見光觀測這些遙遠的目標。 隨著哈勃空间望远镜在軌道運行共400圈,照片是由800次曝光合成,當中先進巡天照相機(Advanced Camera for Surveys)及近紅外線照相機和多目標分光儀(Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer)分別累積共11.3天及4.5天的拍攝時間。照片中最暗的星體只有30等,即望远镜每分鐘只接收到一粒來自星體的光子。 根據大爆炸理論,宇宙的年齡有限;而因為遠處星系的光線需要較長時間才到達地球,哈勃超深空有助於人類了解宇宙形成初期星系形成及合併的情況。另外因為照片所呈現的星系都是較為年輕的,故亦發現其性質與地球附近較年老的星系有所不同,這些早期星系發出的光線多為紫外光。然而拍攝的光波波長,因相對論性都卜勒效應關係,照片實際上是拍攝光譜中紅外線部份。.

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再電離

再電離是在大爆炸宇宙學的黑暗期之後,宇宙中物質再電離的過程,並且是宇宙中氣體的兩次主要相變中的第二次。當主要的重子物質成為氫的型式,再電離通常指的是氫氣體的電離。宇宙原生的氦也經歷過相同的相變,但在宇宙歷史上是不同的點,並且通常會稱為氦再電離。.

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准分子激光

准分子激光(英文:Excimer laser)是一种紫外气态激光,处于激发态的稀有气体和另一种气体(稀有气体或卤素)结合的混合气体形成的分子,向其基态跃迁时发射所产生的激光,称为准分子激光。 准分子激光属于低能量激光,无热效应,是方向性强、波长纯度高、输出功率大的脉冲激光,光子能量波长范围为157-353纳米,寿命为几十纳秒,属于紫外光。最常见的波长有157 nm、193 nm、248 nm、308 nm、351-353 nm。.

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全同粒子

在量子力學裏,全同粒子是一群不可區分的粒子。全同粒子包括基本粒子,像電子、光子,也包括合成的粒子,像原子、分子。 全同粒子可以分為兩種類型:.

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共轭体系

在化學當中,共軛體系是指具有单键-双键交替结构的体系,其中双键的p軌域通过电子离域相互连接,这通常會降低分子的總能量并增加其穩定性。这里的共軛是指由一个σ鍵相隔的p軌域之间发生轨道重疊(如果是大的原子,也可能涉及d軌域) 孤對電子,自由基或碳正離子都可能是此系統的一部分。這些化合物可能是環狀,非環狀,線狀或雜和狀。 一個共軛體系會有一個p軌域重疊,連接其中間的單鍵。它可以讓π電子游離通過所有相鄰對齊的p軌域。此π電子不屬於單鍵或原子,但是屬於一組的原子。 最大的共軛體系是在石墨烯、石墨、導電聚合物和奈米碳管中被發現的。 共轭体系在单键、双键相互交替(以及其他类型)的共轭体系中,由于分子中原子间特殊的相互影响,使分子更加稳定,内能更小键长趋于平均化的效应。 如苯分子中由于相邻的π键电子轨道的交迭而形成共轭,使其六个碳-碳键的键长均为1.39埃。这是分子在没有外界影响下表现的内在性质。.

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共振增強多光子離子化

共振增強多光子離子化(Resonance enhanced multiphoton ionization,REMPI),或譯稱共振增強多光子電離或多光子共振游離,是一種用來偵測原子和小分子的光譜方法。這個方法透過一個可調式雷射來選擇性地將原子或分子激發到某一共振的中間態;此被激發的原子或分子再被激發,並產生電離。.

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光通常指的是人類眼睛可以見的電磁波(可見光),視知覺就是對於可見光的知覺。可見光只是電磁波譜上的某一段頻譜,一般是定義為波長介於400至700奈(纳)米(nm)之間的電磁波,也就是波長比紫外線長,比紅外線短的電磁波。有些資料來源定義的可見光的波長範圍也有不同,較窄的有介於420至680nm,較寬的有介於380至800nm。 而有些非可見光也可以被稱為光,如紫外光、紅外光、x光。 光既是一种高频的电磁波,又是一種由称為光子的基本粒子組成的粒子流。因此光同时具有粒子性与波动性,或者说光具有“波粒二象性”。.

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光参量振荡器

光参量振荡器(Optical Parametric Oscillator)是一个振荡在光学频率的参量振荡器。它将输入的频率为\omega_p的激光(所谓的),通过二阶非线性光学相互作用,转换成两个的频率较低的输出光(信号光\omega_s和闲频光\omega_i),两个输出光的频率之和等于输入光频率:\omega_s+\omega_i.

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光子学

光子学(Photonics)是一種與光子相關的科學研究,包括光的產生、發射、傳輸、調變、信号处理、切換、放大及感測。光不單純是粒子,也不只是波動,光兼具有二者的特性。光子学包括光從紫外線、可見光到遠紅外線之間所有頻譜的應用。不過大部份的應用是在可見光及近紅外線。光子学一詞是在1960年代初期,第一個實用的半導體光感測器發明後,以及1970年代光纖發展之後開始出現。 光子能量吸收倍頻該頻率的以普朗克常數(h)代表。.

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光子糾纏

光子糾纏(photon entanglement)理論認為,若将兩粒來自同一光束的光子分開,發生在其中一粒光子上的事情, 在另一粒光子上都能反映出來。正如常规的量子纠缠一样,一个系统的两个或多个量子之间就会存在量子纠缠,一生俱生,一灭俱灭,光子亦在此列,这种关联性超越空间,超越时间,是瞬时超距发生的,是强关联。.

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光子气体

光子气体(photon gas)在物理学中是指一些光子的集合,它们有着与氢气、氖气等通常气体类似的性质,包括压力、温度、熵等。最常见的平衡态光子气体是黑体辐射。 仅含一种粒子的理想气体可通过三个状态参量进行描述,如温度、体积与粒子数。但对于黑体来说,能量分布由光子与物质(通常为腔壁)的作用所决定。在相互作用过程中光子数并不守恒,因而黑体光子气体的化学势为零。描述黑体状态所需的状态参量便由三个减少为两个(如温度与体积)。.

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光子晶体

光子晶体是由周期性排列的不同折射率的介质制造的规则光学结构。这种材料因为具有光子带隙而能够阻断特定频率的光子,从而影响光子运动的。这种影响类似于半导体晶体对于电子行为的影响。由半导体在电子方面的应用,人们推想可以通过光子晶体制造的器件来控制光子运动,例如制造光子计算机。另外,光子晶体也在自然界中发现。.

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光子時期

光子時期是物理宇宙學在宇宙演化早期的一個時期,這時是由光子這種能量主導著宇宙。光子時期開始於輕子和反輕子湮滅的輕子時期之後,大約是大爆炸之後的10秒鐘。原子核在光子時期開始的幾分鐘經由太初核合成的程序產生,而在光子時期的其餘期間內,宇宙包含了由原子核、電子和光子組成熱且濃密的電漿。大約在大爆炸之後的38萬年,宇宙的溫度下降至原子核可以和電子結合在一起,創造出中性的原子。這樣的結果使得光子不再和物質頻繁的交互作用,宇宙開始變得透明,同時產生現今觀察到的宇宙微波背景輻射。.

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光学

光學(Optics),是物理學的分支,主要是研究光的現象、性質與應用,包括光與物質之間的相互作用、光學儀器的製作。光學通常研究紅外線、紫外線及可見光的物理行為。因為光是電磁波,其它形式的電磁輻射,例如X射線、微波、電磁輻射及無線電波等等也具有類似光的特性。英文術語「optics」源自古希臘字「ὀπτική」,意為名詞「看見」、「視見」。 大多數常見的光學現象都可以用古典電动力學理論來說明。但是,通常這全套理論很難實際應用,必需先假定簡單模型。幾何光學的模型最為容易使用。它試圖將光當作射線(光線),能夠直線移動,並且在遇到不同介質時會改變方向;它能夠解釋像直線傳播、反射、折射等等很多光線現象。物理光學的模型比較精密,它把光當作是傳播於介質的波動(光波)。除了反射、折射以外,它還能夠以波性質來解釋向前傳播、干涉、偏振等等光學現象。幾何光學不能解釋這些比較複雜的光學現象。在歷史上,光的射線模形首先被發展完善,然後才是光的波動模形.

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光学仪器

光學儀器可以是處理光波以增強圖像的觀賞;或是分析光波(或光子),已確定若干或某一種特徵與屬性。.

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光學史

人类对光學(optics)的研究开始于古代。最晚于公元前700年,古埃及人與美索不達米亞人便开始磨製與使用透鏡;之后前6~5世纪时古希臘哲學家與古印度哲學家提出了很多關於視覺與光線的理論;在,幾何光學開始萌芽。光学「optics」一词源自古希臘字「ὀπτική」,意為名詞「看見」、「視見」。 中世紀時,穆斯林世界對早期光學做出许多貢獻,在幾何光學與生理光學(physiological optics)方面都有很大的進展。在文藝復興時期與科學革命時期,光學開始出現戲劇性的突破,以衍射光学的出现为标志。這些與之前發展出的光學被稱為「經典光學」。二十世紀发展的光學研究領域,如光譜學與量子光學,一般被稱為「現代光學」。.

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光學現象

光學現象是來自光和物質之間互動結果可以觀察到的事件。一般常見的光學現象通常是由來自太陽或月球的光與大氣、雲、水、灰塵和其他粒子相互作用,在大氣層中表现出的光學特性。其它現象可以是人為的光學效果或我們的眼睛产生的內眼學現象(幻影已經被排除)。 有許多現象肇因於光是粒子或波的本性。有些非常微妙,只有通過科學儀器的精密測量才能觀察到。一個著名的觀測是日食期間觀察到星光的偏折,這證明了相對論理論預測的空間彎曲。.

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光學望遠鏡

光學望遠鏡是用於收集可見光的一種望遠鏡,並且經由聚焦光線,可以直接放大影像、進行目視觀測或者攝影等等,特別是指用於觀察夜空,固定在架台上的單筒望遠鏡,也包括手持的雙筒鏡和其他用途的望遠鏡。 光是由光子構成,而專業的望遠鏡會由電子探測器來收集光子。光學望遠鏡有三種主要的形式:折射望遠鏡(使用凸透鏡折射聚焦)、反射望遠鏡(以鏡片反射光線並聚焦)和使用透鏡和反射鏡片組合的折反射望遠鏡(複合式望遠鏡),如馬克蘇托夫望遠鏡和史密特攝星鏡。.

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光導纖維

光導纖維(Optical fiber),簡稱光纖,是一種由玻璃或塑料製成的纖維,利用光在這些纖維中以全反射原理傳輸的光傳導工具。微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常光纖的一端的發射裝置使用發光二極體或一束激光將光脈衝傳送至光纖中,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。包含光纖的线缆称为光缆。由於信息在光導纖維的傳輸損失比電在電線傳導的損耗低得多,更因為主要生產原料是硅,蘊藏量極大,較易開採,所以價格很便宜,促使光纖被用作長距離的信息傳遞媒介。隨著光纖的價格進一步降低,光纖也被用於醫療和娛樂的用途。 光纖主要分為兩類,與。前者的折射率是漸變的,而後者的折射率是突變的。另外還分為單模光纖及多模光纖。近年來,又有新的光子晶體光纖問世。 光导纤维是双重构造,核心部分是高折射率玻璃,表层部分是低折射率的玻璃或塑料,光在核心部分傳輸,并在表层交界处不断进行全反射,沿“之”字形向前傳輸。这种纤维比头发稍粗,这样细的纤维要有折射率截然不同的双重结构分布,是一个非常惊人的技术。各国科学家经过多年努力,创造了内附着法、MCVD法、VAD法等等,制成了超高纯石英玻璃,特制成的光导纤维傳輸光的效率有了非常明显的提高。现在较好的光导纤维,其光傳輸損失每公里只有零点二分贝;也就是说传播一公里后只損4.5%。.

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光化学

光化学(英语:photochemistry),是化学的一个分支,是一门研究物质因受光的影响而产生化学效应的学科。这里的光通常指紫外光或可见光。光化学与其他化学的本质区别在于光化学涉及激发态。.

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光分解作用

光解(Photolysis)是指化合物被光分解的化學反應。.

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光养生物

光养生物(Phototrophs)是捕捉光子来获取能量的生物。它们利用光中携带的能量来完成一系列的细胞新陈代谢过程。许多人误会光养生物必须通过光合作用来生存。许多光养生物(但不是全部)经常进行光合作用——它们进行同化作用,将二氧化碳转化为有机物质来使用,或者储存起来作将来的异化过程(以淀粉、糖和脂肪的形式)。光养生物要么使用電子傳遞鏈或者直接通过来产生一个化学电力差,供ATP合成用,以此达到为细胞供能的效果。光养生物既可以是自养生物,也可以是異營生物。 Category:光合作用 Category:营养生态学 Category:微生物生长与营养 Category:生物学术语.

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光線追蹤

光线追踪(Ray tracing)是三维计算机图形学中的特殊渲染算法,跟踪从眼睛发出的光线而不是光源发出的光线,通过这样一项技术生成编排好的场景的数学模型显现出来。这样得到的结果类似于光线投射与扫描线渲染方法的结果,但是这种方法有更好的光学效果,例如对于反射与折射有更准确的模拟效果,并且效率非常高,所以当追求高品质的效果时经常使用这种方法。 在物理学中,光线追迹可以用来计算光束在介质中传播的情况。在介质中传播时,光束可能会被介质吸收,改变传播方向或者射出介质表面等。我们通过计算理想化的窄光束(光线)通过介质中的情形来解决这种复杂的情况。 在实际应用中,可以将各种电磁波或者微小粒子看成理想化的窄波束(即光线),基于这种假设,人们利用光线追迹来计算光线在介质中传播的情况。光线追迹方法首先计算一条光线在被介质吸收,或者改变方向前,光线在介质中传播的距离,方向以及到达的新位置,然后从这个新的位置产生出一条新的光线,使用同样的处理方法,最终计算出一个完整的光线在介质中传播的路径。.

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光电二极管

光电二极管(photodiode)是一种能够将光根据使用方式,转换成电流或者电压信号的光探测器。 常见的传统太阳能电池就是通过大面积的光电二极管来产生电能。 光电二极管与常规的半导体二极管基本相似,只是光电二极管可以直接暴露在光源附近或通过透明小窗、光导纤维封装,来允许光到达这种器件的光敏感区域来检测光信号。许多用来设计光电二极管的二极管使用了一个PIN结,而不是一般的PN结,来增加器件对信号的响应速度。光电二极管常常被设计为工作在反向偏置状态。.

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光电倍增管

光电倍增管(Photomultiplier,簡稱PMT),是一种對紫外光、可見光和近紅外光極其敏感的特殊真空管。它能使進入的微弱光信號增強至原本的108倍,使光信號能被測量。.

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光电效应

光电效应(Photoelectric Effect)是指光束照射物体时會使其發射出電子的物理效應。發射出來的電子稱為「光電子」。 1887年,德國物理學者海因里希·赫茲發現,紫外線照射到金屬電極上,可以幫助產生電火花。(On an effect of ultra-violet light upon the electric discharge)1905年,阿爾伯特·愛因斯坦發表論文《关于光产生和转变的一个启发性观点》,給出了光電效應實驗數據的理论解釋。愛因斯坦主張,光的能量并非均匀分布,而是負載於離散的光量子(光子),而這光子的能量和其所組成的光的頻率有關。這个突破性的理論不但能够解释光电效应,也推动了量子力學的诞生。由於「他對理論物理學的成就,特別是光電效應定律的發現」,愛因斯坦獲頒1921年諾貝爾物理學獎。 在研究光電效應的过程中,物理學者对光子的量子性質有了更加深入的了解,这對波粒二象性概念的提出有重大影響。除了光電效應以外,在其它現象裏,光子束也會影響電子的運動,包括光電導效應、光伏效應、光電化學效應(photoelectrochemical effect)。 根據波粒二象性,光電效應也可以用波動概念來分析,完全不需用到光子概念。威利斯·蘭姆與馬蘭·斯考立(Marlan Scully)於1969年使用半經典方法證明光電效應,這方法將電子的行為量子化,又將光視為純粹經典電磁波,完全不考慮光是由光子組成的概念。.

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光鑷

光鑷或光鉗(英文:optical tweezers)是一種通過高度聚焦激光束产生力(量级通常为皮牛顿级)移動微小透明物體的裝置。其中把持物體的區域也稱爲光阱(optical trap),相應的技術稱作光學捕捉(optical trapping)。這種技術可以用於移動細胞或病毒顆粒,把細胞捏成各種形狀,或者冷卻原子。由于光镊的力可以精准地直接作用于细胞甚至更小的目标,光镊在生物学方面的应用越来越广泛。.

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光致发光

光致发光(Photoluminescence,简称PL)是冷发光的一种,指物质吸收光子(或电磁波)后重新辐射出光子(或电磁波)的过程。从量子力学理论上,这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到较高能级的激发态后返回低能态,同时放出光子的过程。光致发光可按延迟时间分为荧光(Fluorescence)和磷光(Phosphorescence)。 光致发光是一种探测材料电子结构的方法,它与材料无接触且不损坏材料。光直接照射到材料上,被材料吸收并将多余能量传递给材料,这个过程叫做光激发。这些多余的能量可以通过发光的形式消耗掉。由于光激发而发光的过程叫做光致发光。光致发光的光谱结构和光强是测量许多重要材料的直接手段。 光激发导致材料内部的电子跃迁到允许的激发态。当这些电子回到他们的热平衡态时,多余的能量可以通过发光过程和非辐射过程释放。光致发光辐射光的能量是与两个电子态间不同的能级差相联系的,这其中涉及到了激发态与平衡态之间的跃迁。激发光的数量是与辐射过程的贡献相联系的。 光致发光可以应用于:带隙检测,杂质等级和缺陷检测,复合机制以及材料品质鉴定。.

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光致蒸發

光致蒸發表示的是高能輻射電離氣體,並使它從電離源翻散的過程與程序。這通常是天文物理的範疇,來自炙熱恆星的紫外線、電磁輻射作用在像是分子雲、原行星盤或行星大氣層等的雲氣。.

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光致游離

光致游離或光電離是光子與原子或分子的交互作用導致離子形成的物理過程。.

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光離子化檢測儀

光離子化檢測儀或PID是一種氣態檢測儀。 光離子化檢測儀是利用惰性氣體真空放電現象所產生的紫外線 (VUV),使待測氣體分子發生電離,並通過測量離子化後的氣體所產生的電流強度,從而得到待測氣體濃度。可以用來測量揮發性有機化合物和其他濃度從1ppm到10000ppm(十億分之一)的氣體。是一種有效且平價的檢測儀。檢測時會持續獲得每單位時間偵測到的訊號,將這些資料重疊分析後,即可得到我們所要的資訊,為一種精確而有效的檢測手段,在今天獲得了越來越廣泛的應用。手提式的的分析器則是被廣泛的應用在軍事、工業和狹小工作設施的安全等方面。 PID常被用來.

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光電工程

光電工程學(Optoelectronics),又稱光電子學,指的是與光、電同時相關的科學,將光轉換為電的科學。 光電子學是以光的量子力學(quantum photonics)為基礎,應用於半導體材料上,有時也表現在電場上。 例如: 光電效應可應用於:.

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光速

光速,指光在真空中的速率,是一個物理常數,一般記作,精確值為(≈ m/s)。這一數值之所以是精確值,是因為米的定義就是基於光速和國際時間標準上的。根據狹義相對論,宇宙中所有物質和訊息的運動和傳播速度都不能超過。光速也是所有無質量粒子及對應的場波動(包括電磁輻射和引力波等)在真空中運行的速度。這一速度獨立於射源運動以及觀測者所身處的慣性參考系。在相對論中,起到把時間和空間聯繫起來的作用,並且出現在廣為人知的質能等價公式中:.

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光速可變理論

光速可變理論認爲光速(以c表示)是時空的函數,因此不是確定的數值。在經典物理學中,真空中的光速是一個常數,在國際單位制中被定義為c.

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光感測器

光感測器是可以感測光或是其他電磁能量的感測器。.

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克洛德·科昂-唐努德日

克洛德·科昂-唐努德日(Claude Cohen-Tannoudji,),法国物理学家、巴黎高等師範學院教授。1979年獲英國物理學會楊氏獎。由於「發展了用雷射冷卻和捕獲原子的方法」,與朱棣文和威廉·丹尼爾·菲利普斯一同獲得1997年的諾貝爾物理獎。.

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倒易律

在摄影与全息摄影领域中,倒易律是指决定光敏材料的响应的两个物理量——光线强度与持续时间——之间的反比例关系。在某一底片的正常曝光范围内,倒易律指出底片的响应取决于总曝光量,即光线强度×时间。因此,在减少曝光时间但增加光线强度的情况下,底片的响应(比如显影后胶卷的光学密度)不变,反之亦然。 倒易律是大多数光敏材料研究(sensitometry)的前提条件,比如测量某一感光乳剂的H-D曲线。底片或感光元件的总曝光量是以勒克斯·秒为单位而衡量的,其定义为焦平面照度与曝光时间的乘积。.

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BALDR FORCE

《BALDR FORCE》是戲畫在2002年11月1日發售的動作和戀愛冒險類型成人遊戲,「BALDR系列」的第四作。2003年1月24日發售《BALDR FORCE EXE》,另外由Alchemist發售Dreamcast版和PlayStation 2版。2006年11月10日開始發售OVA版《BALDR FORCE EXE RESOLUTION》。 2007年3月23日由TGL發售PC全年齡版《BALDR FORCE Standard Edition》。遊戲的機械人戰鬥部分,是成人禁遊戲中較成功的例子之一。.

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玻爾-愛因斯坦之爭

波耳-愛因斯坦之爭是阿尔伯特·爱因斯坦和尼尔斯·玻尔之间关于量子物理的一系列著名的争论。这两个人與马克斯·普朗克被稱為旧量子论的奠基者。他们之间的争论也因为他们对于物理学的重要性而被载入史册。爱因斯坦认为,物理学应该能告诉他在公式背后的真实世界发生了什么。而玻尔只对公式本身感兴趣而不关心那潜在的现实世界中的事件。 爱因斯坦对于量子力学的持续而有力的批评促进了量子力学的发展,它迫使量子力学的支持者们加深了他们对量子力学的科学和哲学意义的理解。.

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玻色子

在量子力學裡,粒子可以分為玻色子(boson)與費米子。Carroll, Sean (2007) Dark Matter, Dark Energy: The Dark Side of the Universe, Guidebook Part 2 p. 43, The Teaching Company, ISBN 978-1-59803-350-2 "...boson: A force-carrying particle, as opposed to a matter particle (fermion).

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玻色–爱因斯坦凝聚

玻色–爱因斯坦凝聚(Bose–Einstein condensate)是玻色子原子在冷却到接近绝对零度所呈现出的一种气态的、超流性的物质状态(物态)。1995年,麻省理工學院的沃夫岡·凱特利與科罗拉多大学鲍尔德分校的埃里克·康奈尔和卡尔·威曼使用气态的铷原子在170 nK(1.7 K)的低温下首次获得了玻色-爱因斯坦--。在这种状态下,几乎全部原子都聚集到能量最低的量子态,形成一个宏观的量子状态。.

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火(Fire)是物質燃燒過程中所進行的強烈氧化反應,而且其能量會以光和熱形式釋放,此外還會產生大量的生成物。緩慢的氧化反應,例如生锈或消化不在上述的定義中。 火的可见部分称作焰,可以隨著粒子的振動而有不同的形狀,在温度足够高时能以等离子体(第四態,類似氣體)的形式出現。依燃燒的物質及以純度不同,火焰的顏色和亮度也會不同。 火必須有可燃物、夠高的熱或溫度、氧化劑及化學物四項並存才能生火,缺一不可,根據質量守恆定律,火不會使被燃燒物的原子消失,只是通過化學反應轉變了被燃燒物的分子型態。火失控時,常常稱作失火或火災。 火是影響全球生態系統的重要因素之一,火的正面影響可以維持各種的生態系統以及刺激其成長。人類用火來烹調、生熱、產生訊號、照明及推進等。火的負面影響包括水體污染、土壤流失、空氣污染及對生命財產的危害。而造成全球溫度昇高的溫室效應,其原因之一就是來自燃燒化石燃料產生的二氧化碳。.

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現代物理學

近代物理學(Modern physics)所涉及的物理學領域包括量子力學與相對論,與牛頓力學為核心的古典物理學相異。近代物理研究的對象有時小於原子或分子尺寸,用來描述微觀世界的物理現象。愛因斯坦創立的相對論經常被視為近代物理學的範疇。.

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硫酸

硫酸(化学分子式為)是一种具有高腐蚀性的强矿物酸,一般為透明至微黄色,在任何浓度下都能与水混溶并且放热。有时,在工业製造过程中,硫酸也可能被染成暗褐色以提高人们对它的警惕性。 作為二元酸的硫酸在不同浓度下有不同的特性,而其对不同物质,如金属、生物组织、甚至岩石等的腐蚀性,都归根于它的强酸性,以及它在高浓度下的强烈脱水性(化学性质)、吸水性(物理性质)与氧化性。硫酸能对皮肉造成极大的伤害,因为它除了会透过酸性水解反应分解蛋白质及脂肪造成化学烧伤外,还会与碳水化合物发生脱水反应并造成二级火焰性灼伤;若不慎入眼,更会破坏视网膜造成永久失明。故在使用时,应做足安全措施。另外,硫酸的吸水性可以用来干燥非碱性气体 。 正因為硫酸有不同的特性,它也有不同的应用,如家用强酸通渠剂、铅酸蓄电池的电解质、肥料、炼油厂材料及化学合成剂等。 硫酸被广泛生產,最常用的工业方法為接触法。.

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碰撞

“碰撞”在物理学中表现为两粒子或物体间极短的相互作用。 碰撞前后参与物发生速度,动量或能量改变。由能量转移的方式区分为弹性碰撞和非弹性碰撞。彈性碰撞是碰撞前後整個系統的動能不變的碰撞。彈性碰撞的必要條件是動能沒有轉成其他形式的能量(熱能、轉動能量),例如原子的碰撞。非弹性碰撞是碰撞后整个系统的部分动能转换成至少其中一碰撞物的内能,使整个系统的动能无法守恒。 下面示例的碰撞原理的数学表述是由克里斯蒂安·惠更斯在1651年到1655年间提出的。.

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碰撞激發

撞激發是一種傳遞能量的過程,經由碰撞反應物種核的夥伴轉換成為內能。.

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碳氮氧循環

碳氮氧循環(CNO cycle),有時也稱為貝斯-魏茨澤克-循環(Bethe-Weizsäcker-cycle),是恆星將氫轉換成氦的兩種過程之一,另一種過程是質子-質子鏈反應。 在質量像太陽或更小些的恆星中,質子-質子鏈反應是產生能量的主要過程,太陽只有1.7%的4氦核是經由碳氮氧循環的過程產生的,但是理論上的模型顯示更重的恆星是以碳氮氧循環為產生能量的主要來源。碳氮氧循環的過程是由卡尔·冯·魏茨泽克和漢斯·貝特 在1938年和1939年各別獨立提出的。 碳氮氧循環的主要反應如下"Introductory Nuclear Physics", Kenneth S. Krane, John Wiley & Sons, New York, 1988, p.537: 這個循環的淨效應是4個質子成為一個α粒子、2個正電子(和電子湮滅,以γ射線的形式釋放出能量)和2個攜帶著部分能量逃逸出恆星的微中子。碳、氮、和氧核在循環中擔任催化劑並且再生。 有一個較小分支的反應,在太陽核心中發生的只佔了0.04%的量,最後的產物不是12碳和4氦,而是16氧和一個光子,取代進行的過程如下: 同樣的,碳、氮、和氧在主要的分支,而在較小分支上的氟也僅僅是穩定狀態的催化劑,不會在恆星內累積。 碳氮氧循環的主要分支稱為碳氮氧-I,小的分支稱為碳氮氧-II,在更重的恆星內還有碳氮氧-III和碳氮氧-IV兩個次要的主分支,它們開始於碳氮氧-II反應的最後階段,結果是以18氧和γ射線取代原本的14氮和氦核: 和 氧氟循環: 此處,所有參與反應的"催化劑"(碳、氮、氧的核)數量都是守恆的,而在恆星演化中核的相對比例是會改變的。無論最初的結構是如何,當這個循環在平衡狀態下,12碳/13碳核的比例是3.5,而14氮成為數量最多的核。在恆星的演化中,對流會將碳氮氧循環的產物從恆星的內部帶到表面並混合,改變觀測到的恆星成分。在紅巨星,相較於主序星,能觀測到較低比例的12碳/13碳和12碳/14氮,這些都可以證明核融合在恆星內部進行能量的世代交替。.

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碘化钠

化鈉是一種白色晶体,實驗式為NaI,用於輻射偵測、治療碘缺乏症及作為Finkelstein反應的反應物。 无臭,味咸而微苦。有潮解性。在空气和水溶液中逐渐析出碘而变黄或棕。1g溶于0.5ml水,约2ml 乙醇,1ml 甘油,溶于 丙酮。加热到64.3℃能溶于自身的结晶水中。有刺激性。.

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磁場

在電磁學裡,磁石、磁鐵、電流及含時電場,都會產生磁場。處於磁場中的磁性物質或電流,會因為磁場的作用而感受到磁力,因而顯示出磁場的存在。磁場是一種向量場;磁場在空間裡的任意位置都具有方向和數值大小更精確地分類,磁場是一種贗矢量。力矩和角速度也是準向量。當坐標被反演時,準向量會保持不變。。 磁鐵與磁鐵之間,通過各自產生的磁場,互相施加作用力和力矩於對方。運動中的電荷亦會產生磁場。磁性物質產生的磁場可以用電荷運動模型來解釋基本粒子,像電子或正子等等,會產生自己內有的磁場,這是一種相對論性效應,並不是因為粒子運動而產生的。但是,對於大多數狀況,這磁場可以模想為是由粒子所載有的電荷因為旋轉運動而產生的。因此,這相對論性效應稱為自旋。磁鐵產生的磁場主要是由內部未配對電子的自旋形成的。。 當施加外磁場於物質時,磁性物質的內部會被磁化,會出現很多微小的磁偶極子。磁化強度估量物質被磁化的程度。知道磁性物質的磁化強度,就可以計算出磁性物質本身產生的磁場。產生磁場需要輸入能量,當磁場被湮滅時,這能量可以再回收利用,因此,這能量被視為儲存於磁場。 電場是由電荷產生的。電場與磁場有密切的關係;含時磁場會生成電場,含時電場會生成磁場。馬克士威方程組描述電場、磁場、產生這些向量場的電流和電荷,這些物理量之間的詳細關係。根據狹義相對論,電場和磁場是電磁場的兩面。設定兩個參考系A和B,相對於參考系A,參考系B以有限速度移動。從參考系A觀察為靜止電荷產生的純電場,在參考系B觀察則成為移動中的電荷所產生的電場和磁場。 在量子力學裏,科學家認為,純磁場(和純電場)是虛光子所造成的效應。以標準模型的術語來表達,光子是所有電磁作用的顯現所依賴的媒介。對於大多數案例,不需要這樣微觀的描述,在本文章內陳述的簡單經典理論就足足有餘了;在低場能量狀況,其中的差別是可以忽略的。 在古今社會裡,很多對世界文明有重大貢獻的發明都涉及到磁場的概念。地球能夠產生自己的磁場,這在導航方面非常重要,因為指南針的指北極準確地指向位置在地球的地理北極附近的地磁北極。電動機和發電機的運作機制是倚賴磁鐵轉動使得磁場隨著時間而改變。通過霍爾效應,可以給出物質的帶電粒子的性質。磁路學專門研討,各種各樣像變壓器一類的電子元件,其內部磁場的相互作用。.

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科学大纲

以下大綱是科學的主題概述: 科学(Science,Επιστήμη)是通過經驗實證的方法,對現象(原來指自然現象,現泛指包括社會現象等現象)進行歸因的学科。科学活动所得的知识是条件明确的(不能模棱两可或随意解读)、能经得起检验的,而且不能与任何适用范围内的已知事实产生矛盾。科学原仅指对自然现象之规律的探索与总结,但人文学科也被越来越多地冠以“科学”之名。 人们习惯根据研究对象的不同把科学划分为不同的类别,传统的自然科学主要有生物學、物理學、化學、地球科學和天文學。逻辑学和数学的地位比较特殊,它们是其它一切科学的论证基础和工具。 科学在认识自然的不同层面上设法解决各种具体的问题,强调预测结果的具体性和可证伪性,这有别于空泛的哲学。科学也不等同于寻求绝对无误的真理,而是在现有基础上,摸索式地不断接近真理。故科学的发展史就是一部人类对自然界的认识偏差的纠正史。因此“科学”本身要求对理论要保持一定的怀疑性,因此它绝不是“正确”的同义词。.

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空穴

空穴又称--(Electron hole),在固体物理学中指共價鍵上流失一个电子,最後在共價鍵上留下空位的現象。 一個呈電中性的原子,其正電的質子和負電的電子的數量是相等的。現在由於少了一個負電的電子,所以那裡就會呈現出一個正電性的空位——電洞。當有外面一個電子進來掉進了電洞,就會發出電磁波——光子。 電洞不是正電子,電子與正電子相遇湮滅時,所發出來的光子是非常高能的。那是兩粒子的質量所完全轉化出來的電磁波(通常會轉出一對光子)。而電子掉入電洞所發出來的光子,其能量通常只有幾個電子伏特。 半导体由于禁带较窄,电子只需不多的能量就能从价带激发到导带,从而在价带中留下空穴。周围电子可以填补这个空穴,同时在原位置产生一个新的空穴,因此实际上的电子运动看起来就如同是空穴在移动。 在半导体的制备中,要在4价的本征半导体(纯硅、锗等的晶体)的基础上掺杂。若掺入3价元素杂质(如硼、镓、铟、铝等),则可产生大量空穴,获得P型半导体,又称空穴型半导体。空穴是P型半导体中的多數载流子。 E E Category:准粒子.

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空间望远镜列表

这是一个空间望远镜列表。这里列表是按电磁波谱的主要频段分类的,即自高频至低频分为伽玛射线区、X射线区、紫外线区、可见光区、红外线区、微波区和无线电区。有些望远镜工作在上述中的多个频段,它们会在每一个频段中都被列出。对于采集粒子(如宇宙射线原子核、电子等)的空间望远镜,以及探测引力波的空间望远镜(主要是LISA)也在这个表中列出。对于探测任务仅局限于太阳系,包括太阳、地球以及太阳系中其他行星的探测器则被排除在外,关于这些探测器请参见太阳系探测器列表。 当望远镜处在地心轨道上时,关于它的高度的两个参数会以千米为单位给出,分别为初始轨道的近地点和远地点,即望远镜与地球质心(准确说是望远镜与地球构成的两体系统的质心)距离的最大值和最小值。类似的,如果望远镜处在日心轨道上,这两个参数也会相应地给出,但此时的单位是天文单位(AU)。.

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空气簇射

气簇射(Air shower):宇宙射线进入大气层,与大气中的分子多次碰撞,相互作用后,产生许多游离的粒子和电磁辐射;在许多公里范围内出现彩色的射束;这种现象称为空气簇射。 这是天文学家布鲁诺·罗西于1930年末观察宇宙射线时发现的。 宇宙射线中包含各种粒子,如:质子、核、电子、光子、正电子等,以及电磁辐射。它们冲击空气中的分子,产生许多带能量的不稳定正子,衰变成其它的粒子和电磁辐射。 它们是空气簇射中的部分成份。宇宙射线和空气分子碰撞后,主要产生介子;也有K介子。它们是不稳定的,不久就衰变为其它粒子。其中的中性介子衰变为光子;光子和空气相互作用而产生电磁波和更多的光子和正子;这就是空气簇射彩色光的成因。 直到现在,超高能(>10^18 eV)宇宙射线的本质和来源仍然是个谜。 天体物理学者計劃测量广泛空气簇射的深度、二次发射粒子的数目、入射粒子的质量和能量的关系,来得到超高宇宙射线成分的知识。 皮埃尔和欧捷合作测量了从超高能宇宙射线而来的广泛空气簇射数据,得出能量在10的19次方eV范围的宇宙射线的平均质量是渐渐增大的。.

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穆斯堡尔谱学

斯堡尔谱学(Mössbauer spectroscopy)是应用穆斯堡尔效应研究物质的微观结构的学科。穆斯堡尔效应即γ射线的无反冲共振吸收,于1957年由德国物理学家穆斯堡尔发现,并于次年得到实验验证。穆斯堡尔效应对环境的依赖性非常高,常利用多普勒效应对γ射线光子的能量进行调制,通过调整γ射线辐射源和吸收体之间的相对速度使其发生共振吸收。吸收率(或者透射率)与相对速度之间的变化曲线叫做穆斯堡尔谱。穆斯堡尔谱的能量分辨率非常高,可以用来研究原子核与周围环境的超精细相互作用。 穆斯堡尔谱学中最常用的是57Fe的能量为14.4 keV 的γ射线,能量分辨率可以达到10-13;119Sn也经常用到。穆斯堡尔谱学在物理学、化学、生物学、地质学、冶金学、矿物学、地质学等领域都得到广泛应用。近年来穆斯堡尔谱学也在一些新兴学科,比如材料科学和表面科学领域,开拓了广泛的应用前景。.

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穆斯堡尔效应

斯堡尔效应,即原子核辐射的无反冲共振吸收。这个效应首先是由德国物理学家穆斯堡尔于1958年首次在实验中实现的,因此被命名为穆斯堡尔效应。应用穆斯堡尔效应可以研究原子核与周围环境的超精细相互作用,是一种非常精确的测量手段,其能量分辨率可高达10-13,并且抗干扰能力强、实验设备和技术相对简单、对样品无破坏。由于这些特点,穆斯堡尔效应一经发现,就迅速在物理学、化学、生物学、地质学、冶金学、矿物学、地质学等领域得到广泛应用。近年来穆斯堡尔效应也在一些新兴学科,如材料科学和表面科学开拓了应用前景。 理论上,当一个原子核由激发态跃迁到基态,发出一个γ射线光子。当这个光子遇到另一个同样的原子核时,就能够被共振吸收。但是实际情况中,处于自由状态的原子核要实现上述过程是困难的。因为原子核在放出一个光子的时候,自身也具有了一个反冲动量,这个反冲动量会使光子的能量减少。同样原理,吸收光子的原子核光子由于反冲效应,吸收的光子能量会有所增大。这样造成相同原子核的发射谱和吸收谱有一定差异,所以自由的原子核很难实现共振吸收。迄今为止,人们还没有在气体和不太粘稠的液体中观察到穆斯堡尔效应。 1957年底,穆斯堡尔提出实现γ射线共振吸收的关键在于消除反冲效应。如果在实验中把发射和吸收光子的原子核置于固体晶格中,那么出现反冲效应的就不再是单一的原子核,而是整个晶体。由于晶体的质量远远大于单一的原子核的质量,反冲能量就减少到可以忽略不计的程度,这样就可以实现穆斯堡尔效应。实验中原子核在发射或吸收光子时无反冲的概率叫做无反冲分数f,无反冲分数与光子能量、晶格的性质以及环境的温度有关。 穆斯堡尔使用191Os(锇)晶体作γ射线放射源,用191Ir(铱)晶体作吸收体,于1958年首次在实验上实现了原子核的无反冲共振吸收。为减少热运动对结果的影响,放射源和吸收源都冷却到88K。放射源安装在一个转盘上,可以相对吸收体作前后运动,用多普勒效应调节γ射线的能量。191Os经过β-衰变成为191Ir的激发态,191Ir的激发态可以发出能量为129 keV的γ射线,被吸收体吸收。实验发现,当转盘不动,即相对速度为0时共振吸收最强,并且吸收谱线的宽度很窄,每秒几厘米的速度就足以破坏共振。除了191Ir外,穆斯堡尔还观察到了187Re、177Hf、166Er等原子核的无反冲共振吸收。由于这些工作,穆斯堡尔被授予1961年的诺贝尔物理学奖。 截至2005年上半年,人们已经在固体和粘稠液体中实现了穆斯堡尔效应,样品的形态可以是晶体、非晶体、薄膜、固体表层、粉末、颗粒、冷冻溶液等等,涉及40余种元素90余种同位素的110余个跃迁。然而大部分同位素只能在低温下才能实现穆斯堡尔效应,有的需要使用液氮甚至液氦对样品进行冷却。在室温下只有57Fe、119Sn、151Eu三种同位素能够实现穆斯堡尔效应。其中57Fe的 14.4 keV 跃迁是人们最常用的、也是研究最多的谱线。 穆斯堡尔效应对环境的依赖性很高。细微的环境条件差异会对穆斯堡尔效应产生显著的影响。在实验中,为减少环境带来的影响,需要利用多普勒效应对γ射线光子的能量进行细微的调制。具体做法是令γ射线辐射源和吸收体之间具有一定的相对速度,通过调整v的大小来略微调整γ射线的能量,使其达到共振吸收,即吸收率达到最大,透射率达到最小。透射率与相对速度之间的变化曲线叫做穆斯堡尔谱。应用穆斯堡尔谱可以清楚地检查到原子核能级的移动和分裂,进而得到原子核的超精细场、原子的价态和对称性等方面的信息。应用穆斯堡尔谱研究原子核与核外环境的超精细相互作用的学科叫做穆斯堡尔谱学。 穆斯堡尔谱的宽度非常窄,因此具有极高的能量分辨本领。例如57Fe的 14.4 keV 跃迁,穆斯堡尔谱宽度与γ射线的能量之比ΔE/E~10-13,67Zn的 93.3 keV 跃迁ΔE/E~10-15,107Ag的93 keV 跃迁ΔE/E~10-22。因此穆斯堡尔效应一经发现就在各种精密频差测量中得到广泛应用。例如:.

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精细结构常数

精细结构常数是物理学中一个重要的无量纲量,常用希腊字母α表示,精细结构指的是原子物理学中原子谱线分裂的样式。其定义为 或者:\alpha.

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粒子列表

这是一份粒子物理学的粒子清单,包括已知的和假设的基本粒子,以及由它们合成的复合粒子。.

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粒子物理學

粒子物理学是研究组成物质和射线的基本粒子以及它们之间相互作用的一個物理学分支。由于许多基本粒子在大自然的一般条件下不存在或不单独出现,物理学家只有使用粒子加速器在高能相撞的条件下才能生产和研究它们,因此粒子物理学也被称为高能物理学。.

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粒子輻射

粒子輻射是輻射的能量,意思是快速移動的次原子粒子。如果粒子朝著同的方向運動,就類似一束光,所以粒子輻射也被稱為粒子束。 由於波粒二象性,所有運動的粒子也都有波動性。高能量的粒子較易呈現粒子性,而低能量的粒子較容易呈現波動性。.

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粒子探测器

粒子探测器(Particle detector),是在物理实验、原子核物理学等领域用于探测、跟踪和鉴别高能粒子的一种物理实验设备。现代粒子探测器也用于测量放射粒子的能量、动量、旋转和电荷等等。.

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索尔维会议

索尔维国际物理学化学研究会(Institut International de Physique Solvay)是由比利时企业家欧内斯特·索尔维于1912年在布鲁塞尔创办的一个学会。此前一年他透过邀请举办了第一届国际物理学会议,即第一次索尔维会议(Conseils Solvay)。在此次成功之后,研究会继续负责邀请世界著名的物理学家和化学家对前沿问题进行讨论的会议。索尔维会议致力于研究物理学和化学中突出的前沿问题,每三年举办一次。第24届国际物理学索尔维会议2008年在布鲁塞尔举行,主题为:量子力学凝聚态。 由于前几次索尔维会议适逢20世纪10年代-30年代的物理学大发展时期,参加者又都是一流物理学家与化学家,使索尔维会议在物理学发展史上占有重要地位。.

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紅移

在物理學领域,紅移(Redshift)是指電磁輻射由於某种原因導致波长增加、頻率降低的现象,在可見光波段,表现为光谱的谱线朝紅端移動了一段距离。相反的,電磁輻射的波長变短、频率升高的现象则被稱為藍移。紅移最初是在人们熟悉的可见光波段发现的,随着对电磁波谱各个波段的了解逐步加深,任何电磁辐射的波長增加都可以称为紅移。对於波长较短的γ射線、X-射線和紫外線等波段,波长变长确实是波谱向红光移动,“红移”的命名并无问题;而对於波长较长的紅外線、微波和無線電波等波段,尽管波长增加實際上是遠離红光波段,这种现象还是被称为“红移”。 當光源移動遠離觀測者时,观测者观察到的电磁波谱會發生紅移,这类似于聲波因为都卜勒效應造成的頻率變化。這樣的紅移现象在日常生活中有很多應用,例如都卜勒雷達、雷達槍,在天體光譜學裏,人们使用都卜勒紅移測量天體的物理行為 。 另一種紅移稱為宇宙學紅移,其機制為。這機制說明了在遙遠的星系、類星體,星系間的氣體雲的光谱中觀察到的红移现象,其紅移增加的比例與距離成正比。這種關係为宇宙膨脹的观点提供了有力的支持,比如大霹靂宇宙模型。 另一種形式的紅移是引力紅移,其為一種相對論性效應,當電磁輻射傳播遠離引力場時會觀測到這種效應;反過來說,當電磁輻射傳播接近引力場時會觀測到引力藍移,其波長變短、频率升高。 红移的大小由“红移值”衡量,红移值用Z表示,定义为: 这裡\lambda_0\,是谱线原先的波长,\lambda\,是观测到的波长,f_0\,是谱线原先的频率,f\,是观测到的频率。.

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網路時間協定

網络時間協定(Network Time Protocol,简称NTP)是在数据网络潜伏时间可变的计算机系统之间通过分组交换进行的一个网络协议。自1985年以来,NTP是目前仍在使用的最古老的互联网协议之一。NTP由特拉华大学的设计。 NTP意图将所有参与计算机的协调世界时(UTC)时间同步到几毫秒的误差内。它使用的修改版来选择准确的时间服务器,其设计旨在减轻可变造成的影响。NTP通常可以在公共互联网保持几十毫秒的误差,并且在理想的局域网环境中可以实现超过1毫秒的精度。不对称路由和拥塞控制可能导致100毫秒(或更高)的错误。 该协议通常描述为一种主從式架構,但它也可以用在對等網路中,对等体双方可将另一端认定为潜在的时间源。发送和接收時間戳采用用户数据报协议(UDP)的通訊埠123实现。这也可以使用廣播或多播,其中的客户端在最初的往返校准交换后被动地监听时间更新。NTP提供一个即将到来闰秒调整的警告,但不会传输有关本地时区或夏时制的信息。 当前协议为版本4(NTPv4),这是一个RFC 5905文档中的建议标准。它向下兼容指定于RFC 1305的版本3。.

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緊湊緲子線圈

緊湊緲子線圈(CMS,Compact Muon Solenoid),瑞士歐洲核子研究組織CERN的大型強子對撞機計劃的兩大通用型粒子偵測器中的一個。直至2006年,已有約2300位來自159個不同的研究機構的科學家,共同參與建設。CMS將建在法國的Cessy的地下洞穴中,剛好跨過瑞士日內瓦的邊境。完成後的偵測器將是一個長約21公尺,直徑約16公尺的筒狀的結構,重量達12500公噸(這也是其名稱的由來)。.

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红外线

红外线(Infrared,简称IR)是波长介乎微波与可见光之间的电磁波,其波長在760奈米(nm)至1毫米(mm)之間,是波長比紅光長的非可見光,對應頻率約是在430 THz到300 GHz的範圍內。室溫下物體所發出的熱輻射多都在此波段。 红外线是在1800年由天文學家威廉·赫歇爾發現,他發現有一種頻率低于紅色光的輻射,雖然用肉眼看不見,但仍能使被照射物體表面的溫度上昇。太陽的能量中約有超過一半的能量是以红外线的方式進入地球,地球吸收及發射紅外線輻射的平衡對其氣候有關鍵性的影響。 當分子改變其旋轉或振動的運動方式時,就會吸收或發射紅外線。由紅外線的能量可以找出分子的振動模態及其偶極矩的變化,因此在研究分子對稱性及其能態時,紅外線是理想的頻率範圍。紅外線光譜學研究在紅外線範圍內的光子吸收及發射。 红外线可用在軍事、工業、科學及醫學的應用中。紅外線夜視裝置利用即時的近紅外線影像,可以在不被查覺的情形下在夜間觀察人或是動物。紅外線天文學利用有感測器的望遠鏡穿透太空的星塵(例如分子雲),檢測像是行星等星體,以及檢測早期宇宙留下的紅移星體。紅外線熱顯像相機可以檢測隔絕系統的熱損失,觀查皮膚中血液流動的變化,以及電子設備的過熱。红外线穿透云雾的能力比可见光强,像紅外線導引常用在飛彈的導航、熱成像儀及夜視鏡可以用在不同的應用上、红外天文学及遠紅外線天文學可在天文學中應用红外线的技術。.

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经典统一场论

经典统一场论(classical unified field theory)是试图在经典物理的框架下建立一个单一自洽的场论模型,从而能够解释自然界中所有基本相互作用的所有这类尝试的总称。经典统一场论可以被认为是统一场论的一个分支,在第一次世界大战和第二次世界大战之间有很多物理学家和数学家都致力于统一引力和电磁理论方面的研究,这些工作促进了微分几何在纯数学领域的发展。爱因斯坦是最被人熟知的尝试建立统一场论的物理学家之一。 本条目意在介绍历史上多种尝试建立一个经典的、相对论性的统一场理论;至于现代物理学中试图建立一个相容於量子理论的引力理论的尝试,请参见量子引力。.

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经典电磁学

经典电磁学(Classical electromagnetism)或经典电动力学是理论物理学的分支,通常包含在广义的电磁学,以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础,主要研究电荷和电流的电磁场及其彼此的电磁相互作用。当相关尺度和场强足够大以至于量子效应可忽略时(参见量子电动力学),这一套理论能够对电磁现象提供一个非常漂亮的描述。有关经典电磁理论的综述以及物理概念的详细解说可参见费曼、莱顿和桑斯;帕诺夫斯基和菲利普;以及杰克逊 等人的专著。 经典电磁理论主要发展於19世纪,以詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的成就达到顶峰。关于这部分的历史可参见泡利、惠特克、派斯的有关叙述。 Ribarič和Šušteršič在其著作《守恒律和经典电动力学的未决问题》中基于当前对经典电磁理论的理解,考查了十二个至今尚未解决的电动力学问题;到目前为止,他们研究并引用了1903年至1989年间约240篇参考文献。如杰克逊所言,经典电动力学中最显著的问题在於,我们只可能在如下两种有限的情形下得到及讨论基本方程的解:第一种情形为给出电荷和电流的分布,求解激发的电磁场;第二种情形为给出外部的电磁场,求解内部带电粒子和电流的运动。而有时候这两种情形会合二为一,此时的处理方法却只能按次序进行:首先在忽略辐射的情形下确定在外场中带电粒子的运动,然后将运动粒子的轨迹作为辐射源的分布计算电磁辐射。很明显,在电动力学中这种处理手段只能近似正确。进一步来说,虽然麦克斯韦方程组本身是线性的,然而某些电学-力学系统中电荷和电流与它们所激发的电磁场之间的相互作用却无法忽略,对於这类系统我们还不能从电动力学上完全理解。虽然经过了一个世纪的努力,至今人们还没能得到一组能够被广泛接受的描述带电粒子运动的经典方程,同时也没有获得任何有用的实验数据的支持。.

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罗曼·贾基夫

罗曼·弗拉迪米尔·贾基夫(Roman Wladimir Jackiw,,),美国理论物理学家,狄拉克奖章得主。出生于波兰卢布利涅茨的一个乌克兰家庭,之后搬家到奥地利和德国。贾基夫10岁时,全家移民到了美国纽约市。.

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羅伯特·布繞特

羅伯特·布繞特(Robert Brout,),比利時理論物理學家,在粒子物理學領域做出重要貢獻。 1964年,布繞特和弗朗索瓦·恩格勒共同提出希格斯機制與希格斯玻色子理論。另外還有兩個研究小組也在同年獨立地提出類似結果,一組為傑拉德·古拉尼、卡爾·哈庚、湯姆·基博爾,另一組為彼得·希格斯。六位物理學者分別發表的三篇論文, 在《物理評論快報》50周年慶祝文獻裏被公認為里程碑論文。 布饒特的主要研究領域為統計力學、粒子物理學、宇宙學。.

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热寂

熱寂(英语:Heat death of the universe)是猜想宇宙終極命運的一種假說。根據熱力學第二定律,作為一個「孤立」的系統,宇宙的熵會隨著時間的流異而增加,由有序向無序,當宇宙的熵達到最大值時,宇宙中的其他有效能量已經全數轉化為熱能,所有物質溫度達到熱平衡。這種狀態稱為熱寂。這樣的宇宙中再也沒有任何可以維持運動或是生命的能量存在。熱寂理論最早由威廉·湯姆森(英语:William Thomson)於1850年根據自然界中機械能損失的熱力學原理推導出的。.

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热释光

热释光(Thermoluminescence, TL)效应,有时也被译作热致光、热发光,是一种冷发光现象:一些晶体(例如矿物质)在被加热时,原来吸收并储存在晶格缺陷中的电磁辐射或其他电离辐射会以光子的形式释放出来。该现象不可与黑体辐射(也可称为热发光)混淆。 常见应用有热释光测年法。.

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热释光测年法

热释光测年法,或稱熱螢光定年法,是利用热释光效应(thermoluminescence)测量含有結晶體的礦物或燒製文物,自加熱或烧制後經過时间的一种方法。利用热释光效应,可以根据样本所释放光子的能量判断出样本自从上一次被加热后至今所接受的環境背景辐射能量之和,因而估算自加熱時間點至今經過的时间。.

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热成像仪

热成像仪下的鸵鸟 熱影像儀又称热像仪或红外线热成像仪等。是一种对物体散发出的红外线进行感光成像的设备,这种设备被广泛运用在军事、消防、医疗、工业生产、海关检查等领域。.

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爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬

在量子力學裏,愛因斯坦-波多爾斯基-羅森弔詭(Einstein-Podolsky-Rosen paradox),簡稱「愛波羅弔詭」、「EPR弔詭」(EPR paradoxE、P、R這三個英文字母分別是愛因斯坦、波多爾斯基和羅森英文原文的第一個字母。)等,是阿爾伯特·愛因斯坦、鮑里斯·波多爾斯基和納森·羅森在1935年發表的一篇論文中,以弔詭的形式針對量子力學的哥本哈根詮釋而提出的早期重要批評。 在這篇題為《能認為量子力學對物理實在的描述是完全的嗎?》(,下稱「EPR論文」)的論文中,他們設計出一個思想實驗,稱為「EPR思想實驗」。藉著檢驗兩個量子糾纏粒子所呈現出的關聯性物理行為,EPR思想實驗凸顯出定域實在論與量子力學完備性之間的矛盾,因此,這論述被稱為「EPR弔詭」。 EPR論文並沒有質疑量子力學的正確性,它質疑的是量子力學的不完備性。EPR論文是建立於貌似合理的假設──定域論與實在論,合稱為定域實在論。定域論只允許在某區域發生的事件以不超過光速的傳遞方式影響其它區域。實在論主張,做實驗觀測到的現象是出自於某種物理實在,而這物理實在與觀測的動作無關。換句話說,定域論不允許鬼魅般的超距作用,實在論堅持,即使無人賞月,月亮依舊存在。將定域論與實在論合併在一起,定域實在論闡明,在某區域發生的事件不能立即影響在其它區域的物理實在,傳遞影響的速度必須被納入考量。在學術界裏,這些假設引起強烈的爭論,特別是在兩位諾貝爾物理學獎得主愛因斯坦與尼爾斯·玻爾之間。 EPR論文表明,假若定域實在論成立,則可以推導出量子力學的不完備性。在那時期,很多物理學者都支持定域實在論,但是,定域實在論這假設到底能否站得住腳還是一個待查的問題。1964年,物理學者約翰·貝爾提出貝爾定理表明,定域實在論與量子力學的預測不相符。專門檢驗貝爾定理所獲得的實驗結果,證實與量子力學的預測相符合,因此定域實在論不成立。Bell, John.

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生命元素

生命元素是指生命所必需的元素。在天然的条件下,地球上或多或少地可以找到90多种元素,根据目前掌握的情况,多数科学家比较一致的看法,生命元素共有28种,包括氢、硼、碳、氮、氧、氟、钠、镁、硅、磷、硫、氯、钾、钙、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、砷、硒、溴、钼、锡和碘。 硼是某些绿色植物和藻类生长的必需元素,而哺乳动物并不需要硼,因此,人体必需元素实际上为27种。在27种生命必需的元素中,按体内含量的高低可分为宏量元素和微量元素。 宏量元素指含量占生物体总质量0.01%以上的元素。如碳、氢、氧、氮、磷、硫、氯、钾、钠、钙和镁,这些元素在人体中的含量均在0.04%~62.8%之间,这11种元素共占人体总质量的99.97%。 微量元素指占生物体总质量0.01%以下的元素。如铁、硅、锌、铜、溴、锡、锰等。这些微量元素占人体总质量的0.03%左右。这些微量元素在体内的含量虽小,但在生命活动过程中的作用是十分重要的。.

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生物组织光学窗口

生物组织光学窗口(或近紅外窗口、治療窗口)指的是光在生物组织内穿透深度达到最大值的波长区间,一般处于近红外波长范围内。在,散射是光与组织间最主要的作用形式,导致光在传播过程中迅速弥散。由于散射增大了光子在组织内的传播距离,因而光子为组织所吸收的概率也随之增大。实际上,散射效应随波长变化很小,因此,生物组织光学窗口的范围主要受限于组织的吸收,其下限(短波长一端)由血液吸收所决定,上限(长波长一端)则由水的吸收所决定。对于光学成像和光热治疗等应用而言,选择位于光学窗口波长范围内的合适光源,对于提高成像(治疗)效率、提高穿透深度、降低光致组织损伤,有着十分重要的意义。.

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用於數學、科學和工程的希臘字母

希臘字母被用於數學、科學、工程和其他方面。在數學方面,希臘字母通常用於常數、特殊函數和特定的變數,而且通常大寫和小寫都有分別,而且互不相關。有一些希臘字母和拉丁字母一樣,而且不被使用:A, B, E, H, I, K, M, N, O, P, T, X, Y, Z。除此之外,由於小寫的ι(iota),ο(omicron)和υ(upsilon)跟拉丁字母i,o和u相似,所以很少被使用。有時,希臘字母的字體變種在數學數有特定的意思,例如φ(phi)和π(pi)。 在金融數學中,有些會用來表示投資風險的變數。 母語為英語的數學家在讀希臘字母時,他們不會用現在的或古時的發音,但用傳統的英語發音。例如θ,數學家會讀成/ˈθeɪtə/。(古時:,現在:).

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电子

电子(electron)是一种带有负电的次原子粒子,通常标记为 e^- \,\!。電子屬於轻子类,以重力、電磁力和弱核力與其它粒子相互作用。轻子是构成物质的基本粒子之一,无法被分解为更小的粒子。电子带有1/2自旋,是一种费米子。因此,根據泡利不相容原理,任何兩個電子都不能處於同樣的狀態。电子的反粒子是正电子(又称正子),其质量、自旋、帶电量大小都与电子相同,但是电量正負性与电子相反。電子與正子會因碰撞而互相湮滅,在這過程中,生成一對以上的光子。 由电子與中子、质子所组成的原子,是物质的基本单位。相对于中子和质子所組成的原子核,电子的质量显得极小。质子的质量大约是电子质量的1836倍。当原子的电子数与质子数不等时,原子会带电;称該帶電原子为离子。当原子得到额外的电子时,它带有负电,叫阴离子,失去电子时,它带有正电,叫阳离子。若物体带有的电子多于或少于原子核的电量,导致正负电量不平衡时,称该物体带静电。当正负电量平衡时,称物体的电性为电中性。靜電在日常生活中有很多用途,例如,靜電油漆系統能夠將或聚氨酯漆,均勻地噴灑於物品表面。 電子與質子之間的吸引性庫侖力,使得電子被束縛於原子,稱此電子為束縛電子。兩個以上的原子,會交換或分享它們的束縛電子,這是化學鍵的主要成因。当电子脱离原子核的束缚,能够自由移动时,則改稱此電子为自由电子。许多自由电子一起移动所产生的净流动现象称为电流。在許多物理現象裏,像電傳導、磁性或熱傳導,電子都扮演了機要的角色。移動的電子會產生磁場,也會被外磁場偏轉。呈加速度運動的電子會發射電磁輻射。 根據大爆炸理論,宇宙現存的電子大部份都是生成於大爆炸事件。但也有一小部份是因為放射性物質的β衰變或高能量碰撞而生成的。例如,當宇宙線進入大氣層時遇到的碰撞。在另一方面,許多電子會因為與正子相碰撞而互相湮滅,或者,會在恆星內部製造新原子核的恆星核合成過程中被吸收。 在實驗室裏,精密的尖端儀器,像四極離子阱,可以長時間局限電子,以供觀察和測量。大型托卡馬克設施,像国际热核聚变实验反应堆,藉著局限電子和離子電漿,來實現受控核融合。無線電望遠鏡可以用來偵測外太空的電子電漿。 電子被广泛應用于電子束焊接、陰極射線管、電子顯微鏡、放射線治療、激光和粒子加速器等领域。.

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电子偶素

电子偶素或稱正電子素(Positronium)是一个电子与一个正电子组成的亚稳定的束缚态(e+e-),化学符号是Ps。最早由麻省理工学院物理学家Martin Deutsch在1951年发现。 由于电子和正电子最终会湮灭产生光子,电子偶素的半衰期是很短的。根据电子与正电子自旋状态的不同,电子偶素主要分为两种。单态(1S0,自旋相反,总自旋为0)即仲电子偶素(para-positronium,简记为p-Ps),三重态(3S1,自旋同向,总自旋为1)即正电子偶素(ortho-positronium,简记为o-Ps)。在真空中,单态的电子偶素半衰期为125ps,之后湮灭产生两个光子(511keV);三重态电子偶素半衰期为142ns,湮灭产生三个光子,有时会产生多个光子。光子总能量为1022keV,即电子和正电子的总质量。 在介质中,三重态电子偶素的半衰期会相应变化,这就给人们提供了研究物质性质的一种手段。利用正电子或电子偶素研究物质内部性质已经成为一个应用非常广泛的学科。它主要利用电子偶素在介质中的湮灭时间谱图(Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy,简称PALS)的拟合为测量手段,而且是一种非破坏性的方法。 D D * D.

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电子俘获

电子俘获(Electron capture)是富质子的原子核吸收一个自身轨道的电子(使一个质子转变为中子)、并同时发射出一个中微子的过程。伴随发生的过程还包括光子的辐射(伽马射线),使新产生原子核的能级降至基态。.

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电子衍射

电子繞射,是指电子在通过某些障碍物时发生衍射的现象。因为波粒二象性的存在,电子也可被当做是波,从而也能产生衍射现象。电子的波长满足德布罗意波长公式: h表示普朗克常数,p表示动量。由于电子的动量较光子大得多,因而其波长也短得多。所以想使电子发生衍射时就需要更微小的障碍物,实验上一般是采用晶体。另外,正是由于电子比光子更难发生衍射,电子显微镜的分辨率比光学显微镜的更高。 当电子波穿过晶体的时候,被晶体中的原子散射,散射的电子波互相之间干涉所产生的现象就是电子衍射。晶体中每个原子均会对电子进行散射,使得波长和方向发生变化。并且部分电子会与晶体中的原子发生能量交换作用,若电子波长发生变化,则称为非弹性散射;若没有波长变化,则称为弹性散射。 电子衍射的图像一般是该图像呈现规则的斑点,衍射图像是由同心圆组成的。多晶的是一系列规则的同心圆,而非晶的是由分散的同心圆组成的。 电子衍射是最经常用于固体物理和化学研究固体的晶体结构。实验通常是在透射电子显微镜(TEM)或扫描电子显微镜(SEM),为进行。电子衍射用来做物相鉴定、测定原子位置等。与X射线相比,电子更容易被物体吸收,所以更加精确,适合于研究微薄膜、小晶体。.

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电子排布

電子排序,即電子組態,亦即電子構型,指電子在原子、分子或其他物理結構中的每一層電子層上的排序及排列形態。 正如其他基本粒子,電子遵從量子物理學,而不是一般的經典物理學;電子也因此有波粒二象性。而且,根據量子物理學中的《哥本哈根詮釋》,任一特定電子的確實位置是不會知道的(軌域及軌跡放到一旁不計),直至偵測活動進行使電子被偵測到。在空間中,該測量將會檢測的電子在某一特定點的概率,和在這一點上的波函數的絕對值的平方成正比。 電子能夠由發射或吸收一個量子的能量從一個能級跃迁到另一個能級,其形式是一個光子。由於泡利不相容原理,沒有兩個以上的電子可以存在於某個原子軌域(軌域不等於電子層);因此,一個電子只可跨越到另有空缺位置的軌域。 知道不同的原子的電子構型有助了解元素週期表中的元素的結構。這個概念也有用於描述約束原子的多個化學鍵。在散裝物料的研究中這一理念可以說明激光器和半導體的奇特性能。.

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电子束曝光

电子束曝光(electron beam lithography)指使用电子束在表面上制造图样的工艺,是光刻技术的延伸应用。 光刻技术的精度受到光子在波长尺度上的散射影响。使用的光波长越短,光刻能够达到的精度越高。根据德布罗意的物质波理论,电子是一种波长极短的波。这样,电子束曝光的精度可以达到纳米量级,从而为制作纳米线提供了很有用的工具。电子束曝光需要的时间长是它的一个主要缺点。为了解决这个问题,纳米压印术应运而生。 电子束曝光在半导体工业中被广泛使用于研究下一代超大规模集成电路。.

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电磁场

電磁場(electromagnetic field)是由帶電粒子的運動而產生的一種物理場。處於電磁場的帶電粒子會受到電磁場的作用力。電磁場與帶電粒子(電荷或電流)之間的交互作用可以用馬克士威方程組和勞侖茲力定律來描述。 電磁場可以被視為電場和磁場的連結。追根究底,電場是由電荷產生的,磁場是由移動的電荷(電流)產生的。對於耦合的電場和磁場,根據法拉第電磁感應定律,電場會隨著含時磁場而改變;又根據馬克士威-安培方程式,磁場會隨著含時電場而改變。這樣,形成了傳播於空間的電磁波,又稱光波。無線電波或紅外線是較低頻率的電磁波;紫外光或X-射線是較高頻率的電磁波。 電磁場涉及的基本交互作用是電磁交互作用。這是大自然的四個基本作用之一。其它三個是重力相互作用,弱交互作用和強交互作用。電磁場倚靠電磁波傳播於空間。 從經典角度,電磁場可以被視為一種連續平滑的場,以類波動的方式傳播。從量子力學角度,電磁場是量子化的,是由許多個單獨粒子構成的。.

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电磁辐射

電磁辐射,又稱電磁波,是由同相振盪且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式傳遞能量和動量,其傳播方向垂直於電場與磁場構成的平面。 電磁輻射的載體為光子,不需要依靠介質傳播,在真空中的傳播速度为光速。電磁輻射可按照頻率分類,從低頻率到高頻率,主要包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線。人眼可接收到的電磁輻射,波長大約在380至780nm之間,稱為可見光。只要是本身溫度大於絕對零度的物體,除了暗物質以外,都可以發射電磁輻射,而世界上並不存在温度等於或低於絕對零度的物體,因此,人們周邊所有的物體時刻都在進行電磁輻射。儘管如此,只有處於可見光频域以内的電磁波,才可以被人們肉眼看到,對於不同的生物,各種電磁波頻段的感知能力也有所不同。.

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电磁感应透明

電磁波引發透明(Electromagnetically induced transparency,EIT),一般是用两束光同时照射到原子介质(如大量原子组成的气体),使得其中一束光能够在与原子跃迁共振时通过原子介质而不产生吸收和反射的现象。 观测 EIT 需要两种相干光源(例如 激光)和介质(一般为原子气体,如Rb85,Rb87)的三种 量子态. 两种相干光源分别称为"探测光"和"耦合光",通常耦合光数十倍强于探测光。置"耦合光"频率恰等于|2>和|3>能级差,调节"探测光"的频率于|1>和|2>能级差自然衰减的数倍左右. EIT 是基于跃迁光在原子能级之间破坏性的相干,和相干原子数量陷阱 (CPT) 现象紧密相连.

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电离氢区

电离氢区(H II區)是發光的氣體和電漿組成的雲氣,有時會有數百光年的直徑,是恆星誕生的場所。從這些氣體中誕生的年輕、炙熱的藍色恆星散發出大量的紫外線,使星雲環繞在周圍的氣體游離。 H II區在數百萬年的歲月中也許可以誕生成千上萬顆的恆星。最後,超新星爆炸和來自星團中質量最大的那些恆星吹出的強烈恆星風,將會吹散掉H II區的氣體,留下來的就是像昴宿星團這樣的星團。 H II區是因為有大量被游離的氫原子而得名的,天文學家同樣的將中性氫的區域稱為HI區,而H2稱為分子氫。在宇宙的遠處的H II區不會被忽略,也能被看見,對其它星系H II區的觀測,在測量距離和化學組成是很重要的研究項目。.

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电荷守恒定律

在物理學裏,電荷守恒定律(law of charge conservation)是一種關於電荷的守恆定律。電荷守恒定律有兩種版本,「弱版電荷守恒定律」(又稱為「全域電荷守恒定律」)與「強版電荷守恒定律」(又稱為「局域電荷守恒定律」)。弱版電荷守恒定律表明,整個宇宙的總電荷量保持不變,不會隨著時間的演進而改變。注意到這定律並沒有禁止,在宇宙這端的某電荷突然不見,而在宇宙那端突然出現。強版電荷守恒定律明確地禁止這種可能。強版電荷守恒定律表明,在任意空間區域內電荷量的變化,等於流入這區域的電荷量減去流出這區域的電荷量。對於在區域內部的電荷與流入流出這區域的電荷,這些電荷的會計關係就是電荷守恒。 定量描述,這強版定律的方程式乃是一種連續方程式: 其中,Q(t)是在時間t某設定體積內的電荷量,Q_、Q_是在時間間隔內分別流入與流出這設定體積的電荷量。 上述兩種守恆定律建立於一個基礎原則,即電荷不能獨自生成與湮滅。假設帶正電粒子接觸到帶負電粒子,兩個粒子帶有電量相同,則因為這接觸動作,兩個粒子會變為中性,這物理行為是合理與被允許的。一個中子,也可以因貝他衰變,生成帶正電的質子、帶負電的電子與中性的反微中子。但是,任何粒子,不可能獨自地改變電荷量。物理學明確地禁止這種物理行為。更仔細地說,像電子、質子一類的亞原子粒子會帶有電荷,而這些亞原子粒子可以被生成或湮滅。在粒子物理學裏,電荷守恆意味著,在那些生成帶電粒子的基本粒子反應裏,雖然會有帶正電粒子或帶負電粒子生成,在反應前與反應後,總電荷量不會改變;同樣地,在那些湮滅帶電粒子的基本粒子反應裏,雖然會有帶正電粒子或帶負電粒子湮滅,在反應前與反應後,總電荷量絕不會改變; 雖然全域電荷守恒定律要求宇宙的總電荷量保持不變,到底總電荷量是多少仍舊是有待研究問題。大多數跡象顯示宇宙的電荷量為零,即正電荷量與負電荷量相同。.

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無是沒有、虛無和空的同義詞,有(存在)的反義詞。在東方哲學中,空可能和有的意義不同,分別屬於佛家和道家的思想。神學與哲學研究無的概念已經有一段時間,例如佛教和道家。數學有時會用無來描述一些狀況。物理學上,没有真正的真空;宇宙誕生带来时间,没有「宇宙誕生之前」的一个概念(或是宇宙誕生前是虛時間)。.

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物理学

物理學(希臘文Φύσις,自然)是研究物質、能量的本質與性質,以及它們彼此之間交互作用的自然科學。由於物質與能量是所有科學研究的必須涉及的基本要素,所以物理學是自然科學中最基礎的學科之一。物理學是一種實驗科學,物理學者從觀測與分析大自然的各種基於物質與能量的現象來找出其中的模式。這些模式(假說)稱為「物理理論」,經得起實驗檢驗的常用物理理論稱為物理定律,直到有一天被證明是有錯誤為止(具可否證性)。物理學是由這些定律精緻地建構而成。物理學是自然科學中最基礎的學科之一。化學、生物學、考古學等等科學學術領域的理論都是建構於這些物理定律。 物理學是最古老的學術之一。物理學、化學、生物學等等原本都歸屬於自然哲學的範疇,直到十七世紀至十九世紀期間,才漸漸地從自然哲學中分別成長為獨立的學術領域。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集,如量子化學、生物物理學等等。物理學的疆界並不是固定不變的,物理學裡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。 通過創建新理論與發展新科技,物理學對於人類文明有極為顯著的貢獻。例如,由於電磁學的快速發展,電燈、電動機、家用電器等新產品纷纷涌现,人類社會的生活水平也得到大幅提升。由於核子物理學日趨成熟,核能發電已不再是藍圖構想,但其所引致的安全問題也使人們意識到地球環境、生態與人類的脆弱渺小。.

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物理学史

物理学主要是研究物质、能量及它們彼此之間的關係。它是最早形成的自然科学学科之一,如果把天文学包括在内则有可能是名副其实历史最悠久的自然科学。最早的物理学著作是古希腊科学家亚里士多德的《物理學》。形成物理学的元素主要来自对天文学、光学和力学的研究,而这些研究通过几何学的方法统合在一起形成了物理学。这些方法形成于古巴比伦和古希腊时期,当时的代表人物如数学家阿基米德和天文学家托勒密;随后这些学说被传入阿拉伯世界,并被当时的阿拉伯科学家海什木等人发展为更具有物理性和实验性的传统学说;最终这些学说传入了西欧,首先研究这些内容的学者代表人物是罗吉尔·培根。然而在当时的西方世界,哲学家们普遍认为这些学说在本质上是技术性的,从而一般没有察觉到它们所描述的内容反映着自然界中重要的哲学意义。而在古代中国和印度的科学史上,类似的研究数学的方法也在发展中。 在这一时代,包含着所谓“自然哲学”(即物理学)的哲学所集中研究的问题是,在基于亚里士多德学说的前提下试图对自然界中的现象发展出解释的手段(而不仅仅是描述性的)。根据亚里士多德的学说以及其后的经院哲学,物体运动是因为运动是物体的基本自然属性之一。天体的运动轨迹是正圆的,这是因为完美的圆轨道运动被认为是神圣的天球领域中的物体运动的内在属性。冲力理论作为惯性与动量概念的原始祖先,同样来自於这些哲学传统,并在中世纪时由当时的哲学家、伊本·西那、布里丹等人发展。而古代中国和印度的物理传统也是具有高度的哲学性的。.

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物理学的进化

《--》(英文版原名:The Evolution of Physics或The Evolution of Physics: From Early Concept to Relativity and Quanta,根据版本不同书名有上述的文字差别。中文版译名来自周肇威的译本)是由物理学家阿尔伯特·爱因斯坦和利奥波德·英费尔德合著出版的物理学科普读物,内容介绍了物理学从伽利略、牛顿时代的经典理论到现代场论、相对论和量子力学的发展演化历程。该书最初由剑桥大学出版社在1938年出版并获得了大众的广泛好评,《时代》杂志还特别为此书刊载了一篇头条报道。.

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物理年鑑

《物理年鑑》(Annalen der Physik),又譯《物理學年鑑》、《物理學記事》,是自1799年刊行至今的德國物理學期刊。期刊刊發实验物理、理论物理、应用物理、数学物理等相关领域的原创、经过同行评审的文章这是现在的事情。当年爱因斯坦的文就被普朗克直接拿去发表了-->。现任主编为Guido W. Fuchs。 本期刊是1790~1794年出版的《Journal der Physik》(《物理期刊》)和1795~1797年出版的《Neues Journal der Physik》(《物理新期刊》)的后继者http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/history.html。在历史上,本期刊曾经用过许多不同的名称——《物理年鉴》《物理和物理化学年鉴》《物理和化学年鉴》(Annalen der Physik, Annalen der Physik und der physikalischen Chemie, Annalen der Physik und Chemie)。.

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物理符號表

這是一個普通物理常數和符號的清單,以粗體字表示的符號為向量。物理上,有一組常在數學表達式中出現的符號。工作者熟悉這些符號,不是每次使用都加以說明。所以,對於物理初學者,下面的列表給出了很多常見的符號包括名稱、讀法。.

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物质

物质是一個科學上沒有明確定義的詞,一般是指靜止質量不為零的東西。物质也常用來泛稱所有組成可觀測物體的成份 。 所有可以用肉眼看到的物體都是由原子組成,而原子是由互相作用的次原子粒子所組成,其中包括由質子和中子組成的原子核,以及許多電子組成的電子雲 。 一般而言科學上會將上述的複合粒子視為物質,因為他們具有靜止質量及體積。相對的,像光子等无质量粒子一般不視為物質。不過不是所有具有靜止質量的粒子都有古典定義下的體積,像夸克及輕子等粒子一般會視為質點,不具有大小及體積。而夸克和輕子之間的交互作用才使得質子和中子有所謂的體積,也使得一般物體有體積。 物質常見的物質狀態有四種:固體、液體、氣體及等离子体。不過實驗技術的進步產生了許多新的物質狀態,像是玻色–爱因斯坦凝聚及费米子凝聚态。對於基本粒子的研究也產生了新的物質狀態,像是夸克-膠子漿 。在自然科學的歷史中,許多人都在研究物質的確切性質,物質是由許多離散組件組合而成的概念,即所謂的「物質粒子論」,最早是由古希臘哲學家留基伯及德谟克利特提出。 愛因斯坦證明所有物體都可以轉換為能量(即質能等價),之間的關係式即為著名的E.

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牵引光束

牵引光束是用一种设备远距离的将一个物体移动一段距离的方法 。它通过科幻电视剧集《星舰迷航》而广为人知。1990年代以来,科学家一直试图在技术上实现,但是研究进展非常缓慢,而且还仅仅停留在微观层面,例如用激光束牵引盐粒大小的物体 。实现牵引光束的一种方法是利用光子在路径中碰到一个物体时会对物体施加一个力的原理。.

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牛津大学

牛津大學(University of Oxford;非正式:Oxford University,或:Oxford;勳銜簡稱:Oxon)位於英格蘭牛津市。是一所世界聞名的公立研究型書院聯邦制大學。它是英語世界歷史最悠久的大學,也是世上現存第二古老持續辦學的高等教育機構。雖然大學的實際創立日期難以考證,但授課紀錄最晚可上溯到1096年。 牛津大學的師生人數自1167年亨利二世禁止英國學生前往巴黎大學就學後就開始迅速上升。1209年,牛津師生與鎮民的衝突使一些牛津學者另闢蹊徑,他們遷離至東北方的劍橋鎮並成立後來的劍橋大學。這兩所古老的大學在辦學模式、管理架構等各方面都非常相似,兩校同時展開相當悠久的競爭歲月,故常被合稱為「牛劍」。 牛津大學由38所獨立書院及4所學術學院組成。 各個書院為獨立的行政機構並隸屬於大學。它們有自己的管理架構、收生以及學生活動安排;而學術學院則負責安排教職員講課及指導研究項目,另負責編制課程及給予學術指引。牛津大學並沒有獨立於城鎮的主校區,大樓和設施散見整個牛津鎮。 大學的本科教育包括書院的每週輔導課程,以及由學術學院提供的學科課程。上課地點除了書院外,還包括由校方提供的講堂、課室及實驗室。牛津大學同時為兩個著名獎學金計劃的舉辦地:一為於2001年設立的克拉倫登獎學金;另一為羅德獎學金。牛津同時擁有全球最具規模的大學出版社,及全英最大型的大學圖書館系統。牛津大學培養眾多社會名人,當中包括26位英國首相、29位諾貝爾獎得主(只計算學生;連教職員計算則達69位)、6位图灵奖得主及多國領袖與政治要員。。牛津大学在数学、物理、医学、法学、商学、文學等多个领域拥有崇高的学术地位及广泛的影响力,被公认为是当今世界最顶尖的高等教育机构之一.

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狮子座流星雨

獅子座流星雨 (Leonids lee-uhnids)是與周期大約33年的坦普爾·塔特爾彗星有關的一個流星雨。獅子座流星雨的得名是因為這個流星雨輻射點的位置在獅子座。在2009年,這個流星雨的尖峰時間在11月17日(世界時),每小時的數量可能高達500顆,尚不足以成為流星暴(每小時超過1,000顆流星的大流星雨)。 地球經常會通過彗星殘留下來的流星體質點溪流,在這種溪流裡包含了許多固體的流星體顆粒,而這些顆粒是彗星在接近太陽到木星軌道之內後,被太陽加熱使冰凍的氣體蒸發而連帶被噴射出來的,且典型的顆粒不大於塵埃的大小。流星主要的來源是流星體與空氣分子摩擦並汽化的塵埃 , 並且這些微小的碎屑與大氣層內單獨的原子碰撞會造成空氣的游離。當空氣的分子重新結合時,溫度會降低並釋放出光子。較大的顆粒會與較小的顆粒流分離,形成火流星或是火球,並在大氣中留下發光的軌跡。獅子座流星雨以有許多如此明亮的流星而著名。彗星每次回歸時都會在相似的軌道上留下許多的流星體,它們的差異是受到木星的擾動造成的(完整的說明請參考)。歷次回歸的尾跡一起組成流星體的溪流,可是古老的尾跡已經不能產生壯觀的流星雨(每分鐘只有幾顆流星),因此雖然每年的11月17日都有流星雨,但每年的流星數量都會變化。換言之,越年輕的尾跡在太空中有著越高的粒子濃度,當地球經過時也越容易形成流星暴,相較於週年的背景流星(每小時1到2顆)和流星雨背景(每小時數顆),每小時可以計量到超過1,000顆以上的流星。.

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狄拉克之海

拉克之海(英文:Dirac sea)是英国物理学家保罗·狄拉克在1928年为解释狄拉克方程的自由粒子(例如,电子)解中出现反常的负能量态而提出的真空理论假说。他提出一个真空中实际充满了无限多的具有负能量的粒子态,因而这样的真空模型被称作“狄拉克之海”。狄拉克在这个真空中假想了正电子的存在,它们作为电子的反物质粒子,被认为是狄拉克之海中的一個洞;而正电子的存在则在1932年由卡尔·安德森在实验中证实。.

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相片

片,又稱照片,是從攝影得出來的影像,始自1826年。 通常由感光紙張收集光子而產生出來,相片成相的原理是透過光的化學作用在感光的底片、紙張、玻璃或金屬等輻射敏感材料上產生出靜止影像。絕大部份的相片多是由相機拍攝所得,其種類有正像或負像。 第一張照片由法國發明者約瑟夫·尼塞福爾·涅普斯於1826年所創。 1841年,英國人威廉·亨利·福克斯·塔爾博特(1800-1877)發表了卡羅式照相法,由此產生了可被多次複製的底片,奠定了現代攝影負轉正的攝影工藝流程。在中國,攝影於清朝經由西方傳教士傳入攝影技術的。民國初年,許多以此為業的商家才開始興起。 日本最古老的相片是1854年拍攝的田中光儀像,攝影技術則於1905年正式被引進日本。台灣於日治時期引進照相技術,故沿用日本譯名稱寫真。而在大街小巷以此為業的店家,稱為寫真館。不過1950年代後,中華民國遷台以後一律改稱攝影、寫真與照相館,直至1980年代,日本娛樂事業開放,寫真一詞才又興盛。 1990年代,原本以底片與相機的攝影技術逐漸被數位電子科技所取代。 對於後胶片時代出生的人,相片是螢幕上一些彩色的像數或是個人社交版面上的一件裝飾。.

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發射星雲

射星雲是能輻射出各種不同色光的电离氣體雲(也就是所謂的電漿),造成电离的原因通常是來自鄰近恆星輻射出來的高能量光子。這些不同的發射星雲有些類型是H II區,也就是年輕恆星誕生的場所,大質量恆星的光子是造成电离的來源;而行星狀星雲是垂死的恆星拋出來的外殼被曝露的高熱核心加熱而被电离的。.

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發光二極管

光二極體(Light-emitting diode,縮寫为LED)是一種能發光的半導體電子元件,透過三價與五價元素所組成的複合光源。此種電子元件早在1962年出現,早期只能夠發出低光度的紅光,被惠普買下專利後當作指示燈利用。及後發展出其他單色光的版本,時至今日,能夠發出的光已經遍及可見光、紅外線及紫外線,光度亦提高到相當高的程度。用途由初時的指示燈及顯示板等;隨著白光發光二極管的出現,近年逐漸發展至被普遍用作照明用途。 發光二極管只能夠往一個方向導通(通電),叫作正向偏置,當電流流過時,電子與電洞在其內复合而發出單色光,這叫電致發光效應,而光線的波長、顏色跟其所採用的半導體物料種類與故意摻入的元素雜質有關。具有效率高、壽命長、不易破損、反應速度快、可靠性高等傳統光源不及的優點。白光LED的發光效率近年有所進步;每千流明成本,也因為大量的資金投入使價格下降,但成本仍遠高於其他的傳統照明。雖然如此,近年仍然越來越多被用在照明用途上。 2014年凭借「發明高亮度藍色發光二極體,帶來了節能明亮的白色光源」,天野浩与赤崎勇、中村修二共同获得诺贝尔物理学奖。.

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荧光光谱

某些物质经某波长入射光照射后,分子被激发从Sa到Sb,并在很短时间内去激发从Sb返回Sa,发出波长长于入射光的荧光。.

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草酸铁钾

草酸铁钾(化学式:K3),三水合物为翠绿色晶体,是一个含铁(III)的配合物,溶于水得到绿色溶液。主要用作光化剂。三个双齿的草酸根离子与铁形成八面体型配位,因此它有Λ-和Δ-两种异构体:.

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萊曼α森林

萊曼α森林(Lyman-alpha forest)是天體光譜學中,遙遠的星系和類星體的光在穿越中性氫後產生的所有萊曼α線吸收線的總和。 這些吸收線來自星系或類星體的光在旅途中穿越的星系際氣體。因為這些光的吸收和發射遵守量子力學,只有特殊能量的光子會被吸收,這將導致個別的吸收線。森林被創建的這一事實證明,來自遙遠光源的光子依據我們和光源之間的距離,呈現哈伯紅移。 由於介於地球和遠距離光源之間的中性氫雲在不同的位置會吸收不同波長的光子(因為紅移),每一個獨立的雲會在地球上觀察到的吸收光譜不同的位置產生吸收線,有如留下自己的指紋。 萊曼α森林是探索星系際介質的重要探針,可以用來確定雲中包含的中性氫密度和頻率,以及它們的溫度。也可以用來尋找其他的元素,像是氦、碳和矽(與紅移相符),并研究它們在雲中的豐度。具有高柱密度的中性氫雲會在譜線兩邊顯示典型的阻尼翼,這被稱為阻尼萊曼α系。 高紅移的類星體在森林中的譜線數量也較高,直到紅移6的附近,星系際介質中有著大量的中性氫,森林轉變成耿恩-彼得森槽,這顯示宇宙的再電離已經結束。.

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萊曼α斑點

萊曼α斑點 (LAB)是天文學上一種釋放出萊曼α線的巨大且濃密的氣體。萊曼α線的發射是電子和電離的氫原子再結合時產生的。萊曼α斑點是宇宙中已知最大的單一天體,有些這樣的氣體結構在太空中跨越了400,000光年的距離。因為自然的萊曼α發射線是紫外線,到目前為止,只在高紅移的宇宙中發現它們。由於地球大氣層是非常有效率的紫外線光子過濾器,萊曼α線的光子必須被紅移過才能通過大氣層傳輸。 大部分的萊曼α斑點都是在2000年被Steidel 等人發現的Steidel et al. 2000, Astrophysical J., 532, 170–182.

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萤光素酶

萤光素酶(Luciferase)是自然界中能够产生生物发光的酶的统称,其中最有代表性的是一种学名为Photinus pyralis的萤火虫体内的萤光素酶。在相应化学反应中,荧光的产生是来自于萤光素的氧化,有些情况下反应体系中也包括三磷酸腺苷(ATP)。没有萤光素酶的情况下,萤光素与氧气反应的速率非常慢,而钙离子的存在常常可以进一步加速反应(与肌肉收缩的情况相似)。萤光生成反应通常分为以下两步: 萤光素 + ATP → 萤光素化腺苷酸(luciferyl adenylate) + PPi 萤光素化腺苷酸 + O2 → 氧萤光素 + AMP + 光 这一反应非常节省能量,几乎所有输入反应的能量都被转化为光。与之形成鲜明对比的是人类使用的白炽灯,只有約10%的能量被转化为光,剩余的能量都变为热能而被浪费。 萤光素或萤光素酶不是特定的分子,而是对于所有能够产生萤光的底物和其对应的酶的统称,虽然它们各不相同。不同的能够控制发光的生物体用不同的萤光素酶来催化不同的发光反应。最为人所知的发光生物是萤火虫,而其所采用不同的萤光素酶与其他发光生物如荧光菇(发光类脐菇,Omphalotus olearius)或许多海洋生物都不相同。在萤火虫中,发光反应所需的氧气是从被称为腹部气管(abdominal trachea)的管道中输入。一些生物,如叩头虫,含有多种不同的萤光素酶,能够催化同一萤光素底物,而发出不同颜色的萤光。萤火虫有2000多种,而叩甲总科(包括萤火虫、叩头虫和相关昆虫)则有更多,因此它们的萤光素酶对于分子系统学研究很有用。目前研究得最透彻的萤光素酶是来自Photinini族萤火虫中的北美萤火虫(Photinus pyralis)。.

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非彈性散射

非彈性散射是指一種粒子動能不守恆的散射,出現在化學、核物理及粒子物理中,與其相對的是,散射前後粒子動能守恆。 在非彈性散射中,部份粒子的能量增加或是減少了。非彈性散射以往會視為和動力學中非彈性碰撞有關,但二者的概念有很大的差異:非彈性碰撞是指碰撞前後的總動能不守恆。一般而言,由非彈性碰撞產生的散射會是非彈性散射,不過因為彈性碰撞會使二個粒子交換能量,由彈性碰撞產生的散射也可能是非彈性散射,例如康普頓散射。 若粒子能量的變化遠小於粒子本身的能量,一般會稱為。 非彈性散射常出現在電子和光子的交互作用中。當高能的光子碰撞到自由電子,因此轉移能量,稱為康普頓散射,若是一個具有相對論能量的電子碰撞到可見光或紅外線的光子,電子會將能量轉換給光子,稱為逆康普頓散射。.

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非經典光

非经典光是指不能用经典电动力学描述的光,其特性需要通过量子化的电磁场以及量子力学来进行描述。非经典光具有被称作的非经典噪声特性,这种特性可以在量子光学的基础上来进行理解。 最为常见的非经典光状态有以下几种:.

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非輻射結合生命期

非輻射結合生命期(Non-radiative life time)是半導體中导带的電子和在電洞非輻射性復合之前,電子可以維持的平均時間。對於需要用輻射性復合來產生光子的光電工程而言,非輻射結合生命期是一項重要的參數。若非輻射結合生命期較輻射結合生命期短很多,此載子的行為比較接近,因此其內在量子效率較低。 Category:光电子学.

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表面等离极化激元

表面等离极化激元 (Surface Plasmon Polaritons)是一种在金属–电介质或金属-空气介面上传播的处于红外或可见光波段的电磁波。"表面等离极化激元"这一术语阐明了这一物理现象既包含金属中的电子运动("表面等离激元"),也包含在空气或电介质中传播的电磁波("极化子")。 表面等离极化激元是一种表面波, 如同光在光纤中传播一样,表面等离极化激元仅在金属和电介质的介面上传播。表面等离极化激元比使其激发的入射光(光子)具有更短的波长。 因此,表面等离极化激元具有更好空间局域性 和更高的局部场强.

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表面物理学

表面物理学是固體物理學的分支之一,它主要是在高真空中用電子束、離子束、原子束、光子、熱、電場和磁場等與固體的面交互用,並且藉此得知固體的表面幾層原子的電子狀態、原子的排列情況、吸附在表面上的外來原子或分子以及其他物理性質。表面物理学是1960年代以後固體物理學中的一個重要而且發展極為迅速的領域,目前對半導體的研究和製造非常重要。.

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表面電漿子

表面電漿子是存在於任兩個其介電函數的實部在穿越交界面時改變正負號的物質的交界面間(例如:一個金屬-介電介面,如在空氣中的金屬片)的相干電子震盪。SPs含有的能量低於體積電漿子,體積電漿子是和在電子氣的容積中的正離子核有關的縱向電子震盪的量子化。當SPs與一個光子偶合,將會產生一個表面電漿子-電磁極化子(Surface Plasmon Polariton、SPP)。這個SPP可以沿著金屬表面傳導直到能量流失後被金屬吸收或放射到自由空間中。表面電漿子的存在是由Rufus Ritchie在1957年首先預測出。.

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衰減係數

衰減系數,(attenuation coefficient) 通常是指某些物理量例如光子、聲波、電子、粒子的數量或能量等等,在物體中單一方向行進貫穿的難易程度。以光線為例,衰減系數大,代表光線進入某特定物質時會快速變弱;衰減系數小,代表光線可以很容易穿透此物質,即此一物質是相當透明的。 衰減系數其實是一種機率概念:假設 100 個光子每行進一公分,20 個光子與物質發生特定交互作用被吸收掉,衰減系數就是每公分損失 20%, 寫成為長度單位的倒數,0.2 cm-1。以國際標準單位制來表示,可寫成 20 m-1,單位為公尺分之一。 衰減系數大小與入射標的物的性質有關,例如入射光波長;也與貫穿作用物質本身的性質有關。.

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行星状星云

行星狀星雲是恆星演化至老年的紅巨星末期,氣體殼層向外膨脹並被電離,形成擴大中的發射星雲,經常以英文的縮寫"PN"或複數的"PNe"來表示。"行星狀星雲"這個名稱源自1780年代的天文學家威廉·赫歇爾,但並不是個適當的名字,只因為當他通過望遠鏡觀察時,這些天體呈現類似於行星的圓盤狀,但又是霧濛濛的雲氣。因此,他結合"行星"與"星雲",創造了這個新名詞。赫歇爾的命名雖然不適當,但仍被普遍的採用,並未被替換。相較於恆星長達數十億年歲月的一生,行星狀星雲只能存在數萬年,只是很短暫的現象。 大多數行星狀星雲形成的機制被認為是這樣:在恆星結束生命的末期,也就是紅巨星的階段,恆星外層的氣體殼被強勁的恆星風吹送進太空。紅巨星在大部分的氣體被驅散後,來自高溫的行星狀星雲核心(PNN,planetary nebula nucleus)輻射的紫外線會將被驅散的恆星外層氣體電離。吸收紫外線的高能氣體殼層圍繞著中央的恆星發出朦朧的螢光,使其成為一個色彩鮮豔的行星狀星雲。 行星狀星雲在銀河系演化的化學上扮演關鍵性的角色,將恆星創造的元素擴散成為銀河系星際物質中的元素。在遙遠的星系內也觀察到行星狀星雲,收集它們的資訊有助於了解化學元素的豐度。 近年來,哈伯太空望遠鏡的影像顯示許多行星狀星雲有著極其複雜和各種各樣的形狀。大約只有五分之一呈現球形,而且其中大多數都不是球對稱。產生各種各樣形狀的功能和機制仍都不十分清楚,但是中央的聯星、恆星風和磁場都可能發揮作用。.

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西弗

希沃特(sievert,缩写:Sv;又称--,简称希)。是一个用来衡量輻射劑量对生物组织的影響程度的国际单位制导出单位,为受辐射等效生物当量的单位。 在地球上都存在天然輻射,有些源自地球大氣層外界,有些可在土壤、礦石中發現些微的天然放射性核素,而空氣及水中亦存在天然放射性氡氣,而人體中也含有天然放射性核素鉀40等,因此人類生活隨時都會接受到一些輻射。 如果按照國際輻射防護組織ICRP的標準,來自非背景輻射的游離輻射,一般人為造成之輻射年劑量規定是不超過 1毫希沃特(1 mSv/yr),換算就是每小時0.1微希沃特(0.1μSv/h)。放射性職業工作者一年累積全身受職業照射的上限是20 mSv/yr(ICRP推薦)。但是偵測環境如果超過20微希沃特,就是緊急狀況。如果人體瞬間接受輻射量超過250毫希沃特,身體就會造成不可見的傷害,超過2希沃特則有致死的可能,超過6希沃特而未經適當醫護,死亡率為百分之百。 地球上普通人受到的累計輻射平均值為每年2.4毫希沃特(mSv,即2.4mSv/Y÷365÷24.

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西佛星系

西佛星系(Seyfert galaxies)是一类旋渦星系或者不規則星系,擁有非常亮的星系核。名字来自20世纪40年代深入研究这类星系的天文学家卡爾·基南·西佛(Carl Keenan Seyfert)。西佛星系属于活躍星系核的一类。.

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馬克士威方程組

克士威方程組(Maxwell's equations)是一組描述電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關係的偏微分方程。該方程組由四個方程式組成,分別是描述电荷如何产生电场的高斯定律、表明磁单极子不存在的高斯磁定律、解釋时变磁场如何产生电场的法拉第感应定律,以及說明电流和时变电场怎样产生磁场的馬克士威-安培定律。馬克士威方程組是因英国物理学家詹姆斯·馬克士威而命名。馬克士威在19世紀60年代構想出這方程組的早期形式。 在不同的領域會使用到不同形式的馬克士威方程組。例如,在高能物理學與引力物理學裏,通常會用到時空表述的馬克士威方程組版本。這種表述建立於結合時間與空間在一起的愛因斯坦時空概念,而不是三維空間與第四維時間各自獨立展現的牛頓絕對時空概念。愛因斯坦的時空表述明顯地符合狹義相對論與廣義相對論。在量子力學裏,基於電勢與磁勢的馬克士威方程組版本比較獲人們青睞。 自從20世紀中期以來,物理學者已明白馬克士威方程組不是精確规律,精確的描述需要藉助更能顯示背後物理基礎的量子電動力學理論,而馬克士威方程組只是它的一種經典場論近似。儘管如此,對於大多數日常生活中涉及的案例,通過馬克士威方程組計算獲得的解答跟精確解答的分歧甚為微小。而對於非經典光、雙光子散射、量子光學與許多其它與光子或虛光子相關的現象,馬克士威方程組不能給出接近實際情況的解答。 從馬克士威方程組,可以推論出光波是電磁波。馬克士威方程組和勞侖茲力方程式是經典電磁學的基礎方程式。得益于這一組基礎方程式以及相關理論,許多現代的電力科技與電子科技得以被發明并快速發展。.

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角分辨光電子能譜學

角分辨光電子能譜學 (Angle resolved photoemission spectroscopy,ARPES),是一種直接觀測某固體裡電子結構的方法,通常是利用極高的能量的光子,照射某固體,並且觀察電子的散射,就可以知道某固體裡的電子結構,這種技術對固態物理有很大的幫助。由於這種技術可以顯示其準確度極高,曾經被喻為:一個可以看見電子結構的顯微鏡。(a microscope for where and how the electrons move)而到了今天,角分辨光電子能譜學仍是觀察電子結構的最佳利器。.

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观测者效应

观测者效应,是指“观测”这种行为对被观测对象造成一定影响的效应。 在量子力学实验中,如果要测算一个电子所处的速度,就要用两个光子隔一段时间去撞击这个电子,但第一个光子就已经把这个电子撞飞了,便改变了电子的原有速度,我们便无法测出真正准确的速度(不確定原理)。时间流逝的快慢也会受到观测者的影响,用很高的频率去观测粒子的衰变,反而使得粒子长时间不衰变。 这种效应在生活中极其常见。有人稱:「『螳螂吃夫』是众人皆知的常见生物现象。但后来却有学者发现自然界中其实并不存在这一现象,雌螳螂之所以吃掉雄螳螂,是因为观察者在场引起了它的紧张,误把自己的丈夫当成了敌人」云云,然而,此種說法是否正確尚有疑問。.

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规范场论

规范场论(Gauge Theory)是基于对称变换可以局部也可以全局地施行这一思想的一类物理理论。非交换对称群(又称非阿贝尔群)的规范场论最常見的例子为杨-米尔斯理论。物理系統往往用在某种变换下不变的拉格朗日量表述,当变换在每一时空点同时施行,它们有全局对称性。规范场论推广了这一思想,它要求拉格朗日量必须也有局部对称性—应该可以在时空的特定区域施行这些对称变换而不影响到另外一个区域。这个要求是广义相对论的等效原理的一个推广。 规范“对称性”反映了系统表述的一个冗余性。 规范场论在物理学上的重要性,在于其成功為量子电動力学、弱相互作用和强相互作用提供了一个统一的数学形式化架构——标准模型。這套理論精确地表述了自然界的三種基本力的实验预测,它是一个规范群为SU(3) × SU(2) × U(1)的规范场论。像弦论这样的现代理论,以及广义相对论的一些表述,都是某种意义上的规范场论。 有时,规范对称性一词被用于更广泛的含义,包括任何局部对称性,例如微分同胚。该术语的这个含义不在本条目使用。.

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规范玻色子

规范玻色子是传递基本相互作用的媒介粒子,它们的自旋都为整数,属于玻色子,它们在粒子物理学的标准模型内都是基本粒子。 规范玻色子包括:.

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视觉系统

视觉系统是神经系统的一个组成部分,它使生物体具有了视知觉能力。 它使用可见光信息构筑机体对周围世界的感知。视觉系统具有将外部世界的二维投射重构为三维世界的能力。需要注意的是,不同物种所能感知的可见光处于光谱中的不同位置。例如,有些物种可以看到紫外部分,而另一些则可以看到红外部分。 本条目主要介绍哺乳动物的视觉系统,其他很多“高等”动物也具有与之类似的视觉系统。 哺乳动物的视觉系统包括:.

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视蛋白

视蛋白(Opsins)是一类在视网膜感光细胞上发现的35–55千道尔顿的跨膜G蛋白偶联受体,具有感光作用,是retinylidene protein家族的一员。共有五类经典的视蛋白与视觉有关,参与光线光子到电化学信号的转化,从而开始视觉信号的转导通路。在哺乳动物视网膜上上的一些视蛋白,如,参与昼夜节律调解与而非视觉成像。.

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视杆细胞

视杆细胞(拉丁语: radius; Stäbchen;rod cell),是视网膜上与视锥细胞相称的一种细胞,主要分布在视网膜中心周围,且较视锥细胞对光更敏感,几乎主要全部用于夜视力,并作为外围视力的支持。人类视网膜平均有约1亿2500万个视杆细胞。.

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马克斯·普朗克

克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克(Max Karl Ernst Ludwig Planck,),德国物理学家,量子力学的创始人,20世纪最重要的物理学家之一,因发现能量量子而对物理学的发展做出了重要贡献,並在1918年獲得诺贝尔物理学奖。 作为一个理论物理学家,普朗克最大的贡献是首先提出了(舊)量子论。这个理论彻底改变人类对原子與次原子的认识,正如爱因斯坦的相对论改变人类对时间和空间的认识,这两个理论一起构成了20世纪物理学的基础。 波耳、愛因斯坦與普朗克被稱為舊量子論的奠基者。.

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高能加速器研究機構

能加速器研究機構(高エネルギー加速器研究機構,簡稱KEK)原為隸屬於日本文部省的國家實驗室,於2004年改制為法人後,隸屬於日本大學共同利用機關法人,為高能物理學與加速器科學的綜合研究機構。KEK最早是在1997年4月1日,由原來的高能物理研究所、東京大學原子核研究所以及東京大學理學院所附屬的介子科學研究中心改組而成的,成為一所綜合研究所大學(綜合研究大學院大學)。 簡稱為KEK,是沿用原來的高能物理研究所的略稱。同時,原來的高能物理研究所,是日本最早提供全球資訊網服務的公開機構。 身為原高能物理研究所教授、基本粒子原子核研究所所長、歷任高能加速器研究機構理事、高能加速器研究機名譽教授(2009年1月為特別榮譽教授)的小林誠,在該機構的貝爾實驗數據的支持下,得到2008年的諾貝爾物理學獎。.

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魯道夫·佩爾斯

魯道夫·恩斯特·佩爾斯爵士,CBE(Sir Rudolf Ernst Peierls,),出生於德國的英國物理學家。魯道夫·佩爾斯是中的重要人物,但同時亦在不少現代科學領域中起到了作用。《》雜誌中的訃聞描述他為“核物理爆發性地進入世界事務這齣劇中的主要角色……”。.

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譜線

譜線是在均勻且連續的光譜上明亮或黑暗的線條,起因於光子在一個狹窄的頻率範圍內比附近的其他頻率超過或缺乏。 譜線通常是量子系統(通常是原子,但有時會是分子或原子核)和單一光子交互作用產生的。當光子的能量確實與系統內能階上的一個變化符合時(在原子的情況,通常是電子改變軌道),光子被吸收。然後,它將再自發地發射,可能是與原來相同的頻率或是階段式的,但光子發射的總能量將會與當初吸收的能量相同,而新光子的方向不會與原來的光子方向有任何關聯。 根據氣體、光源和觀測者三者的幾何關係,看見的光譜將會是吸收譜線或發射譜線。如果氣體位於光源和觀測者之間,在這個頻率上光的強度將會減弱,而再發射出來的光子絕大多數會與原來光子的方向不同,因此觀測者看見的將是吸收譜線。如果觀測者看著氣體,但是不在光源的方向上,這時觀測者將只會在狹窄的頻率上看見再發射出來的光子,因此看見的是發射譜線。 吸收譜線和發射譜線與原子有特定的關係,因此可以很容易的分辨出光線穿越過介質(通常都是氣體)的化學成分。有一些元素,像是氦、鉈、鈰等等,都是透過譜線發現的。光譜線也取決於氣體的物理狀態,因此它們被廣泛的用在恆星和其他天體的化學成分和物理狀態的辨識,而且不可能使用其他的方法完成這種工作。 同核異能位移是由於吸收光子的原子核與發射的原子核有不同的電子密度。 除了原子-光子的交互作用外,其他的機制也可以產生譜線。根據確實的物理交互作用(分子、單獨的粒子等等)所產生的光子在頻率上有廣泛的分佈,並且可以跨越從無線電波到伽馬射線,所有能觀測的電磁波頻譜。.

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變種天賦

《變種天賦》(The Gifted)是一部由麥特·尼克斯開創,取材自漫威漫畫《X戰警》,於2017年10月2日在FOX開播的美國電視劇。 本劇與「X戰警電影系列」宇宙相連,設定於一條X戰警已經消失的架空時間線。這也是繼《變種軍團》後,第二部由X戰警系列所改編的電視劇。 本劇首播集由X戰警系列電影的導演布萊恩·辛格執導,他同時也身為本劇的執行製作之一。劇集風格也採用了布萊恩·辛格所執導的X戰警電影相似的黑暗色彩和寫實風格,以及對於歧視與宽容的探討。本劇開播後獲得了普遍好評,多數稱讚該劇的社會評論主題和演出陣容。2018年1月4日,這部劇獲得第二季續訂。.

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鲁米诺

鲁米诺(英文:Luminol),或称发光胺、光敏靈、流明諾,是通用的发光化学试剂,与适当的氧化剂混合时会发出引人注目的蓝色光。它是白色至淡黄色的晶体,可溶于大多数有机极性溶剂,但不溶于水。 法医学上使用鲁米诺来检验犯罪现场含有的痕量血迹,生物学上则使用鲁米诺来检测细胞中的铜、铁及氰化物的存在。.

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貝爾定理的實驗驗證

貝爾定理的實驗驗證是一個物理實驗,旨在測試量子力學理論與阿爾伯特·愛因斯坦所主張的定域性原理概念是否正確。貝爾定理實驗測試真實世界是否滿足定域性原理,定域性原理存在一些額外的局部變量(稱為隱變數)來解釋像光子和電子這樣的粒子的行為。根據貝爾定理,如果大自然遵守任何局部隱變數理論,貝爾定理實驗的結果將是特定且可量化。.

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質子﹣質子鏈反應

質子﹣質子鏈反應是恆星內部將氫融合成氦的幾種核融合反應中的一種,另一種主要的反應是碳氮氧循環。質子﹣質子鏈反應在太陽或更小的恆星上佔有主導的地位。 克服兩個氫原子核之間的靜電斥力需要很大的能量,並且即使在太陽高溫的核心中,平均也還需要1010年才能完成。由於反應是如此的緩慢,因此太陽迄今仍能閃耀著,如果反應稍為快速些,太陽早就已經耗盡燃料了。 通常,質子﹣質子熔合反應只有在溫度(即動能)高到足以克服它們相互之間的庫侖斥力時才能進行。質子﹣質子反應是太陽和其它恆星燃燒產生能量來源的理論,是在1920年代由亞瑟·史坦利·艾丁頓主張和提出基本原則的。當時,太陽的溫度被認為太低,以至於不足以克服庫侖障壁。直到量子力學發展之後,發現質子可以經由波函數的隧道,穿過排斥障礙而在比傳統預測為低的溫度下進行融合反應。.

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質子治療

在医疗领域的程序、 质子治疗,或 质子射线疗法 是其中一种类型的 粒子治疗 ,利用质子束来照射 患病的 组织,最常用於治疗 癌症。 首席利用质子治疗超过其他类型的 外部照射 的是,作为一个带电粒子的剂量沉积在一个狭窄的范围和那里是最小的出口剂量。.

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質能等價

E.

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费曼图

费恩曼图(Feynman diagram)是美国物理学家理查德·费曼(即费恩曼)在处理量子场论时提出的一种形象化的方法,描述粒子之间的相互作用、直观地表示粒子散射、反应和转化等过程。使用费恩曼图可以方便地计算出一个反应过程的跃迁概率。 在费恩曼图中,粒子用線表示,费米子一般用实线,光子用波浪线,玻色子用虚线,胶子用圈线。一線與另一線的連接點稱為頂點。费恩曼图的橫軸一般为时间轴,向右为正,向左代表初态,向右代表末态。与时间轴方向相同的箭头代表正费米子,与时间轴方向相反的箭头表示反费米子。.

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超對稱粒子

在粒子物理學裏,超對稱粒子或超伴子是一種以超對稱聯係到另一種較常見粒子的粒子。在這物理理論中,每種費米子都應有一種玻色子“拍檔”(費米子的超對稱粒子),反之亦然。沒有“破缺”的超對稱預測:一顆粒子和其超對稱粒子都應有完全相同的質量。至今仍然沒有標準模型粒子的超對稱粒子被發現。這可能表示超對稱理論是錯誤的,或超對稱並不是一種“不破”的對稱性。如果超對稱粒子被發現,其質量會決定超對稱破裂時的尺度 就實純量的粒子(如軸子)而言,它們有一個費米子超對稱粒子,也有一個實純量場。 在延伸的超對稱裏,一種特定粒子可能會有多于一個超對稱粒子。舉例,在四維空間裏,一個光子會有兩個費米超對稱粒子和一個純量超對稱粒子。 在零維的情況下(常被稱作矩陣力學),有可能存在超對稱,但沒有超對稱粒子。然而,這只有在當超對稱性不包含超對稱粒子的情況下才成立。.

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超光速

超光速(Faster-Than-Light, FTL或稱Superluminal)是一種速度比光速還快的概念,源自於相對論中對於定域物體不可能超過真空中光速的推論限制,光速成為許多場合下速率的上限值。在此之前的牛頓力學並未對超光速的速度作出限制。而在相对论中,运动速度和物体的其它性质,如质量甚至它所在参考系的时间流易等,密切相关,速度低于(真空中)光速的物体如果要加速达到光速,其质量会增长到无穷大因而需要无穷大的能量,而且它所感受到的时间流甚至会停止(如果超过光速则可能会出现“时间倒流”),所以理论上来说达到或超过光速是不可能的(至于光子,那是因为它在真空中永远处于光速c,而不是从低于光速增加到光速)。但也因此使得物理学家(以及普通大众)对于一些疑似超光速的物理现象特别感兴趣。 相對論出現後,超光速的意义出現在兩個領域,一個是物理上的(包括理論物理和實驗物理)以及天文學觀測方面,另一個是科幻方面,將相關條目條列如下:.

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超级神冈探测器

超级神冈探测器(Super-Kamiokande,可縮寫為Super-K或SK;スーパーカミオカンデ),全名為超級神岡中微子探測實驗(Super-Kamioka Neutrino Detection Experiment),是日本東京大學在岐阜縣飛驒市神岡町的茂住礦山一个深达1000米的废弃砷矿中建造的大型中微子探测器。其目标是探测质子衰变以及被设计来寻找太阳、地球大气的中微子,并观测銀河系內超新星爆发。.

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超環面儀器

超環面儀器(A Toroidal LHC ApparatuS, ATLAS),是歐洲核子研究組織(CERN)的大型強子對撞器(LHC)所配備的七大實驗探測器之一。此實驗專門為觀測涉及高質量粒子的現象而精心設計建造;使用先前較低能量的粒子加速器無法觀測到這些現象。物理學者希望此實驗能為在標準模型之後關於粒子物理學的新理論找到一些線索。 超環面儀器的長度為44m,直徑為25m,總重量為7000ton,內部連接的電線長達3000km。大約有來自38個國家174個學術機構的3000位科學家和工程師共同參與這實驗計畫。最初15年,團隊領導為,從2009年至2013年,法比奥拉·吉亞諾提是第二任領導人,從2013年開始,團隊領導為。2012年7月4日,CERN宣布,緊湊渺子線圈(CMS)探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子(超過背景期望值4.9个标准差),超環面儀器测量到质量为126.5GeV的新玻色子(5个标准差),这两種粒子极像希格斯玻色子。後來確認就是希格斯玻色子。.

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路易·德布罗意

路易·维克多·德布罗意,第七代布罗意公爵(Louis Victor de Broglie, prince, puis duc de Broglie,),简称路易·德布罗意(Louis de Broglie),法國物理學家,法國外交和政治世家布羅意公爵家族的後代。从1928年到1962年在索邦大學擔任理論物理學教授,1929年因發現了電子的波動性,以及他對量子理論的研究而獲諾貝爾物理學獎。1952年獲聯合國教科文組織頒發的。 於1944年,德布羅意膺選為法蘭西學術院第一席位的院士,是第十六位得到此殊榮的人士。他也是法國科學院的永久秘書。.

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黎曼球面

数学上,黎曼球面是一种将複數平面加上一个无穷远点的扩张,使得下面这类公式至少在某种意义下有意义 它由19世纪数学家黎曼而得名。也称为.

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軸子

軸子(axion)是一種假想的亞原子粒子,大約是1970年代為了解決CP守恆問題所提出的一個假想粒子,1977年的(Peccei–Quinn theory)首先提到這個概念。目前義大利(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)的正在不停努力的尋找它。.

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黑洞

黑洞(英文:black hole)是根據廣義相對論所推論、在宇宙空間中存在的一種質量相當大的天體和星體(並非是一般認知的「洞」概念)。黑洞是由質量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗盡後,發生引力坍缩而形成。黑洞的質量是如此之大,它产生的引力场是如此之强,以致于大量可測物质和辐射都无法逃逸,就連传播速度極快的光子也逃逸不出來。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体,故名黑洞。在黑洞的周圍,是一個無法偵測的事件視界,標誌著無法返回的臨界點,而在黑洞中心有一個密度趨近於無限的奇異點。 當恆星內部氫元素全部核融合完畢時,因燃料用完無法抵抗自身重力而開始向內塌陷,但隨著壓力越來越高,內部的重元素會重新開始燃燒導致瞬間膨脹,這時恆星的體積將暴增至原先的數十倍至百倍,這便是紅巨星,質量更大的恆星則會發生超新星爆炸,無論是紅巨星或是超新星,都會將外部物質全部吹飛,直到連重元素也燒完時,重力又會使得恆星繼續向內塌陷,最後形成一顆與月球差不多大小的白矮星,質量稍大的恆星則會形成中子星,會放出規律的電磁波,至於質量更大的恆星則會繼續塌陷,強大的重力使周圍的空間產生扭曲,最後形成一個密度每立方公分約一億噸的天體:「黑洞」。直至目前為止,所發現質量最小的黑洞大約有3.8倍太陽質量。 黑洞無法直接觀測,但可以藉由間接方式得知其存在與質量,並且觀測到它對其他事物的影響。藉由物體被吸入之前因高熱而放出紫外線和X射線的「邊緣訊息」,可以獲取黑洞的存在的訊息。推測出黑洞的存在也可藉由間接觀測恆星或星際雲氣團繞行黑洞軌跡,來取得位置以及質量。 黑洞是天文物理史上,最引人注目的題材之一,在科幻小說、電影甚至報章媒體經常可見將黑洞作為素材。迄今,黑洞的存在已得到天文學界和物理學界的绝大多數研究者所認同,並且天文界不時提出於宇宙中觀測到已存在的黑洞。 根據英國物理學者史蒂芬·霍金於2014年1月26日的論據:愛因斯坦的重力方程式的兩種奇點的解,分別是黑洞跟白洞。不過理論上黑洞應該是一種「有進沒出」的天體,而白洞則只能出而不能進。然而黑洞卻有粒子的輻射,所以不再適合稱其名為黑洞,而應該改其名為「灰洞」,先前認為黑洞可以毀滅資訊情報的看法,是他「最大的失誤」。.

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輻射層

輻射層是恆星內部經由輻射而不是對流的手段向外傳遞能量的區域,能量以電磁輻射,像是光子,的形式穿越輻射層。在太陽內部,輻射層位於太陽核心和對流層之間,從0.2至0.71太陽半徑的區間。 物質在輻射層有很高的密度,光子只能自由旅行很短的距離,就會被吸收或散射成另一個粒子,在這個過程中並且會逐漸轉移成較長的波長。由於這個原因,從太陽核心區域離開的γ射線平均要171,000年才能穿越輻射區。在這個範圍內,電漿的溫度從核心的1,500萬K下降,抵達對流層底部時大約是150萬K。 在輻射層內,溫度梯度 ─溫度(T)變化是半徑(r)的函數─ 由下式給出: 此處,κ(r)是不透明度,ρ(r)是物質密度,L(r)是亮度,和σ是斯特藩-玻爾兹曼常數。因此,不透明度(κ)和輻射通量(L)再恆星給定的區域內是決定輻射是如何有效的擴散和運送能量的因素。高不透明度或高亮度會造成高的溫度梯度,這是能量流動緩慢的結果。在傳輸能量上,對流層會比輻射層更有效率的擴散能量,從而創造出一個更低的溫度梯度,並成為對流層。 對主序星 ─以氫核心的核融合產生能量的恆星,輻射層的位置取決於恆星的質量。質量低於0.3太陽質量的主序星,整個都是對流層,意思是它們並沒有輻射層。從0.3至1.2太陽質量,圍繞著核心區域的是輻射層,上面覆蓋著差旋層,將它與對流層分隔開來。輻射層的半徑是質量的函數,半徑只會隨著質量增加而增加,大約1.2太陽質量的恆星,整顆幾乎都是輻射層。超過1.2太陽質量的恆星,核心區域會成為對流層,在上面覆蓋著輻射層,在對流層的質量會隨著恆星的總質量的增加而增加。.

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輕子

輕子(Lepton)是一種不参與强相互作用、自旋为1/2的基本粒子。電子是最為人知的一種輕子;大部分化學領域都會涉及到與電子的相互作用,原子不能沒有它,所有化學性質都直接與它有關。輕子又分為兩類:「帶電輕子」與「中性輕子」。帶電輕子包括電子、緲子、陶子,可以與其它粒子組合成複合粒子,例如原子、電子偶素等等。 在所有帶電輕子中,電子的質量最輕,也是宇宙中最穩定、最常見的輕子;質量較重的緲子與陶子會很快地衰變成電子,緲子與陶子必須經過高能量碰撞製成,例如使用粒子加速器或在宇宙線探測實驗。中性輕子包括電中微子、緲中微子、陶中微子;它們很少與任何粒子相互作用,很難被觀測到。 輕子一共有六種風味,形成三個世代。 第一代是電輕子,包括電子()與電中微子 ()。第二代是緲輕子,包括緲子()與緲中微子 ()。第三代是陶輕子,包括陶子()與陶中微子()。 輕子擁有很多內秉性質,包括電荷、自旋、質量等等。輕子與夸克有一點很不相同:輕子不會感受到強作用力。輕子會感受到其它三種基礎力:引力、弱作用力、電磁力。但是,由於中微子的電性是中性,中微子不會感受到電磁力。每一種輕子風味都有其對應的反粒子,稱為「反輕子」。帶電輕子與對應的反輕子唯一不同之處是帶有電荷的正負號相反。根據某些理論,中微子是自己的反粒子,但這論點尚未被證實。 在標準模型裏,輕子扮演重要角色,電子是原子的成分之一,與質子、中子共同組成原子。在某些被合成的奇異原子裏,電子被更換為緲子或陶子。像電子偶素一類的輕子-反輕子粒子也可以被合成。.

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輕子時期

輕子時期是物理宇宙學在宇宙演化早期的一個時期,這時的宇宙是由輕子這種物質主導。他大概開始於大爆炸之後1秒,在多數的強子和反強子相互湮滅的強子時期的尾端。在輕子時期的宇宙溫度仍然夠高,足以生成輕子/反輕子對,因此輕子和反輕子對仍然維持著熱平衡。大約在大爆炸之後10秒鐘,宇宙的溫度已經降低到輕子和反輕子對不再能產生。多數的輕子和反輕子在湮滅的反應中被消除了,只殘餘下少數的輕子。宇宙的物質由光子主導,開始進入光子時期。.

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载流子

在物理学中,载流子(charge carrier),或簡稱載子(carrier),指可以自由移动的带有电荷的物质微粒,如电子和离子。在半导体物理学中,电子流失导致共价键上留下的空位(空穴)被视为载流子。 在电解质溶液中,载流子是已溶解的阳离子和阴离子。类似地,游离液体中的阳离子和阴离子在液体和熔融态固体电解质中也是载流子。霍尔-埃鲁法就是一个熔融电解的例子。 在等离子体,如电弧中,电离气体和汽化的电极材料中的电子和阳离子是载流子。电极汽化在真空中也可以发生,但技术上电弧在真空中不能发生,而是发生在低压电气中;在真空中,如真空电弧或真空管中,自由电子是载流子;在金属中,金属晶格中形成费米气体的电子是载流子。.

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辐射

物理學上的輻射指的是能量以波或是次原子粒子移動的型態,在真空或介質中傳送。包含.

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辐射度量学

辐射度量学是研究各种电磁辐射强弱的学科。其包含一系列可以測量電磁輻射的科技,包含可見光。光學中的輻射測量技術描繪了太空中輻射能的分布,與描繪光與人眼的交互作用的光度學相反。輻射度量學也與光子計數之類的量子測量技術不同。 辐射度量学中最基本的物理量就是辐射通量,是单位时间内通过某一面积的所有电磁辐射(包括红外、紫外和可见光)总功率的度量,既可以指一辐射源发出辐射的功率,也可以指到达某一特定表面的辐射能量的功率。单位是瓦特。用輻射計測量輻射通量來確定物體或氣體的溫度的技術被稱為高溫測量法。手持的紅外線溫度計通常會做為銷售。 对于非单色辐射,人们往往关心能量的频谱分布,叫做辐射通量的谱密度。单位是瓦特/赫兹。 輻射度量學在天文學領域相當重要,特別是無線電天文學,並且在地球遙測方面扮演了重要的角色。在光學中被歸類為輻射測量的測量技術在某些天文應用中被稱為光度測量,這與該術語在光學領域的使用相反。.

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辐射能

辐射能是指电磁辐射所具有的能量。它的大小可以通过计算辐射通量关于时间的积分得到。和所有形式的能量一样,辐射能的SI制单位是焦耳。这个术语常被用于描述电磁辐射被发射到环境中的情况,而这种辐射未必是肉眼可见的。.

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錫的同位素

錫(,原子量:118.710(7))共有71個同位素,由於錫的質子數為幻數50,因此錫的同位素相較於鄰近的核素都有較穩定的趨勢,例如錫有7個穩定同位素和3個觀測上穩定的同位素,這是所有化學元素中穩定同位素最多的元素,且很多錫的同位素都有很長的半衰期。錫的同位素包括兩種雙幻核:錫-100 (),發現於1994年、與錫-132 ()。.

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能级

能级(Energy level)理论是一种解释原子核外电子运动轨道的一种理论。它认为电子只能在特定的、分立的轨道上运动,各个轨道上的电子具有分立的能量,这些能量值即为能级。电子可以在不同的轨道间发生跃迁,电子吸收能量可以从低能级跃迁到高能级或者从高能级跃迁到低能级从而辐射出光子。氢原子的能级可以由它的光谱显示出来。.

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能量均分定理

在经典統計力學中,能量均分定理(Equipartition Theorem)是一種聯繫系統溫度及其平均能量的基本公式。能量均分定理又被稱作能量均分定律、能量均分原理、能量均分,或僅稱均分。能量均分的初始概念是熱平衡時能量被等量分到各種形式的运动中;例如,一个分子在平移運動时的平均動能應等於其做旋轉運動时的平均動能。 能量均分定理能够作出定量預測。类似于均功定理,对于一个给定温度的系统,利用均分定理,可以計算出系統的總平均動能及勢能,從而得出系统的熱容。均分定理還能分別給出能量各個组分的平均值,如某特定粒子的動能又或是一个彈簧的勢能。例如,它預測出在熱平衡時理想氣體中的每個粒子平均動能皆為(3/2)kBT,其中kB為玻爾兹曼常數而T為溫度。更普遍地,無論多複雜也好,它都能被應用於任何处于熱平衡的经典系統中。能量均分定理可用於推導经典理想氣體定律,以及固體比熱的杜隆-珀蒂定律。它亦能夠應用於預測恒星的性質,因为即使考虑相對論效應的影響,该定理依然成立。 儘管均分定理在一定条件下能够对物理现象提供非常準確的預測,但是當量子效應變得显著時(如在足够低的温度条件下),基于这一定理的预测就变得不准确。具体来说,当熱能kBT比特定自由度下的量子能級間隔要小的時候,該自由度下的平均能量及熱容比均分定理預測的值要小。当熱能比能級間隔小得多时,这样的一個自由度就說成是被“凍結”了。比方說,在低溫時很多種類的運動都被凍結,因此固體在低溫時的熱容會下降,而不像均分定理原測的一般保持恒定。對十九世紀的物理學家而言,這种熱容下降现象是表明經典物理学不再正確,而需要新的物理学的第一個徵兆。均分定理在預測電磁波的失敗(被稱为“紫外災變”)普朗克提出了光本身被量子化而成為光子,而這一革命性的理論對刺激量子力學及量子場論的發展起到了重要作用。.

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能量守恒定律

能量守恒定律(law of conservation of energy)闡明,孤立系统的总能量 E 保持不变。如果一个系统处于孤立环境,即不能有任何能量或質量从该系统输入或输出。能量不能无故生成,也不能无故摧毁,但它能够改变形式,例如,在炸弹爆炸的过程中,化学能可以转化为动能。 从能量守恒定律可以推导出第一類永动机永远無法實現。没有任何孤立系统能够持續對外提供能量。.

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舊量子論

舊量子論是一些比現代量子力學還早期,出現於1900年至1925年之間的量子理論。雖然並不很完整或一致,這些啟發式理論是對於經典力學所做的最初始的量子修正。舊量子論最亮麗輝煌的貢獻無疑應屬波耳模型。自從夫朗和斐於1814年發現了太陽光譜的譜線之後,經過近百年的努力,物理學家仍舊無法找到一個合理的解釋。而波耳的模型居然能以簡單的算術公式,準確地計算出氫原子的譜線。這驚人的結果給予了科學家無比的鼓勵和振奮,他們的確是朝著正確的方向前進。很多年輕有為的物理學家,都開始研究量子方面的物理。因為,可以得到很多珍貴的結果。 直到今天,舊量子論仍舊有聲有色地存在著。它已經轉變成一種半古典近似方法,稱為WKB近似。許多物理學家時常會使用WKB近似來解析一些極困難的量子問題。在1970年代和1980年代,物理學家Martin Gutzwiller發現了怎樣半經典地解析混沌理論之後,這研究領域又變得非常熱門。(參閱量子混沌理論 (quantum chaos))。.

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航天史

自康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基及罗伯特·戈达德在航天的理論方面給實際方面作出突破後,航天便在20世紀開始成為人類對成就的一項指標。蘇聯在戰後太空競賽中扮演領導者的角色,成為第一個發射衛星,第一個送男太空人進入軌道及送第一個女太空人進入軌道的國家。美國也追上了蘇聯,如1969年成為第一個送男太空人上月球的國家。 在太空競賽結束後,航天便成為一些國際性的公司的玩兒,提供了一些更便宜的方法樣人們進入近地轨道, 亦令航天變得商業化。星際探測器目前已經探訪過所有太陽系內的行星, 而且人類亦成功在和平号空间站及国际空间站等太空站內進行長時間軌道載人飛行。最近,中國憑著載人任務等顯著的航天能力成為航天技術的第三大國家。.

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鈀的同位素

鈀(原子量:106.42)共有51個同位素,從到,有些文獻有列到,在這些同位素中,有6個同位素是穩定的,其中有2個屬於觀測上穩定,理論上有放射性,天然存在的鈀也由這六種同位素構成,其中豐度最高,有27.33%、其次是佔26.46%,再來是佔22.33%、佔11.72%、佔11.14%、以及佔1.02%,其餘皆為放射性同位素,其中最穩定的是半衰期有650萬年,但並不存於自然界中,其次是,半衰期有17天,再來還有半衰期只有3天,其餘半衰期皆小於三十分鐘,除了(半衰期:8.47小時)、(半衰期:13.7小時)、和(半衰期:21小時)。.

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阿尔伯特·爱因斯坦

阿尔伯特·爱因斯坦,或譯亞伯特·爱因斯坦(Albert Einstein,),猶太裔理論物理學家,创立了現代物理學的兩大支柱之一的相对论,也是質能等價公式()的發現者。他在科學哲學領域頗具影響力。因為“對理論物理的貢獻,特別是發現了光電效應的原理”,他榮獲1921年諾貝爾物理學獎。這發現為量子理論的建立踏出了關鍵性的一步。 愛因斯坦在職業生涯早期就發覺經典力學與電磁場無法相互共存,因而發展出狹義相對論。他又發現,相對論原理可以延伸至重力場的建模。從研究出來的一些重力理論,他於1915年發表了廣義相對論。他持續研究統計力學與量子理論,導致他給出粒子論與對於分子運動的解釋。在1917年,愛因斯坦應用廣義相對論來建立大尺度結構宇宙的模型。 阿道夫·希特勒於1933年開始掌權成為德國總理之時,愛因斯坦正在走訪美國。由於愛因斯坦是猶太裔人,所以儘管身為普魯士科學院教授,亦沒有返回德國。1940年,他定居美國,隨後成為美國公民。在第二次世界大戰前夕,他在一封寫給當時美國總統富蘭克林·羅斯福的信裏署名,信內提到德國可能發展出一種新式且深具威力的炸彈,因此建議美國也盡早進行相關研究,美國因此開啟了曼哈頓計劃。愛因斯坦支持增強同盟國的武力,但譴責將當時新發現的核裂变用於武器用途的想法,後來愛因斯坦與英國哲學家伯特蘭·羅素共同簽署《羅素—愛因斯坦宣言》,強調核武器的危險性。 愛因斯坦總共發表了300多篇科學論文和150篇非科學作品。愛因斯坦被誉为是“現代物理学之父”及20世紀世界最重要科學家之一。他卓越和原創性的科學成就使得“愛因斯坦”一詞成為“天才”的同義詞。.

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阿尔伯特·爱因斯坦科学出版物列表

阿尔伯特·爱因斯坦(1879年-1955年)是二十世纪著名理论物理学家,以狭义相对论和广义相对论的建立闻名于世。他在统计力学领域也做出了重要的贡献,特别是他对布朗运动的研究,解决了关于比热容的佯谬,以及建立了涨落与耗散之间的联系。尽管他在对量子力学的诠释上有保留意见,爱因斯坦对量子力学的诞生仍然做出了开创性的贡献,并且他对光子的理论研究也间接导致了量子场论的诞生。 爱因斯坦的科学出版物在下面的四个列表中列出:期刊论文、书籍章节、书籍和授权译作。在列表的第一列中,每一篇出版物的索引号都采用了保罗·席尔普(Paul Arthur Schilpp)的参考书目(参见席尔普所著《阿尔伯特·爱因斯坦:哲人-科学家》(Albert Einstein: Philosopher-Scientist)第694-730页)中的编号以及《爱因斯坦全集》中的编号。这两个参考书目的完整信息可以从后面的参考书目章节中找到。席尔普编号用于注解中的交叉参考(每一个列表的最后一列),因为它们涵括了爱因斯坦人生的大部分时期。中文翻译的标题大部分来自于出版的中文版《爱因斯坦全集》和《爱因斯坦文集》(商务印书馆1976年第一版)。然而一些出版物并没有官方的翻译,非官方的翻译以§记号标明。虽然列表是按时间顺序排列,然而点击每一列顶部的箭头,每一个列表的任意栏可以重新按照字母顺序排列。举例说明,按照主题重新排序一个表,以便将“广义相对论”和“比热容”相关的文章分组,只需按一下“分类注释”一栏的箭头即可。打印重新排列的列表,页面可能会直接使用浏览器默认的打印选项打印,左侧的“打印版本”的链接只提供了缺省排序的版本。爱因斯坦与他人合作作品用淡紫色标识,合作者的名字列在表格的最后一栏中。 为了限制本文的重点和长度,爱因斯坦的许多非科学作品没有列在这裡。区分科学和非科学作品标准是根据席尔普参考书目,书中列出了130多个非科学作品,大部分是关于人道主义或政治主题(第730-746页)。《爱因斯坦全集》中的5卷(第1、5、8-10卷)是关于他的信件,其中大部分与科学问题相关。由于这些信件原来并不准备出版,因此同样也没有列在这裡。.

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赫兹

赫兹(符号:Hz)是频率的国际单位制单位,表示内周期性事件发生的次数。赫兹是以首个用实验验证电磁波存在的科学家海因里希·赫兹命名的,常用于描述正弦波、乐音、无线电通讯以及计算机时钟频率等。.

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薩克斯-瓦福效應

薩克斯–瓦福效應(Sachs–Wolfe effect)是宇宙微波背景輻射(CMB)的一種性質,來自CMB的光子由於重力紅移而使得CMB的光譜參差不齊。這種效應是角度在10度以上的CMB波動的主要來源。它以赖纳·萨克斯和阿瑟·M·沃尔夫的名字命名。.

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薩特延德拉·納特·玻色

薩特延德拉·納特·玻色(Satyendra Nath Bose,孟加拉語:সত্যেন্দ্র নাথ বসু,),印度物理學家,專門研究數學物理。他最著名的研究是1920年代早期的量子物理研究,該研究為玻色-愛因斯坦統計及玻色-愛因斯坦凝聚理論提供了基礎。玻色子就是以他的名字命名的。 儘管玻色子、玻色-愛因斯坦統計及玻色-愛因斯坦凝聚概念的相關研究所獲得的諾貝爾獎不止一個──最近的是2001年的物理學獎,因對玻色-愛因斯坦凝聚的理論進展有貢獻而獲獎的──但玻色本人從未獲得過諾貝爾物理學獎。他多才多藝,能說多國語言之餘,還會彈(Esraj,一種跟小提琴相近的樂器)。 著名物理學家(Jayant Narlikar)在他的《科學邊緣》一書中寫道:“S·N·玻色的粒子物理研究(約1922年),其中闡明了光子的表現,並為統計遵從量子規則的微系統提供了機會,是二十世紀印度科學貢獻的前十名之一,是可被視為諾貝爾獎級數的研究。”.

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薛定谔方程

在量子力學中,薛定諤方程(Schrödinger equation)是描述物理系統的量子態怎樣隨時間演化的偏微分方程,为量子力學的基礎方程之一,其以發表者奧地利物理學家埃尔温·薛定諤而命名。關於量子態與薛定諤方程的概念涵蓋於基礎量子力學假說裏,無法從其它任何原理推導而出。 在古典力學裏,人们使用牛頓第二定律描述物體運動。而在量子力學裏,類似的運動方程為薛定諤方程。薛定諤方程的解完備地描述物理系統裏,微觀尺寸粒子的量子行為;這包括分子系統、原子系統、亞原子系統;另外,薛定諤方程的解還可完備地描述宏觀系統,可能乃至整個宇宙。 薛定諤方程可以分為「含時薛定諤方程」與「不含時薛定諤方程」兩種。含時薛定諤方程與時間有關,描述量子系統的波函數怎樣隨著時間而演化。不含時薛定諤方程则與時間無關,描述了定態量子系統的物理性質;該方程的解就是定態量子系統的波函數。量子事件發生的機率可以用波函數來計算,其機率幅的絕對值平方就是量子事件發生的機率密度。 薛定諤方程所屬的波動力學可以數學變換為維爾納·海森堡的矩陣力學,或理察·費曼的路徑積分表述。薛定諤方程是個非相對論性方程,不適用於相對論性理論;對於相對論性微觀系統,必須改使用狄拉克方程或克莱因-戈尔登方程等。.

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鈦是化學元素,化學符號Ti,原子序數22,是銀白色過渡金屬,其特徵為重量輕、強度高、具金屬光澤,亦有良好的抗腐蝕能力(包括海水、王水及氯氣)。由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱,以及高强度、低密度,常用來製造火箭及太空船,因此獲美誉为“太空金属”。鈦於1791年由格雷戈爾於英國康沃爾郡發現,並由克拉普羅特用希臘神話的泰坦為其命名。 钛被认为是一种稀有金属,这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰度在所有元素中居第十位。鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石,廣佈於地殼及岩石圈之中。鈦亦同時存在於幾乎所有生物、岩石、水體及土壤中。從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法或亨特法。鈦最常見的化合物是二氧化鈦,可用於製造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4,作催化劑及用於製造煙幕或)及三氯化鈦(TiCl3,用於催化聚丙烯的生產)。 鈦能與鐵、鋁、釩或鉬等其他元素熔成合金,造出高強度的輕合金,在各方面有着廣泛的應用,包括宇宙航行(噴氣發動機、導彈及航天器)、軍事、工業程序(化工與石油製品、海水淡化及造紙)、汽車、農產食品、醫學(義肢、骨科移植及牙科器械與填充物)、運動用品、珠寶及手機等等。 鈦最有用的兩個特性是,抗腐蝕性,及金屬中最高的強度-重量比。在非合金的狀態下,鈦的強度跟某些鋼相若,但卻還要輕45%。有兩種同素異形體和五種天然的同位素,由46Ti到50Ti,其中豐度最高的是48Ti(73.8%)。鈦的化學性質及物理性質和鋯相似,這是因為兩者的價電子數目相同,並於元素週期表中同屬一族。.

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鉈(;thallium)是一種化學元素,符號為Tl,原子序為81。鉈是一種質軟的灰色貧金屬,在自然界中並不以單質存在。鉈金屬外表和錫相似,但會在空氣中失去光澤。兩位化學家威廉·克魯克斯和克洛德-奧古斯特·拉米在1861年獨立發現了這一元素。他們都是在硫酸反應殘留物中發現了鉈,並運用了當時新發明的火焰光譜法對其進行了鑑定,觀測到鉈會產生明顯的綠色譜線。其名稱「Thallium」由克魯克斯提出,來自希臘文中的「θαλλός」(thallos),即「綠芽」之意。翌年,拉米用電解法成功分離出鉈金屬。 鉈在氧化後,一般擁有+3或+1氧化態,形成離子鹽。其中+3態與同樣屬於硼族的硼、鋁、鎵和銦相似;但是鉈的+1態則比其他同族元素顯著得多,而且和鹼金屬的+1態相近。鉈(I)離子在自然界中大部份出現在含鉀礦石中。生物細胞的離子泵處理鉈(I)離子的方式也和鉀(I)類似。 在商業開採方面,鉈是硫化重金屬礦提煉過程的副產品之一。總產量的60至70%應用在電子工業,其餘則用於製藥工業和玻璃產業。鉈還被用在紅外線探測器中。放射性同位素鉈-201(以水溶氯化鉈的形態),在核醫學掃描中可用作示蹤劑,例如用於心臟負荷測試。 水溶鉈鹽大部份幾乎無味,且都是劇毒物,曾被用作殺鼠劑和殺蟲劑以及謀殺工具。這類化合物的使用已經被多國禁止或限制。鉈中毒會造成脫髮。.

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蓝琥珀

蓝琥珀或蓝珀是相对罕见琥珀品种之一,且因在日常阳光的照射下呈不同程度的青蓝色,别于一般琥珀的红黄褐黑等暖色彩,所以享有收藏家的美称—“蓝精灵”、“琥珀之王”。多米尼加共和国圣地亚哥市郊的山脉中打出了不少矿井专门用于琥珀的开采,这里盛产蓝琥珀。介于蓝琥珀的稀有,学者对这个品种的特征与形成尚知甚少。.

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锗酸铋

锗酸铋(Bismuth Germanate 或 Bismuth Germanium Oxide,简称BGO)是-系化合物的总称,最常见的两种锗酸铋化合物的化学式为(CAS:12233-56-6)和(CAS:12233-73-7)。由于应用最为广泛、研究最为深入,“锗酸铋”或“BGO”通常被用来特指(本条目亦遵从此习惯),这是一种立方晶系的无色透明晶体,在高能粒子或高能射线(γ射线、X射线)的作用下能发出峰值波长为480 nm的绿色荧光,利用其闪烁性能可探测高能粒子和高能射线。.

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膠子

没有描述。

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膨胀宇宙的未来

有物理宇宙學家指出,膨胀宇宙的未来很可能會為繼續膨胀。若果事實如此,宇宙將因其膨胀而繼續冷卻,並會達到並不足以支持生命的溫度。因此,膨胀宇宙的未来又稱為大凍結。.

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重力微子

重力微子(Gravitino)為結合廣義相對論與超對稱的超引力理论所預言的一个粒子。其為重力子的超對稱伴粒子,是一規範費米子。目前还是一种假想粒子,也被提議為暗物質的候選者。 若其存在,其為自旋的費米子,遵守。重力微子場通常寫作ψμα,其中為四維向量指標,而為旋量指標。當,會得到負的範數模,一如其他自旋1以上的無質量粒子。這結果是非物理性的;為了符合么正性,必需存在規範對稱來抵銷這些模:,其中εα(x)為時空的旋量函數。此一規範對稱性是局域的超對稱轉換,而所得理論為超重力。 重力微子傳遞超重力作用,一如光子傳遞電磁力作用以及理論性的重力子傳遞重力作用。在超重力理論中,發生超對稱破缺時,重力微子會獲得質量。這個效應在不同超對稱破缺模型中差異很大,但若超對稱要想解決標準模型中的,則重力微子的質量不能超過1 TeV/c2。.

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重力紅移

重力紅移或稱重力紅位移指的是光波或者其他波動從重力場源(如巨大星體或黑洞)遠離時,整體頻譜會往紅色端方向偏移,亦即發生「頻率變低,波長增長」的現象。.

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重复独立发现发明列表

历史学及社会学上对于科学界「重复独立发现发明」的现象各有评论。罗伯特·金·莫顿将「重复发现」定义为各自独立开展研究的科学家得出相似的发现的情况。「有些发现是同时的,或者几乎同时的;而有些科学家得出的新发现早在几年前就有人在他不知情的情况下捷足先登。」 重复独立发现发明最常见的例子是微积分、氧气和进化论的发现及发明。微积分于17世纪由牛顿、莱布尼茨等人各自独立发明;氧气于18世纪由舍勒、普里斯特里、拉瓦锡各自独立发现;进化论则是于19世纪,由达尔文和华莱士分别独立提出。 然而,重复独立发现发明并非只限于科学研究的巨头之间。莫顿认为科学发现的常态应该是由多人独立发现,而不是由一个个人或团体独一无二地发现。 莫顿还对比了「重复发现」与「独特发现」,「独特发现」是指单一的一位科学家或一组合作的科学家得出的发现。.

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重子

重子(Baryon)是一個現代粒子物理學名詞,在標準模型理論中,「重子」這一名詞是指由三个夸克(或者三个反夸克组成的「反重子」)组成的複合粒子。在這理論中它是強子的一類。值得注意的是,因為重子屬於複合粒子,所以「不是」基本粒子。最常见的重子有組成日常物質原子核的质子和中子,合称为核子。其它重子中,有比这两種粒子更重的粒子,所谓的超子。重子这个称呼是指其质量相对重于轻子和介于两者之间的介子起的。 重子是强相互作用的费米子,也就是说它们遵守费米-狄拉克统计和泡利不相容原理,它们通过组成它们的夸克参加强相互作用。同时它们也参加弱相互作用和引力。带电荷的重子也参加电磁力作用。 重子与由一个夸克和一个反夸克组成的介子一起被合称为强子。强子是所有强相互作用的粒子的总称。 质子是唯一独立稳定的重子。中子假如不与其它中子或者质子一起组成原子核的话就不會稳定,並產生衰变。.

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重子不對稱性

重子不對稱性是在物理宇宙學一個重要的問題,就是为什麼在宇宙中,重子(重子是構成質子、中子等粒子)的數量比反重子多?根據在現在說明宇宙誕生的理論來看,粒子的數量應該和反粒子的數量一樣多,而粒子會和反粒子湮滅產生光子(也就是電磁波),因此宇宙應該是由完全電磁波構成的,而不會有任何的物質,但我們知道事實不是這樣,因此出現許多的理論出來解釋,其中可能是;宇宙有分許多不同的地區,有些地區是被物質佔據,而其他的地區則是反物質,這些地區的之間建的距離很遠,要不然不同地區的粒子就會互相湮滅,於是展開觀察反物質的行動,但情況並不樂觀,到2007年5月都沒由任何比氦重的反原子核被觀測到。因此這個問題還有待其他物理學家解決。.

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量子力学

量子力学(quantum mechanics)是物理學的分支,主要描写微观的事物,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的學科,都是以其为基础。 19世紀末,人們發現舊有的經典理論無法解釋微观系统,於是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力学,解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除透过广义相对论描写的引力外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。 愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語「量子力學」的物理學者。.

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量子力學入門

量子力学(quantum mechanics;或称量子论)是描述微观物质(原子,亚原子粒子)行为的物理学理论,量子力学是我们理解除万有引力之外的所有基本力(电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用)的基础。 量子力学是许多物理学分支的基础,包括电磁学、粒子物理、凝聚态物理以及宇宙学的部分内容。量子力学也是化学键理论、结构生物学以及电子学等学科的基础。 量子力學主要是用來描述微觀下的行為,所描述的粒子現象無法精確地以古典力學詮釋。例如:根據哥本哈根詮釋,一個粒子在被觀測之前,不具有任何物理性質,然而被觀測之後,依測量儀器而定,可能觀測到其粒子性質,也可能觀測到其波動性質,或者觀測到一部分粒子性質一部分波動性質,此即波粒二象性。 量子力学始于20世纪初马克斯·普朗克和尼尔斯·玻尔的开创性工作,马克斯·玻恩于1924年创造了“量子力学”一词。因其成功的解释了经典力学无法解释的实验现象,并精确地预言了此后的一些发现,物理学界开始广泛接受这个新理论。量子力学早期的一个主要成就是成功地解释了波粒二象性,此术语源于亚原子粒子同时表现出粒子和波的特性。.

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量子力學的數學表述

量子力学的数学表述是对量子力学进行严谨描述的数学表述体系。与20世纪初发展起来的旧量子论的数学形式不同,它使用了一些抽象的代数结构,如无穷维希尔伯特空间和这些空间上的算子。这些结构中有许多源于泛函分析。这一纯粹数学研究领域的发展过程既平行于又受影响于量子力学的需要。简而言之,物理可观察量的值,如能量和动量的值不再作为相空间上的函数值,而是作为本征值,或者更为精确地来说是希尔伯特空间中线性算子的谱值。 这一表述体系一直沿用至今。该体系的核心为“量子态”和“可观察量”这两个概念。对于原子尺度的系统来说,这两个概念与之前用来描述物理现实的模型大相径庭。虽然数学上允许对许多量的计算结果进行实验测量,但是实际上,在对于符合一定条件的两个物理量同时进行精确测量时,却存在一个理论性限制——不确定性原理。这一原理由维尔纳·海森堡通过思想实验首次阐明,且在该体系中以可观察量的不可交换性进行表述。 在量子力学作为一支独立理论形成之前,物理学中用到的数学理论主要是以微积分为源头、后来又添以微分几何与偏微分方程的数学分析。统计力学中还用到概率论。几何直观在这两个理论中扮演重要角色。相对论中的许多概念和方法也是基于几何理论。量子物理学中对于实验现象的一系列不同以往的理解在1895年到1915年间开始逐步形成。其中具有代表性的思想为波粒二象性。但在量子理论形成之前的10至15年中,物理学家仍然在经典物理学的框架内思考量子理论,所基于的数学结构也是完全相同的。其中具有代表性的例子是玻尔-索末菲量子化条件。这一原理完全建构于经典框架中的相空间。.

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量子声学

量子声学(quantum acoustics)是研究微观量子力学效应不可忽略时声现象的一个声学分支,属于声学和凝聚体物理学的交叉领域。 量子声学最初是在20世界30年代研究声光效应时开始的。量子化的机械波即点阵振动称为声量子或声子,所以量子声学就是研究声子的产生、就收、与物质微观结构的相互作用及其应用的科学。当声波的频率很高(109 Hz)、或媒介温度很低(接近0 K)时,经典力学不足以描述声现象,必须用到量子力学的基本原理,考虑到媒质和声波能量的不连续性。 量子声学主要研究声子与物质微观结构的相互作用。如:声子-光子、声子-声子、声子-核自旋、声子-电子、声子-中子等。另外,声子在解释超流机制方面起了重要作用。.

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量子密鑰分發

量子密鑰分發(),是利用量子力学特性来保证通信安全性。它使通信的双方能够产生并分享一个随机的、安全的密钥,来加密和解密訊息。 量子密鑰分發的一个最重要的,也是最独特的性质是:如果有第三方试图窃听密码,则通信的双方便会察觉。这种性质基于量子力学的基本原理:任何对量子系统的测量都会对系统产生干扰。第三方试图窃听密码,必须用某种方式测量它,而这些测量就会带来可察觉的异常。通过量子叠加态或量子纠缠态来传输信息,通信系统便可以检测是否存在窃听。当窃听低于一定标准,一个有安全保障的密钥就可以产生了。 量子密鑰分發的安全性基于量子力学的基本原理,而传统密码学是基于某些数学算法的计算复杂度。传统密码学无法察觉窃听,也就无法保证密钥的安全性。 量子密鑰分發只用于产生和分发密钥,并没有传输任何实质的訊息。密钥可用于某些加密算法来加密訊息,加密过的訊息可以在标准信道中传输。跟量子密鑰分發最常見的相關演算法就是一次性密碼本,如果使用保密而隨機的密鑰,這種演算法是。再實際的運用上,量子密鑰分發常常被拿來與對稱密鑰加密的加密方式,像是高级加密标准這類演算法一同使用。也有量子密鑰分發的案例,使在完美單一光子來源和偵測器的假設之下所做的比較,這並不容易實作。.

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量子引力

量子引力,是對引力場進行量子化描述的理論,屬於萬有理論之一。研究方向主要嘗試結合廣義相對論與量子力學,是當前物理學尚未解决的問題。當前主流嘗試理論有:超弦理論、迴圈量子重力理論。引力波的发现,为量子引力理论提供了新的佐证。.

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量子化

在物理學裏,量子化是一種從經典場論建構出量子場論的程序。使用這程序,時常可以直接地將經典力學裏的理論量身打造成嶄新的量子力學理論。物理學家所談到的場量子化,指的就是電磁場的量子化。在這裡,他們會將光子分類為一種場量子(例如,稱呼光子為光量子)。對於粒子物理學,核子物理學,固態物理學和量子光學等等學術領域內的理論,量子化是它們的基礎程序。.

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量子光学

量子光学(Quantum optics)是物理学一个1990年後成熟的新兴分支,为原子分子与光物理的一部分,和冷原子物理紧密相连,和凝態物理、粒子物理學、宇宙學等成熟分支相比,特徵在於精密的實驗和精準的理論擁有緊密、具建設性的互動。 在1960年代因為漢伯里·布朗及特維斯效應刺激而發展出理論基礎,討論不同程度的相量子相干性,如g^為零是典型的單光子源判准.主要研究光子和原子的量子交互作用,研究工具為雷射及離子井。.

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量子科学实验卫星

量子科学实验卫星(简称量子卫星;Quantum Experiments at Space Scale,简称QUESS),定名为墨子号 ,是中国的一颗人造地球卫星,质量為631公斤,設計壽命两年。量子卫星项目为中国科学院空间科学先导专项项目之一,由中科院国家空间科学中心抓总负责,于2011年12月立项。2016年8月16日1时40分,卫星于酒泉卫星发射中心搭载长征二号丁运载火箭发射升空,成为全球首颗设计用于进行量子科学实验的卫星。 2017年6月16日,墨子號首先成功實現,兩個量子纠缠光子被分发到相距超過1200公里的距離後,仍可繼續保持其量子糾纏的狀態。.

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量子纏結

在量子力學裏,當幾個粒子在彼此相互作用後,由於各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質,無法單獨描述各個粒子的性質,只能描述整體系統的性質,則稱這現象為量子--或量子--(quantum entanglement)。量子糾纏是一種純粹發生於量子系統的現象;在經典力學裏,找不到類似的現象。 假若對於兩個相互糾纏的粒子分別測量其物理性質,像位置、動量、自旋、偏振等,則會發現量子關聯現象。例如,假設一個零自旋粒子衰變為兩個以相反方向移動分離的粒子。沿著某特定方向,對於其中一個粒子測量自旋,假若得到結果為上旋,則另外一個粒子的自旋必定為下旋,假若得到結果為下旋,則另外一個粒子的自旋必定為上旋;更特別地是,假設沿著兩個不同方向分別測量兩個粒子的自旋,則會發現結果違反貝爾不等式;除此以外,還會出現貌似佯谬般的現象:當對其中一個粒子做測量,另外一個粒子似乎知道測量動作的發生與結果,儘管尚未發現任何傳遞信息的機制,儘管兩個粒子相隔甚遠。 阿爾伯特·愛因斯坦、鮑里斯·波多爾斯基和納森·羅森於1935年發表的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬(EPR佯谬)論述到上述現象。埃爾溫·薛丁格稍後也發表了幾篇關於量子糾纏的論文,並且給出了「量子糾纏」這術語。愛因斯坦認為這種行為違背了定域實在論,稱之為「鬼魅般的超距作用」,他總結,量子力學的標準表述不具完備性。然而,多年來完成的多個實驗證實量子力學的反直覺預言正確無誤,還檢試出定域實在論不可能正確。甚至當對於兩個粒子分別做測量的時間間隔,比光波傳播於兩個測量位置所需的時間間隔還短暫之時,這現象依然發生,也就是說,量子糾纏的作用速度比光速還快。最近完成的一項實驗顯示,量子糾纏的作用速度至少比光速快10,000倍。這還只是速度下限。根據量子理論,測量的效應具有瞬時性質。可是,這效應不能被用來以超光速傳輸經典信息,否則會違反因果律。 量子糾纏是很熱門的研究領域。像光子、電子一類的微觀粒子,或者像分子、巴克明斯特富勒烯、甚至像小鑽石一類的介觀粒子,都可以觀察到量子糾纏現象。現今,研究焦點已轉至應用性階段,即在通訊、計算機領域的用途,然而,物理學者仍舊不清楚量子糾纏的基礎機制。.

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量子生物学

量子生物学是利用量子理论来研究生命科学的一门学科。该学科包含利用量子力学研究生物过程和分子动态结构。利用量子生物学研究量子水平的分子动态结构和能量转移,如果所得结果与宏观的生物学现象相吻合且很难用其他学科的研究重复,则这一研究结果较为可信。 量子生物化学和光合过程的量子研究已得到了可核查的重要的结果。尤其是光合作用中,对于俘获光子后发生的分步的、对质子的量子式释放,利用量子生物学的理论,已获得显著的研究进展(相关理论涉及到较为复杂的光系统II)。此外,实验和理论的发现都支持酶促反应中包含量子穿隧机制。将能量转化为化学能(可用于化学转化)的生物学过程在实质上都是量子力学过程。这些过程包含化学反应、光俘获、电子激发态的形成、激发能的转移和化学过程(如光合作用及细胞呼吸)中电子及质子(氢离子)的转移。量子生物学以量子力学效应为根据,借助数学计算,对生物学相互作用进行模拟。奧地利出生的量子物理学家和数理生物学家埃尔温·薛定谔早在1946年就提出了用量子理论研究遗传系统的需求,理论生物学家罗伯特·罗森在1961年接着给出了一份详细、正式的研究量子遗传学的办法。在这方面的一个仍未解决的存在争议的问题是:量子效应在生物系统中的非平凡/通用角色(即不受限于分子性质)究竟是什么?然而,新近关于转录的研究与转录酶对于相干态双链DNA的量子信息处理是一致的。.

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量子芝诺效应

量子芝诺效应(也被称为图灵悖论),是一种量子效应:如果我们持续观察一个不稳定的粒子,它将不会衰变。我们可以通过足够高频率的观测来使其“冻结”在它的已知初态。 量子芝诺效应的名字起源于经典的芝诺悖论。芝诺悖论提出:一个飞行中的箭矢在任意一个时刻都是静止在空中的,所以它不可能处于运动状态。类比于经典芝诺悖论的该量子效应在1977年由和在一篇文章中提出。.

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量子電動力學

在粒子物理學中,量子電動力學(Quantum Electrodynamics,簡稱QED)是電動力學的相對論性量子場論。它在本質上描述了光與物質間的相互作用,而且它還是第一套同時完全符合量子力學及狹義相對論的理論。量子電動力學在數學上描述了所有由帶電荷粒子經交換光子產生的相互作用所引起的現象,同時亦代表了古典電動力學所對應的量子理論,為物質與光的相互作用提供了完整的科學論述。 用術語來說,量子電動力學就是電磁量子的微擾理論。它的其中一個創始人,理查德·費曼把它譽為「物理學的瑰寶」("the jewel of physics"),原因是它能為相關的物理量提供,例如電子的異常磁矩及氫原子能階的蘭姆位移。.

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量子退相干

在量子力學裏,開放量子系統的量子相干性會因為與外在環境發生量子糾纏而隨著時間逐漸喪失,這效應稱為--(Quantum decoherence),又稱為--。量子退相干是量子系統與環境因量子糾纏而產生的後果。由於量子相干性而產生的干涉現象會因為量子退相干而變得消失無蹤。量子退相干促使系統的量子行為變遷成為經典行為,這過程稱為「量子至經典變遷」(quantum-to-classical transition)。德國物理學者最先於1970年提出量子退相干的概念。自1980年以來,量子退相干已成為熱門研究論題。 實際而言,不存在孤立系統,特別是不存在孤立宏觀系統,通過某種方式,每個量子系統都會持續地與外在環境耦合,發生量子糾纏,從而形成糾纏態。因此,量子退相干可以視為存在於量子系統內部的相干性隨著時間流易而退定域(delocalize)至量子系統與環境所組成的糾纏系統,換句話說,量子系統內部的幾個成分彼此之間的相位關係,會逐漸地退定域至整個系統,也就是說,量子系統的相位信息會持續地洩露至環境,從而有效地促使伴隨著相干性的干涉現象消失無蹤。 量子退相干能夠解釋為什麼不會觀察到干涉現象,但是,量子退相干能否解釋波函數塌縮的後果,這論題至今仍舊存在巨大爭議,一個很重要的原因就是,很難將這論題跟量子力學的詮釋做分割,而人們各自有各自青睞的詮釋。量子退相干是一種標準量子力學效應,關於它是否能夠解釋波函數塌縮的後果,存在有很多種觀點,大多數過於樂觀或過於悲觀的觀點,皆可追溯至對於量子退相干運作範圍的誤解。 量子退相干不是一種量子力學詮釋,而是利用量子力學分析獲得的結果。它嚴格遵守量子力學,並沒有對量子力學的基礎表述做任何修改。很多完成的量子實驗已證實量子退相干的存在與正確性。 在實現量子計算機方面,量子退相干是一種必須面對的挑戰,因為量子計算機的運作倚賴維持量子相干態的演化不被環境攪擾。簡言之,必需良好維持量子相干態與管控量子退相干,才能夠實際進行量子運算。.

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量子擦除實驗

在量子力學裏,量子擦除实验(quantum eraser experiment)是一種干涉儀實驗,它可以用來演示量子糾纏、量子互補等等基本理論。本條目所論述的量子擦除實驗使用雙縫干涉儀來製成干涉圖樣,這實驗有三個步驟:.

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量子效率

量子效率(Quantum efficiency,常缩写为 QE)是用来定义光敏器件,例如底片、感光耦合元件(charge-coupled device,CCD)将其受光表面接收到的光子转换为电子-空穴对的百分比例,即 量子效率是元件对光敏感性的精确测量。由于光子的能量与波长的倒数成比例,量子效率的测量通常是在一段波长范围内进行。底片的量子效率通常少于10%,而感光耦合元件在某些波长位置具有超过90%的效率。.

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量子態

在量子力學裏,量子態(quantum state)指的是量子系統的狀態。態向量可以用來抽像地表示量子態。採用狄拉克標記,態向量表示為右矢|\psi\rangle;其中,在符號內部的希臘字母\psi可以是任何符號,字母,數字,或單字。例如,在計算氫原子能譜時,能級與主量子數n有關,所以,每個量子態的態向量可以表示為|n \rangle。 一般而言,量子態可以是純態或混合態。上述案例是純態。混合態是由很多純態組成的機率混合。不同的組合可能會組成同樣的混合態。當量子態是混合態時,可以用密度矩陣做數學描述,這密度矩陣實際給出的是機率,不是密度。純態也可以用密度矩陣表示。 哥本哈根詮釋以操作定義的方法對量子態做定義:量子態可以從一系列製備程序來辨認,即這程序所製成的量子系統擁有這量子態。例如,使用z-軸方向的斯特恩-革拉赫實驗儀器,如右圖所示,可以將入射的銀原子束,依照自旋的z-分量S_z分裂成兩道,一道的S_z為上旋,量子態為|\uparrow\rangle或|z+\rangle,另一道的S_z為下旋,量子態為|\downarrow\rangle或|z-\rangle,這樣,可以製備成量子態為|\uparrow\rangle的銀原子束,或量子態為|\downarrow\rangle的銀原子束。銀原子自旋態向量存在於二維希爾伯特空間。對於這純態案例,相關的態向量|\psi\rangle.

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自发发射

自发辐射(Spontaneous emission),是在没有任何外界作用下,激发态原子或是分子的電子自发地从高能階向低能階跃迁,同时发射出一光子。 各原子的自发发射过程完全是随机的,所以自发辐射光是非相干的。 非相对论性的量子力学无法解释自发辐射,根据该理论,如果一个孤立原子处于定态,即使是激发态,它将一直处于该态,而不会跃迁到其他的态。但是量子场论指出一个电磁场系统即使处于真空态也有振动,孤立的原子是不存在的。当处于激发态的原子与场发生相互作用的时候将导致自发辐射。 Category:雷射科學 Category:电磁辐射.

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自发对称破缺

自發對稱破缺(spontaneous symmetry breaking)是某些物理系統實現對稱性破缺的模式。當物理系統所遵守的自然定律具有某種對稱性,而物理系統本身並不具有這種對稱性,則稱此現象為自發對稱破缺。這是一種自發性過程(spontaneous process),由於這過程,本來具有這種對稱性的物理系統,最終變得不再具有這種對稱性,或不再表現出這種對稱性,因此這種對稱性被隱藏。因為自發對稱破缺,有些物理系統的運動方程式或拉格朗日量遵守這種對稱性,但是最低能量解答不具有這種對稱性。從描述物理現象的拉格朗日量或運動方程式,可以對於這現象做分析研究。 對稱性破缺主要分為自發對稱破缺與明顯對稱性破缺兩種。假若在物理系統的拉格朗日量裏存在著一個或多個違反某種對稱性的項目,因此導致系統的物理行為不具備這種對稱性,則稱此為明顯對稱性破缺。 如右圖所示,假設在墨西哥帽(sombrero)的帽頂有一個圓球。这個圓球是處於旋轉對稱性狀態,對於繞著帽子中心軸的旋轉,圓球的位置不變。這圓球也處於局部最大引力勢的狀態,極不稳定,稍加微擾,就可以促使圓球滾落至帽子谷底的任意位置,因此降低至最小引力勢位置,使得旋轉對稱性被打破。儘管這圓球在帽子谷底的所有可能位置因旋轉對稱性而相互關聯,圓球實際實現的帽子谷底位置不具有旋轉對稱性──對於繞著帽子中心軸的旋轉,圓球的位置會改變。 大多數物質的簡單相態或相變,例如晶體、磁鐵、一般超導體等等,可以從自發對稱破缺的觀點來了解。像分數量子霍爾效應(fractional quantum Hall effect)一類的拓扑相(topological phase)物質是值得注意的例外。.

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自由空間

在經典物理裏,自由空間(free space)是電磁理論的一種概念,指的是一種理論的完美真空,不含有任何物質的真空。有時候,自由空間又稱為自由空間真空,或經典真空。自由空間可以恰當地被視為一種參考介質 許多國際單位制的單位,像安培或公尺,其定義都是建立於以自由空間為參考介質的測量值。由於實驗室所使用的參考介質並不是自由空間,實驗室得到的測量值必須經過修正,才能成為以自由空間為參考介質的測量值。.

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自由流

自由流粒子,在天文學,通常是光子,在通過媒介傳播不會散射。.

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自發參量下轉換

在量子光學裡,自發參量下轉換(英文:Spontaneous Parametric Down-Conversion,縮寫:SPDC)是一種很重要的技術,可以用來製備單獨光子或彼此之間量子糾纏的光子對。 早在1970年,大衛·伯納姆(David Burnham)與唐納德·溫伯格(Donald Weinberg)就已對於自發參量下轉換給出詳細科學描述。與首先用自發參量下轉換機制製造出糾纏態。鲁巴·戈什(Ruba Ghosh)與最早做自發參量下轉換實驗獲得雙粒子干涉條紋。.

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自旋

在量子力学中,自旋(Spin)是粒子所具有的内稟性質,其運算規則類似於經典力學的角動量,並因此產生一個磁場。雖然有時會與经典力學中的自轉(例如行星公轉時同時進行的自轉)相類比,但實際上本質是迥異的。經典概念中的自轉,是物體對於其質心的旋轉,比如地球每日的自轉是順著一個通過地心的極軸所作的轉動。 首先對基本粒子提出自轉與相應角動量概念的是1925年由、喬治·烏倫貝克與三人所開創。他們在處理電子的磁場理論時,把電子想象为一個帶電的球體,自轉因而產生磁場。後來在量子力學中,透過理論以及實驗驗證發現基本粒子可視為是不可分割的點粒子,所以物體自轉無法直接套用到自旋角動量上來,因此僅能將自旋視為一種内禀性質,為粒子與生俱來帶有的一種角動量,並且其量值是量子化的,無法被改變(但自旋角動量的指向可以透過操作來改變)。 自旋對原子尺度的系統格外重要,諸如單一原子、質子、電子甚至是光子,都帶有正半奇數(1/2、3/2等等)或含零正整數(0、1、2)的自旋;半整數自旋的粒子被稱為費米子(如電子),整數的則稱為玻色子(如光子)。複合粒子也帶有自旋,其由組成粒子(可能是基本粒子)之自旋透過加法所得;例如質子的自旋可以從夸克自旋得到。.

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自旋網路

量子力學中,自旋網路是一種圖表,用以表示粒子與量子場之間的的交互作用與狀態。以數學的出發點來看,這些圖案是一種簡明方法,可代表多線性函數以及矩陣群眾多表示之間的關聯函數。此圖案記號往往能簡化計算,以其能代表複雜的函數。自旋網路的發明一般是歸因於羅傑·潘洛斯於1971年的貢獻,然而在此之前已有類似的圖樣方法。 透過卡洛·羅威利, 、, 等多位研究者的努力,自旋網路被用於量子重力理論。自旋網路亦可被用在數學中局域規範轉換不變性的連通空間,用以建構特定的泛函。.

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金(gold)是化学元素,化学符号Au(来自aurum),原子序数79。纯金是有明亮光泽、黄中带红、柔软、密度高、有延展性的金属。金在元素周期表中在11族,属过渡金属,是化学性质最不活泼的几种元素之一。金在标准状况下是固体,在自然界中常以游离态单质形式(自然金)存在,如岩石、地下及沖積層中堆积的砂金或金粒。金能和游离态的银形成固溶体琥珀金,在自然界中也能和铜、钯形成合金。矿物中的金化合物不太常见,主要是碲化金。 金的原子序数在宇宙中天然存在的元素中是较高的。据信这种重元素是在两颗中子星碰撞时的超新星核合成中产生,在太阳系形成前的尘埃中就已存在。由于地球形成之初还处于熔化状态,的金几乎都已沉入地核。因此,现在地球上地壳和地幔的金多是拜后来后期重轰炸期(约40亿年前)的小行星撞击事件所赐。 金能抵抗单一酸的侵蚀,但却能被王水溶解(“王水”因此得名)。这种混合酸能和金反应生成四氯合金酸根离子。金也能溶于碱性氰化物溶液,这是其开采和电镀的原理。能夠溶解銀及卑金屬的硝酸不能溶解金,这些性質是黃金精煉技術的基础,也是用硝酸来鉴别物品裡是否含有金的原理,这一方法是英語諺語「acid test」的語源,意指用「測試黃金的標準」来測試目標物是否名副其實。此外,金能溶于水銀,形成汞齊(也是一种合金),但这并非化学反應。 金在有历史记载以前就是一種廣受歡迎的貴金屬,用于貨幣、保值物、珠寶和艺术品。以前国内和国际通常实行以金为基础的金本位货币制度,但1930年代时金币已停止流通。70年代,随着布雷頓森林協定的结束,世界范围内的金本位制终于让位给法定货币制度。不过因其稀有,易于熔炼、加工和铸币,色泽独特,抗腐蚀,不易和其他物质反应等特点,金的价值不减。 底,人类总共开采18.36万公噸(相当于9513立方米)的金。 产量中的50%用于珠宝,40%用于投资,还有10%用于工业。 因其高延展性,抗腐蚀性,在大多数反应中的惰性和导电性,金一直在各类电子设备中用作耐腐蚀的电子连接器,这是它的主要工业用途。此外它还用于屏蔽红外线,生产和金箔,以及修补牙齿。有些金盐在医学上仍作为消炎药使用。.

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腔量子电动力学

腔量子電動力學(Cavity quantum electrodynamics,簡稱:cavity QED 或 CQED)描述了被微腔中的光場與其它粒子(例如原子)之間的相互作用 。對强作用腔量子电动力学所作出的研究,為量子邏輯提供了的一種實現途徑,這就是建造量子计算机的原理之一。.

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色荷

粒子物理學中,色荷(color charge)是夸克與膠子的一種性質,在量子色動力學(QCD)的架構底下,與它們之間的強交互作用有關。色荷與粒子的電荷呈類比關係,但因為QCD的數學複雜性,色荷與電荷有許多技術上的不同。夸克與膠子的「顏色」與視覺上的色彩無關,而僅僅是對於一種表現上幾乎不超過原子核大小範圍的性質的一項奇特名稱。「顏色」這個詞單純是因為色荷有三種類形,類比於三原色;相對地,電荷就只有一種類型(但其中尚有正負之分)。 1964年,夸克的存在被提出之後不久,奧斯卡·格林柏格(Oscar Greenberg)引入了色荷的概念,試圖解釋幾個夸克如何能夠共同組成強子,處於在其它方面完全相同的狀態但卻仍滿足泡利不相容原理。這概念後來證實有用並且成為夸克模型的一部分。此後從1970年代,QCD開始發展,並構成粒子物理學中標準模型的重要成份。.

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色散关系

在物理科学和電機工程學中,色散关系描述波在介质中传播的色散现象的性质。色散关系将波的波长或波數与其頻率建立了联系。由这组关系,波的相速度和群速度有了方便的确定介质中折射率的表达式。克拉莫-克若尼關係式可以描述波的传播、的频率依赖性,這關係比與幾何相關和與材料相關的色散关系更具一般性。 色散的原因可能是几何边界条件(波导、浅水)或是波与传输介质间的相互作用。基本粒子(被认为是物質波)即使在没有集合约束和其他介质存在下也会有非平凡的色散关系。 在存在色散的情况下,波速不再唯一定义,从而产生了相速度和群速度的区别。.

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苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应

苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应(Sunyaev-Zel'dovich effect,缩写为SZ效应)是宇宙微波背景辐射的光子与星系团等天体中的高能电子发生逆康普顿散射而导致观测到的温度分布产生变化的现象。经过逆康普顿散射,高能电子的一部分能量转移给了背景辐射中的低能光子,因而低能光子的数量减少,高能光子的数量增加,光子的总能量增加,背景辐射不再是理想的黑体輻射。 苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应是由苏联物理学家拉希德·苏尼亚耶夫和雅可夫·泽尔多维奇于1970年代初期提出的,并且已经在某些星系团中观测到,可以用于检测宇宙中的物质分布、确定哈伯常数的数值、星系团中热等离子体的质量等等。.

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零點能量

零點能量(可簡稱零點能)物理學中是量子力學所描述的物理系統會有的最低能量,此時系統所處的態稱為基態;所有量子力學系統都有零點能量。這個辭彙起源於量子諧振子處在基態時,量子數為零的考量。 在量子場論中,這個辭彙和真空能量是等義詞,指的空無一物的空間仍有此一定能量存在,對一些系統可以造成擾動,並且導致一些量子電動力學會出現的現象,例如蘭姆位移與卡西米爾效應;它的效應可在納米尺度的元件直接觀測的到。 在宇宙論中,真空能量被視為宇宙常數的來源,和造就宇宙加速膨脹的暗能量相關。 因為零點能量是一系統可能持有的最低能量,因此此項能量是無法自系統移除。儘管如此,零點能量的概念以及自真空汲取「免費能量」的可能性引起業餘發明者的注目——許多「永動機」或稱「免費能量裝置」等的提案都運用這項概念來解釋,但由於從較低或相同的能量狀態之中汲取能量違反了熱力學第二定律並造成熵的降低,運用零點能量被科學界認為是不可能的。這項熱潮以及相伴的趣味理論詮釋促成了大眾文化中「零點能量」概念的成長,常出現在科幻書刊、遊戲、電影等處。.

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電是靜止或移動的電荷所產生的物理現象。在大自然裏,電的機制給出了很多眾所熟知的效應,例如閃電、摩擦起電、靜電感應、電磁感應等等。 很久以前,就有許多術士致力於研究電的現象,但所得到的結果乏善可陳。直到十七和十八世紀,才出現了一些在科學方面重要的發展和突破,不過在那時,電的實際用途並不多。十九世紀末,由於電機工程學的進步,電才進入了工業和家庭裡。從那時開始,日新月異、突飛猛進的快速發展帶給了工業和社會巨大的改變。作為能源的一種供給方式,電有許多優點,這意味著電的用途幾乎是無可限量。例如,交通、取暖、照明、電訊、計算等等,都必須以電為主要能源。進入二十一世紀,現代工業社會的骨幹仍是電能。.

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電子對湮滅

電子對湮滅是指電子和正子(電子的反粒子)碰撞後湮滅,產生伽马射线或是其他更高能量粒子的過程: 此過程滿足以下的守恆定律:.

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電子倍增管

電子倍增管是一個能倍增入射電荷的真空偵測器。 一個高速的帶電粒子,如電子和離子撞擊偵測器表面時,可產生二次電子;再透過適當的形狀與電場的安排,產生一連串的二次電子來倍增訊號,最後到達陽極。通常一個電子加速撞極偵測器表面可以產生一到三個二次電子,多次撞擊使得電子數目倍增,其靈敏度相當高,可以用來偵測粒子的數目。.

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電學史

根据记载,電的历史可以追溯到公元前六世紀,古希臘學者Miletus觀察到用布摩擦后的琥珀會吸引如羽毛等輕小的東西。英国人Stephen Gray(1696~1736)发现了物质可以分为导体和绝缘体。1733年法国人Charles du Fay發現摩擦產生的電有「像琥珀所生的電」和「像玻璃所生的電」兩種;拥有玻璃电的物质会排斥带电丝线,而拥有琥珀电的物质会吸引带电丝线。1747年3月11日,富蘭克林描述了「尖端放電」現象,并利用这一原理製造出避雷針。1785年,法國人夏爾·庫侖发现了庫侖定律。 1826年,法國化學家安德烈-瑪麗·安培提出安培定律。1831年,迈克尔·法拉第发现了电磁感应现象。1859年,德國物理學家尤利烏斯·普呂克將真空管兩端的電極之間通上高壓電,製成陰極射線。1897年,約瑟夫·湯姆森做實驗證實,陰極射線是由帶負電的粒子組成,并稱之為電子。1887年德國物理學者海因里希·赫茲观察到光電效應Sears, Francis W., Mark W. Zemansky and Hugh D. Young (1983), University Physics, Sixth Edition, Addison-Wesley, pp.

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電弱交互作用

在粒子物理學中,電弱交互作用是電磁作用與弱交互作用的統一描述,而這兩種作用都是自然界中四種已知基本力。雖然在日常的低能量情況下,電磁作用與弱作用存在很大的差異,然而在超過統一溫度,即數量級在100 GeV的情況下,這兩種作用力會統合成單一的電弱作用力。因此如果宇宙是足夠的熱(約1015K,在大爆炸發生不久以後溫度才降至比上述低的水平),就只有一種電弱作用力,不會有分開的電磁作用與弱交互作用。 由於將基本粒子的電磁作用與弱作用統一的這項貢獻,阿卜杜勒·薩拉姆、謝爾登·格拉肖以及史蒂文·溫伯格獲頒1979年的諾貝爾物理獎。電弱交互作用的理論目前經以下兩個實驗證明存在:.

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電磁力

電磁力(electromagnetic force)是處於電場、磁場或電磁場的帶電粒子所受到的作用力。大自然的四種基本力中,電磁力是其中一種,其它三種是強作用力、弱作用力、引力。光子是傳遞電磁力的媒介。在電動力學裏,電磁力稱為勞侖茲力。延伸至相對論性量子場論,在量子電動力學裏,兩個帶電粒子倚賴光子為媒介傳遞電磁力。帶電粒子是帶有淨電荷的粒子。電荷是基本粒子的內秉性質。只有帶電粒子或帶電物質(帶有淨電荷的物質)才能夠感受到電磁力,也只有帶電粒子或帶電物質才能夠製成電場、磁場或電磁場來影響其它帶電粒子或帶電物質。 對於決定日常生活所遇到的物質的內部性質,電磁力扮演重要角色。在物質內部,分子與分子之間彼此相互作用的分子間作用力,就是電磁力的一種形式。分子間作用力促使一般物質呈現出各種各樣的物理與化學性質。由於電子與原子核分別帶有的負電荷與正電荷,它們彼此之間會以電磁力相互吸引,使得電子移動於環繞著原子核的原子軌道,與原子核共同組成原子。分子的建構組元是原子。幾個鄰近原子的電子與電子、電子與原子核、原子核與原子核,以電磁力彼此之間相互作用,主導與驅動各種化學反應,因此促成了所有生物程序。.

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電磁張量

電磁張量(electromagnetic tensor)或電磁場張量(electromagnetic field tensor)(有時也稱作場強度張量(field strength tensor)、法拉第張量(Faraday tensor)或馬克士威雙向量(Maxwell bivector))是一個描述一物理系統中電磁場的數學客體,所根據的是馬克士威的電磁學理論。場張量是在赫爾曼·閔可夫斯基提出狹義相對論的四維張量形式之後被首次使用。.

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電磁極化子

電磁極化子是一種準粒子。它是由電磁波之間的強烈耦合以及帶有電偶極子或磁偶極子的激發作用中誕生。這現象體現了物理學上「反交叉」的原理(見)。 電磁極化子的形成也可看為一顆受激的光子,它能解釋在共振中色散的光的交叉。.

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電磁波譜

在電磁學裏,電磁波譜包括電磁輻射所有可能的頻率。一個物體的電磁波譜專指的是這物體所發射或吸收的電磁輻射(又稱電磁波)的特徵頻率分佈。 电磁波谱频率从低到高分別列为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。可见光只是电磁波谱中一个很小的部分。電磁波譜波長有長到數千公里,也有短到只有原子的一小段。短波長的極限被認為,幾乎等於普朗克長度,長波長的極限被認為,等於整個宇宙的大小,雖然原則上,電磁波譜是無限的,而且連續的。.

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電荷

在電磁學裡,電荷(electric charge)是物質的一種物理性質。稱帶有電荷的物質為「帶電物質」。兩個帶電物質之間會互相施加作用力於對方,也會感受到對方施加的作用力,所涉及的作用力遵守庫侖定律。电荷分为两种,「正电荷」与「负电荷」。带有正电荷的物质称为「带正电」;带有负电荷的物质称为「带负电」。假若两个物质都带有正电或都带有负电,则称这两个物质「同电性」,否则称这两个物质「异电性」。两个同电性物质会相互感受到对方施加的排斥力;两个异电性物质会相互感受到对方施加的吸引力。 电荷是许多次原子粒子所拥有的一种基本守恒性质。称带有电荷的粒子为「带电粒子」。电荷决定了带电粒子在电磁方面的物理行为。静止的带电粒子会产生电场,移动中的带电粒子会产生电磁场,带电粒子也会被电磁场所影响。一个带电粒子与电磁场之间的相互作用称为电磁力或电磁交互作用。这是四种基本交互作用中的一种。.

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電荷共軛宇稱

物理學中,電荷共軛宇稱(charge conjugate parity、charge parity或C parity,可標為CP)是粒子的相乘量子數,用以描述一些粒子在電荷共軛的對稱運算下的行為。 電荷共軛改變所有量子荷(quantum charge)的正負號,這些量子荷為相加量子數,包括有電荷、重子數與輕子數,以及味荷如奇異數、魅數、底數、頂數與同位旋(I3)。相對地,電荷共軛不改變粒子的質量、線動量或自旋。.

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電漿子

電漿子(Plasmon)是電漿震盪的量子,電漿子是從電漿震盪量子化而產出的準粒子,正如光子和聲子分別是光和機械震動的量子化一樣(儘管光子是基本粒子而不是準粒子)。因此,電漿子是自由電子氣密度的集體震盪。例如,在光學頻率上,電漿子可以和光子偶合來創造另一種叫作電漿子-電磁極化子的準粒子。 由於電漿子是古典電漿震盪的量子化,它們的大多數性質可以直接從馬克士威方程式中導出。.

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雙光子吸收

雙光子吸收(Two-photon absorption)是指原子或分子同時吸收兩個光子而躍遷到高能階的現象。在這個情況下,能階之間的能量差正好等於吸收光子的總能。雙光子吸收需要使兩個光子與分子同時反應,因此反應機率遠小於一般的單光子吸收,它的機率正比於光強度的平方,因此歸屬於非線性光學的範疇。關於雙光子吸收的討論可溯至玛丽亚·格佩特-梅耶1931年的博士論文,但當時雷射尚未發明,因此難以達到雙光子吸收所需的光強度。實際的實驗一直到1960年代才被實現。.

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雙縫實驗

在量子力學裏,雙縫實驗(double-slit experiment)是一種演示光子或電子等等微觀物體的波動性與粒子性的實驗。雙縫實驗是一種「雙路徑實驗」。在這種更廣義的實驗裏,微觀物體可以同時通過兩條路徑或通過其中任意一條路徑,從初始點抵達最終點。這兩條路徑的程差促使描述微觀物體物理行為的量子態發生相移,因此產生干涉現象。另一種常見的雙路徑實驗是马赫-曾德尔干涉仪實驗。 雙縫實驗的基本儀器設置很簡單,如右圖所示,將像激光一類的相干光束照射於一塊刻有兩條狹縫的不透明板,通過狹縫的光束,會抵達照相膠片或某種探測屏,從記錄於照相膠片或某種探測屏的輻照度數據,可以分析光的物理性質。光的波動性使得通過兩條狹縫的光束相互干涉,形成了顯示於探測屏的明亮條紋和暗淡條紋相間的圖樣,明亮條紋是相長干涉區域,暗淡條紋是相消干涉區域,這就是雙縫實驗著名的干涉圖樣。 在古典力學裏,雙縫實驗又稱為「楊氏雙縫實驗」,或「楊氏實驗」、「楊氏雙狹縫干涉實驗」,專門演示光波的干涉行為,是因物理學者托馬斯·楊而命名。假若,光束是以粒子的形式從光源移動至探測屏,抵達探測屏任意位置的粒子數目,應該等於之前通過左狹縫的粒子數量與之前通過右狹縫的粒子數量的總和。根據定域性原理(principle of locality),關閉左狹縫不應該影響粒子通過右狹縫的行為,反之亦然,因此,在探測屏的任意位置,兩條狹縫都不關閉的輻照度應該等於只關閉左狹縫後的輻照度與只關閉右狹縫後的輻照度的總和。但是,當兩條狹縫都不關閉時,結果並不是這樣,探測屏的某些區域會比較明亮,某些區域會比較暗淡,這種圖樣只能用光波動說的相長干涉和相消干涉來解釋,而不是用光微粒說的簡單數量相加法。 雙縫實驗也可以用來檢試像中子、原子等等微觀物體的物理行為,雖然使用的儀器不同,仍舊會得到類似的結果。每一個單獨微觀物體都離散地撞擊到探測屏,撞擊位置無法被預測,演示出整個過程的機率性,累積很多撞擊事件後,總體又顯示出干涉圖樣,演示微觀物體的波動性。 2013年,一個檢試分子物理行為的雙縫實驗,成功演示出含有810個原子、質量約為10000amu的分子也具有波動性。 理查德·費曼在著作《費曼物理學講義》裏表示,雙縫實驗所展示出的量子現象不可能、絕對不可能以任何古典方式來解釋,它包含了量子力學的核心思想。事實上,它包含了量子力學唯一的奧秘。透過雙縫實驗,可以觀察到量子世界的奧秘。.

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透射电子显微镜

透射电子显微镜(Transmission electron microscope,縮寫:TEM、CTEM),简称--电镜,是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像,影像将在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件)上显示出来。 由于电子的德布罗意波长非常短,--电子显微镜的分辨率比光学显微镜高的很多,可以达到0.1~0.2nm,放大倍数为几万~百万倍。因此,使用透射电子显微镜可以用于观察样品的精细结构,甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构,比光学显微镜所能够观察到的最小的结构小数万倍。TEM在中和物理学和生物学相关的许多科学领域都是重要的分析方法,如癌症研究、病毒学、材料科学、以及纳米技术、半导体研究等等。 在放大倍数较低的时候,TEM成像的对比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成对电子的吸收不同而造成的。而当放大率倍数较高的时候,复杂的波动作用会造成成像的亮度的不同,因此需要专业知识来对所得到的像进行分析。通过使用TEM不同的模式,可以通过物质的化学特性、晶体方向、电子结构、样品造成的电子相移以及通常的对电子吸收对样品成像。 第一台TEM由马克斯·克诺尔和恩斯特·鲁斯卡在1931年研制,这个研究组于1933年研制了第一台分辨率超过可见光的TEM,而第一台商用TEM于1939年研制成功。.

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透明

在光学中,透明是允许光穿透的属性。透明材料可以被透视;即它们允许明晰的图像穿过。相反的属性被称为不透明性。半透明材料只允许光散射穿透,即材料会扭曲图像。在矿物学中常用的术语也称透明度。.

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耀变体

耀变体是一种密度极高的高变能量源,被假定为是处于寄主星系中央的超大质量黑洞。耀变体是目前已观测到的宇宙中最剧烈的天体活动现象之一,并已成为星系天文学的一个重要话题。 耀变体是众多活跃星系中的一种,也被称为活跃星系核(AGN)。不过,被称为耀变体的星体并非都完全相同,其仍可分为两种:第一种是高变类星体,也被称为光学剧变类星体(为类星体中的一类);第二种为蝎虎座BL型天体。另外还有少量耀变体可能属于“过渡耀变体”类型,即兼具光学剧变类星体和蝎虎座BL型天体的某些特征。耀变体(blazar)这个词由天文学家埃德·施皮格尔于1978年创造,用以指称上述两类天体的集合。 耀变体是一种相对论性喷流(在大概方向上)指向地球的活跃星系核。因此,对其进行观测的我们通常处于喷流的“下游”。这也说明了这两种耀变体的高变性和高密度的特征。许多耀变体甚至在喷流的数个秒差距内出现超光速运动现象,这可能是由相对论性冲击波造成的。 此外,如引力透镜效应等替代模型则可解释少量与耀变体一般特征不符的观测结果。.

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虛粒子

虛粒子(virtual particle),意即虛構粒子、假想粒子,是在量子場論的數學計算中建立的一種解釋性概念,指代用來描述亞原子過程例如撞擊過程中粒子的數學項。但是,虛粒子並不直接出現在計算過程的那些可觀測的輸入輸出量中,那些輸入輸出量只代表實粒子。虛粒子項代表那些所謂離質量殼(off mass shell)的粒子。例如,它們沿時間反演、能量不守恒、以超光速移動,每條看起來都和物理基本原理相悖。虛粒子發生在那些大致可被實輸出量相消的組合項中,因此才産生了前述那些不實的衝突。虛粒子的虛「事件」通常看起來是一個緊接著另一個發生,例如在一次撞擊的時長中,所以他們顯得短命。如果在計算中略去那些被詮釋爲代表虛粒子的數學項,計算結果將變成近似值,有可能較大地偏離完整計算得到的正確而且精確的結果。 量子理論不同於經典理論。區別在於對於亞原子過程的內部機制的計算。經典物理不能處理這種計算。海森堡認爲,在亞原子過程例如碰撞中,到底「實際上」「真正」發生了什麽,是不可直接觀測的,也沒有可用以描述的單一而且物理明確的圖像。量子力學具有這樣的特質:即它可以避開關於內部機制的思考。它把自己限制在那些實際上可觀測可感知的方面。但是,虛粒子則是一種概念化的手段,通過給亞原子過程的內在機制提供假設性的詮釋性圖像,它試圖繞過海森堡的洞察。 虛粒子不必具有和對應實粒子相等的質量。這是因爲它短命而且瞬變,所以不確定性原理允許它不必守恒能量和動量。虛粒子存活得越久,它的特徵就越接近實粒子。 虛粒子出現在許多過程中,包括粒子擴散和卡西米爾效應。在量子場論中,即使是經典力 -- 例如電荷間的電磁吸引力和推斥力 -- 也可被認爲是源于荷間的虛光子交換。 不應將反粒子跟虛粒子或者虛反粒子相混淆。.

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GW150914

GW150914是由激光干涉引力波天文台(LIGO)于2015年9月14日探测到的引力波现象,是人类首次直接探测到的引力波。相关探测结果由LIGO、處女座干涉儀(VIRGO)研究团队于2016年2月11日共同宣布。这束产生于双黑洞的引力波信号与广义相对论中对双黑洞旋近、併合以及併合后的黑洞会发生衰荡(ringdown)的理论预测相符。同时GW150914也是人类对双黑洞併合的首度观测,展示了双黑洞系统确实存在,且其併合在宇宙的目前阶段仍能发生。 信號名稱GW150914的意義為「重力波2015年9月14日」,GW是重力波"Gravitational Wave",150914是發現日期。 对于引力波的实验探寻已经超过了50年。其与物质间的作用十分微弱,以致爱因斯坦本人都怀疑其是否能被探测到。此次探测到的引力波所造成的时空变化相对于LIGO探测器的一个干涉臂而言,相当于头发丝的宽度之于地球与太阳外最近恒星的距离。然而在併合最后阶段,等价于约3倍太阳质量的能量在不到1秒的时间内以引力波的形式释出,瞬时功率非常巨大,大于可观测宇宙中所有星体发光功率总和。 此次探测验证了广义相对论最后一项未被证实的理论预测,同时开启了引力波天文学的新纪元。引力波就此作为一种粒子和电磁波之外的新的探针,将被用于探测过去未能探测到的天体现象,如中子星的诞生、演化以及衰亡以及宇宙诞生之初的图景。.

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GZK極限

GZK極限,是以提出者Greisen、Zatsepin、Kuzmin三人姓氏之首字母為名的理論上限,描述源自遠處的宇宙射線應有的理論上限值。 這項極限是在1966年由Kenneth Greisen、Vadim Kuzmin與Georgiy Zatsepin三人所計算,其基礎為宇宙微波背景輻射與宇宙射線的預期交互作用。預測中指出宇宙射線所帶的能量如果超過閾值5×1019 電子伏特則會與宇宙微波背景的光子發生交互作用,產生Π介子。這樣的作用會持續發生,一直到射線粒子的能量低於Π介子產生閾值。因為此交互作用相關的平均自由程其值甚低,舉例來說,起源處距離地球遠大於50 百萬秒差距的若其能量大於此閾值者,則不可能在地球上觀測到;而此距離內又不存在目前已知可以產生此般能量的宇宙射線源。 已有一些由實驗所作的觀測顯示遠源的宇宙射線帶有高於此極限的能量(稱作)。這樣的觀測事實被稱作GZK悖論(GZK paradox)或宇宙射線悖論(cosmic ray paradox)。 這些觀測似乎與目前所知的狹義相對論及粒子物理的預測相違背。不過,也有一些對於此類觀測所作的可能解釋,似乎可以解決這種不一致。首先,這些觀測可能出自於儀器上的誤差,或者是對於實驗結果不正確的解讀。再者,宇宙射線也可能有局域的粒子源(雖然尚不明白這些粒子源會是什麼)。 另外的嘗試是採用極高能量低交互作用性粒子(ultra-high energy weakly interacting particles)來解釋(例如:微中子),其可以在很遠處被創生出來,之後才在局域發生反應,生成所觀測到的粒子。 目前已有一些奇異理論被提出,以來解釋這些觀測,其中最著名的是雙重狹義相對論。 時至2003年,一些宇宙射線實驗如費米伽瑪射線空間望遠鏡與計畫要證實或否定稍早觀測結果的可信度。.

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H-α

H-α,在天文學和物理學上是氫的一條具體可見的紅色發射譜線,波長為6562.8 Å。依據原子的波耳模型,電子是存在於量子化能階的軌道上繞著原子的原子核。這些能階以主量子數 n.

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Π介子

在粒子物理学中,π介子是以下三种次原子粒子之一:π+、π0和π−。π介子是最重要的介子之一,在揭示强核力的低能量特性中起着重要的作用。.

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Π介子偶素

π介子偶素是一种奇异原子,由两个π介子——一个 介子和一个 介子所组成。被粒子加速器加速后的质子束与靶原子核之间相互作用的过程中可产生π介子偶素。 根据的预测,π介子偶素的寿命极短,约为2.89×10−15 s;衰变后的产物一般为两个 介子,也有一小部分衰变为两个光子。.

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Γ

Gamma(大寫Γ,小寫γ,中文音译:伽马、伽瑪、伽傌),是第三個希臘字母。 西里爾字母的Г、Ґ和拉丁字母的C、G都是從Gamma變來。 大寫的Γ用於:.

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ΛCDM模型

ΛCDM模型(英语:ΛCDM Model或Lambda-CDM Model)是所谓Λ-冷暗物质(Cold Dark Matter)模型的简称。它在大爆炸宇宙学中经常被称作索引模型,这是因为它尝试解释了对宇宙微波背景辐射、宇宙大尺度结构以及宇宙加速膨胀的超新星观测。它是当前能够对这些现象提供融洽合理解释的最简单模型。.

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P-過程

P-過程是發生在超新星的核心塌縮時進行的核合成(參見超新星核合成),對比鐵重且富含質子原子核的產生有不可忽視的貢獻。.

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SN 1987A

SN 1987A是1987年2月24日在大麥哲倫雲內发现的一次超新星爆发,是自1604年开普勒超新星(SN 1604)以来观测到的最明亮的超新星爆發,肉眼可见,位於蜘蛛星雲的外圍,距離地球大約51,400秒差距(約168,000光年)。由於是在1987年發現的第一顆超新星,因此被命名為「1987A」。SN 1987A爆發的光線於1987年2月23日到達地球,亮度於5月左右到達頂峰,視星等達3等,之後漸漸轉暗。这是现代的天文学家在近距离观测到一颗超新星的第一次机会,提供了核心坍缩超新星的许多深入了解。.

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SPring-8

SPring-8(Super Photon ring-8 GeV,日文假名:スプリングエイト)是兵庫縣佐用町科學公園都市内的大型同步輻射設施。該設施將電子加速、貯存而產生放射光以應用於科學研究及醫療之領域。其名稱因其儲存電子之最大加速能量為8 GeV而來。目前為世界上儲存電子能量最高的第三代同步輻射設施。.

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W及Z玻色子

在物理學中,W及Z玻色子(boson)是負責傳遞弱核力的基本粒子。它們是1983年在歐洲核子研究組織發現的,被認為是粒子物理標準模型的一大勝利。 W玻色子是因弱核力的“弱”(Weak)字而命名的。而Z玻色子則半幽默地因是“最後一個要發現的粒子”而名。另一個說法是因Z玻色子有零(Zero)電荷而得名。.

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WMAP冷斑點

WMAP冷斑點是2004年由WMAP在波江座檢測出的一個區域,該處的宇宙微波背景輻射(CMB)溫度比周圍要低。如此大和冷的區域在原始的CMB中發生的機率估計只有大約0.2% 。.

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X(3872)

X(3872) 是一種不尋常的粒子,其質量為3871.68 MeV/c2 ,而它的量子数並不符合夸克模型。該粒子於2003年被日本的Belle實驗團隊首次發現,並已被多個其他的實驗團隊所確認。有數種理論被提出以解釋它的性質,例如或-反雙夸克對(四夸克态)模型。 X(3872) 的量子數已於2013年3月被歐洲核子研究組織的LHCb實驗測得,其JPC的值為1++。.

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X射線吸收光譜

X光吸收光譜(X-ray absorption spectroscopy,缩写:XAS)是目前廣泛應用於取得氣態、分子、及凝體(例如,固體)中,目標原子之區域(原子尺度)結構資訊及電子狀態的一種技術。.

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X射線爆發源

X射線爆發源是一種會呈現週期性快速增加光度(通常是10或更高因次),且其峰值出現在電磁頻譜之X射線的X射線聯星。這種天文物理的系統是由吸積的緻密天體(通常是中子星,偶爾是黑洞)和一顆捐助者的主序星組成。捐助者的物質會落到中子星的表面並累積在那兒一陣子,直到氫融合成氦,並產生X射線。 擔任捐助者的主序星在分類上既可以是高質量恆星(超過10太陽質量())也可以是低質量恆星(少於1 ),構成的聯星系統縮寫為分別為HMXB和LMXB。X射線爆發源的觀測不同於來自其它X射線瞬變源(像是X射線脈衝星和軟X射線暫現源),表現出急遽的上升時間(1-10秒),然後是軟化的光譜(低溫的黑體特性)。個別爆發能量的特徵是全通量1039–40爾格。相對於穩定吸積的中子星常態光度是1037爾格。.

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X射线

--(X-ray),又被称为爱克斯射线、艾克斯射线、伦琴射线或--,是一种波长范围在0.01纳米到10纳米之间(对应频率范围30 PHz到30EHz)的电磁辐射形式。X射线最初用于医学成像诊断和X射线结晶学。X射线也是游離輻射等这一类对人体有危害的射线。 X射線波長範圍在較短處與伽馬射線較長處重疊。.

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X射线天文学

X射线天文学是以天体的X射线辐射为主要研究手段的天文学分支。X射线天文学中常以电子伏特(eV)表示光子的能量,观测对象为0.1keV到100keV的X射线。其中又将0.1keV-10keV的X射线称为软X射线,10keV-100keV称为硬X射线。由于X射线属于电磁波谱的高能端,因此X射线天文学与伽玛射线天文学同称为高能天体物理学。 宇宙中辐射X射线的天体包括X射线双星、脉冲星、伽玛射线暴、超新星遗迹、活动星系核、太阳活动区,以及星系团周围的高温气体等等。由于地球大气层对于X射线是不透明的,只能在高空或者大气层以外观测天体的X射线辐射,因此空间天文卫星是X射线天文学的主要工具。.

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X射线光电子能谱学

X射线光电子能谱学(英文:X-ray photoelectron spectroscopy,简称XPS)是一种用於测定材料中元素构成、实验式,以及其中所含元素化学态和电子态的定量能谱技术。这种技术用X射线照射所要分析的材料,同时测量从材料表面以下1纳米到10纳米范围内逸出电子的动能和数量,从而得到X射线光电子能谱。X射线光电子能谱技术需要在超高真空环境下进行。 XPS是一种表面化学分析技术,可以用来分析金属材料在特定状态下或在一些加工处理后的表面化学。这些加工处理方法包括空气或超高真空中的压裂、切割、刮削,用於清除某些表面污染的离子束蚀刻,为研究受热时的变化而置于加热环境,置于可反应的气体或溶剂环境,置于离子注入环境,以及置于紫外线照射环境等。.

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X射线晶体学

X射線晶體學是一門利用X射線來研究晶體中原子排列的學科。更準確地說,利用電子對X射線的散射作用,X射線晶體學可以獲得晶體中電子密度的分佈情況,再從中分析獲得关于原子位置和化学键的資訊,即晶體結構。 由于包括盐类、金属、矿物、半导体在内的许多物质都可以形成晶体,X射线晶体学已经是许多学科的基本技术。在前十年这项技术主要被用于测量原子大小、化学键的类型和键长,以及其他的许多物质,尤其是矿物和合金。X射线晶体学也揭示了许多生物分子的结构和功能,例如维生素、药物、蛋白质以及脱氧核糖核酸(DNA)。X射线晶体学如今仍然是从原子尺度研究物质结构的主要方法。.

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YORP效應

Yarkovsky–O'Keefe–Radzievskii–Paddack effect或縮寫為YORP效應,是亞爾科夫斯基效應的二階變化,它能夠改變天體的自轉速率 (像是小行星)。這個項目是大衛·魯賓侃博士在2000年新創的。 在19世紀,伊凡·亞爾科夫斯基意識到天體受到太陽加熱之後會以紅外線的形式帶走動量和熱。轉換成現代物理學的說法,每個光子逃逸時會帶走一些動量p.

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暴脹子

暴脹子(inflaton)是假設和迄今仍不明的純量場 (和它的相關粒子),它可能是造成與負責宇宙非常早期假設的暴脹粒子。依據暴脹理論,暴脹場提供的機制導致在大爆炸之後的空間,從10−35至10−34 秒期間的快速擴脹。 暴脹場的最低能量狀態可能或不可能是零能量狀態,這取決於該場所選擇的潛在能量密度。在擴張時期之前,暴脹場在較高的能量狀態。隨機量子波動引起的相變,憑著暴脹場釋放出它的位能如同物質和輻射,使它維持著最低能量狀態。這種活動引發一種斥力,驅使一部分的宇宙,也就是我們今天所謂可觀測宇宙的膨脹,從近似於10−50 米的半徑在10−35 秒至10−34 秒暴脹至幾乎1米的半徑。 暴脹子這個名稱符合這個場的性質,並且加入了光子和膠子。這個過程是 "暴脹";這種粒子是"暴脹子"。.

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暗電流

暗電流是物理及電子工程的名詞,是指當沒有光子通過光感測器(例如光电倍增管、光电二极管及感光耦合元件)時,元件上仍然會產生的微小電流。在非光學元件中稱為逆向偏壓時的,在所有二極體中都存在。暗電流是因為元件中耗尽层中電子及電洞的隨機產生所造成。 電荷產生的速率和耗尽层特定的晶体缺陷有關。暗電流光谱学可以用來檢測是否有缺陷存在,方式是監控暗電流柱狀圖峰值隨時間的變化。 暗電流是像感光耦合元件等图像传感器的主要雜訊來源之一。不同的暗電流模型會形成,利用可以估測平均的固定模式並且移除,不過仍然會有暫時性的噪聲,因為暗電流本身是散粒噪声。 Category:電子工程 Category:光电子学.

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极紫外辐射

极紫外辐射(EUV)或高能紫外辐射是波长在124nm到10nm之间的电磁辐射,对应光子能量为10eV到124eV。自然界中,日冕会产生EUV。人工EUV可由等离子源和同步辐射源得到。主要用途包括光电子谱,对日EUV成像望远镜,光微影技術。 EUV是最易被空气吸收的谱段,因此其传输环境需高度真空。.

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推遲時間

在電動力學裏,由於電磁波傳播於真空的速度是有限的,觀測者偵測到電磁波的時間,會不同於這電磁波發射的時間,稱為推遲時間。 從馬克士威方程組,可以推導出電磁波傳播於自由空間的速度是光速 c\,\! 。由於光速是有限的,在時間 t_r\,\! 發射出來的光子,需要經過一些時間,才能移動到距離為 r\,\! 的觀測者。所以,觀測者偵測到這光子的時間 t\,\! ,遵守公式 因此,可以定義推遲時間為 推遲時間的概念意味著電磁波的傳播不是瞬時的。電磁波從發射位置傳播到終點位置,需要一段傳播期間,稱為時間延遲。與日常生活的速度來比,電磁波傳播的速度相當快。因此,對於小尺寸系統,這時間延遲,通常很難被注意到。例如,從開啟電燈泡到這電燈泡的光波抵達到觀測者的雙眼,所經過的時間延遲,只有幾億分之一秒。但是,對於大尺寸系統,像太陽照射陽光到地球,時間延遲大約為 8 分鐘,比較能夠被觀測到。.

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恒星

恆星是一種天體,由引力凝聚在一起的一顆球型發光電漿體,太陽就是最接近地球的恆星。在地球的夜晚可以看見的其他恆星,幾乎全都在銀河系內,但由於距離非常遙遠,這些恆星看似只是固定的發光點。歷史上,那些比較顯著的恆星被組成一個個的星座和星群,而最亮的恆星都有專有的傳統名稱。天文學家組合成的恆星目錄,提供了許多不同恆星命名的標準。 至少在恆星生命的一段時期,恆星會在核心進行氫融合成氦的核融合反應,從恆星的內部將能量向外傳輸,經過漫長的路徑,然後從表面輻射到外太空。一旦核心的氫消耗殆盡,恆星的生命就即將結束。有一些恆星在生命結束之前,會經歷恆星核合成的過程;而有些恆星在爆炸前會經歷超新星核合成,會創建出幾乎所有比氦重的天然元素。在生命的盡頭,恆星也會包含簡併物質。天文學家經由觀測其在空間中的運動、亮度和光譜,確知一顆恆星的質量、年齡、金屬量(化學元素的豐度),和許多其它屬性。一顆恆星的總質量是恆星演化和決定最終命運的主要因素:恆星在其一生中,包括直徑、溫度和其它特徵,在生命的不同階段都會變化,而恆星周圍的環境會影響其自轉和運動。描繪眾多恆星的溫度相對於亮度的圖,即赫羅圖(H-R圖),可以讓我們測量一顆恆星的年齡和演化的狀態。 恆星的生命是由氣態星雲(主要由氫、氦,以及其它微量的較重元素所組成)引力坍縮開始的。一旦核心有了足夠的密度,氫融合成氦的核融合反應就可以穩定的持續進行,釋放過程中產生的能量。恆星內部的其它部分會進行組合,形成輻射層和對流層,將能量向外傳輸;恆星內部的壓力能防止其因自身的重力繼續向內坍縮。一旦耗盡了核心的氫燃料,質量大於0.4太陽質量的恆星,會膨脹成為一顆紅巨星,在某些情況下,在核心或核心周圍的殼層會融合成更重的元素。然後這顆恆星會演化出簡併型態,並將一些物質回歸至星際空間的環境中。這些釋放至間中的物質有助於形成新一代的恆星,它們會含有比例較高的重元素。與此同時,核心成為恆星殘骸:白矮星、中子星、或黑洞(如果它有足夠龐大的質量)。 聯星和多星系統包含兩顆或更多受到引力束縛的恆星,通常彼此都在穩定的軌道上各自運行著。當這樣的兩顆恆星在相對較近的軌道上時,其间的引力作用可以對它們的演化產生重大的影響。恆星可以構成更巨大的引力束縛結構,像是星團或是星系。.

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恆星結構

質量和年齡不同的恆星,有著不同的內部結構,恆星結構模型敘述恆星的詳細結構,要能預測詳細的光度、分類和演化。.

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核同质异能素

核同质异能素(亦稱同核異構體)指的是由于某个原子的原子核内核子(质子或中子)處於激发态,而产生原子核的,这种状态下原子核内的核子会占用能量更高的核子轨道。这通常是核反应的产物。由于这些在激发态的核子的半衰期比常见的激发态的核子的半衰期要长(通常达到100~1000倍的时间),因此被称作处于“亚稳态”(Metastability),并在原子的质量数后附上“m”作为标记,如。在有多个亚稳态时,使用m1、m2、m3等,按照激发能量从低到高进行标记,如。通常,这一术语只指那些半衰期在10−9秒以上的状态,一些学术文章中更是推荐以5×10−9秒作为最短的半衰期。 某些情况下,这种状态可以持续数小时到数年,也有非常极端的例子,比如m1的半衰期就长到至今都没能观测到其衰变(推测至少有1.2×1015年,已经超过了宇宙已存在的时间)。核同质异能--发生的γ衰变有时会被称为同质异能跃迁,不过除了衰变发生前的原子的亚稳态能持续较长时间外,这一过程和普通的γ衰变没有区别。 核同质异能素之所以可以存续较长的时间,通常是因为从这一状态进行γ衰变需要的核自旋改变量较大,使得其发生极为困难甚至是不可能,例如医疗中常用的m自旋为+1/2,其基态自旋为+9/2,衰变时会放出能量为140keV的γ射线(与医疗用X射线差不多),并拥有6.01小时的半衰期。 另外,激发态的激发能量的高低也会关系到衰变速率,当激发能量很低的时候衰变同样会变慢。是目前发现的激发能量最低的同质异能素,仅有7.6±0.5 eV,因此至今未观测到其γ衰变,不过如果它发生γ衰变的话,其放出的γ射线的能量仅仅会与紫外线相当。的自旋为-9,而其基态的自旋为+1,同时其激发能量非常低(75keV),所以γ衰变和β衰变都几乎不可能,导致其半衰期极长。 除了由于核子的激发造成的同质异能情况外,还有一种由于原子核结构造成的同质异能。比如,很多锕系元素在基态下,原子核并不是球形的,而是類球面结构,其中最常见的是类似于橄榄球的长球面,不过更接近球形。在这种情况下,按照量子力学,核子的可能分布中会出现较长的长球面分布(和橄榄球差不多),这种分布模式会严重阻碍原子核向基态衰变,而倾向于发生自發裂變。通常其裂变半衰期只有几纳秒到几毫秒,但是相对一个激发态原子核通常能存在的时间来说,已经很长了。这种同质异能素通常以“f”附加在质量数后,以区别核子激发造成的同质异能,如。 核同质异能素最早由奥托·哈恩发现于1921年,当时发现的两个核同质异能素被称为“铀X2”和“铀Z”,而换做现在的命名方式,即和234。.

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核磁共振成像

核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,简称NMRI),又稱自旋成像(spin imaging),也称磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,简称MRI),臺湾又称磁振造影,香港又稱磁力共振成像,是利用核磁共振(nuclear magnetic resonance,简称NMR)原理,依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,即可得知构成这一物体原子核的位置和种类,据此可以绘制成物体内部的结构图像。 将这种技术用于人体内部结构的成像,就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用,大大加快了核磁共振成像的速度,使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实,极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。 從核磁共振現象發現到MRI技術成熟這幾十年期間,有关核磁共振的研究领域曾在三个领域(物理學、化学、生理学或医学)内获得了6次诺贝尔奖,足以说明此领域及其衍生技术的重要性。.

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核聚变

--,是将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核(或粒子)的一种核反应形式。在此过程中,物质没有守恒,因为有一部分正在聚变的原子核的物质被转化为光子(能量)。核聚变是给活跃的或“主序的”恆星提供能量的过程。 两个较轻的核在融合过程中产生质量亏损而释放出巨大的能量,两个轻核在发生聚变时因它们都带正电荷而彼此排斥,然而两个能量足够高的核迎面相遇,它们就能相当紧密地聚集在一起,以致核力能够克服库仑斥力而发生核反应,这个反应叫做核聚变。 舉個例子:两个質量小的原子,比方說兩個氚,在一定条件下(如超高温和高压),會发生原子核互相聚合作用,生成中子和氦-4,并伴随着巨大的能量释放。 原子核中蕴藏巨大的能量。根据质能方程E.

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核裂变

核裂变(;),--,是指由較重的(原子序数較大的)原子,主要是指鈾或鈽,分裂成较輕的(原子序数较小的)原子的一種核反應或放射性衰變形式。核裂变是由莉澤·邁特納、奥托·哈恩及奥托·罗伯特·弗里施等科學家在1938年發現。原子彈以及核电站的能量来源都是核裂变。早期原子彈應用鈽-239為原料製成。而鈾-235裂變在核電廠最常見。 重核原子經中子撞擊後,分裂成為兩個較輕的原子,同時釋放出數個中子,並且以伽马射线的方式釋放光子。釋放出的中子再去撞擊其它的重核原子,從而形成鏈式反應而自發分裂。原子核分裂時除放出中子還會放出熱,核電廠用以發電的能量即來源於此。因此核裂变產物的結合能需大於反應物的的結合能。 核裂变會將化學元素變成另一種化學元素,因此核裂变也是核遷變的一種。所形成的二個原子質量會有些差異,以常見的可裂变物质同位素而言,形成二個原子的質量比約為3:2。大部份的核裂变會形成二個原子,偶爾會有形成三個原子的核裂变,稱為,大約每一千次會出現二至四次,其中形成的最小產物大小介於質子和氬原子核之間。 現代的核裂变多半是刻意產生,由中子撞擊引發的人造核反應,偶爾會有自發性的,因放射性衰變產生的核裂变,後者不需要中子的引發,特別會出現在一些質量數非常高的同位素,其產物的組成有相當的機率性甚至混沌性,和质子发射、α衰變、等單純由量子穿隧產生的裂变不同,後面這些裂变每次都會產生相同的產物。原子彈以及核电站的能量来源都是核裂变。核燃料是指一物質當中子撞擊引發核裂变時也會釋放中子,因此可以產生鏈式反應,使核裂变持續進行。在核电站中,其能量產生速率控制在一個較小的速率,而在原子彈中能量以非常快速不受控制的方式釋放。 由於每次核分裂釋放出的中子數量大於一個,因此若對鏈式反應不加以控制,同時發生的核分裂數目將在極短時間內以幾何級数形式增長。若聚集在一起的重核原子足夠多,將會瞬間釋放大量的能量。原子彈便應用了核分裂的這種特性。製成原子彈所使用的重核含量,需要在90%以上。 核能發電應用中所使用的核燃料,鈾-235的含量通常很低,大約在3%到5%,因此不會產生核爆。但核電廠仍需要對反應爐中的中子數量加以控制,以防止功率過高造成爐心熔毀的事故。通常會在反應爐的慢化劑中添加硼,並使用控制棒吸收燃料棒中的中子以控制核分裂速度。從鎘以後的所有元素都能分裂。 核分裂時,大部分的分裂中子均是一分裂就立即釋出,稱為瞬發中子,少部分則在之後(一至數十秒)才釋出,稱為延遲中子。.

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标准模型

在粒子物理學裏,標準模型(Standard Model,SM)是描述強力、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物質基本粒子的理論,屬於量子場論的範疇,並與量子力學及狭义相對論相容。到目前為止,幾乎所有對以上三種力的實驗的結果都合乎這套理論的預測。但是標準模型還不是萬有理論,主要是因為還沒有描述引力。.

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植村吉明

植村吉明(,),日本兵庫縣人,為原子物理學家。他在日治臺灣接受中學教育,並在戰後成為京都大學理學部物理學博士。植村吉明曾任職於臺北帝國大學以及京都大學,並曾在臺灣參與臺北帝國大學物理學講座荒勝文策教授團隊於1934年完成的東亞首次原子核擊破實驗。植村吉明也曾參與重建戰後被聯合國軍最高司令官總司令部下令拆除的京都大學加速器,並對真空技術方面抱持著高度的興趣。1973年5月,植村吉明晉升正教授,但也在同月20日因病與世長辭,享壽61歲。逝世後,京都大學化學研究所特別出版《京都大學化學研究所報告》植村吉明特別紀念刊號,以紀念他的貢獻。.

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機動戰士GUNDAM 00世界觀及設定

本條目介紹動畫《機動戰士GUNDAM 00》及其外傳中出現的名詞。.

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次原子粒子

次原子粒子,或稱亚原子粒子。是指比原子還小的粒子。例如:電子、中子、質子、介子、夸克、膠子、光子等等。.

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正負電子對效應

当辐射光子能量足够高时,在它从原子核旁边经过时,在核库仑场作用下,辐射光子可能转化成一个正电子和一个负电子,这种过程称作电子对效应。 Z.

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正電子

正电子(又称陽電子、反電子、正子,Positron),是電子的反粒子,即電子的對應反物質。它带有+1单位电荷,+1.6×10-19C,自旋为1/2,质量与电子相同,皆为9.10×10-31kg。 正电子与电子碰撞时会产生湮灭现象,这一过程遵守电荷守恒、能量守恒、动量守恒和角动量守恒。在高能情况下,湮灭会生成其他基本粒子。在低能情况下,正负电子湮灭主要生成两个或三个光子(有时也会生成更多光子)。另外,电子和正电子在湮灭之前有时会形成亚稳定的束缚态,即电子偶素。根据电子和正电子的不同自旋状态,电子偶素分为单态(1S0,总自旋为0)和三重态(3S1,总自旋为1)。在真空中,单态电子偶素的半衰期为125ps。三重态电子偶素的半衰期为142ns。 当能量超过1.02兆电子伏特的光子经过原子核附近时(成對產生),或者在放射性元素的正β衰变中(通過弱相互作用),都有可能产生正电子。 1930年英国物理学家保罗·狄拉克从理论上预言了正电子的存在,1932年美国物理学家卡尔·戴维·安德森在宇宙射线中发现了正电子。.

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正态分布

常態分布(normal distribution)又名高斯分布(Gaussian distribution),是一個非常常見的連續機率分布。常態分布在统计学上十分重要,經常用在自然和社会科学來代表一個不明的隨機變量。 若隨機變量X服從一個位置參數為\mu、尺度參數為\sigma的常態分布,記為: 則其機率密度函數為 常態分布的數學期望值或期望值\mu等於位置參數,決定了分布的位置;其方差\sigma^2的開平方或標準差\sigma等於尺度參數,決定了分布的幅度。 常態分布的機率密度函數曲線呈鐘形,因此人們又經常稱之為鐘形曲線(类似于寺庙里的大钟,因此得名)。我們通常所說的標準常態分布是位置參數\mu.

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氫是一種化學元素,其化學符號為H,原子序為1。氫的原子量為,是元素週期表中最輕的元素。單原子氫(H)是宇宙中最常見的化學物質,佔重子總質量的75%。等離子態的氫是主序星的主要成份。氫的最常見同位素是「氕」(此名稱甚少使用,符號為1H),含1個質子,不含中子;天然氫還含極少量的同位素「氘」(2H),含1個質子和1個中子。 氫原子最早在宇宙復合階段出現並遍佈全宇宙。在標準溫度和壓力之下,氫形成雙原子分子(分子式為H2),呈無色、無臭、無味非金屬氣體,不具毒性,高度易燃。氫很容易和大部份非金屬元素形成共價鍵,所以地球上大部份的氫都以分子的形態存在,比如水和有機化合物等。氫在酸鹼反應中尤其重要,因為在這類反應中各種分子須互相交換質子。在離子化合物中,氫原子可以獲得一個電子成為氫陰離子(H−),或失去一個電子成為氫陽離子(H+)。雖然在一般寫法中,氫陽離子就是質子,但在實際化合物中,氫陽離子的實際結構是更為複雜的。氫原子是唯一一個有薛定諤方程式解析解的原子,所以對氫原子模型的研究在量子力學的發展過程中起到了關鍵的作用。 16世紀,人們通過混合金屬和強酸,首次製備出氫氣。1766至1781年,亨利·卡文迪什第一次發現氫氣是一種獨立的物質,燃燒後會產生水。安東萬-羅倫·德·拉瓦節根據這一性質,將其命名為「Hydrogen」,在希臘文中意為「生成水的物質」。19世纪50年代,英国医生合信编写《博物新编》(1855年)时,把元素名翻译为“轻气”,成為今天中文「氫」字的來源。 氫氣的工業生產主要使用天然氣的蒸汽重整過程,或通過能源消耗更高的水電解反應。大部份的氫氣都在生產地點直接使用,主要應用包括化石燃料處理(如裂化反應)和氨生產(一般用於化肥工業)。在冶金學上,氫氣會對許多金屬造成氫脆現象,使運輸管和儲存罐的設計更加複雜。.

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氣輝

氣輝(有時也稱為夜輝)是在行星大氣層中非常弱的發射光。在地球的大氣層,這種光學現象導致在背向太陽的夜空即使在排除了星光和擴散的陽光,也不會完全黑暗。.

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氧(IUPAC名:Oxygen)是一種化學元素,符號為O,原子序為8,在元素週期表中屬於氧族。氧屬於非金屬,是具有高反應性的氧化劑,能夠與大部分元素以及其他化合物形成氧化物。氧在宇宙中的總質量在所有元素中位列第三,僅居氫和氦之下。Emsley 2001, p.297在標準溫度和壓力下,兩個氧原子会自然鍵合,形成無色無味的氧氣,即雙原子氧()。氧氣是地球大氣層的主要成分之一,在體積上佔20.8%。地球地殼中近一半的質量都是由氧和氧化物所組成。 氧是細胞呼吸作用中重要的元素。在生物體中,主要有機分子,如蛋白質、核酸、碳水化合物和脂肪等,還有組成動物外殼、牙齒和骨骼的無機化合物,都含有氧原子。生物體絕大部分的質量都由含氧原子的水組成。光合作用利用陽光的能量把水和二氧化碳轉化為氧氣。氧氣的化學反應性強,容易與其他元素結合,所以大氣層中的氧氣成分只能通過生物的光合作用持續補充。臭氧()是氧元素的另一種同素異構體,能夠較好地吸收中紫外線輻射。位於高海拔的臭氧層有助阻擋紫外線,從而保護生物圈。不過,在地表上的臭氧屬於污染物,為霧霾的副產品之一。在低地球軌道高度的單原子氧足以對航天器造成腐蝕。 卡爾·威廉·舍勒於1773年或之前在烏普薩拉最早發現氧元素。約瑟夫·普利斯特里亦於1774年在威爾特郡獨立發現氧,因為其成果的發表日期較舍勒早,所以一般被譽為氧的發現者。1777年,安東萬-羅倫·德·拉瓦節進行了一系列有關氧的實驗,推翻了當時用於解釋燃燒和腐蝕的燃素說。他也提出了氧的現用IUPAC名稱「oxygen」,源自希臘語中的「ὀξύς」(oxys,尖銳,指酸)和「-γενής」(-genes,產生者)。這是因為命名之時,人們曾以為所有酸都必須含有氧。許多化學詞彙都在清末傳入中國,其中原法文元素名「oxygène」被譯為「養」,後譯為「氱」,最終演變為今天的中文名「氧」。 氧的應用包括暖氣、內燃機、鋼鐵、塑料和布料的生產、金屬氣焊和氣割、火箭推進劑、及航空器、潛艇、載人航天器和潛水所用的生命保障系統。.

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氫原子光譜

氫原子光譜指的是氫原子內之電子在不同能階躍遷時所發射或吸收不同波長、能量之光子而得到的光譜。氫原子光譜為不連續的線光譜,自無線電波、微波、紅外光、可見光、到紫外光區段都有可能有其譜線。根据电子跃迁的后所处的能阶,可将光谱分为不同的线系。理论上有无穷个线系,前6个常用线系以发现者的名字命名。.

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氯化亚汞

氯化亚汞(化学式:Hg2Cl2),俗称甘汞,室温下为无味白色至黄色的四方晶系晶体,是汞(I)的氯化物。少量的甘汞无毒,常用于制取饱和甘汞电极,是电化学中常用的参比电极, 也可在医药上用于泻剂、防腐剂、利尿剂等。25°C时,它在水中的标准电极电势Eo为0.2682V:.

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氙(注音:ㄒㄧㄢ,漢語拼音:xiān;舊譯作氠、氥、𣱧)是一種化學元素,化學符號為Xe,原子序為54。氙是一種無色、無味的稀有氣體。地球大氣層中含有痕量的氙。 雖然氙的化學活性很低,但是它仍然能夠進行化學反應,例如形成六氟合鉑酸氙──首個被合成的稀有氣體化合物。 自然產生的氙由8種穩定同位素組成。氙還有40多種能夠進行放射性衰變的不穩定同位素。氙同位素的相對比例對研究太陽系早期歷史有重要的作用。具放射性的氙-135是核反應爐中最重要的中子吸收劑,可通過碘-135的核衰变產生。 氙可用在閃光燈和弧燈中,或作全身麻醉藥。最早的准分子激光設計以氙的二聚體分子(Xe2)作為激光介質,而早期激光設計亦用氙閃光燈作激光抽運。氙還可以用來尋找大質量弱相互作用粒子,或作航天器離子推力器的推進劑。.

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泡利不相容原理

在量子力学裏,泡利不--容原理(Pauli exclusion principle)表明,兩個全同的費米子不能處於相同的量子態。這原理是由沃尔夫冈·泡利於1925年通过分析实验結果得到的結論。例如,由於電子是費米子,在一個原子裏,每個電子都擁有獨特的一組量子數n,\ell,m_\ell,m_s,兩個電子各自擁有的一組量子數不能完全相同,假若它們的主量子數n,角量子數\ell,磁量子數m_\ell分別相同,則自旋磁量子數m_s必定不同,它們必定擁有相反的自旋磁量子數。換句話說,處於同一原子軌域的兩個電子必定擁有相反的自旋方向。泡利不--容原理簡稱為泡利原理或不相容原理。 全同粒子是不可区分的粒子,按照自旋分為費米子、玻色子兩種。費米子的自旋為半整數,它的波函數對於粒子交換具有反對稱性,因此它遵守泡利不相容原理,必须用費米–狄拉克統計來描述它的統計行為。費米子包括像夸克、電子、中微子等等基本粒子。 玻色子的自旋為整數,它的波函數對於粒子交換具有對稱性,因此它不遵守泡利不相容原理,它的統計行為只符合玻色-愛因斯坦統計。任意數量的全同玻色子都可以處於同樣量子態。例如,激光產生的光子、玻色-愛因斯坦凝聚等等。 泡利不相容原理是原子物理學與分子物理學的基礎理論,它促成了化學的變幻多端、奧妙無窮。2013年,義大利的格蘭沙索國家實驗室(Laboratori Nazionali del Gran Sasso)團隊發佈實驗結果,違反泡利不相容原理的概率上限被設定為4.7×10-29。.

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波或波动是扰动或物理信息在空间上传播的一种物理現象,扰动的形式任意,傳遞路徑上的其他介質也作同一形式振動。波的传播速度总是有限的。除了电磁波、引力波(又稱「重力波」)能够在真空中传播外,大部分波如机械波只能在介质中传播。波速與介質的彈性與慣性有關,但與波源的性質無關。.

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波包

在任意時刻,波包(wave packet)是局限在空間的某有限範圍區域內的波動,在其它區域的部分非常微小,可以被忽略。波包整體隨著時間流易移動於空間。波包可以分解為一組不同頻率、波數、相位、波幅的正弦波,也可以從同樣一組正弦波構成;在任意時刻,這些正弦波只會在空間的某有限範圍區域相長干涉,在其它區域會相消干涉。 描繪波包輪廓的曲線稱為包絡線。依據不同的演化方程,在傳播的時候,波包的包絡線(描繪波包輪廓的曲線)可能會保持不變(沒有色散),或者包絡線會改變(有色散)。 在量子力學裏,波包可以用來代表粒子,表示粒子的機率波;也就是說,表現於位置空間,波包在某時間、位置的波幅平方,就是找到粒子在那時間、位置的機率密度;在任意區域內,波包所囊括面積的絕對值平方,就是找到粒子處於那區域的機率。粒子的波包越狹窄,則粒子位置的不確定性越小,而動量的不確定性越大;反之亦然。這位置的不確定性和動量的不確定性,兩者之間無可避免的關係,是不確定性原理的一個標準案例。 描述粒子的波包滿足薛定諤方程,是薛定諤方程的數學解。通過含時薛定諤方程,可以預測粒子隨著時間演化的量子行為。這與在經典力學裏的哈密頓表述很類似。.

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波動力學

波動力學是量子力學的一種表述形式,主要是以波函數及其模數的平方去表示物體的狀態及該狀態出現的機率。對於波函數隨時間的變化,是遵從薛丁格方程式。.

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波的传播

波的传播是指波行进的任何方式。 通过比较振动方向与行进方向的关系,我们可以区分纵波和横波。 电磁波和引力波(又称“重力波”)可以在真空中传播,也可以在材料介质中传播,但其他大部分类型的波都不能在真空中传播,需要在传输介质中才能存在。 另一个解释波的传播的实用参数是波速,多由介质的某种密度决定。.

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波粒二象性

波粒二象性示意圖說明,從不同角度觀察同樣一件物體,可以看到兩種迥然不同的圖樣。 在量子力學裏,微观粒子有时會显示出波动性(这时粒子性較不显著),有时又會显示出粒子性(这时波动性較不显著),在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质。這種稱為波粒二象性(wave-particle duality)的量子行為是微观粒子的基本属性之一。 波粒二象性指的是微觀粒子顯示出的波動性與粒子性。波動所具有的波長與頻率意味著它在空間方面與時間方面都具有延伸性。而粒子總是可以被觀測到其在某時間與某空間的明確位置與動量。採用哥本哈根詮釋,更廣義的互補原理可以用來解釋波粒二象性。互補原理闡明,量子現象可以用一種方法或另外一種共軛方法來觀察,但不能同時用兩種相互共軛的方法來觀察。.

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泰勒-乌拉姆设计方案

泰勒-乌拉姆方案是当前世界上绝大部分核融合武器所使用的核武器设计概念,擁有氫彈的國家中只有中國沒有採用此法。由于这个设计方案使用氢同位素聚变反应来产生中子,它被认为是氢弹的秘密。然而,在绝大多数应用中,它的毁灭性的能量都是来自于铀的核裂变,而不是氢的核聚变。它以两个主要的贡献者命名:爱德华·泰勒和斯坦尼斯拉夫·乌拉姆。他们在1951年为美国提出了这个设计方案。最初,这个方案被用于数百万吨当量的热核武器,但是由于它也非常适用于小型核武器,现在美、英、俄基本都使用泰勒-乌拉姆方案。 在接近三十年的时间里,这个方案的基本特征都作为国家机密秘而不宣。它的特征包括.

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法布里-珀罗干涉仪

在光学中,法布里-佩罗干涉仪(英文:Fabry–Pérot interferometer)是一种由两块平行的玻璃板组成的多光束干涉仪,其中两块玻璃板相对的内表面都具有高反射率。法布里-佩罗干涉仪也经常称作法布里-佩罗谐振腔,并且当两块玻璃板间用固定长度的空心间隔物来间隔固定时,它也被称作法布里-佩罗标准具或直接简称为标准具(来自法语étalon, 意为“测量规范”或“标准”),但这些术语在使用时并不严格区分。这一干涉仪的特性为,当入射光的频率满足其共振条件时,其透射频谱会出现很高的峰值,对应着很高的透射率。法布里-佩罗干涉仪这一名称来自法国物理学家夏尔·法布里和阿尔弗雷德·佩罗。 法布里-佩罗干涉仪的共振特性和二项色性滤镜所利用的共振特性是相同的。实质上,二项色性滤镜是由很薄的法布里-佩罗干涉仪组连续排列得到的,从而在设计上它们有着相同的数学处理方法。法布里-佩罗干涉仪还被广泛应用在通信、激光和光谱学领域,它主要用於精确测量和控制光的频率和波长。当代工艺已经能够制造出非常精密且可调谐的法布里-佩罗干涉仪。.

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游離輻射

游離輻射(ionizing radiation)是指波長短、頻率高、能量高的射線(粒子或波的双重形式)。輻射可分為游離輻射和非游離輻射,游離輻射可以從原子或分子裡面電離過程(Ionization)中作用出至少一個電子。反之,非游離輻射則不行。游離能力,決定於射線(粒子或波)所帶的能量,而不是射線的數量。如果射線沒有帶有足夠游離能量的話,大量的射線並不能夠導致游離。.

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激发态

发是在任意能级上能量的提升。在物理学中有对于这种能级有专门定义:往往与一个原子被激发至激发态有关。 在量子力学中,一个系统(例如一个原子,分子或原子核)的激发态是该系统中任意一个比基态具有更高能量的量子态(也就是说它具有比系统所能具有的最低能量要高的能量)。 一般来说,处于激发态的系统都是不稳定的,只能维持很短的时间:一个量子(例如一个光子或是一个声子)在发生自发辐射或受激辐射后,只在能量被提升的瞬间存在,随即返回具有较低能量的状态(一个较低的激发态或基态)。这种能量上的衰减一般被称为“衰变”(decay),它是“激发”的逆过程。 持续时间较长的激发态被叫做亚稳态(metastable)。同质异能素(nuclear isomers)与单线态氧(singlet oxygen)就是其中的两个例子。.

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激光

雷射(LASER),中國大陸譯成激--光,在港澳台又音譯为镭--射或雷--射,是“通过受激辐射产生的光放大”(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的缩写,指通过刺激原子导致电子跃迁释放辐射能量而产生的具有同調性的增强光子束,其特点包括发散度极小,亮度(功率)可以达到很高等。產生激光需要“激發來源”,“增益介質”,“共振结构”這三個要素。.

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激光二極管

光二極管是一種激光產生器,其工作物質是半導體,屬於固體激光產生器,大部份激光二極管在結講上與一般二極管相似。由於激光二極管的運作中,電子的能量轉變過程只涉及兩個能階,沒有-zh-cn:間接帶隙;zh-tw:間接能隙-造成的能量損失,所以效率相對高。能發光的半導體電子元件,透過三價與五價元素所組成的複合光源。此種電子元件早在1962年出現,早期只能夠發出低光度的紅光,被惠普買下專利後當作指示燈利用。及後發展出其他單色光的版本,時至今日,能夠發出的光已經遍及可見光、紅外線及紫外線,光度亦提高到相當高的程度。用途由初時的指示燈及顯示板等;隨著白光發光二極管的出現,近年逐漸發展至被普遍用作照明用途。.

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激波 (天文物理)

波在天文物理的環境中屢見不鮮。一些在天文物理中的激波例子如下:.

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木星環

木星環,是指圍繞在木星周圍的行星環系統。它是太陽系第三個被發現的行星環系統,第一個和第二個分別是土星環及天王星環。木星環首次被觀測到是在1979年,由航海家一號發現及在1990年代受到伽利略號進行詳細調查。木星環在25年來亦可以由哈勃太空望遠鏡及地球觀察。在地上需要現存最大的望遠鏡才能夠進行木星環的觀察。 隱約的木星環系統主要由塵埃組成。木星環分成四個部分:厚厚的粒子環面內晕層稱為“光環”;一個相對光亮的而且特別薄的“主環”;以及兩個外部既厚又隱約的“薄紗環”(或称“蛛网环”),其名稱由形成她們的物質的衛星而來:木衛五(阿馬爾塞)和木衛十四(底比斯)。 木星環的主環及光環由衛星木衛十六(墨提斯)、木衛十五(阿德剌斯忒亞)及其他不能觀測的主體因為高速撞擊而噴出的塵埃組成。在2007年二月至三月由新視野號取得的高解像度圖像顯示主環有豐富的精細結構。 在可見光及近紅外線光線下,除了光環呈現灰色或藍色外,木星環會呈現紅色。在環內的塵埃大小不定,但是所有環除了光環以外的塵埃橫切面面積最大為半徑約15微米的非球體粒子。光環主要由亞微米級塵埃組成。環狀系統的主要質量(包括不可見的主體)約為1016 公斤,和木衛十五質量相當。環狀系統的年齡不詳,但是可能在木星形成時已經存在。.

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未解决的化学问题

未解决的化学问题往往指以下这些类型的问题:“我们能制备某种化合物吗?”、“我们能分析它吗?”、“我们能提纯它吗?”等等。这些问题通常都能很快解决,但可能需要付出相当大的努力才行。然而,一些问题有着很深的内涵。本文旨在介绍化学研究的中心领域仍未解决的难题。当某个领域的专家认为该问题未解决,或者几位专家不同意某问题的解释时,该问题会被视作未解决的化学问题。.

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未解決的物理學問題

本條目列出一些重要但尚未解決的物理問題。其中包括理論性的,即現時理論未能夠給予觀測到的物理現象或實驗結果令人滿意的解釋;還有實驗性的,即能夠周密測試某先進理論或深入研究某物理現象的實驗,不過現時現地很難建造或完成。.

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本征激发

当有能量大于禁带宽度的光子照射到半导体表面时,满带中的电子吸收这个能量,跃迁到导带产生一个自由电子和自由空穴,这一过程称为本征激发。.

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有机太阳能电池

有机太阳能电池是成分全部或部分为有机物的太阳能电池,他们使用了导电聚合物或小分子用于光的吸收和电荷转移。有机物的大量制备、相对价格低廉,柔软等性质使其在光伏应用方面很有前途。通过改变聚合物等分子的长度和官能团可以改变有机分子的能隙,有机物的摩尔消光系数很高,使得少量的有机物就可以吸收大量的光。相对于无机太阳能电池,有机太阳能电池的主要缺点是较低的能量转换效率,稳定性差和强度低。.

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有机化学常见缩写列表

没有描述。

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惠勒延迟选择实验

惠勒延迟选择实验(Wheeler's delayed choice experiment)是物理学家约翰·惠勒提出的一个思想实验,它属于双缝实验的一种变形,该实验很好地体现了量子力学与传统实在观间的巨大分歧。 惠勒是1979年在普林斯顿大学纪念爱因斯坦诞辰100周年讨论会上正式提出延迟选择实验的,该实验源自爱因斯坦曾提出的分光实验(与双缝实验有同样的物理意义)。实验是按如下方式进行的:从一光源发出一光子,让其通过一半镀银镜,光子被反射与透射的概率各为50%。之后,在反射或透射后光子的行进路径上分别各放置一反射镜A和B,使两条路径反射后在C处汇合。而C处则放有两探测器,分别可以观察A路径或B路径是否有光子。此时只有一个探测器能够测得光子,即能确定光子走的是哪一路径(A→C或B→C)。 而如果在两个探测器前再放置一个半镀银镜,可以使光子自我干涉。如适当调整光程差,可使得在某一方向(A或B)上干涉光相消,此方向上的探测器将无法收到信号,另一方向上的探测器则必定会接收到信号。按量子力学理论,这说明光子同时经过了两条路径。 事实上,我们可以在光子已经通过A或B后再决定是否放置第二块半镀银镜(此即实验名称“延迟选择”的由来)。如不放置,则根据前一种情况,光子只通过一条路径;如放置,则根据后一种情况,光子通过两条路径。也就是说,观察者现在的行为可以决定过去发生的事,而这一结论是与传统实在观相违背的。 哥本哈根学派对此的解释是,我们不能将观察仪器与观察对象分开来讨论,尽管实验中的两种情况只有最后部分不同,但这局部的变化使得整个物理过程发生了改变,这两种情况其实是两个完全不同的实验。玻尔对此就曾说:“事实上,在粒子路径上再加任何一件仪器,例如一个镜子,都可能意味着一些新的干涉效应,它们将本质地影响关于最后记录结果的预言。”.

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惡魔果實

惡魔果實(悪魔の実)是日本漫畫《ONE PIECE》及改編作品中一種虛構果實,服用後會依不同的果實而對應獲得不可思議的能力。.

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成對產生

在原子核物理學中,成對產生(pair production)指的是基本粒子和其反粒子的創生,例如,電子和其反粒子正子,緲子與反緲子,陶子與反陶子。通常當一個光子或另外一個中性玻色子,與原子核或另外一個中性玻色子或甚至自己本身相互作用時,會發生成對產生。在原子核裏,一個高能量光子會因成對產生而形成電子和正子對偶。這過程必須遵守能量守恆定律和動量守恆定律。生成的粒子的所有其它守恆量(例如角動量、電荷量、輕子數)都必須總和為零。根據質能轉換公式,光子的能量必需等於兩個電子的質量,其中一半轉換成電子,另一半則轉換成正子。當然,只要光子的能量符合的話,形成其它質量更大的也可以(像是緲子、陶子等)。 這個現象首次由派屈克·布萊克特發現,而因此他得到1948年諾貝爾物理獎。 C.

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戰爭機器 (遊戲)

是Epic Games和微软游戏工作室於Xbox 360和電腦PC推出的第三人稱射擊遊戲。 《戰爭機器》將生存的恐怖融合到戰術動作中,並且提供極具深度的感人故事,讓玩家體驗到人類與獸族部落(從錫拉星深處鑽到表面的可怕生物)為了生存而展開的慘烈戰役。遊戲中,玩家必須帶領戰爭英雄馬可斯菲利及其隊員,獨自面對各種殘暴怪物的猛烈攻擊。 遊戲於2006年11月7日在北美正式發售,同日也在亞洲地區(日本除外)發售行貨版本;歐洲地區版本(德國除外)則在2006年11月17日開始發售;日本地區版本也在2007年1月18日發售。遊戲行貨版本分為普通版和限量鐵盒版:普通版包括遊戲磁碟片和海報;限量版則包括光碟、說明書、設定畫冊、制作花絮,包裝也改為銅盒外殼。.

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戴利偵測器

戴利偵測器是一种由“門把”(doorknob)、閃爍器(荧光屏)與光電倍增管組成的真空離子偵測器。戴利偵測器的名稱是依其發明者諾曼·理查·戴利(Norman Richard Daly)的姓氏來命名。戴利偵測器通常用在質譜儀中,尤其是在需要非常高偵測靈敏度的儀器,如交叉分子束方法。.

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星艦奇航記

《星艦迷航記》(Star Trek)是一部美國科幻娛樂影--视系列。本作譯名至今仍莫衷一是,港澳譯作《星空--奇遇記》,台灣譯作《星艦--迷航記》(電影)、《星際--爭霸戰》(電視及後來新系列電影),愛好者主張統稱《星艦--奇航記》;中國大陸則先后譯作《星際--旅行》(动画片)、《星際--迷航》(自第11部电影起);此外,還有《星際--奇旅》等多種譯名註。最初的《星際爭霸戰》是由尤金·羅登貝瑞製作的美國電視影集,1966年9月8日首次於NBC播出並之後製作了三季。故事是描述詹姆士.T.寇克艦長與聯邦星艦企業號 (NCC-1701)艦員們在23世紀的星際冒險故事,其後衍生推出動畫影集及六部電影。 之後又製作了相同虛擬宇宙但描述不同角色的四部電視影集:《銀河飛龍》敘述《星際爭霸戰》大概一百年後新聯邦星艦企業號 (NCC-1701-D)的冒險故事;《銀河前哨》及《重返地球》則是在《銀河飛龍》之後播放的電視影集;《-zh:进取号; zh-hans:进取号; zh-hant:星艦前傳;-》則是描述人類22世纪中期進行星際旅行的故事。以《銀河飛龍》的艦員們為主角又拍攝了四部電影;2009年、2013年和2016年上映的三部電影則是以第一代的企業號艦員年輕時期為主軸,創造出另一個平行時間線的不同故事。2017年CBS將會推出新的星艦迷航記的電視劇。 官方亦授權製作了許多電腦遊戲、數百本小說、及位於拉斯維加斯的主題展示館(已於2008年九月關閉)從最初的電視影集到共計剧集(共计730集)、13部電影及授權製作的各種衍生商品,該系列產生了一群擁護劇中觀念的狂熱支持者,並慢慢融入了美國文化當中。.

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星际旅行用语列表

星际旅行用语列表是在以《星际旅行:原初系列》系列电视剧自身及其衍生作品的特定用語或术语說明,以便读者查阅。.

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斯涅尔定律

光波從一種介質傳播到另一種具有不同折射率的介質時,會發生折射現象,其入射角與折射角之間的關係,可以用斯涅尔定律(Snell's Law)來描述。斯涅尔定律是因荷兰物理学家威理博·斯涅尔而命名,又稱為「折射定律」。 在光學裏,光線跟蹤科技應用斯涅尔定律來計算入射角與折射角。在實驗光學與寶石學裏,這定律被應用來計算物質的折射率。對於具有負折射率的负折射率超材料(metamaterial),這定律也成立,允許光波因負折射角而朝後折射。 斯涅尔定律表明,當光波從介質1傳播到介质2時,假若兩種介質的折射率不同,則会发生折射現像,其入射光和折射光都處於同一平面,稱為「入射平面」,并且与界面法线的夹角满足如下关系: 其中,n_1、n_2分别是两種介质的折射率,\theta_1和\theta_2分别是入射光、折射光与界面法线的夹角,分别叫做「入射角」、「折射角」。 這公式稱為「斯涅尔公式」。 斯涅尔定律可以從費馬原理推導出來,也可以從惠更斯原理、平移對稱性或馬克士威方程組推導出來。.

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无线电

無線電,又稱无线电波、射頻電波、電波,或射頻,是指在自由空間(包括空氣和真空)傳播的電磁波,在電磁波譜上,其波長長於紅外線光(IR)。頻率範圍為300 GHz以下 ,其對應的波長範圍為1公釐以上。就像其他電磁波一樣,無線電波以光速前進。經由閃電或天文物體,可以產生自然的無線電波。由人工產生的無線電波,被應用在無線通訊、廣播、雷達、通訊衛星、導航系統、電腦網路等應用上。 無線電發射機,藉由交流電,經過振盪器,變成高頻率交流電,產生電磁場,而經由電磁場可產生無線電波。無線電波像磁鐵,有同性相斥、異性相吸的現象。同類電子會互相排斥,因此當無線電波射出時,會將前方電波往前推,當連續電波一直射出來時,電波就會在空氣中傳播。 無線電技術是通過無線電波傳播信號的技術,其原理在於,導體中電流強弱的改變會產生無線電波。利用這一現象,通過調製可將信息加載於無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端,電波引起的電磁場變化又會在導體中產生電流。通過解調將訊息從電流變化中提取出來,就達到了資訊傳遞的目的。 麥克斯韋最早在他遞交給英國皇家學會的論文《電磁場的動力理論》中闡明了電磁波傳播的理論基礎。他的這些工作完成於1861年至1865年之間。 海因里希·魯道夫·赫茲在1886年至1888年間首先通過試驗驗證了麥克斯韋爾的理論。他證明了無線電輻射具有波的所有特性,並發現電磁場方程可以用偏微分方程表達,通常稱為波動方程。 1906年聖誕前夜,范信達在美國麻薩諸塞州採用外差法實現了歷史上首次無線電廣播。范信達廣播了他自己用小提琴演奏「平安夜」和朗誦《聖經》片段。位於英格蘭切爾姆斯福德的馬可尼研究中心在1922年開播世界上第一個定期播出的無線電廣播娛樂節目。.

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无质量粒子

在粒子物理学中,无质量粒子是一种不变质量为零的基本粒子。两个已知的无质量粒子都是规范玻色子:光子(电磁学的载体)和胶子(强相互作用力的载体)。然而作为自由粒子,胶子从来没有被观测到,这是由于它们被限制在强子之中了。中微子最初也被认为是无质量粒子。然而,由于中微子在travel的时候会改变它们的flavor,所以至少两种类型的中微子有质量。这一现象被称为中微子振荡。也由于这一发现,加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳和日本科学家梶田隆章共同分享了2015年的诺贝尔物理学奖。 Category:粒子物理学 Category:狹義相對論.

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放射化学

放射化学(Radiochemistry)是化学的一个分支,旨在研究那些参与化学反应的物质属于或带有放射性同位素的化学反应的一门学科。放射化学是关于放射性材料的化学;其中,放射性同位素用于研究非放射性同位素(在放射化学领域,由于缺乏放射性的物质在放射性衰变上是稳定的,因而往往又将这些非放射性物质称为冷物质或惰性物质)的性质和化学反应。放射化学在很大程度上是利用放射性来研究普通化学反应。.

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放射性

放射性或輻射性是指元素從不稳定的原子核自发地放出射线,(如α射线、β射线、γ射线等)而衰变形成穩定的元素而停止放射(衰变产物),這種現象稱為放射性。衰变时放出的能量称为衰变能量。原子序數在83(鉍)或以上的元素都具有放射性,但某些原子序數小于83的元素(如锝)也具有放射性。而有趣的是,從原子序84開始一直到鉳元素有以下特性:原子序是偶數的,半衰期都比相邻的长。这是由於原子序数为偶數的元素的原子核含有適當數量的質子和中子,能够形成有利的配置結構。〈即魔數〉 對單一原子來說,放射性衰变依照量子力學是隨機過程,無法預測特定一個原子是否會衰变。不過原子衰变的機率不會隨著原子存在的時間長短而改變。對大量的原子而言,可以用量測衰變常數計算衰變速率及半衰期。其半衰期沒有已知的時間上下限,範圍可以到55個數量級,短至幾乎瞬間,長至久於宇宙年齡。 有許多種不同的放射性衰变。衰变或是能量的減少都會使有某種原子核的原子(父放射核素)轉變為有另一種原子核的原子,或是其中子或質子的數量不同,稱為子體核素。在一些衰变中,父放射核素和子體核素是不同的化學元素,因此衰变後產生了新的元素,這稱為核嬗变。 最早發現的衰变是α衰變、β衰變、γ衰變。α衰變是原子核放出α粒子(氦原子核),是最常見釋放核子的衰變,不過原子核偶爾也會釋放質子,或者釋放其他特殊的核子(稱為)。β衰變是原子核釋放電子(或正子)及反微中子,會將質子轉變為中子(或是將中子轉變為質子) 。核子也可能捕獲軌道上的電子,使質子轉變為中子,這為電子捕獲,上述的衰变都屬於核嬗变。 相反的,也有一些核衰变不會產生新的元素,受激態原子核的能量以伽馬射線的方式釋出,稱為伽馬衰变,或是將激发态原子核将能量转移至轨道电子上,轨道电子再脱离原子,稱為。若是核子中有大量高度受激的中子,有時會以中子發射的方式釋放能量。另外一種核衰变是將原來的原子核變為二個或多個較小的原子核,稱為自發性的核分裂,出現在大量的不穩定核子自發性的衰变時,一般也會釋放伽馬射線、中子或是其他粒子。 著名的例子像是鈾和釷,但也包括在自然界中,半衰期長的同位素,例如钾-40。例如15種是半衰期短的同位素,像鐳及氡,是由衰變後的產物,也有因為而產生的,像碳-14就是由宇宙射線撞擊氮-14而產生。放射性同位素也可能是因為粒子加速器或核反應爐而人工合成,其中有650種的半衰期超過一小時,有數千種的半衰期更短。.

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感光细胞

感光细胞,是在眼球的视网膜中发现的,具有光转化能力的一类特殊神经细胞。更具体点说就是,感光细胞从视野范围内吸收光子,然后经一系列特殊复杂的生物化学通路,将这些信息以膜电位改变的形式进行信号传导。最后,视觉系统对这些信号信息进行处理,以呈现一个完整的视觉世界。当然,以上所述的是脊椎动物的感光细胞。而对于像昆虫类和软体动物类这样的无脊椎动物而言,它们的感光细胞在形态和生化通路上都是不同的。.

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感光性

感光性亦稱光敏感度或光敏性(Photosensitivity),是指一個物體在接收光子(多數時候爲可見光)時的作用量。在醫藥學領域,該屬於被用作指代皮膚對於光的不正常反應,通常又分爲光照性皮炎與光毒性兩類。哺乳動物眼睛當中的光敏神經節細胞是一種單獨的光感細胞分類,與視覺功能中的感光細胞不同。.

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感生放射性

感生放射性(Induced radioactivity)是指原本稳定的材料因为接受了特殊的辐射而产生的放射性。多数辐射不会诱导其他材料产生辐射。感生放射性是伊雷娜·约里奥-居里和弗雷德里克·约里奥-居里于1934年发现的,它也是一种人工放射性。人工放射性是较轻的元素被人为改变或通过感应而具有的放射性。 居里和约里奥发现,当硼和铝等较轻的元素受到α粒子的轰击后,即使在移走α粒子源后它们仍有持续放射性。他们证明,辐射来源于一种带一个单位正电荷的粒子,它具有和电子相同的质量。 中子活化是感生放射性的主要形式。当自由中子被原子核俘获时会形成新的同位素,这种同位素不一定稳定,它的性质取决于原来的元素。脱离原子核的中子会在几分钟内衰变,因此中子辐射只能由元素的衰变、核反应和高能反应(例如宇宙簇射或粒子加速器中的碰撞)产生。被中子慢化剂减速的中子(即热中子)比快中子更容易被原子核俘获。 感生放射性的一种比较少见的形式是用光致蜕变去除原子核中的一个中子。在这种反应中,一个高能光子(伽马射线)带着比原子的结合能更高的能量轰击原子核,使它放出一个中子。这种反应所需能量的最小值是2MeV(对氢核),多数重核需要的能量大约是10MeV。许多光致蜕变不会产生能量足以激发感生放射性的伽马射线。用于食品辐照的同位素(钴-60和铯-137)产生的能量峰值都低于反应所需能量,因此不会使食物具有放射性。 一些感生放射性是由背景辐射产生的,多数是因为自然背景辐射(即天然本底辐射)。不过,由于地球上大部分地区的本底辐射都不强,一个地区的感生放射性通常都很小。 某些型号的反应堆中会产生高能中子流,能引发感生放射性。这些反应堆的组件也会因为所受到的强烈辐射而具有很强的放射性。感生放射性会增加核废料的量,但只要得到控制就不会构成辐射污染。.

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散粒噪声

散粒噪声是一种实验观测中的读出噪声,当观测中数量有限的携带能量的粒子(例如电路中的电子或光学仪器中的光子)数量少到能够引发数据读取中出现可观测到的统计涨落,这种读出的统计涨落被称作散粒噪声。这种噪声在电子学、通信和基础物理领域是相当重要的概念。 这种噪声的强度随着平均电流强度或平均光强度增加,但是由于电流强度或光强度的增加会使信号本身的强度增加相对散粒噪声的增加更快,增加电流强度或光强度实际是提升了信噪比。 散粒噪声的本质在于,通过测量到的电流强度或光强度能够给出收集到的电子或光子的平均数量,但无法得知任意时刻实际收集到的电子或光子数量。实际的数量可能会高于、低于或相当于平均的数量,其分布按平均值遵循泊松分布。由于泊松分布在大量粒子数时趋向于正态分布,在大量粒子存在时信号中的散粒噪声会呈现正态分布。散粒噪声的标准差此时等于平均粒子数的平方根,信噪比从而为 这里N\,是采集到的平均粒子数。当N\,很大时信噪比也会很大。因此尤其当测量中采集的粒子数很少时对散粒噪声的分析就显得非常重要。.

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数量级 (数)

这个列表罗列了部分正数的数量级,包括事物的数量、无量大数和概率。.

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托马斯·杨

湯瑪士‧楊格(Thomas Young,),亦称“杨氏”,是一位英国科学家、医生、通才,曾被譽為「世界上最後一個什麼都知道的人」。.

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托马斯·杰斐逊国家加速器装置

托马斯·杰斐逊国家加速器装置(TJNAF, Thomas Jefferson National Accelerator Facility),常被称作“杰斐逊实验室”或者“JLab”,是一个位于弗吉尼亚州紐波特紐斯(Newport News)的美国能源部国家实验室。自2006年6月1日起,杰斐逊实验室由和 PAE 应用技术(PAE Applied Technologies)共同创建的杰斐逊科学协会有限公司(Jefferson Science Associates, LLC)运营。杰斐逊实验室在1996年之前曾被称作“连续电子束加速器设施(Continuous Electron Beam Accelerator Facility,CEBAF)”;这个名称现被用于称呼杰斐逊实验室中的主加速器。 1984年建立的杰斐逊实验室现拥有多达675人的雇员,超过2000名来自于世界各地的科学家使用此设施进行过科学实验。实验室的使命是:“为发现核材料的基础结构提供前沿的科学设施、科研机会以及领导力;协助工业界进行高新技术的应用;以及通过教育和科普的方式为国家服务。.

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拉比周期

在物理学中,拉比周期是在振荡外场中的二能级量子体系的周期性行为。一个二能级系统具有两个可能的状态,如果状态不是简并的,当吸收一份能量以后,体系可以被激发。 这种效应在量子光学、核磁共振和量子计算中非常重要,它是以伊西多·伊萨克·拉比(Isidor Isaac Rabi)的名字命名的。 当一个原子(或者其它二能级体系)被一束相干光照射的时候,它将周期性地吸收光子并通过受激发射重新将光子发射出来,这样一个周期称为拉比周期,它的倒数称为。 这种机制是量子光学的基础,其模型的建立可以依据和布洛赫矢量形式。 例如,对于频率受外部电磁场调制到激发态的二能级原子(该原子的电子可以处于激发态或者基态),利用布洛赫方程可以得到,原子处于激发态的机率为|c_b(t)|^2.

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拉曼效应

拉曼效应(Raman effect),也称拉曼散射(Raman scattering),一種光子的非彈性散射現象,1928年由印度物理学家錢德拉塞卡拉·拉曼发现,指光波在被散射后频率发生变化的现象。 當光線從一個原子或分子散射出來時,絕大多數的光子,都是彈性散射的,這稱為瑞利散射。在瑞利散射下,散射出來的光子,跟射入時的光子,它的能量、頻率與波長是相同的。然而,有一小部份散射的光子(大約是一千萬個光子中會出現一個),散射後的頻率會產生變化,通常是低於射入時的光子頻率,原因是入射光子和介質分子之間發生能量交換。這即是拉曼散射。 利用拉曼效應產生的雷射,稱為拉曼雷射。 拉曼散射可以分为两类: 1.

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态叠加原理

在量子力学裏,态叠加原理(superposition principle)表明,假若一個量子系統的量子態可以是幾種不同量子態中的任意一種,則它們的歸一化線性組合也可以是其量子態。稱這線性組合為「疊加態」。假設組成疊加態的幾種量子態相互正交,則這量子系統處於其中任意量子態的機率是對應權值的絕對值平方。 從數學表述,态叠加原理是薛丁格方程式的解所具有的性質。由於薛丁格方程式是個線性方程式,任意幾個解的線性組合也是解。這些形成線性組合(稱為「疊加態」)的解時常會被設定為相互正交(稱為「基底態」),例如氫原子的電子能級態;換句話說,這幾個基底態彼此之間不會出現重疊。這樣,對於疊加態測量任意可觀察量所得到的期望值,是對於每一個基底態測量同樣可觀察量所得到的期望值,乘以疊加態處於對應基底態的機率之後,所有乘積的總和。 更具體地說明,假設對於某量子系統測量可觀察量A,而可觀察量A的本徵態|a_1\rang、|a_2\rang分別擁有本徵值a_1、a_2,則根据薛定谔方程的线性关系,疊加態|\psi\rang.

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普朗克-愛因斯坦關係式

在量子力學裏,普朗克-愛因斯坦關係式French & Taylor (1978), pp.

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普朗克常数

普朗克常數記為h,是一個物理常數,用以描述量子大小。在量子力學中佔有重要的角色,馬克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现,只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,计算的结果才能和实验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于普朗克常數乘以辐射电磁波的频率。这关系称为普朗克关系,用方程式表示普朗克关系式: 其中,E 是能量,h 是普朗克常數,\nu 是频率。 普朗克常數的值約為: 普朗克常數的量綱為能量乘上時間,也可視為動量乘上位移量: (牛頓(N)·公尺(m)·秒(s))為角動量單位.

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普朗克黑体辐射定律

在物理学中,普朗克黑体辐射定律(也简称作普朗克定律或黑体辐射定律,英文:Planck's law, Blackbody radiation law)描述,在任意温度T\,下,从一个黑体中发射出的电磁辐射的辐射率与频率彼此之間的关系。在这裏,辐射率是频率\nu的函数: 如果写成波长的函数,則辐射率为 其中,I_或I_是輻射率,\nu \,是频率,\lambda \,是波长,T \,是黑体的温度,h \,是普朗克常数,c \, 是光速,k \, 是玻尔兹曼常数。 注意这两个函数具有不同的单位:第一个函数是描述单位频率间隔内的辐射率,而第二个则是单位波长间隔内的辐射率。因而I_(\nu,T)和I_(\lambda,T)并不等价。它们之间存在有如下关系: 通过单位频率间隔和单位波长间隔之间的关系,这两个函数可以相互转换: 在低頻率極限,普朗克定律趨於瑞利-金斯定律,而在高頻率極限,普朗克定律趨於維恩近似。 馬克斯·普朗克於1900年發展出普朗克定律,並從實驗結果計算出所涉及的常數。後來,他又展示,當表達為能量分布時,該分布是電磁輻射在熱力學平衡下的唯一穩定分布。當表達為能量分布時,該分布是熱力學平衡分布家族的成員之一,其它成員為玻色–愛因斯坦分布、費米–狄拉克分布、麦克斯韦-玻尔兹曼分布等等。.

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晶体学

晶体学,又称结晶学,是一门以确定固体中原子(或离子)排列方式为目的的实验科学。“晶体学”(crystallography)一词原先仅指对各种晶体性质的研究,但随着人们对物质在微观尺度上认识的加深,其词义已大大扩充。 在X射线衍射晶体学提出之前(介绍见下文),人们对晶体的研究主要集中于晶体的点阵几何上,包括测量各晶面相对于理论参考坐标系(晶体坐标轴)的夹角,以及建立晶体点阵的对称关系等等。夹角的测量用测角仪完成。每个晶面在三维空间中的位置用它们在一个立体球面坐标“网”上的投影点(一般称为投影“极”)表示。坐标网的又根据不同取法分为Wolff网和Lambert网。将一个晶体的各个晶面对应的极点在坐标网上画出,并标出晶面相应的密勒指数,最终便可确定晶体的对称性关系。 现代晶体学研究主要通过分析晶体对各种电磁波束或粒子束的衍射图像来进行。辐射源除了最常用的X射线外,还包括电子束和中子束(根据德布罗意理论,这些基本粒子都具有波动性,参见条目波粒二象性),可以表现出和光波类似的性质)。晶体学家直接用辐射源的名字命名各种标定方法,如X射线衍射(常用英文缩写XRD),中子衍射和电子衍射。 以上三种辐射源与晶体学试样的作用方式有很大区别:X射线主要被原子(或离子)的最外层价电子所散射;电子由于带负电,会与包括原子核和核外电子在内的整个空间电荷分布场发生相互作用;中子不带电且质量较大,主要在与原子核发生碰撞时(碰撞的概率非常低)受到来自原子核的作用力;与此同时,由于中子自身的自旋磁矩不为零,它还会与原子(或离子)磁场相互作用。这三种不同的作用方式适应晶体学中不同方面的研究。.

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晶体场理论

晶体场理论(Crystal field theory,首字母縮略字:CFT)是配位化学理论的一种,1929-1935年由汉斯·贝特和約翰·凡扶累克提出。它以过渡金属配合物的电子层结构为出发点,可以很好地解释配合物的磁性、颜色、立体构型、热力学性质和配合物畸变等主要问题,但不能合理解释配体的光谱化学序列和一些金属有机配合物的形成。 晶体场理论将配位键看成纯离子键,着眼于中心原子的d轨道在各种对称性配位体静电场中的变化,简明直观,结合实验数据容易进行定量或半定量的计算。但在实际配合物中,纯离子键或纯共价键都很罕见,目前配合物的结构理论兼有晶体场理论和分子轨道理论的精髓,称之为配位场理论。.

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12

12(十二)是11与13之间的自然数。.

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2017年6月

没有描述。

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光量子光量子假说

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