Ⅰ 現代物理學革命的三大發現
19世紀末,物理上的三大發現是指:
倫琴發現了 x 射線;
貝克勒爾發現了 天然放射性。
湯姆孫發現了 電子。
Ⅱ 物質都有哪些形態最新發現的物質形態是什麼
現在最新物質形態主要有10種:
1.固態
嚴格地說,物理上的固態應當指「結晶態」,也就是各種各樣晶體所具有的狀態。最常見的晶體是食鹽(化學成份是氯化鈉,化學符號是NaCl)。你拿一粒食鹽觀察(最好是粗製鹽),可以看到它由許多立方形晶體構成。如果你到地質博物館還可以看到許多顏色、形狀各異的規則晶體,十分漂亮。物質在固態時的突出特徵是有一定的體積和幾何形狀,在不同方向上物理性質可以不同(稱為「各向異性」);有一定的熔點,就是熔化時溫度不變。
在固體中,分子或原子有規則地周期性排列著,就像我們全體做操時,人與人之間都等距離地排列一樣。每個人在一定位置上運動,就像每個分子或原子在各自固定的位置上作振動一樣。我們將晶體的這種結構稱為「空間點陣」結構。
2.液態
液體有流動性,把它放在什麼形狀的容器中它就有什麼形狀。此外與固體不同,液體還有「各向同性」特點(不同方向上物理性質相同),這是因為,物體由固態變成液態的時候,由於溫度的升高使得分子或原子運動劇烈,而不可能再 保持原來的固定位置,於是就產生了流動。但這時分子或原子間的吸引力還比較大,使它們不會分散遠離,於是液體仍有一定的體積。實際上,在液體內部許多小的區域仍存在類似晶體的結構——「類晶區」。流動性是「類晶區」彼此間可以移動形成的。我們打個比喻,在柏油路上送行的「車流」,每輛汽車內的人是有固定位置的一個「類晶區」,而車與車之間可以相對運動,這就造成了車隊整體的流動。
3.氣態
液體加熱會變成氣態。這時分子或原子運動更劇烈,「類晶區」也不存在了。由於分子或原子間的距離增大,它們之間的引力可以忽略,因此氣態時主要表現為分子或原子各自的無規則運動,這導致了我們所知的氣體特性:有流動性,沒有固定的形狀和體積,能自動地充滿任何容器;容易壓縮;物理性質「各向同性」。
顯然,液態是處於固態和氣態之間的形態。
4.非晶態——特殊的固態
普通玻璃是固體嗎?你一定會說,當然是固體。其實,它不是處於固態(結晶態)。對這一點,你一定會奇怪。
這是因為玻璃與晶體有不同的性質和內部結構。
你可以做一個實驗,將玻璃放在火中加熱,隨溫度逐漸升高,它先變軟,然後逐步地熔化。也就是說玻璃沒有一個固定的熔點。此外,它的物理性質也「各向同性」。這些都與晶體不同。
經過研究,玻璃內部結構沒有「空間點陣」特點,而與液態的結構類似。只不過「類晶區」彼此不能移動,造成玻璃沒有流動性。我們將這種狀態稱為「非晶態」。
嚴格地說,「非晶態固體」不屬於固體,因為固體專指晶體;它可以看作一種極粘稠的液體。因此,「非晶態」可以作為另一種物態提出來。
除普通玻璃外,「非晶態」固體還很多,常見的有橡膠、石蠟、天然樹脂、瀝青和高分子塑料等。
5.液晶態——結晶態和液態之間的一種形態
「液晶」現在對我們已不陌生,它在電子表、計算器、手機、傳呼機、微型電腦和電視機等的文字和圖形顯示上得到了廣泛的應用。
「液晶」這種材料屬於有機化合物,迄今人工合成的液晶已達5000多種。
這種材料在一定溫度范圍內可以處於「液晶態」,就是既具有液體的流動性,又具有晶體在光學性質上的「各向異性」。它對外界因素(如熱、電、光、壓力等)的微小變化很敏感。我們正是利用這些特性,使它在許多方面得到應用。
上述幾種「物態」,在日常條件下我們都可以觀察到。但是隨著物理學實驗技術的進步,在超高溫、超低溫、超高壓等條件下,又發現了一些新「物態」。
6.超高溫下的等離子態
這是氣體在約幾百萬度的極高溫或在其它粒子強烈碰撞下所呈現出的物態,這時,電子從原子中游離出來而成為自由電子。等離子體就是一種被高度電離的氣體,但是它又處於與「氣態」不同的「物態」——「等離子態」。
太陽及其它許多恆星是極熾熱的星球,它們就是等離子體。宇宙內大部分物質都是等離子體。地球上也有等離子體:高空的電離層、閃電、極光等等。日光燈、水銀燈里的電離氣體則是人造的等離子體。
7.超高壓下的超固態
在140萬大氣壓下,物質的原子就可能被「壓碎」。電子全部被「擠出」原子,形成電子氣體,裸露的原子核緊密地排列,物質密度極大,這就是超固態。一塊乒乓球大小的超固態物質,其質量至少在1000噸以上。
已有充分的根據說明,質量較小的恆星發展到後期階段的白矮星就處於這種超固態。它的平均密度是水的幾萬到一億倍。
8.超高壓下的中子態
在更高的溫度和壓力下,原子核也能被「壓碎」。我們知道,原子核由中子和質子組成,在更高的溫度和壓力下質子吸收電子轉化為中子,物質呈現出中子緊密排列的狀態,稱為「中子態」。
已經確認,中等質量(1.44~2倍太陽質量)的恆星發展到後期階段的「中子星」,是一種密度比白矮星還大的星球,它的物態就是「中子態」。
更大質量恆星的後期,理論預言它們將演化為比中子星密度更大的「黑洞」,目前還沒有直接的觀測證實它的存在。至於 「黑洞」中的超高壓作用下物質又呈現什麼物態,目前一無所知,有待於今後的觀測和研究。
物質在高溫、高壓下出現了反常的物態,那麼在低溫、超低溫下物質會不會也出現一些特殊的形態呢?下面講到的兩種物態就是這類情況。
9.超導態
超導態是一些物質在超低溫下出現的特殊物態。最先發現超導現象的,是荷蘭物理學家卡麥林·昂納斯(1853~1926年)。1911年夏天,他用水銀做實驗,發現溫度降到4.173K的時候(約-269℃),水銀開始失去電阻。接著他又發現許多材料都又有這種特性:在一定的臨界溫度(低溫)下失去電阻(請閱讀「低溫和超導研究的進展」專題)。卡麥林·昂納斯把某些物質在低溫條件下表現出電阻等於零的現象稱為「超導」。超導體所處的物態就是「超導態」,超導態在高效率輸電、磁懸浮高速列車、高精度探測儀器等方面將會給人類帶來極大的益處。
超導態的發現,尤其是它奇特的性質,引起全世界的關注,人們紛紛投入了極大的力量研究超導,至今它仍是十分熱門的科研課題。目前發現的超導材料主要是一些金屬、合金和化合物,已不下幾千種,它們各自對應有不同的「臨界溫度」,目前最高的「臨界溫度」已達到130K(約零下143攝氏度),各國科學家正在拚命努力向室溫(300K或27℃)的臨界溫度沖刺。
超導態物質的結構如何?目前理論研究還不成熟,有待繼續探索。
10.超流態
超流態是一種非常奇特的物理狀態,目前所知,這種狀態只發生在超低溫下的個別物質上。
1937年,前蘇聯物理學家彼得·列奧尼多維奇·卡皮察(1894~1984年)驚奇地發現,當液態氦的溫度降到2.17K的時候,它就由原來液體的一般流動性突然變化為「超流動性」:它可以無任何阻礙地通過連氣體都無法通過的極微小的孔或狹縫(線度約10萬分之一厘米),還可以沿著杯壁「爬」出杯口外。我們將具有超流動性的物態稱為「超流態」。但是目前只發現低於2.17K的液態氦有這種物態。超流態下的物質結構,理論也在探索之中。
上面介紹的只是迄今發現的10 種物態,有文獻歸納說還存在著更多種類的物態,例如:超離子態、輻射場態、量子場態,限於篇幅,這里就不一一列舉了。我們相信,隨著科學的發展,我們一定會認識更多的物態,解開更多的謎,並利用它們奇特的性質造福於人類。
Ⅲ 最新物理發現
第一則:
科學家驚人新發現:自然界存在第五種力
2016-08-18 11:11:27出處:科技日報 編輯:雪花
據美國加州大學爾灣分校(UCI)官網消息,該校理論物理學家在最新一期的美國《物理評論快報》雜志中指出,匈牙利科學院核科學家數月前稱,可能發現了一種未知的亞原子粒子。他們對研究結果進行梳理後認為,這一亞原子粒子並非物質粒子,而有可能是自然界中存在第五種力的證據。
該研究負責人、物理和天文學教授馮孝仁(音譯)說:「數十年來,我們知道自然界中存在四種基本力:引力、電磁力、強核力(又叫強相互作用力,是四種基本力中最強的)和弱核力。如果我們的結論獲得證實,那將是革命性的。第五種力將徹底改變我們對宇宙的理解,導致力和暗物質的統一。」
匈牙利科學家去年進行的實驗是為了搜尋「暗光子」,也可能意味著占宇宙總質量85%左右的看不見的暗物質,他們卻發現了反常現象:可能存在一種質量為電子30多倍的新的光粒子。馮孝仁解釋稱:「匈牙利科學家只看見了反常現象,表明可能存在一種新粒子,但他們並不清楚它是物質粒子還是攜帶力的粒子。」
隨後,UCI團隊對匈牙利科學家的數據及該領域所有其他實驗數據進行了核查,結果表明,這種粒子不是暗光子,可能是「疏質子的X玻色子」,指向第五種力。普通的電力是電子和質子相互作用的結果,而新發現的玻色子僅同電子和中子相互作用,且作用范圍十分有限。該研究聯合作者、物理和天文學教授蒂莫西·泰特說:「我們已觀察到的玻色子中都沒有這一屬性,故而也稱其為『X玻色子』。X意味著『未知』。」
馮孝仁指出,該粒子一直很難被發現,其相互作用非常微弱,所以,進一步研究至關重要。實驗室已經擁有了製造其所需要的能量,全球科學家都能對匈牙利科學家的結論進行跟蹤分析。
這一發現可能開啟一個完全不同的領域。馮孝仁感興趣的一個方向是,這種潛在的第五種力可能同電磁力、強核力及弱核力結合形成「一種更大、更基本的力」。
第二則:人不會真正死去
注意! 轉載自鳳凰娛樂的^_^
美國科學家量子力學最新發現:人不會真正死去
2015年10月14日 00:32
來源:華夏經緯網
每一個宇宙擁有獨立的時空(time space),量子力學幫助我們觀察多重宇宙的存在。人類至今無法真的「看見」多重宇宙的原因,就是我們無法從這個時空跨越到另一個時空,也就是另一個地球。
超弦理論更進一步的提出物理世界的一種超時空架構,就是多維時空為了將玻色子和費米子統一,科學家預言了這種粒子,由於實驗條件的限制,人們很難找到這種能夠證明弦理論的粒子。
超弦理論作為最為艱深的理論之一,吸引著很多理論研究者對它進行研究,是萬有理論的候選者之一,可來解釋我們所知的一切作用力、乃至於解釋宇宙。
美國北卡羅萊納州維克森林醫學院大學教授蘭薩(Robert Lanza)聲稱,從量子物理學(Quantum physics)角度出發,有足夠證據證明人死後並未消失,死亡只是人類意識造成的幻象。
蘭薩聲稱他在量子力學中找到證實「人死但未消失」的證據。
他提出生物中心論(biocentrism)支持自己的論點,指稱是生命創造宇宙,有個人意識才有宇宙的存在,實質上的生命與生物是真實世界的中心,接著才有宇宙,宇宙本身並不會創造生命;意識使得世界變得有意義,時間與空間只是人類意識的工具。
蘭薩的研究發現,人在心跳停止、血液停止流動時,即物質元素處於停頓狀態時,人的意識訊息仍可運動,亦即除肉體活動外,還有其他超越肉體的「量子訊息」,或者是說俗稱的「靈魂」。
他說,生物中心論類似「平行宇宙(Parallel Universes)」:當下所發生的每件事情,在對等的多重宇宙(MutipleUniverses)中也同時進行,當我們開始質疑、重新思考關於時間與意識的問題時,也同時影響另外一邊對等的我們的意識。
當生命走到盡頭,即身體機能盡失時,蘭薩認為,還會在另一個世界重新開始。
巴克斯特是美國中央情報局的測謊儀專家。1966年他意外地通過測謊儀記錄到了植物的類似人類的高級情感活動,並隨之開展了一系列研究,他的研究轟動了全世界。
1966年2月的一天,巴克斯特在給庭院的花草澆水,他一時心血來潮,把測謊儀的電極連到了一株天南星科植物牛舌蘭的葉片上,並向它根部澆水。
他驚奇的發現:在電流計圖紙上,自動記錄筆記下一大堆鋸齒形的圖形,這種曲線圖形與人在高興時感情激動的曲線圖形很相似。
極度震驚的巴克斯特隨後改裝了一台記錄測量儀,並把它與植物相互連接起來做了各種實驗。
有一次,巴克斯特構想了對植物採取一次威脅行動用火燒植物的葉子,一瞬間在心中想像了這一燃燒的情景,圖紙上的示蹤圖瞬間就發生了變化,在表格上不停地向上掃描。而巴克斯特此時根本沒有任何動作。
隨後他取來了火柴,剛剛劃著的一瞬間,記錄儀上再次出現了極強烈的恐懼表現。後來他又重復多次類似的實驗。
比如,當他假裝著要燒植物的葉子時,圖紙上卻沒有這種反應。巴克斯特各種實驗表明:植物還具有辨別人真假意圖的能力和具有感知人心理活動的能力。
1973年,彼得-托姆金斯和克里斯朵夫-伯得著的《植物生命奧秘》一書出版。書中不僅重復了巴克斯特的實驗,並且進一步顯示植物還對語言、思維、祈禱有反應。
這項研究已成為一門新興的學科-植物心理學。
Ⅳ 物理學上有代表性的重大發現,數量控制在20個左右
1、1906年,約瑟夫·約翰·湯姆生(英國人)對氣體放電理論和實驗研究作出重要貢獻。
2、1907年,A.A.邁克爾遜(美國人)發明了光學干涉儀並且藉助這些儀器進行光譜學和度量學的研究
3、1911年,W.維恩(德國人)發現熱輻射定律。
4、1917年,C.G.巴克拉(英國人)發現元素的次級X 輻射的特徵。
5、1921年,阿爾伯特·愛因斯坦(美籍猶太人)發現了光電效應定律等。
6、1924年,K.M.G.西格巴恩(瑞典人)發現了X 射線中的光譜線。
7、1929年,路易斯·維克多·德布羅意(法國人)發現物質波。
8、1929年 派爾斯提出禁帶、空穴的概念,同年貝特提出了費米面的概念。
9、1932年,維爾納·K.海森伯(德國人)創建了量子力學。
10、1935年,J查德威克發現中子。
11、1936年,V.F.赫斯(奧地利人)發現宇宙射線。
12、1937年,C.J.戴維森(美國人)、G.P.湯姆森(英國人)發現晶體對電子的衍射現象。
13、1945年,沃爾夫岡·E.泡利(奧地利人)發現不相容原理。
14、1947年貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克萊發明了晶體管,標志著信息時代的開始。
15、1953年,F.澤爾尼克(荷蘭人)發明了相襯顯微鏡。
16、1957年 皮帕得測量了第一個費米面超晶格材料納米材料光子。
17、1958年,P.A.切倫科夫、I.E.塔姆、I.M.弗蘭克(俄國人)發現並解釋了切倫科夫效應。
18、1958年傑克.基爾比發明了集成電路。
19、1959年,E .G. 塞格雷、O.張伯倫(美國人)發現反質子。
20、1960年,D.A.格拉塞(美國人)發明氣泡室,取代了威爾遜的雲霧室。
Ⅳ 19世紀末20世紀初物理學的三大發現是什麼 意義何在
19世紀末20世紀初物理學的三大發現是:電子、X射線和放射性現象。
1、X射線
X射線是一種波長極短,能量很大的電磁波,由德國物理學家W.K.倫琴於1895年發現,故又稱倫琴射線。這一發現標志著現代物理學的產生。
由於X射線與原子中內層電子的躍遷有關,這說明了物理學還存在亟待搜索的未知領域,X射線本身在醫療、研究物質結構等方面都有很多的實用價值。
2、放射線
1896年,貝克勒耳發現了放射線。盧瑟福繼而開始研究放射線,他分別研究了三種射線的穿透本領。結果是:α射線的穿透本領最差,β射線的穿透本領比α射線強一些,能穿透幾毫米厚的鋁片。γ射線的穿透本領極強,1.3厘米厚的鉛板也只能使它的強度減弱一半。
3、電子
電子是在1897年由劍橋大學卡文迪許實驗室的約瑟夫·約翰·湯姆森在研究陰極射線時發現的,一切原子都由一個帶正電的原子核和圍繞它運動的若干電子組成。電子的定向運動形成電流,如金屬導線中的電流。
利用電場和磁場,能按照需要控制電子的運動(在固體、真空中),從而製造出各種電子儀器和元件,如各種電子管、電子顯微鏡等。
(5)現在物理學最新發現是什麼意思擴展閱讀
十九世紀末二十世紀初,經典物理學的各個分支學科均發展到了完善、成熟的階段,隨著熱力學和統計力學的建立以及麥克斯韋電磁場理論的建立,經典物理學達到了它的頂峰,當時人們以系統的形式描繪出一幅物理世界的清晰、完整的圖畫,幾乎能完美地解釋所有已經觀察到的物理現象。
由於經典物理學的巨大成就,當時不少物理學家產生了這樣一種思想:認為物理學的大廈已經建成,物理學的發展基本上已經完成,人們對物理世界的解釋已經達到了終點。
物理學的一些基本的、原則的問題都已經解決,剩下來的只是進一步精確化的問題,即在一些細節上作一些補充和修正,使已知公式中的各個常數測得更精確一些。
然而,在十九世紀末二十世紀初,正當物理學家在慶賀物理學大廈落成之際,科學實驗卻發現了許多經典物理學無法解釋的事實。
首先是世紀之交物理學的三大發現,其次是經典物理學的萬里晴空中出現了兩朵「烏雲」:「以太漂移」的「零結果」和黑體輻射的「紫外災難」。
這些實驗結果與經典物理學的基本概念及基本理論有尖銳的矛盾,經典物理學的傳統觀念受到沖擊,經典物理發生「危機」。
由此引起物理學的一場革命。普朗克在德國物理學會上報告結果,成為革命開始的時刻。愛因斯坦創立相對論;海森堡、薛定諤等一群科學家創立量子力學,現代物理學誕生。
Ⅵ 當代物理學的最新進展是什麼
M理論 參與人數最多
你搜索一下 M理論 就能知道相關內容
如果這個理論是正確的 將是最偉大的大統一理論
還有個微觀的量子力學里的輕子 科學家預言輕子的存在 但一直沒有發現
相關詞條 M理論 輕子
Ⅶ 19世紀末,物理學的三大發現是什麼 具體說明下為什麼是這三個
19世紀末,物理學上出現了三大發現,即X射線、放射性和電子.
這些新發現猛烈地沖擊了道爾頓關於原子不可分割的觀念,從而打開了
原子和原子核內部結構的大門,揭露了微觀世界中更深層次的奧秘.
熱力學等物理學理論引入化學以後,利用化學平衡和反應速度的概
念,可以判斷化學反應中物質轉化的方向和條件,從而開始建立了物理
化學,把化學從理論上提高到了一個新的水平.
在量子力學建立的基礎上發展起來的化學鍵(分子中原子之間的結
合力)理論,使人類進一步了解了分子結構與性能的關系,大大地促進了
化學與材料科學的聯系,為發展材料科學提供了理論依據.
化學與社會的關系也日益密切.化學家們運用化學的觀點來觀察和
思考社會問題,用化學的知識來分析和解決社會問題,例如能源危機、
糧食問題、環境污染等.
化學與其他學科的相互交叉與滲透,產生了很多邊緣學科,如生物
化學、地球化學、宇宙化學、海洋化學、大氣化學等等,使得生物、電
子、航天、激光、地質、海洋等科學技術迅猛發展.
化學也為人類的衣、食、住、行提供了數不清的物質保證,在改善
人民生活,提高人類的健康水平方面作出了應有的貢獻.
現代化學的興起使化學從無機化學和有機化學的基礎上,發展成為
多分支學科的科學,開始建立了以無機化學、有機化學、分析化學、物
理化學和高分子化學為分支學科的化學學科.化學家這位「分子建築師」
將運用善變之手,為全人類創造今日之大廈、明日之環宇
Ⅷ 簡述現代物理學的兩朵烏雲,三大發現和三個理論
第一朵烏雲,主要是指邁克爾遜-莫雷實驗結果和以太漂移說相矛盾;
第二朵烏雲,黑體輻射與「紫外災難」
三大發現是x射線發現,放射性的發現,電子的發現
三個理論是牛頓力學,量子理論,相對論
Ⅸ 物理學新發現
有物理學新基本理論(或物理學新基本定律),發表在《科技創新導報》2008年第12期的171頁上。該成就,在網路工作人員無償的勞作下,被定為:中國人近100年來對人類的貢獻推薦答案,中國改革開放以來世界級的成就推薦答案,中國物理學到底有什麼成就的推薦答案,當代中國對世界文明的貢獻推薦答案,中國第五大發明的推薦答案。