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中文名称: 赫兹 外文名: H.R.——Heinrich Rudolf Hertz 生卒年: 公元1857-1894 洲: 欧洲 国别: 德国 省: 汉堡 赫兹,德国物理学家。1857年2月22日生于汉堡。父亲为律师,后任参议员,家庭富有。赫兹在少年时期就表现出对实验的兴趣,12岁时便有了木工工具和工作台,以后又有了车床,常常用以制作简单的实验仪器。1876年赫兹入德累斯顿工学院学习工程,由于对自然科学的爱好,转入慕尼黑大学学习数学和物理,第二年又转入柏林大学,在H.von亥姆霍兹指导下学习并进行研究工作。在随赫尔姆霍兹学习物理时,受赫尔姆霍兹的鼓励研究麦克斯韦电磁理论。赫兹决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁的正确。依照麦克斯韦理论,电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理,设计了一套电磁波发生器,赫兹将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时,其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后,电荷便经由电火花隙在锌板间振荡,频率高达数百万周。由麦克斯韦理论,此火花应产生电磁波,于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形,线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此小线圈上产生感应电压,而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内,检波器距振荡器10米远,结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板,入射波与反射波重迭应产生驻波,他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率,又以检波器量得驻波的波长,二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样。电磁波传播的速度等于光速。1887年11月5日,赫兹在寄给亥姆霍兹一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文中,总结了这个重要发现。1888年,赫兹的实验成功了,麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩。在发现电磁波不到6年,意大利的马可尼、俄国的波波夫分别实现厂无线电传播,并很快投人实际使用。其他利用电磁波的技术,也像雨后春笋般相继问世。无线电报(1894年)、无线电广播(1906年)、无线电导航(1911年)、无线电话(1916年)、短波通讯(1921年)、无线电传真(1923年)、电视(1929年)、微波通讯(1933年)、雷达(1935年),以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学……它们使整个世界面貌发生了深刻的变化。1880年他以纯理论性工作的《旋转导体电磁感应》论文获得博士学位,成为亥姆霍兹的助手。1883年到基尔大学任教。1885~1889年任卡尔斯鲁厄大学物理学教授。赫兹还通过实验确认了电磁波是横波,具有与光类似的特性,如反射、折射、衍射等,并且实验了两列电磁波的干涉,同时证实了在直线传播时,电磁波的传播速度与光速相同,从而全面验证了麦克斯韦的电磁理论的正确性。并且进一步完善了麦克斯韦方程组,使它更加优美、对称,得出了麦克斯韦方程组的现代形式。此外,赫兹又做了一系列实验。他研究了紫外光对火花放电的影响,发现了光电效应,即在光的照射下物体会释放出电子的现象。这一发现,后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础。1889~1894年接替R.克劳修斯的席位任波恩大学物理学教授。1894年1月1日因血液中毒在波恩逝世,年仅36岁。为了纪念他在电磁波发现中的卓越贡献,后人将频率的单位命名为赫兹。相关研究领域:数学、物理学,特别是在电磁学方面。在赫兹以前,由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论,因为未经系统的科学实验证明,始终处于“预想”阶段。把天才的预想变成世人公认的真理,是赫兹的功劳。同时,赫兹在人类历史上首先捕捉到电磁波,使假说变成现实。相关作品:1、《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》2、《论动电效应的传播速度》3、《论电力射线》
中科院近代物理研究所理论物理室研究人员基于发展的兰州量子分子动力学(LQMD)模型,在同位素核反应中非平衡核子发射和π介子产生提取对称能的高密信息研究中获得重要结果。研究结果显示,丰中子系统前平衡核子中质比较敏感地依赖于对称能的密度依赖行为和核子有效质量的劈裂。同位素系统双中质比,即丰中子系统中质比与缺中子系统中质比之间的比值,在低动量时对对称能比较敏感,而双π-/π+比值在高动量时灵敏于对称能的密度依赖性。核子有效质量劈裂对同位旋双比值的影响较弱。在高密区域核物质对称能是理解天体演化相关物理问题的重要参量,如中子星性质、超星系爆发等。但是,目前人们对高密区域对称能的密度依赖性了解甚少。高能重离子加速器的建造,为研究高密核物质相图提供了重要平台,如我国的兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)。科研人员基于LQMD模型分析了中能重离子碰撞提取对称能高密信息的实验探针,为将来CSR上进行的实验提供了重要参考价值。此项研究得到国家自然科学基金和中国科学院“青年创新促进会”专项基金资助。研究结果发表在Physics Letters B 707 (2012) 83。论文链接http://www.cas.cn/ky/kyjz/201205/W020120511575988461766.jpg图1 反应系统124Sn+124Sn在入射能量为400MeV/u时中心快度区域发射的中子和质子比值横向动量分布http://www.cas.cn/ky/kyjz/201205/W020120511575988469620.jpghttp://www.cas.cn/ky/kyjz/201205/W020120511575988462904.jpg图2 同位素反应系统124Sn+124Sn和112Sn+112Sn核子和π介子发射双比值横向动量分布
http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011191300_260648_1610706_3.jpg北京时间11月18日消息,欧洲核子研究中心(CERN)科学家宣布,在最新实验中首次成功捕获反物质,取得了重大的物理学突破。他们在实验中创造了以反氢形式存在的反物质,证明捕获和释放反物质是有可能的。这项研究突破或许有助于科学家设计出相应的实验,以深入了解这种行踪诡异的物质。 在《星际迷航》系列电视和电影中,反物质被用于驱动科克船长乘坐的宇宙飞船进行太空之旅。如今,科学家表示他们首次捕获了存在于现实世界的反物质样本。一个由英国和其他国家物理学家组成的科研小组在一项惊人的科学突破中,在实验室中瞬间“捕捉”了38个反氢原子。 反物质有助揭开宇宙起源之谜 虽然这次实验不可能令科学家研制出曲速引擎飞行器(Warp Engine)、反物质驱动装置,或是找到比《星际迷航》光速旅行更快的旅行方式,但却有可能揭开宇宙起源之谜。反物质就是正常物质的镜像,正常原子由带正电荷的原子核构成,核外则是带负电荷的电子。但是,反物质的构成却完全相反,它们拥有带正电荷的电子和带负电荷的原子核。当物质和反物质相撞,它们会立即相互湮没,释放出能量。 自英国物理学家保罗·狄拉克(Paul Dirac)最早提出反物质存在理论以来,反物质就一直是科幻小说和电影的主题。在电视和电影系列《星际迷航》中,反物质反应堆驱动“企业”号进行太空之旅,而在丹·布朗畅销小说《达芬奇密码》姊妹篇《天使与魔鬼》改编而成的同名电影中,藏匿在罗马的反物质炸弹更是成为电影的主线。 从理论上讲,1磅(约合450克)反物质的破坏力超过当量最大的氢弹。不过,制造和保存微量反物质是一件非常困难和耗资巨大的事情,用于制造超级武器的前景更是距离现实非常遥远。 38个反氢原子存活六分之一秒 在刊登于最新一期《自然》杂志上的最新研究中,欧洲核子研究中心的科学家使用反氢激光物理仪器(简称ALPHA),冷却带负电荷的反质子(氢原子核的镜像),将其挤压至长20毫米、宽1.4毫米的火柴棍大小的云状物中,这些粒子云接着被导入类似的正电子(反物质电子)云中。两种粒子结合形成反氢原子,最终,磁场在六分之一秒内成功捕捉到反氢原子。 卡尔加里大学物理学与天文学系主任罗布·汤普森教授说:“这是一项重要发现,可能有助于实施一些实验,使我们对当前物理学的基本看法产生巨大变化,证实我们当前了解到的知识。我们捕捉了大约38个原子,数量相当少,连一杯咖啡都热不了,更别提驱动《星际迷航》中的星舰‘企业’号了。现在,我们可以启动下一步工作,使用工具去对这些原子进行研究。” 共有42位研究人员参与了ALPHA实验。这些实验或许有助于科学家揭开有关宇宙最难解的谜团之一。科学家认为,当宇宙在137亿年前诞生于大爆炸时,这个事件产生了相同数量的物质和反物质。然而,今天,宇宙完全被正常物质所占据。科学家长期以来就想弄清楚消失的反物质究竟去了哪里。 英国斯旺西大学教授麦克·查尔顿说:“氢原子是所有原子中结构最简单的,反氢是可以在实验室最容易制造的反物质类型。深入了解它将有助于揭开已知宇宙由物质而非反物质构成的几乎所有谜团。”英国理论物理学家保罗·狄拉克在20世纪50年代最早预测了反物质的存在。