物理学一周回顾(2014年诺贝尔奖特辑):2014年10月11日

诺贝尔奖的宣布引发了推特上无数个关于“多少物理学家才能换一个灯泡?”的笑话。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


正是诺贝尔奖的宣布引发了推特上无数个关于“多少物理学家才能换一个灯泡?”的笑话。(我知道,我们都以为自己是原创的。)诺贝尔奖委员会将今年的物理学奖授予了赤崎勇、天野浩和中村修二,他们在 20 世纪 90 年代初从半导体中产生了蓝色光束,即蓝色发光二极管(LED)。在此之前,我们可以产生红色和绿色光,但蓝色仍然难以捉摸。获得诺贝尔奖的技术有助于实现移动计算和高效照明。蓝色 LED 可能比任何其他技术节省更多的能源。但是根据《新科学家》的说法,LED 照明也存在阴暗面

这听起来可能并不令人印象深刻,但它背后的物理学——以及其应用的强大功能——实际上正在改变世界。一个奇怪的事实:其中一位获得诺贝尔奖的物理学家仅因其发明获得了 200 美元。查德·奥泽尔提供了一份关于蓝色 LED 物理学的便捷背景解释。另外,显然蓝色 LED 对奖项有好处,但对昆虫不利:“放置在 LED 附近的陷阱比放置在钠蒸汽灯附近的陷阱捕获的昆虫多 48%。”

从你的角度来看,物理学也插足了今年化学奖的评选,为了改进显微镜。美国霍华德·休斯医学研究所的埃里克·贝齐格、德国马克斯·普朗克生物物理化学研究所的斯特凡·黑尔和美国斯坦福大学的威廉·莫纳共同分享了该奖项,因为他们“开发了超分辨率荧光显微镜”,使得观察单个分子成为可能。


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尽管阿尔弗雷德·诺贝尔是一位发明家,但基础发现赢得了更多的诺贝尔奖。也许这没关系,科学作家乔治·约翰逊说。还有关于所有未获奖的应得科学家的通常赛后分析。例如,《国家地理》重点介绍了 10 项没有获得诺贝尔奖的重大发现

今年的诺贝尔奖(和平奖除外)中,女性的代表性令人遗憾地不足——而且 50 多年来,没有一位女性获得物理学奖,尽管有很多优秀的候选人。《石板》杂志列出了一些值得获得诺贝尔物理学奖的女性。“这份名单上的女性集体获得了科学家可以获得的所有荣誉。但尽管最近科学奖项激增,包括一些奖金高于诺贝尔奖的奖项,但瑞典炸药发明家在 1895 年设立的奖项在科学界和公众中仍然具有无与伦比的影响力。现在是诺贝尔委员会承认一些伟大的女性的时候了,她们已经闯入了一个几乎全是男性的世界,并在这一过程中推动了物理学的发展。给她们颁奖吧!”

从轻松的角度来看,以下是 2011 年诺贝尔物理学奖得主布莱恩·施密特讲述的携带诺贝尔奖通过机场安检的经历,他带着奖牌去北达科他州法戈看望他的祖母,并在返回澳大利亚的途中触犯了 TSA 的规定。

他们说,“盒子里装的是什么?”

我说,“一块大型金牌,”就像人们通常说的那样。

所以他们打开了它,然后说,“它是用什么制成的?”

我说,“金子。”

他们说,“呃。谁给你的?”

“瑞典国王。”

“他为什么要给你这个?”

“因为我帮助发现了宇宙的膨胀速度正在加快。”

此时,他们开始失去幽默感。我向他们解释说这是一项诺贝尔奖,他们主要的问题是“你为什么在法戈?”

在瑞典,你会发现世界上最大的太阳系比例模型

有机 LED 可以使整个天花板发光。照明板的耗电量仅为灯泡的一半

长达 500 英里的NOvA 实验已完成,这是世界上最远距离的中微子实验。它正在运行,是试图确定物质存在原因的粒子轰击实验。

大型强子对撞机:大重启。随着大型强子对撞机在停运两年后准备重新启动,物理学家们正在为超越粒子物理学的标准模型做准备。

鞭子、链条和绳索的数学原理:应用数学中的一些人正在研究所谓的粘性线和弹性杆背后的物理学原理。

蝴蝶效应和数据分析:从涟漪预测海啸的方法

你应该用什么来建造现金小行星?(一个巨大的钱堆,大到可以像小行星一样对待。)

一个 6 岁的孩子最多能造成多大的破坏?对《卡尔文与霍布斯》中像卡尔文一样抚养孩子的成本分析。“总而言之,卡尔文在漫画连载期间造成了估计 15,955.50 美元的损失。”

在滑板上做 Ollie 的物理原理。或者说,为什么 Aatish Bhatia 不能滑冰的科学原理。

马约拉纳粒子:首次观察到了一种全新的粒子。从根本上说,这意味着什么?

星系的守护者提出理由:将冥王星升级回行星。八年前,它被降级为矮行星。但哈佛大学的天体物理学家认为,体积小不应该使其失去资格。

知脑播客:肖恩·卡罗尔与主持人克里斯蒂娜·奥乔亚就迈克尔·弗雷恩的戏剧《哥本哈根》、学习和复杂性进行了交流。

美丽的化学:使用 4K 超高清摄像机拍摄的惊人的化学反应。这是清华大学出版社和中国科学技术大学之间的一项新合作,旨在使普通大众更容易接触和了解化学。

时间膨胀和量子电动力学 - 爱因斯坦再次获胜

对银河系中暗物质的一项新测量显示,其含量可能只有之前认为的一半。

生命的量子水晶球:预测未来的能力(也许在量子帮助下)是否定义了生物和无生命物质之间的根本区别?

使科幻传送听起来不那么疯狂

“现实世界”中的场景,数学是有用的。“一个四维超立方体和一个六维的环面正在八卦你的一个好朋友,一个正在进行膨胀的等角多边形。“嘿,我想投影到那个平面上!”超立方体说道,然后他们都带着残酷的欢笑声笑了。”

小提琴的进化树:形状的比较显示了与四位大师级制作者相关的四个主要分支

S-I-R 模型:仔细研究用于预测可怕流行病的数学方法。

在 2000 英尺高空利用风能的探索。高空风蕴含着足以驱动地球的能量。一家波士顿初创公司希望成为第一个将其带到地球的公司。

惊人的错误:客机的发明者还发明了这种可笑的荒谬“科学”。“劳森诺米”教导说,能量根本不存在。一点都不存在。”

星星的末日 - 一些科学家说,不久,我们将只能在五个不同的州看到银河系。

如何制造黑洞:伽马射线暴被认为是恒星沉入遗忘深渊的最后一步。

什么是引力子,以及为什么我们看不到它们

没有自由夸克:其他粒子(电子、中微子、光子等)可以独立存在。但夸克永远不会。这就是原因。

我为什么要学习物理学?“也许我甚至不在这里,还有其他疯狂而美丽的物理学告诉我的东西。”

探讨一维运动的运动学和动力学:1970年7月刊的《美国物理学杂志》上刊登了关于跳跃的文章。“[埃尔默]·奥芬巴赫提到了罗伯特·奥本海默为菲利普·哈尔斯曼的《跳跃之书》(1952年)拍摄的一张著名照片,这本书是这位伟大摄影师拍摄人物跳跃的影像集。奥本海默确实跳了——这本书里最棒的跳跃之一,他伸出一根手指,似乎在够着什么东西,外套敞开飞扬,这是一次很大的努力,跳跃是为了抓住什么....[T]跳跃的概念,以及用奥本海默的照片将其与物理学联系起来,让学生们思考一维运动的运动学和动力学。”

物理学家布莱恩·考克斯:“为什么”的问题在科学上总是失败的。 为什么物体会掉到地上?因为重力。为什么会有重力?因为时空弯曲。为什么会这样?……考克斯在空中挥了一下手,暗示着无休止的问题。“最终你总会得到‘我不知道’这个答案。科学实际上是关于‘如何’的。”他咬了一口糕点。“但是对于宇宙学,你确实倾向于开始触及这些‘为什么’的问题。”

不可破解代码的艺术家:作曲家爱德华·埃尔加的曲调仍然让密码学家们琢磨不透。相关文章:科学的音乐:在南旧金山一个钢衬的房间里,一些敏锐的头脑创造出数万亿个细胞来大规模生产抗体。

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如果你在核磁共振机中佩戴金属会发生什么。

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这些研究人员研究了响尾蛇来建造更好的洞穴探险蛇形机器人,它不会在沙地上滑倒。其中一人以妻子的名字命名他的蛇形机器人为伊丽莎白,而第二个蛇形机器人呢?它在某个地方丢失了。我不是在开玩笑。

关于欧洲核子研究中心(CERN)的科学家们的新视频系列揭示了物理学家的真实生活

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发电机无需消耗燃料即可产生 25,000 瓦的电力;利用废热运行。

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