2023年度物理科学二处科学基金评审工作综述

国家自然科学基金委员会(简称基金委)坚持目标导向和自由探索“两条腿走路”,系统部署科学基金资助管理工作,落实机构改革任务,持续加强基础研究,积极谋划应用基础研究,着力培养科技创新人才。数理科学部物理科学二处(简称物理Ⅱ)主要资助基础物理、粒子物理、核物理、加速器、反应堆与探测器、等离子体物理、核技术及其应用等领域的研究工作,同时负责受理基金委—中国工程物理研究院联合基金(简称NSAF联合基金)、理论物理专款等项目。

我与物理,从三个“结缘”说起

接到《物理》编辑部关于“‘三·八’国际妇女节专题”的邀请之后,我颇有感慨,因为我见证了《物理》杂志从2004年3月首次刊发有关中国女物理学家的特约专稿到2005年3月刊发“物理年巾帼论物理”专题,再到2006年3月至今每年一度刊发“‘三·八’国际妇女节专题”的历史进程。这20年的历程也刚好与我结缘中国物理学会女物理工作者委员会、有机会为物理学科发展贡献自己绵薄之力的经历相契合。因此,我从“结缘物理”、到“结缘电子显微学”、再到“结缘女物理工作委员会”依次说起。

《物理》有奖征集封面素材

为充分体现物理科学的独特之美,本刊编辑部欢迎广大读者和作者踊跃投寄与物理学相关的封面素材。要求图片清晰,色泽饱满,富有较强的视觉冲击力和很好的物理科学内涵。一经选用,均有稿酬并赠阅该年度《物理》杂志。

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为充分体现物理科学的独特之美,本刊编辑部欢迎广大读者和作者踊跃投寄与物理学相关的封面素材。要求图片清晰,色泽饱满,富有较强的视觉冲击力和很好的物理科学内涵。一经选用,均有稿酬并赠阅该年度《物理》杂志。请将封面素材以附件形式发至:physics@iphy.ac.cn;联系电话:010-82649029。

与物理“纠缠”的半世人生

我是《物理》的忠实读者,尤其喜欢阅读“三八”国际妇女节专题文章,看看大家讲述自己求学和工作之中的收获及感悟,欣赏女物理学家的风采和魅力,受到了鼓舞和启发。回顾一下我的职业生涯,也是我与物理“纠缠”的半世人生。

二十世纪苏联理论物理获得辉煌成就的关键是什么

已故的量子场论大师、哈佛大学物理系教授Sidney Coleman曾经对普林斯顿大学物理系教授Alexander Polyakov说过一个笑话,他说“你们俄国人像飞机”。这听起来是个很奇怪的比喻,Coleman解释说:以前当你们俄国人来的时候,人们会说俄国人来了,邀约一起去见识。飞机被发明的时候人们都觉得这是人类历史上的奇迹,一起邀约去看这么大的东西居然能飞起来。

读者和编者

Q:时间有最小单位吗?A:现有的物理理论可以描述的最小时间是普朗克时间。它是一个非常小的时间单位,数值大小约为t_(p)=√hG/c^(5)≈5.39×10^(-44)s,光在普朗克时间中传播的距离称为普朗克距离,由海森伯不确定性关系可以得到普朗克质量。这三个物理量是常用的普朗克量,它们之间是相互等价、相互关联的。

极冷:新的物质量子态是如何出现的

在20世纪的最后二十年里,原子物理学家多次打破宇宙中最冷温度的记录。到了1990年,物理学家已经能够将数以千万计的原子冷却到比绝对零度高几十μK的温度。然而,当时他们还想让温度进一步下降一千倍,这将引入一个新的物理学领域,即量子简并。在这种条件下,低温和高密度迫使原子进入两种奇异的物质状态之一:玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)或者简并费米气体(DFG)。

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为答谢广大读者长期以来的关爱和支持《物理》编辑部特推出优惠订阅活动:向编辑部连续订阅2年《物理》杂志,将获赠物理类科普图书或《岁月留痕<物理>四十年集萃》一本。

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非厄米物理启发的高效无线电能传输

无线电能传输技术是指不需要线缆或者波导结构,利用电磁波直接将电能从电源传输到负载的技术。作为能量传输的一种全新方式,无线电能传输技术可以极大地提高供电设备的安全性、可靠性和便捷性,其在消费电子行业、自动化工业车间以及人工智能平台等需要高自由度供能的场景中具有重要的应用价值。目前无线电能传输技术仍存在一定的局限性,特别是对于广为关注的磁共振耦合无线电能传输技术,面临着高效率和稳定性难以兼顾的巨大挑战。文章以近场无线电能传输技术为研究框架,深入介绍非厄米新物理在无线电能传输系统中的调控机理,及其在高效、稳定、待机功率损耗、电磁环境兼容等方面的突出优势,最后对无线电能传输未来的研究方向进行了展望。

第四代同步辐射光源加速器物理与技术

同步辐射光源是20世纪应用最广泛的高性能X射线源,已成为物理、化学、能源环境、生物医学、先进材料等领域前沿研究的重要工具。进入21世纪,基于电子储存环的同步辐射光源的发展前沿是第四代同步辐射光源(4GLS)。其采用紧凑型的多弯铁消色散结构,可以实现接近甚至达到X射线衍射极限的超低束流发射度,将光源亮度在第三代光源基础上进一步提升2—3个数量级。文章将重点介绍第四代同步辐射光源关键的加速器物理与技术,以及国际范围内第四代同步辐射光源装置的发展情况。

有第4代夸克吗?

在粒子物理的标准模型中,物质是由称作夸克和轻子的基本粒子组成的。6种已知的夸克——上夸克与下夸克、粲夸克与奇异夸克、顶夸克与底夸克——分为3代。但是,有没有第4代夸克呢?为了回答这一问题,需要进行数百项物理学与核物理学的测量。然而,并非所有的测量是可进行的或是足够精确的,许多参数只是推断出来或外推出来的。现在欧洲粒子物理中心CERN的Peter Plattner与他的合作者展示了如何用一种单独的测量就可改变我们对这一基本问题的认识。

关于热力学的几点新视角下的思考

为了准备2023年12月31日的跨年科学演讲,我又得以系统地阅读了一些热力学发展史上的经典文献。相比于2015年那次为了讲授热力学去浏览热力学文献,如今因为获取文献更加容易因此也就略全面了一些,个人对相关问题的理解也有了一点儿进步。在准备讲稿的过程中,对热力学这门比较年久的物理学基础学科有了几点新视角下的思考,粗略整理一下,就教于方家。

记一次面对人社学院学生的科普经验与反馈

1缘起2021年4月中旬,因缘际会,我应邀对新竹阳明交通大学“百川学士学程”大一学生做了一场两小时的演讲。原先,本拟以“从量子物理到知识经济的几个例子”为题,因为我先入为主地以为学生应大多来自理工学院。直到演讲前几天,才获知该课程的学生以人文社会学院的学生为主。因此,临时将演讲题目修改为“从科学看周遭”。

2023年物理科学一处评审工作综述

2023年度国家自然科学基金评审工作已经结束,文章对物理科学一处本年度申请和资助项目情况进行了统计分析,将一年来的评审工作结果向科技界汇报。同时,对申请和资助过程中一些新政策、新动向以及碰到的一些新情况、新问题进行归纳和总结,供广大科研人员参考。物理科学一处各项工作得到了科技界专家们的大力支持,在此向长期以来支持我们工作的专家们表示衷心感谢!

首次实现亚纳米材料普适制备

改变材料尺寸(维度和尺度)已经成为调控材料性能的重要手段。例如,2010年诺贝尔物理学奖和2023年诺贝尔化学奖分别授予二维材料和胶体量子点领域的开创性工作,凸显了材料维度和尺度的重要性。材料本征状态对于材料性能同样至关重要。所谓本征状态要求材料内部和表面均为本征状态,内部包括单晶结构、无缺陷、无掺杂等,表面包括完全裸露、无配体、无官能化等。

脑机接口的物理学

人类的大脑是一台惊人而复杂的机器。人类大脑皮层中有超过800亿个神经元,每个神经元有1000个突触,我们的大脑每秒处理大约1亿比特的信息。想象一下,在大脑进行思考时,去实时地测量、提取和解释大脑中的所有信号。从《X战警》到《黑客帝国》,对大脑的研究曾经仅限于科幻小说领域,但是今天,人类已经可以将大脑连接到电脑来控制机械手臂,或将你的想法翻译成文字。

学物理的,来把人拖回去

一群伟大的科学家死后在天堂玩藏猫猫,轮到爱因斯坦抓人。他数到一百,睁开眼睛,看到主人公都藏起来了,只见伏特趴在不远处。爱因斯坦走过去,说:“伏特,我抓住你了。”伏特说:“不,你没有抓到我。”爱因斯坦惊讶道:“你不是伏特,是谁?”伏特:“你看我身下是什么?”爱因斯坦低头,居然在伏特身下看到了安培。伏特:“我身下是安培,我俩就是伏特÷安培,所以你抓住的不是我,是欧姆。”