据国外媒体报道,在2012年夏季发现地球上最小的粒子希格斯玻色子之后,日内瓦欧洲核子研究组织(以下简称CERN)的研究团队正计划建造一台新的地下加速器,周长达到50英里(约合80公里),是当前日内瓦地下加速器的3倍。这台加速器将用于揭开宇宙的一系列谜团,例如在分子层面上引力之间如何发生相互作用。CERN的研究团队希望能够加快制造速度,但任何新对撞机不可能在2025年之前竣工。CERN的第一台对撞机从提议建造到2008年竣工共历时25年。目前,CERN正在考虑如何处置最初耗资46亿美元建造的粒子对撞机。这台对撞机为了特定的研究目的建造。一个选择是拆除日内瓦湖附近地下150米的一条27公里环形隧道内的对撞机,而后制造灵敏度更高的机器。另一种做法是对当前的对撞机进行升级。每一种做法都将耗资数十亿美元,成本将由CERN的20个成员国分摊。大型强子对撞机内部景象。在发现希格斯玻色子之后,欧洲核子研究组织已将目光聚焦未来的粒子研究引力研究将是新对撞机团队的一个主要研究领域。科学家至今不清楚粒子、行星、恒星以及恒星系统层面的引力机制。CERN表示令他们感到担忧的是,CERN无法在新对撞机问世前上演重... |
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近日,中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组首次实现了量子惠勒延迟选择实验,制备出了粒子和波的叠加状态,极大地丰富了人们对玻尔互补原理的理解。研究成果作为封面文章发表在9月份的《自然-光子学》上,英国著名量子物理学家Adesso教授和Girolami教授在同期杂志的《新闻与观察》栏目以《波-粒叠加》为题撰文评述了这一研究成果。《自然-物理》杂志也以《选择的问题》为题在《研究高亮》栏目报道了该成果。 光是什么?这是个古老的科学问题。三个世纪以来粒子和波的概念就一直是对立的,比如牛顿最初的粒子说和胡克及惠更斯的波动说。现在我们对光的理解可以归结为玻尔的互补原理,即光具有波粒二象性,波动性和粒子性这两种属性即对立又互补,一个实验中具体展示哪种属性取决于实验装置。比如在由两块分束器构成的马赫-曾德干涉仪中,单个光子被第一个分束器分到两个路径上,在第二个分束器所在位置重合。如果我们选择加入第二个分束器,则构成干涉仪,有干涉条纹,观测到波动性,反之如果我们选择不加第二个分束器,则不能构成干涉仪,没有干涉条纹,观测到的是粒子性。马赫-曾德干涉实验是可以用量子力... |
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得益于哈佛大学工程与应用科学学院的一群物理学家开发的一项新技术,未来几年照相机镜头可能会发生革命性变化,看上去完全不同于现在的照相机镜头。这些物理学家利用一种非常薄的硅晶圆,开发出了一种厚度仅为60纳米的平面镜片,以替代目前大多数照相机上使用的普通非球面镜片。该项目首席研究员费德里科•卡帕索(Federico Capasso)表示:“由于点击量过大,我们的网站几近崩溃。人们已经看到了这项革命性技术的潜力。”来自不同角度的光线需要通过照相机镜片的曲面折射,才能聚焦到35毫米的胶片或电子传感器上,目前非球面镜片广泛应用于照相机镜头的生产上。卡帕索表示,非球面镜片的缺陷是太重和产生光学变形,时常非球面镜片边缘捕捉到的光线不能与镜片其他地方捕捉到的光线保持一致的折射率,因此照片边缘就会模糊不清。普通镜头通过添加镜片来解决这一问题,这会导致镜头的重量和体积增加。在卡帕索和他的同事开发的平面镜片上,被他们称之为纳米天线的一系列微小纳米结构被有条不紊地排列在硅晶圆上,当光线触及到这些纳米天线时,纳米天线就会折射这些光线,以便所有光线都能聚集到同一焦平面上。卡帕索表示:“我们所做的就是开发一... |
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据物理学家组织网近日报道,电脑芯片利用光来移动数据将更加节能,甚至可比现今使用的芯片速度更快。而实现这点的困难之一就是光穿过电磁波导时不发生逆向反射以干扰之后的传输,甚至中断激光的工作。现今的光纤网络通常使用光电隔离器来阻止光的逆向反射。 这种装置一般由钇铟柘榴石等特殊材料制成,同时只能在磁场的作用下开展工作,这使得它的体积十分庞大。另外,由于隔离器会吸收光子以避免它们发生反向散射,其同样会削弱向前移动的光学信号。 而麻省理工学院等校的科研人员描述了一种新型超材料,能够保持光子只沿一个方向移动,使游荡的光子改道,而不仅仅是吸收它们。研究人员表示,这 十分重要,因为光子的损失会限制他们所能集成的设备数量,因而制约大规模集成光学器件的发展。虽然实验所用的原型很大,但却不需要另外施加磁场,因此其原 则上能够生产出比当前的光电隔离器更小的光学元件。此外,构建芯片级别的超材料不需要比生成微处理器更特殊的金属,从而能够降低制造的成本。相关研究报告 发表在本周出版的美国《国家科学院学报》上。 赋予... |
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一群韩国科学家,在蔚山现代科技研究所已经研发出了一种快速充电锂电池,比普通电池充电速度快30到120倍,这个团队相信他们可以最终可以推出少于一分钟能充满电动汽车的新型电池。开发这种电池的关键问题是当它们的物理储电量增加(电池体积)的时候,充电的时间也会相应增加。你给电池充电,电来自外部世界,但你可以避免这个通过把大坨的电池分|裂成更小的个体单位。而韩国团队的方法是采用阴极材料——标准锂锰氧化物(LMO),把它浸泡在石墨里面。然后通过碳化石墨里的LMO,石墨变成一个可以导电的密集网络,运行着整个阴极,然后这个阴极就像往常一样被包装起来,通过电解质和石墨阳极,成功创造了快速充电的锂电池,而电池的能量密度和循环周期依然保持不变。整个碳化石墨网络就像血管一样,允许电池的每部分同时充电,因此速度上升了30到120倍。当然这个锂电池也可以用在智能手机和笔记本上,但是特殊的导电网络却没有增加电池的体积,因此用在电动车上就更妙了。想想一分钟就充满电动车就是件疯狂的事,但目前这个锂电池是便宜不了的。每个人的日常生活中要是有一块普通电池和快速充电电池就绝了,你可以更好地安排日常行程,而且快速充电电池用在无... |
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随着生活中移动设备的增多,电池不够用的问题一直困扰着我们。许多厂商推出了不同的移动电源解决方案。与其它小型的太阳能电池不同,这款名为ReadySet的电源设备块头不小,一次充电便电量足够充满10台iPhone或供iPad播放12小时视频,而它最初是专门为非洲等缺电地区设计的。ReadySet创始人坚信:移动能源将是下一个发展热点,笔记本、手机等各种移动设备,甚至是污水过滤器和疫苗冷冻箱都有可能脱离电网运行。ReadySet的最大优点是它的兼容性和可拓展性。输出方面ReadySet有两个5伏的USB接口和两个开放标准的12伏汽车点烟器插座。基本上能够满足大部分的充电需求,iPhone、iPad、Android设备都可以用它充电,诺基亚、山寨机哪怕国产万能充,也可以兼容。为电灯、风扇、热水壶、收音机甚至WIFI热点充电,都不在话下。输入方面采用的也是开放接口标准,风力发电机、太阳能电池板、自行车发电机都可以为它提供电源。设计者在非洲落后国家调查时发现,尽管这些国家许多人生活在贫困线以下,但他们仍有自己的手机,手机在当地并不是奢侈品。只是由于没有稳定的电源,当地人充电要到几十公里外的城市,本... |
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美味可口的冰淇淋是我们生活中简单可见的乐趣之一,但据微软全国广播公司网站(menbc)31日报道,为调整冰淇淋口感并延长其保质期,英国科学家们竟然于近日动用了一台超级计算机来进行相关的研究。目前,超级计算机技术大部分用作天气模式或者核爆炸的模拟研究工作。但英国爱丁堡大学的软凝聚态物理组和爱丁堡并行超级计算机中心已在近期开始 了一项别开生面的合作研究项目,他们将最大限度的发挥超级计算机的计算能力去研究、预测并最终改善“软物质”的行为规律,因此,把如何做出一份口感上乘美 味十足的冰淇淋列为课题之一是再合适不过的了。 研究人员介绍说,由1872块数据处理器组成的超级计算机系统将承担此项研究工作,计算机将模拟冰淇淋各种成分如何发生复杂的相互作用,通过改变糖、牛奶以及其他调味剂的组合来产生美味而又易于保存的新型冰淇淋。 报道还说,对于那些远离大规模自动化生产的手工冰淇淋作坊主来说,如此研究确实显得有点过于兴师动众、大材小用了。但报道同时认为,此项研究的进展将受到那些大型冰淇淋生产企业的喜爱和关注,因为无论是更加美味还是更长的保质期,都会让他们利润大增。来源:国际在线 |
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据物理学家组织网报道,美国北卡罗来纳州立大学的科研人员表示,他们能够借助纳米夹层技术制成更“苗条”的薄膜太阳能电池,而不影响电池吸收太阳能的能力。同时,这也将大幅降低新型电池的制造成本,并可广泛应用于其他众多太阳能电池材料,如碲化镉和铜铟镓硒(CIGS)等。论文的联合作者、该校材料科学和工程系的助理教授曹林佑(音译)说,他们能够借助纳米夹层技术制成具有超薄活性层的太阳能电池,例如,其可以在电池表面创造厚度仅为70纳米的非晶硅活性层。“这是一项重大的改进,因为目前市场上同样使用非晶硅的普通薄膜太阳能电池,其活性层可达300纳米至500纳米厚,而活性层正是太阳能电池中吸收阳光并将其转化为电力或化学燃料的功臣。”虽然新技术很大程度上依赖于传统的制造过程,但制造的成品却有很大差异。首先需要借助标准光刻技术在基片上制成图案,这种图案可以描画由透明介质材料组成的结构轮廓,其测量值介于200纳米至300纳米之间。随后,研究人员将为基片和纳米结构涂覆一层极薄的非晶硅活性材料,并会在活性层的外层再涂上另外一层介质材料。曹林佑表示,这项技术的一个重要方面就是纳米夹层的设计,可使活性材料位于两个介质层之间。... |
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此解决方案来自官方Knowledge Base,正版用户可以登录官网(www.comsol.com)来查看。问题描述:COMSOL 4.2a 若使用passcode形式安装(即试用版),无法在选项中切换语言(始终是默认的英语)解决方法:Use a text editor to edit the file comsol.ini located in the COMSOL installation directory:installdir\COMSOL42a\bin\archdirwhere installdir is your local COMSOL root directory and archdir is your architecture directory, f... |
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新闻来源:科技日报据物理学家组织网4月13日(北京时间)报道,法国宇宙理论实验室研究人员完成了迄今首个宇宙结构计算机模型——“迪乌斯:全宇宙运行”,模拟了全部可观察到的宇宙从大爆炸到今天的结构演化过程。 法国宇宙理论实验室宇宙学小组的科学家经7年努力完成了该模型。该项目在法国国家大型计算中心的超级计算机CURIE上运行,追踪了5500亿个粒子的演化情况,模拟了从大爆炸到今天的全部可观察的宇宙结构。首次演示只是整个项目的1/3,利用含有宇宙常数的标准模型,描述了跨度900亿光年的宇宙中暗物质和星系的分布。另外两次预计在今年5月底进行,将集中演示宇宙暗能量的进化。这3次模拟将为今后观察和绘制宇宙图景提供重要支持,有助于进一步研究暗能量的性质及其在宇宙结构形成中的作用、暗物质和星系在宇宙中的分布等。 在建模过程中,研究人员发现了大量与宇宙物质分布有关的重要性质。他们成功推测出质量是太阳100万亿倍的全部星系团的数量,目前约为1.44亿个;还发... |
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