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| 中子星 |
中子星中子星，又名波霎、脈衝星，是恒星演化的终点之一。恆星在核心的氫於核融合反應中耗盡，完全轉變成鐵時便無法从核聚变中获得能量。失去熱輻射壓力支撐的外圍物質受重力牽引會急速向核心墜落，有可能导致外壳的動能轉化為熱能向外爆發產生超新星爆炸，或者根据局恒星质量的不同，整个恒星被压缩成白矮星、中子星以至黑洞。白矮星被压缩成中子星的過程中恒星遭受劇烈的壓縮使其組成物質中的電子併入質子轉化成中子，直徑大約只有十餘公里，但上頭一立方厘米的物質便可重達十億噸，且旋轉速度極快，而由於其磁軸和自轉軸並不重合，磁場旋轉時所產生的無線電波可能會以一明一滅的方式傳到地球，有如人眨眼，故又譯作波霎。
历史上的发现
- 1932年，剑桥大学卡文迪许实验室的英国物理学家詹姆斯·查德威克发现中子，并因此获得1935年的诺贝尔物理学奖。
- 1935年，Walter Baade和Fritz Zwicky预言了中子星的存在。在对超新星的起源的解释中，他们假定中子星是超新星爆发的产物。
- 1967年，剑桥大学卡文迪许实验室的乔丝琳·贝尔和安东尼·休伊什发现了来自脉冲星的无线电脉冲。该辐射源随后被推断为中子星。安东尼·休伊什因此获得1974年的诺贝尔物理学奖。
- 1969年，在1054年蟹状星云超新星爆发的残骸中发现了一颗射电脉冲星又是中子星，证明了脉冲星、中子星和超新星之间的关系。
- 1971年，Riccardo Giacconi、 Herbert Gursky、 Ed Kellogg、 R. Levinson、 E. Schreier、 和H. Tananbaum 发现一个X射线脉冲星半人马座X-3。
参阅
- 脈衝星
- 夸克星
category:天体
category:恒星
category:恒星演化
ja:中性子星
th:ดาวนิวตรอน
脈衝星/可见光波段合成图像]]
脉冲星的发现
1967年10月，剑桥大学卡文迪许实验室的休伊什教授的研究生——24岁的乔丝琳·贝尔小姐在检测射电望远镜收到的信号时无意之中发现了一些有规律的脉冲信号，这些脉冲信号的周期十分稳定，为1.337秒。起初她以为这是地外智慧生命“小绿人（LGM）”发来的信号，但在接下来不到半年的时间里，又陆陆续续发现了数个这样的脉冲信号。后来人们确认这是一类新的天体，并把它命名为脉冲星(Pulsar又稱波霎)。脉冲星与类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子一道，并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。休伊什教授本人也因脉冲星的发现而荣获1974年的诺贝尔物理学奖，尽管人们对贝尔小姐未能获奖而颇有微词。
脉冲星的特征
基本上我們相信脉冲星是大质量恒星在演化末期而形成的中子星。恒星在演化末期，缺乏继续燃烧所需要的核反应原料，内部辐射压降低，由于其自身的引力作用逐渐坍缩。质量不夠大(約數倍太陽質量)的恒星坍缩后依靠电子的简并压与引力相抗衡，成为白矮星，而在质量比这還大的恒星里面，电子被压入原子核，形成中子，这时候恒星依靠中子的简并压与引力保持平衡。这叫做简并中子态的恒星，又叫中子星。质量更大的恒星则坍缩成黑洞。典型中子星的半径只有几公里到十几公里，质量却在1~2倍太阳质量之间，因此其密度相当大，可以达到每立方厘米上亿吨。由于恒星在坍缩的时候角动量守恒，坍缩成半径很小的中子星后自转速度往往非常快。又因为恒星磁场的磁轴与自转轴通常不平行，有的夹角甚至达到90度，而电磁波只能从磁极的位置发射出来，形成一个圆锥形的辐射区。因而中子星就好像是宇宙中快速旋转的灯塔，它发射的电磁波就好比是灯塔的光束。当光束扫射的方向恰好对着地球的时候，地球上的人们就观察到了急促而有规律的脉冲信号，这就是脉冲星。脉冲星的信号周期就是自转周期。
此為在持脈衝星便是中子星的證據中，其中一個便是我們在蟹狀星雲(M1)(中國宋朝所發現的超新星爆炸)確實也發現了一個週期約0.033s的波霎。
脉冲星靠消耗自转能而弥补辐射出去的能量，因而自转会逐渐放慢。但是这种变慢非常缓慢，以致于信号周期的精确度能够超过原子钟。而从脉冲星的周期就可以推测出其年龄的大小，周期越短的脉冲星越年轻。
毫秒脉冲星
20世纪80年代，由发现了一类所谓的毫秒脉冲星，它们的周期太短了，只有毫秒量级，之前的仪器虽然能探测到，但是很难将脉冲分辨出来。研究发现毫秒脉冲星并不年轻，这就对传统的“周期越短越年轻”的理论提出了挑战。进一步的研究发现毫秒脉冲星与密近双星有关。
脉冲双星
1974年，美国的赫尔斯和泰勒发现了第一颗射电脉冲双星PSR1913＋1，它们是两颗互相环绕的脉冲星，轨道周期很短，仅为7.75小时。轨道的偏心率为0.617。当两颗子星相互靠得很近时，极强的引力辐射会导致它们的距离愈加靠近，轨道周期会逐渐变短。通过精确地测量射电脉冲双星轨道周期的变化可以检测引力波的存在，验证广义相对论。赫尔斯和泰勒也因此获得1993年的诺贝尔物理学奖。
2003年4月，研究人员发现PSRJ0737－3039A的周期为22毫秒，并且在有规律地变化。人们认为这是一个罕见的双脉冲星系统，两颗子星都是脉冲星，并且辐射束都扫过地球。观测显示，这对双脉冲星系统的A星是一颗1.337太阳质量的毫秒脉冲星，周期22毫秒，B星是一颗1.251太阳质量的正常脉冲星，周期2.27秒。两颗子星相互环绕的轨道周期仅为2.4小时，轨道偏心率为0.088,平均速度达到0.1%光速。这个双脉冲星系统的发现为检测引力波的存在带来了新的希望。
著名的脉冲星
- 人类发现的第一颗脉冲星：PSR1919+21，也就是上文贝尔小姐发现的那颗脉冲星，位于狐狸座方向，周期为1.33730119227秒。
- 人类发现的第一颗脉冲双星：PSR B1913+16
- 人类发现的第一颗毫秒脉冲星：PSR B1913+16
- 人类发现的第一颗带有行星系统的脉冲星：PSR B1257+12
- 人类发现的第一颗双脉冲星系统：PSRJ0737－3039
参阅
- 脉冲星行星
- PSR B1620-26
- 恒星演化
- 白矮星
- 中子星
- 黑洞
- 超新星
- 夸克星（奇异星）
category:天体
ja:パルサー
超新星超新星是一顆恆星在其生命最終階段的一次大爆發，當中釋放出大量能量，以致天球上好像突然出現了一顆“新”星。超新星不同於新星，雖然新星爆發都會令一顆星的光度突然增加，但是程度比較小，而且發生的機制不一樣。超新星爆炸會把恆星的外層拋開，令周圍的空間充滿了氫、氦及其他元素，這些塵埃和氣體最終會組成星際雲。爆炸所產生的衝擊波也會壓縮附近的星際雲，引致太陽星雲的產生。
超新星的分類與產生過程
天文學家把超新星按它們光譜上的不同元素的吸收線來分成數個類型：
- I型：沒有氫吸收線
- Ia型：沒有氫、氦吸收線，有硅吸收線
- Ib型：沒有氫吸收線，有氦吸收線
- Ic型：沒有氫、氦、硅吸收線
- II型：有氫吸收線
如果一顆超新星的光譜不包含氫的吸收線，那它就會被歸入I型，不然就是II型。一個類型可根據其他元素的吸收線再細分。
Ia型的超新星沒有氦，但有硅。它們都是源於到達或接近錢德拉塞卡極限的白矮星的爆發。一個可能性是那白矮星是處於一個密近雙星系統中，它不斷地從它的巨型伴星吸收物質，直至它的質量到達錢德拉塞卡極限。那時候電子簡拼壓力再不足以抵銷星體本身的引力，結果是白矮星會塌縮成中子星或黑洞，塌縮的過程可以把剩下的碳原子和氧原子融合。而最後核融合反應所產生衝擊波就把那星體炸成粉碎。這與新星產生的機制很相似，只是該白矮星未達錢德拉塞卡極限，不會塌縮，能量是來自積聚在其表面上的氫或氦的融合反應。
亮度的突然增加是由爆發中釋放的能量所提供的，爆發以後亮度不會即時消失，而是會在一段長時間中慢慢地下降，那是因為放射性鈷衰變成鐵而放出能量。
Ib型超新星有氦的吸收線，而Ic型超新星則沒有氦和硅的吸收線，天文學家對它們產生的機制還是不太清楚。一般相信這些星都是正在結束它們生命（如II型），但它們可能在之前（巨星階段）已經失去了氫（Ic型則連氦也失去了），所以它們的光譜中沒有氫的吸收線。Ib型超新星可能是沃爾夫－拉葉型恆星塌縮的結果。
如果一顙恆星的質量很大，它本身的引力就可以把硅融合成鐵。因為鐵原子的結合能已經是所有元素中最高的，把鐵融合是不會釋放能量，相反能量反而會被消耗。當鐵核心的質量到達錢德拉塞卡極限，它就會即時衰變成中子並塌縮，釋放出大量攜帶著能量的中微子。中微子爆發中的一部份能量傳到恆星的外層。當鐵核心塌縮時候所產生的衝擊波在數個小時抵達恆星的表面時，亮度就會增加，這就是II型超新星爆發。而視乎核心的質量，它則會成為中子星或黑洞。
II型超新星也有一些小變型如II-P型和II-L型，但這些只是描述了光度曲線圖的不同（II-P的曲線圖有暫時性的平坦地區，II-L則無），爆發的基本原理沒有太大差別。
還有一類被稱為“超超新星”的理論爆發現象。超超新星指一些質量極大的恆星的核心直接塌縮成黑洞並產生了兩條能量極大、近光速的噴流，發放出強烈的伽傌射線。這或可能是伽傌射線爆發的其中一個原因。
I型的超新星一般都比II型超新星亮。
超新星的命名
當國際天文聯合會收到發現超新星的報告後，他們都會為它命名。名字是由發現的年份和一至兩個拉丁字母所組成。一年裡第一顆被發現的超新星就是A，第二就是B，如此類推，第二十六以後的則是aa、ab、ac等等。如超新星1987A就是在1987年發現的第一顆超新星。
著名的超新星
- 1054年——產生蟹狀星雲的那一次超新星爆發，這次“客星”的出現被中國宋朝的天文學家詳細記錄，日本、美洲土著也有觀測的記錄
- 1572年——仙后座的超新星（第谷超新星），丹麥天文學家第谷有觀測的記錄，並因此出版了《De Nova Stella》一書，是新星的拉丁名nova的來源
- 1604年——蛇夫座的超新星（開普勒超新星），德國天文學家開普勒有觀測的記錄，這是銀河系裡最後一顆被發現的超新星
- 1987年——超新星1987A在開始的數小時內就被發現，這是現代超新星理論第一次可以與實際觀測比較的機會
1604年的超新星被伽利略用作反駁當時阿里士多德學派所謂上天永遠不變的理論。
超新星爆發後通常都會留下超新星爆炸遺骸，研究這些天體有助我們了解超新星。
超新星在恆星演化過程中的角色
超新星爆發會令它周圍的星際物質充滿了金屬（對於天文學家來說，金屬就是比氦重的所有元素）。所以每一代的恆星（及行星系）的組成成分都有所不同，由純氫、氦組成到充滿金屬的組成。不同元素的所有的分量對於一顆恆星的生命，以至圍繞它的行星的存在性都有很大的影響。
參看
恒星
新星
深空天体
超新星列表
category:天文学
ja:超新星
ko:초신성
th:ซูเปอร์โนวา
中子星中子星，又名波霎、脈衝星，是恒星演化的终点之一。恆星在核心的氫於核融合反應中耗盡，完全轉變成鐵時便無法从核聚变中获得能量。失去熱輻射壓力支撐的外圍物質受重力牽引會急速向核心墜落，有可能导致外壳的動能轉化為熱能向外爆發產生超新星爆炸，或者根据局恒星质量的不同，整个恒星被压缩成白矮星、中子星以至黑洞。白矮星被压缩成中子星的過程中恒星遭受劇烈的壓縮使其組成物質中的電子併入質子轉化成中子，直徑大約只有十餘公里，但上頭一立方厘米的物質便可重達十億噸，且旋轉速度極快，而由於其磁軸和自轉軸並不重合，磁場旋轉時所產生的無線電波可能會以一明一滅的方式傳到地球，有如人眨眼，故又譯作波霎。
历史上的发现
- 1932年，剑桥大学卡文迪许实验室的英国物理学家詹姆斯·查德威克发现中子，并因此获得1935年的诺贝尔物理学奖。
- 1935年，Walter Baade和Fritz Zwicky预言了中子星的存在。在对超新星的起源的解释中，他们假定中子星是超新星爆发的产物。
- 1967年，剑桥大学卡文迪许实验室的乔丝琳·贝尔和安东尼·休伊什发现了来自脉冲星的无线电脉冲。该辐射源随后被推断为中子星。安东尼·休伊什因此获得1974年的诺贝尔物理学奖。
- 1969年，在1054年蟹状星云超新星爆发的残骸中发现了一颗射电脉冲星又是中子星，证明了脉冲星、中子星和超新星之间的关系。
- 1971年，Riccardo Giacconi、 Herbert Gursky、 Ed Kellogg、 R. Levinson、 E. Schreier、 和H. Tananbaum 发现一个X射线脉冲星半人马座X-3。
参阅
- 脈衝星
- 夸克星
category:天体
category:恒星
category:恒星演化
ja:中性子星
th:ดาวนิวตรอน
黑洞黑洞是根据现代的物理理论和天文学理论，所预言的在宇宙空间中存在的一种天体区域。黑洞是由一個質量相當大的天體，在核能耗盡死亡後發生引力塌縮後形成。根据牛顿万有引力定理,由于黑洞的第一宇宙速度过大连光也逃逸不出来,故名黑洞.在此区域内的万有引力非常强大，任何物质都不可能从此区域内逃逸出去，甚至光线都被它强大的引力拉回，因此黑洞不會發光，不能用天文望遠鏡看到，是黑漆漆的天體，但天文學家可藉觀察黑洞周圍物質被吸引時的情況，找出黑洞位置。
尺寸和质量
黑洞据相信是由大于太阳质量2倍的天体发生引力坍塌后形成的。天文学的观测表明，在很多星系的中心，包括银河系，都存在超过太阳质量上亿倍的超大质量黑洞。
根据爱因斯坦的广义相对论，黑洞是可以预测的。他们发生于史瓦兹度量。这是由卡尔．史瓦兹于1915年发现的爱因斯坦方程的最简单解。
根据史瓦兹解，如果一个重力天体的半径小于一个特定的值，天体将会发生坍塌，这个半径就叫做史瓦兹半径。在这个半径以下的天体，其间的时空弯曲得如此厉害，以至于其发射的所有射线，无论是来自什么方向的，都将被吸引入这个天体的中心。因为相对论指出任何物质都不可能超越光速，在史瓦兹半径以下的天体的任何物质——包括重力天体的组成物质——都将塌陷于中心部分。一个有理论上无限密度组成的点组成重力奇点（gravitational singularity）。由于在史瓦兹半径内连光线都不能逃出黑洞，所以一个典型的黑洞确实是“黑”的。
史瓦兹半径由下面式子给出：
G是万有引力常数，M是天体的质量，c是光速。对于一个与地球质量相等的天体，其史瓦兹半径只是9毫米。
特性
目前公认的理论认为，黑洞只有三个物理量有意义：质量、电荷、角动量。也就是说：对于一个黑洞，一旦这三个物理量确定下来了，这个黑洞的特性也就唯一确定了，这称为黑洞的无毛定理，或者三毛定理。
分类
黑洞可以分为史瓦兹黑洞、带电黑洞、科尔黑洞和科尔纽曼黑洞。
史瓦兹黑洞是这四种黑洞中最简单的，科尔纽曼黑洞是带电并且旋转的黑洞。
微黑洞
微黑洞是理论预言的一类黑洞，目前尚无证据支持微黑洞的存在。它们诞生于宇宙大爆炸初期，质量非常小，根据霍金的理论，黑洞质量越小，“蒸发”越快。因此如果存在微黑洞，那么它们现在一定已经蒸发殆尽了。
否认黑洞存在的一些观点
1、量子力学方面的反驳：
黑洞中心的奇点具有量子不稳定性，所以整个黑洞不可能稳定存在。
2、目前发现的黑洞是一些暗能量星
美国加利福尼亚劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的天体物理学家乔治·钱普拉因等认为，目前发现的黑洞是一些暗能量星，真正意义上的黑洞是不存在的。
请参看
- 物理学：了解更多物理学关于天体的理论
- 天文学
- 黑洞物理学时间表
- 天体：宇宙中存在各种天体
- 白洞
- 中子星
- 超大质量黑洞
外部链接
- [http://www.dragonweave.com/gothos/html/black_holes/index.html Jilian的黑洞教程]
- [http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/active/smblack.html 超大质量黑洞]
- [http://casa.colorado.edu/~ajsh/schwp.html Schwarzschild 几何]
Category:天体物理学
Category:天体
ja:ブラックホール
ko:블랙홀
ms:Lubang gelap
simple:Black hole
th:หลุมดำ
電子
电子属于亚原子粒子中的轻子类。 轻子被认为是构成物质的基本粒子之一，即其无法被分解为更小的粒子。它带有1/2自旋，即又是一种费米子（按照费米—狄拉克统计）。电子所带电荷为-1.6 × 10-19库仑，质量为9.10 × 10-31 kg (0.51 MeV/c2)。通常被表示为e-。 电子的反粒子是正电子，它带有与电子相同的质量，自旋和等量的正电荷。
物质的基本构成单位——原子 是由电子、中子和质子三者共同组成。相对于中子和质子組成的原子核，电子的质量极小。质子的质量大约是电子的1840倍。
当电子脱离原子核束缚在其它原子中自由移动时，其产生的净流动现象称为电流。
静电是指当物体带有的电子多于或少于原子核的电量，导致正负电量不平衡的情况。当电子过剩
时，称为物体带负电；而电子不足时，称为物体带正电。当正负电量平衡时，则称物体是电中性的。
電子在我們日常生活中有很多應用方法，其中電子(負離子)直髮或曲髮就是例子。
历史
电子是在1897年由剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆生在研究阴极射线时发现的。
参见
- 电子学
- 基本粒子
- 粒子
Category:轻子
ja:電子
ko:전자
simple:Electron
th:อิเล็กตรอน
中子
中子是一种电中性的粒子，具有与质子大约相同的质量。中子属于重子类，由两个底夸克和一个顶夸克构成。 绝大多数的原子核都由中子和质子组成（仅有一种氢原子的同位素例外，它由一个质子构成）。在原子核外，中子性质不稳定，半衰期为15分钟。中子衰变时释放一个电子和一个反中微子而成为质子。同样的衰变过程在一些原子核中也存在。原子核中的中子和质子可以通过吸收和释放π介子互相转换。中子是由剑桥大学卡文迪许实验室的英国物理学家查德威克于1932年发现的。
中子和其它常見的次原子粒子最大的分別在於本身不帶電荷。但其實只是因為底夸克和頂夸克的電荷互相抵消。 這分別使得它在較後期才被發現，令它穿透性強，無法直接進行觀察，也令它在核轉變中成為非常重要的媒介物。
雖然组成物质的原子在正常情況下不帶電荷，但原子比中子大一萬倍，是由帶負電的電子圍繞帶正電的原子核運行而形成的複雜系統。帶電粒子（如質子，電子，或α粒子）和電磁波(如伽瑪射線) 都會在穿透物質時消耗能量，形式是將所穿透物質離子化。帶電粒子會因此而慢下來，電磁波则會被所穿透物質吸收。中子的情況截然不同，它只會在與原子核近矩離接觸時受強作用力或弱作用力影嚮：結果一個自由中子在與原子核直接碰撞前不受任何外力影嚮。因為原子核太小，碰撞機會極少，因此自由中子會在一段極長的矩離保持不變。
In the case of a collision of the elastic type, the ordinary laws of momentum apply as they do in the elastic collision of billiard balls. If the nucleus that is struck is heavy, it acquires relatively little speed, but if it is a proton, which is approximately equal in mass to the neutron, it is projected forward with a large fraction of the original speed of the neutron, which is itself correspondingly slowed. Secondary projectiles resulting from these collisions may be detected, for they are charged and produce ionization.
The uncharged nature of the neutron makes it not only difficult to detect but difficult to control. Charged particles can be accelerated, decelerated, or deflected by electric or magnetic fields which have about no effect on neutrons (there is a small effect of a magnetic field on the free neutron because of its magnetic moment). Furthermore, free neutrons (neutron radiation) can be obtained only from nuclear disintegrations; there is no natural supply. The only means we have of controlling free neutrons is to put nuclei in their way so that they will be slowed and deflected or absorbed by collisions. These effects are of great practical importance in nuclear reactors and nuclear weapons. Free neutron beams are obtained from neutron sources by neutron transport.
發現
In 1930 Walther Bothe and H. Becker in Germany found that if the very energetic natural alpha particles from polonium fell on certain of the light elements, specifically beryllium, boron, or lithium, an unusually penetrating radiation was produced. At first this radiation was thought to be gamma radiation although it was more penetrating than any gamma rays known, and the details of experimental results were very difficult to interpret on this basis. The next important contribution was reported in 1932 by Irène Joliot-Curie and Frédéric Joliot in Paris. They showed that if this unknown radiation fell on paraffin or any other hydrogen-containing compound it ejected protons of very high energy. This was not in itself inconsistent with the assumed gamma ray nature of the new radiation, but detailed quantitative analysis of the data became increasingly difficult to reconcile with such an hypothesis. Finally (later in 1932) the physicist James Chadwick in England performed a series of experiments showing that the gamma ray hypothesis was untenable. He suggested that in fact the new radiation consisted of uncharged particles of approximately the mass of the proton, and he performed a series of experiments verifying his suggestion. Such uncharged particles were eventually called neutrons, apparently from the Latin root for neutral and the Greek ending -on (by imitation of electron and proton).
現今發展
The existence of stable clusters of four neutrons, or tetraneutrons, has been hypothesised by a team led by Francisco-Miguel Marqués at the CNRS Laboratory for Nuclear Physics based on observations of the disintegration of beryllium-14 nuclei. This is particularly interesting, because current theory suggests that these clusters should not be stable, and therefore not exist.
請參閱
- 合成粒子
- 粒子列表
- 核子
Category:重子
ja:中性子
ko:중성자
th:นิวตรอน
磁場
静止的电荷会产生静电场；静止的磁偶极子会产生静磁场。运动的电荷被称为电流，会产生电场和磁场。电场和磁场统称为电磁场。
电磁场对电荷产生力，以此可以检测电磁场的存在。
电荷、电流与电磁场的关系由麦克斯韦方程组决定。麦克斯韦方程是一组偏微分方程，其未知量是电场强度(E)、磁场强度(H)、电通量密度(D)、磁通量密度(B)。其中包括这些未知量对时间和空间的偏导数。给定了源(电荷与电流)和边界条件(电场与磁场在边界上的值)，可以用数值方法求解麦克斯韦方程，从而得到电场和磁场在不同时刻和位置的值。这一过程称为电磁场数值计算，或者计算电磁学，在电子工程尤其是微波与天线工程中有重要地位。现有的电磁场数值方法包括有限元法(Finite Element Method, FEM)，矩量法(Mehtod of Moments, MoM)，时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)。在计算的精度与速度方面已经取得很多进展。可以准确计算普通天线或者微波器件的电磁场。
电磁场根据随时间变化的情况不同可以分为:
# 静电场/静磁场(又称为恒稳电场/磁场)：电场/磁场不随时间变化，但在不同的空间位置可以有不同的值。
# 时谐电磁场(time-harmonic electromagnetic fields)：电磁场随时间的变化是正弦函数，但在不同的空间位置可以有不同的幅度和相位，通常可以用复数phaser来表示。
# 时变电磁场：在空间某点的电磁场随时间的变化是普通的时间函数，如果变换到频域，其频谱包含各种频率分量。
静电场/静磁场问题可以简化为拉普拉斯方程(Laplace)或者泊松方程(Poisson)，时谐电磁场问题可以简化为亥姆霍兹方程(Helmholtz)。在这些简化之下，比直接求解麦克斯韦方程要容易。
在电子工程中，静电场/静磁场主要用于计算电容和电感。时谐电磁场主要用于计算天线和微波器件的参数，或者雷达目标的散射截面。
Category:电动力学
Category:电磁学
ja:電磁場
1932年
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大事记
- 5月5日 － 中國與日本簽署《淞滬停戰協定》。
- 5月21日 － 美国人阿半莉亚·埃尔哈特以13小时15分从纽芬兰飞抵冰岛，成为单人飞越大西洋的第一位妇女。由于发动机出现故障未能到达预定目的地巴黎。
- 7月18日 － 日本出兵攻打中國熱河、察哈爾，長城戰役爆發。
- 7月28日 － 美國聯邦軍隊武裝驅散在華盛頓哥倫比亞特區的第一次世界大戰退伍軍人請願者，稱爲酬恤金進軍事件。
出生
- 9月30日 - 石原慎太郎，日本小说家、现任东京都知事。
- 12月4日 - 卢泰愚，韩国前总统
逝世
- 5月16日－－犬养毅，日本首相，在东京被暗杀。
- 6月2日－－約翰·華特·古格里，卓越的蘇格蘭地質學家。
- 12月19日——尹奉吉，朝鮮獨立運動家，在日本被鎗決（1908年6月21日出生）
诺贝尔奖
- 物理：
- 化学：
- 生理和医学：
- 文学：
- 和平：
（第5届，1933年颁发）
- 奥斯卡最佳影片奖——《大饭店》（Grand Hotel）
- 奥斯卡最佳导演奖——弗兰克·鲍才奇（Frank Borzage） 《坏女郎》
- 奥斯卡最佳男主角奖——华莱士·皮莱（Wallace Beery） 《舐犊情深》
- 奥斯卡最佳女主角奖——海伦·海丝（Helen Hayes） 《断肠花》
- 奥斯卡最佳男配角奖——未设此项奖
- 奥斯卡最佳女配角奖——未设此项奖
（其他奖项参见奥斯卡金像奖获奖名单）
Category:1932年
ja:1932年
ko:1932년
nb:1932
simple:1932
th:พ.ศ. 2475
卡文迪许实验室
卡文迪许实验室，也就是英国剑桥大学的物理系，研究领域包括天体物理学、粒子物理学、固体物理学、生物物理学、高能物理学。由著名的英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦于1871年创建，1874年建成，以英国物理学家和化学家亨利·卡文迪许(Henry Cavendish)的名字命名。当时的剑桥大学校长威廉·卡文迪什(William Cavendish)私人捐款帮助了实验室的筹建。
卡文迪许实验室是近代科学史上第一个社会化和专业化的科学实验室。它的建立标志着实验室已不再局限于科学家私家住宅中的地下室和阁楼。
历任实验室主任（卡文迪许教授）：
- 1871年 - 1879年：詹姆斯·克拉克·麦克斯韦
- 1879年 - 1884年：瑞利(James William Rayleigh,1842-1919)
- 1884年 - 1919年：约瑟夫·汤姆生
- 1919年 - 1937年：欧内斯特·卢瑟福
- 1938年 - 1953年：威廉·劳伦斯·布拉格
- 1954年 - 1971年：莫特(Nevill Mott,1905-1996)
- 1971年 - 1982年：派帕德(A.Brian Pippard，1920- )
- 1983年 - 1995年：萨姆·爱德华(Sam Edwards)
- 1995年 - 今：里查德·弗伦德(Richard H.Friend，1953- )
重要的研究成果
- 1897年，约瑟夫·汤姆生研究阴极射线时发现电子。
- 1935年，詹姆斯·查德威克发现中子。
- 1937年，乔治·佩杰特·汤姆生进行电子衍射实验，证明波粒二象性。
- 1962年，詹姆斯·沃森、佛朗西斯·克里克、维尔金斯发现脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构。
- 1974年，乔丝琳·贝尔及其导师安东尼·休伊什发现脉冲星。
实验室建立以来，已有8名研究人员获得诺贝尔奖。
外部链接
- [http://www.phy.cam.ac.uk/ 卡文迪许实验室网站]
- [http://www.ihep.ac.cn/kejiyuandi/qianyan/Cavendish/cavendish-index.htm 中国科学院高能物理研究所网站关于卡文迪许实验室的介绍]
Category:实验室
ja:キャヴェンディッシュ研究所
中子
中子是一种电中性的粒子，具有与质子大约相同的质量。中子属于重子类，由两个底夸克和一个顶夸克构成。 绝大多数的原子核都由中子和质子组成（仅有一种氢原子的同位素例外，它由一个质子构成）。在原子核外，中子性质不稳定，半衰期为15分钟。中子衰变时释放一个电子和一个反中微子而成为质子。同样的衰变过程在一些原子核中也存在。原子核中的中子和质子可以通过吸收和释放π介子互相转换。中子是由剑桥大学卡文迪许实验室的英国物理学家查德威克于1932年发现的。
中子和其它常見的次原子粒子最大的分別在於本身不帶電荷。但其實只是因為底夸克和頂夸克的電荷互相抵消。 這分別使得它在較後期才被發現，令它穿透性強，無法直接進行觀察，也令它在核轉變中成為非常重要的媒介物。
雖然组成物质的原子在正常情況下不帶電荷，但原子比中子大一萬倍，是由帶負電的電子圍繞帶正電的原子核運行而形成的複雜系統。帶電粒子（如質子，電子，或α粒子）和電磁波(如伽瑪射線) 都會在穿透物質時消耗能量，形式是將所穿透物質離子化。帶電粒子會因此而慢下來，電磁波则會被所穿透物質吸收。中子的情況截然不同，它只會在與原子核近矩離接觸時受強作用力或弱作用力影嚮：結果一個自由中子在與原子核直接碰撞前不受任何外力影嚮。因為原子核太小，碰撞機會極少，因此自由中子會在一段極長的矩離保持不變。
In the case of a collision of the elastic type, the ordinary laws of momentum apply as they do in the elastic collision of billiard balls. If the nucleus that is struck is heavy, it acquires relatively little speed, but if it is a proton, which is approximately equal in mass to the neutron, it is projected forward with a large fraction of the original speed of the neutron, which is itself correspondingly slowed. Secondary projectiles resulting from these collisions may be detected, for they are charged and produce ionization.
The uncharged nature of the neutron makes it not only difficult to detect but difficult to control. Charged particles can be accelerated, decelerated, or deflected by electric or magnetic fields which have about no effect on neutrons (there is a small effect of a magnetic field on the free neutron because of its magnetic moment). Furthermore, free neutrons (neutron radiation) can be obtained only from nuclear disintegrations; there is no natural supply. The only means we have of controlling free neutrons is to put nuclei in their way so that they will be slowed and deflected or absorbed by collisions. These effects are of great practical importance in nuclear reactors and nuclear weapons. Free neutron beams are obtained from neutron sources by neutron transport.
發現
In 1930 Walther Bothe and H. Becker in Germany found that if the very energetic natural alpha particles from polonium fell on certain of the light elements, specifically beryllium, boron, or lithium, an unusually penetrating radiation was produced. At first this radiation was thought to be gamma radiation although it was more penetrating than any gamma rays known, and the details of experimental results were very difficult to interpret on this basis. The next important contribution was reported in 1932 by Irène Joliot-Curie and Frédéric Joliot in Paris. They showed that if this unknown radiation fell on paraffin or any other hydrogen-containing compound it ejected protons of very high energy. This was not in itself inconsistent with the assumed gamma ray nature of the new radiation, but detailed quantitative analysis of the data became increasingly difficult to reconcile with such an hypothesis. Finally (later in 1932) the physicist James Chadwick in England performed a series of experiments showing that the gamma ray hypothesis was untenable. He suggested that in fact the new radiation consisted of uncharged particles of approximately the mass of the proton, and he performed a series of experiments verifying his suggestion. Such uncharged particles were eventually called neutrons, apparently from the Latin root for neutral and the Greek ending -on (by imitation of electron and proton).
現今發展
The existence of stable clusters of four neutrons, or tetraneutrons, has been hypothesised by a team led by Francisco-Miguel Marqués at the CNRS Laboratory for Nuclear Physics based on observations of the disintegration of beryllium-14 nuclei. This is particularly interesting, because current theory suggests that these clusters should not be stable, and therefore not exist.
請參閱
- 合成粒子
- 粒子列表
- 核子
Category:重子
ja:中性子
ko:중성자
th:นิวตรอน
1935年
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大事记
- 10月3日--意大利入侵埃塞俄比亚，埃塞俄比亚抗击意大利的卫国战争开始。
- 12月9日--一二九运动爆发。
出生
- 1月8日——埃尔维斯·普莱斯利，“猫王”，美国摇滚乐歌手（1977年逝世)。
- 4月25日——李敖，中国台湾学者。
- 9月1日——小澤征爾，日本指揮家
- 10月12日——帕瓦罗蒂，意大利男高音。
- 12月1日――伍迪·艾伦，美国影星
逝世
- 5月19日——托马斯·爱德华·劳伦斯，电影《阿拉伯的劳伦斯》中的原型
- 9月19日——齐奥尔科夫斯基，星际航行理论的先驱，苏联科学家
- 10月2日——喬治·傑生，丹麥銀器藝術家
诺贝尔奖
- 物理：查德威克（英国），发现中子。
- 化学：Frédéric Joliot, Irene Joliot-Curie
- 生理和医学：Hans Spemann
- 文学：未颁奖
- 和平：卡尔·冯·奥西茨基(德国)，政治记者和政论家，反法西斯主义者。
（第8届，1936年颁发）
- 奥斯卡最佳影片奖——《叛舰喋血记》（Mutiny on the Bounty）
- 奥斯卡最佳导演奖——约翰·福特（John Ford） 《告密者》
- 奥斯卡最佳男主角奖——维克多·麦克拉格伦（Victor McLaglen） 《告密者》
- 奥斯卡最佳女主角奖——蓓蒂·戴维丝（Bette Davis） 《危险人》
- 奥斯卡最佳男配角奖——未设此项奖
- 奥斯卡最佳女配角奖——未设此项奖
（其他奖项参见奥斯卡金像奖获奖名单）
Category:1935年
ja:1935年
ko:1935년
simple:1935
诺贝尔物理学奖
诺贝尔物理学奖，是诺贝尔奖的一个奖项，由瑞典皇家科学院从1901年开始负责颁发。每年于12月10日，即阿尔弗雷德·诺贝尔逝世周年纪念日，以隆重的仪式在斯德哥尔摩的音乐厅里颁发。诺贝尔物理学奖是为了表彰前一年中在物理学领域有最重要的发现或发明的人。
根据规定，下列人员有权推荐诺贝尔物理学奖获奖人选：
#皇家自然科学院的瑞典或外国院士
#诺贝尔物理委员会的委员
#曾被授与诺贝尔物理学奖金的科学家
#在乌普萨拉、隆德、奥斯陆、哥本哈根、赫尔辛基大学、卡罗琳医学院和皇家技术学院永久或临时任职的物理教授，以及在斯德哥尔摩大学有永久性职务的物理学教员
#根据使各国和它们的学术中心能够得到相宜名额分配的考虑，由皇家自然科学院选择至少六年大学或具有同等水平的学院，担任同类职务的人员；
#自然科学院认为可能合乎邀请目的的其他科学家。
- 1901年
- 伦琴（德国）
- 发现X射线
- 1902年
- 洛伦兹（荷兰）
- 关于磁场对辐射现象影响的研究
- 1903年
- 贝克勒尔（法国）
- 发现天然放射性
- 皮埃尔·居里（法国）、玛丽·居里（波兰裔法国人）
- 发现并研究放射性元素钋和镭
- 1904年
- 瑞利（英国）
- 气体密度的研究和发现氩
- 1905年
- 伦纳德（德国）
- 关于阴极射线的研究
- 1906年
- 汤姆森（英国）
- 对气体放电理论和实验研究作出重要贡献并发现电子
- 1907年
- 迈克尔逊（美国）
- 发明光学干涉仪并使用其进行光谱学和基本度量学研究
- 1908年
- 李普曼（法国）
- 发明彩色照相干涉法（即李普曼干涉定律）
- 1909年
- 马克尼（意大利）、布劳恩（德国）
- 发明和改进无线电报
- 理查森（英国）
- 从事热离子现象的研究，特别是发现理查森定律
- 1910年
- 范德瓦尔斯（荷兰）
- 关于气态和液态方程的研究
- 1911年
- 维恩（德国）
- 发现热辐射定律
- 1912年
- 达伦（瑞典）
- 发明可用于同燃点航标、浮标气体蓄电池联合使用的自动调节装置
- 1913年
- 昂内斯（荷兰）
- 关于低温下物体性质的研究和制成液态氦
- 1914年
- 劳厄（德国）
- 发现晶体中的X射线衍射现象
- 1915年
- W·H·布拉格、W·L·布拉格（英国）
- 用X射线对晶体结构的研究
- 1916年
- 未颁奖
- 1917年
- 巴克拉（英国）
- 发现元素的次级X辐射特性
- 1918年
- 普朗克（德国）
- 对确立量子论作出巨大贡献
- 1919年
- 斯塔克（德国）
- 发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下光谱线的分裂现象
- 1920年
- 纪尧姆（瑞士）
- 发现镍钢合金的反常现象及其在精密物理学中的重要性
- 1921年
- 爱因斯坦（德国）
- 他对数学物理学的成就，特别是光电效应定律的发现
- 1922年
- 玻尔（丹麦）
- 关于原子结构以及原子辐射的研究
- 1923年
- 密立根（美国）
- 关于基本电荷的研究以及验证光电效应
- 1924年
- 西格巴恩（瑞典）
- 发现X射线中的光谱线
- 1925年
- 弗兰克、赫兹（德国）
- 发现原子和电子的碰撞规律
- 1926年
- 佩兰（法国）
- 研究物质不连续结构和发现沉积平衡
- 1927年
- 康普顿（美国）
- 发现康普顿效应
- 威尔逊（英国）
- 发明了云雾室，能显示出电子穿过空气的径迹
- 1928年
- 理查森（英国）
- 研究热离子现象，并提出理查森定律
- 1929年
- 路易-维克多·德·布罗伊（法国）
- 发现电子的波动性
- 1930年
- 拉曼（印度）
- 研究光散射并发现拉曼效应
- 1931年
- 未颁奖
- 1932年
- 海森堡（德国）
- 在量子力学方面的贡献
- 1933年
- 薛定谔（奥地利）
- 创立波动力学理论
- 狄拉克（英国）
- 提出狄拉克方程和空穴理论
- 1934年
- 未颁奖
- 1935年
- 查德威克（英国）
- 发现中子
- 1936年
- 赫斯（奥地利）
- 发现宇宙射线
- 安德森（美国）
- 发现正电子
- 1937年
- 戴维森（美国）、汤姆森（英国）
- 发现晶体对电子的衍射现象
- 1938年
- 费米（意大利）
- 发现由中子照射产生的新放射性元素并用慢中子实现核反应
- 1939年
- 劳伦斯（美国）
- 发明回旋加速器，并获得人工放射性元素
- 1940年
- 未颁奖
- 1941年
- 未颁奖
- 1942年
- 未颁奖
- 1943年
- 斯特恩（美国）
- 开发分子束方法和测量质子磁矩
- 1944年
- 拉比（美国）
- 发明核磁共振法
- 1945年
- 泡利（奥地利）
- 发现泡利不相容原理
- 1946年
- 布里奇曼（美国）
- 发明获得强高压的装置，并在高压物理学领域作出发现
- 1947年
- 阿普尔顿（英国）
- 高层大气物理性质的研究，发现阿普顿层（电离层）
- 1948年
- 布莱克特（英国）
- 改进威尔逊云雾室方法和由此在核物理和宇宙射线领域的发现
- 1949年
- 汤川秀树（日本）
- 提出核子的介子理论并预言介子的存在
- 1950年
- 塞索·法兰克·鲍威尔（英国）
- 发展研究核过程的照相方法，并发现π介子
- 1951年
- 考克罗夫特（英国）、沃尔顿（爱尔兰）
- 用人工加速粒子轰击原子产生原子核嬗变
- 1952年
- 布洛赫、珀塞尔（美国）
- 从事物质核磁共振现象的研究并创立原子核磁力测量法
- 1953年
- 泽尔尼克（荷兰）
- 发明相衬显微镜
- 1954年
- 玻恩（英国）
- 在量子力学和波函数的统计解释及研究方面作出贡献
- 博特（德国）
- 发明了符合计数法，用以研究原子核反应和γ射线
- 1955年
- 拉姆（美国）
- 发明了微波技术，进而研究氢原子的精细结构
- 库什（美国）
- 用射频束技术精确地测定出电子磁矩，创新了核理论
- 1956年
- 布拉顿、巴丁、肖克利（美国）
- 发明晶体管及对晶体管效应的研究
- 1957年
- 李政道、杨振宁（中国）
- 发现弱相互作用下宇称不守衡，从而导致有关基本粒子的重大发现
- 1958年
- 切伦科夫、塔姆、弗兰克（苏联）
- 发现并解释切伦科夫效应
- 1959年
- 塞格雷、张伯伦（美国）
- 发现反质子
- 1960年
- 格拉塞（美国）
- 发现气泡室，取代了威尔逊的云雾室
- 1961年
- 霍夫斯塔特（美国）
- 关于电子对原子核散射的先驱性研究,并由此发现原子核的结构
- 穆斯保尔（德国）
- 从事γ射线的共振吸收现象研究并发现了穆斯保尔效应
- 1962年
- 朗道（苏联）
- 关于凝聚态物质，特别是液氦的开创性理论
- 1963年
- 维格纳（美国）
- 发现基本粒子的对称性及支配质子与中子相互作用的原理
- 梅耶夫人（美国人）、延森（德国）
- 发现原子核的壳层结构
- 1964年
- 汤斯（美国）
- 在量子电子学领域的基础研究成果，为微波激射器、激光器的发明奠定理论基础
- 巴索夫、普罗霍罗夫（苏联）
- 发明微波激射器
- 1965年
- 朝永振一郎（日本）、施温格、费曼（美国）
- 在量子电动力学方面取得对粒子物理学产生深远影响的研究成果
- 1966年
- 卡斯特勒（法国）
- 发明并发展用于研究原子内光、磁共振的双共振方法
- 1967年
- 贝蒂（美国）
- 核反应理论方面的贡献，特别是关于恒星能源的发现
- 1968年
- 阿尔瓦雷斯（美国）
- 发展氢气泡室技术和数据分析，发现大量共振态
- 1969年
- 盖尔曼（美国）
- 对基本粒子的分类及其相互作用的发现
- 1970年
- 阿尔文（瑞典）
- 磁流体动力学的基础研究和发现，及其在等离子物理富有成果的应用
- 内尔（法国）
- 关于反磁铁性和铁磁性的基础研究和发现
- 1971年
- 加博尔（英国）
- 发明并发展全息照相法
- 1972年
- 巴丁、库柏、施里弗（美国）
- 创立BCS超导微观理论
- 1973年
- 江崎玲于奈（日本）
- 发现半导体隧道效应
- 贾埃弗（美国）
- 发现超导体隧道效应
- 约瑟夫森（英国）
- 提出并发现通过隧道势垒的超电流的性质，即约瑟夫森效应
- 1974年
- 赖尔（英国）
- 发明应用合成孔径射电天文望远镜进行射电天体物理学的开创性研究
- 赫威斯（英国）
- 发现脉冲星
- 1975年
- A·N·玻尔、莫特尔森（丹麦）、雷恩沃特（美国）
- 发现原子核中集体运动和粒子运动之间的联系，并且根据这种联系提出核结构理论
- 1976年
- 丁肇中、里希特（美国）
- 各自独立发现新的J/ψ基本粒子
- 1977年
- 安德森、范弗莱克（美国）、莫特（英国）
- 对磁性和无序体系电子结构的基础性研究
- 1978年
- 卡皮察（苏联）
- 低温物理领域的基本发明和发现
- 彭齐亚斯、R·W·威尔逊（美国）
- 发现宇宙微波背景辐射
- 1979年
- 格拉肖、温伯格（美国）、萨拉姆（巴基斯坦）
- 关于基本粒子间弱相互作用和电磁作用的统一理论的贡献，并预言弱中性流的存在
- 1980年
- 克罗宁、菲奇（美国）
- 发现电荷共轭宇称不守恒
- 1981年
- 西格巴恩（瑞典）
- 开发高分辨率测量仪器以及对光电子和轻元素的定量分析
- 布洛姆伯根（美国）
- 非线性光学和激光光谱学的开创性工作
- 肖洛（美国）
- 发明高分辨率的激光光谱仪
- 1982年
- K·G·威尔逊（美国）
- 提出重整群理论，阐明相变临界现象
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