《物理世界》评出08物理学界月度大事
2008年,大型强子对撞机开始运转之后不久出现故障,暗物质探索方面取得了显著进展,物理学家距离造出实用的量子计算机又近了一步,也出现了一些很棒的能从人的活动中获取能量的发明。美国新当选总统奥巴马提名的新任内阁成员中,科学家占了一定比例,这可能预示了美国政府对环境看法的改变。以下为著名的《物理世界》(Physicsworld)杂志评出的2008年物理学月度事件。

一月:超材料试身手

不满足于只制造"视觉隐身衣",一些物理学家将注意力转到了设计能够让声音平稳地流过物体的特殊超材料。在1月份,2个独立的研究小组披露了他们的研究计划--"听觉隐身衣"。晚些时候其他研究人员发现具有钻通的孔的材料比实心样品能更好地阻塞声音,另外一个研究小组则展示了一种能够让海中油井免于巨浪影响的超材料装置。

二月:从人的运动中获取能量

2个非常独特的装置能够从人的运动中获取能量,英属哥伦比亚西蒙弗雷泽大学Max Donelan和同事介绍了他们发明的发电装置--膝行拉条(knee brace),他们表示这一装置功率只有5瓦特。同时美国佐治亚理工学院王中林小组展示了一种织物,如果用于长途旅行者的裤子中的话,能够产生足够的电力来为手机充电。2008年晚些时候,王中林改进了设计,因为原先的织物很快就会穿破。

三月:铁基超导"兴风作浪"

新型高温铁基超导体的发现给低迷的高温超导体领域注射了一针强心剂。5月份在美国新奥尔良举行的的美国物理协会(APS)会议上每个人都在谈论这一砷化铁材料,尤其是东京工业大学的Hideo Hosono和同事所做的开创性工作。在今年,大批论文报告了发现类似超导材料的消息,而理论学家试图理解高温超导如何在含有像铁这种强磁性材料的复合物中存在。最大的问题是这一发现是否能够带来对高温超导材料更全面的理解,还是说只是把水搅得更浑?

四月:英国基金机构被批评

4月一个审查委员会对英国科学与技术设施委员会(STFC)提出2项指责:薄弱领导力和可悲的决策制定。2007年晚期STFC8千万英镑财政缺口曝光,一些英国物理学家担心会失去研究经费甚至是自己的工作。6月份,政府宣布不会补足8千万英镑缺口,并表示从一开始就没有允诺过这笔钱,STFC期望得到比应得的更多的资金,而现在责任再一次推给了STFC。

五月:顶级物理学家转移阵地

剑桥大学是STFC问题的一个受害者,学校的宇宙学家Neil Turok去了加拿大。4月份 Turok被命名为加拿大PI主管,他暗示说STFC问题是他接受新职务的原因之一。2008年晚些时候,Turok说服他在剑桥的同事霍金接受了加拿大PI的一份兼职工作。

六月:大型强子对撞机震惊世界

LHC的运行一度充满争议,有人提起诉讼企图阻止LHC运转,很多媒体宣称LHC可能会制造出小型黑洞或"奇异粒子"从而吞噬地球。6月份,欧洲粒子物理研究所(CERN)决定做出回应,发布了一篇报告,说明这种末日景象不会发生。不过有人还是不死心,提出在对撞机强磁体的作用下,一些用来冷却LHC的液氦可能会形成爆炸性的玻色新星(Bosenova),这是另一种非常不可能发生的情况。

七月:石墨烯研究蓬勃发展

石墨烯是仅仅一个原子厚的石墨层,2008年这方面的进展使得对它的所有质疑都不复存在。6月份研究人员证实石墨烯确实是"世界上最强的材料"。今年早期,物理学家确认这一材料也是非常好的热和电导体,这使得石墨烯成为将来用于小型电子电路的理想材料。2008年的报告揭示了一些其它值得关注的发现,包括石墨烯的高透明性,这使得它能用于LCD。石墨烯也能提升电子显微镜的解析度。

八月:量子计算机研究缓慢前进

2009年我们恐怕还不太可能用上量子计算机,不过物理学家在2008年取得了几个重要的进展。8月份,一个国际研究小组演示了第一个"量子中继器",这是一个传递量子信息所需要的装置。6月份,曾有另一个研究小组首次在固体中实现了多粒子纠缠态,这个成就能够帮助物理学家制造出实用的量子计算机装置。此外,研究人员在一片硅芯片上成功地制造出了第一个小型"量子门电路"。

九月:LHC开始运转后遇故障停工

9月10日LHC毫不费力地开始运转,不过这台大型强子对撞机不久就出现了故障,9天后LHC遇到电子故障,造成数吨液氦泄露,损坏了约30台超导磁体。维修工作正在进行,2009年夏天有望重新开始运转。

十月:粒子物理学家获诺贝尔奖

9月LHC停止运行之后粒子物理学家在10月得到了一些好消息,3名粒子物理学家获得诺贝尔物理学奖。一半奖金给予了芝加哥大学的Yoichiro Nambu,表彰他"发现了亚原子物理的对称自发性破缺机制"。另一半奖金被日本高能加速器研究机构(KEK)实验室Makoto Kobayashi和京都大学汤川理论物理研究所的Toshihide Maskawa分享,表彰他们"发现破缺对称的起源并因此预测出自然界中至少三种夸克家族的存在。"

不过奖项的授予存在一些争议,有些人指出意大利物理学家Nicola Cabibbo的工作有助于Kobayashi和Maskawa的研究,也应该分享奖项。

十一月:暗物质研究突破呼之欲出

暗物质据信在宇宙能量中占据23%份额,11月PAMELA磁谱仪探测器相关组织发布了数据,表明地球大气之上的宇宙射线中含有超量的高能正电子,这种现象"可能是第一个表明暗物质粒子溃灭的间接证据。" 这份数据发布历经几个月的周折,最初曾有一些"物理狗仔队"在一次讲座中拍摄了PAMELA获得的数据。几周之后,另一组美国南极长周期气球项目(ATIC)科学家报告了超量高能宇宙射线电子流现象。这两种超量现象都有可能是弱相互作用重粒子(WIMPs)溃灭的结果,WIMPs被认为是暗物质的主要候选人。同样在11月,美国一组理论学家表示PAMELA和ATIC的结果可以用作用在WIMPs的"一种新力"来解释。不要着急,2009年将会是暗物质研究的闪耀之年。

(科学网相关报道--中外科学家发现暗物质粒子湮灭可能证据)

十二月:奥巴马任命物理学家为政府官员

新当选总统奥巴马的表现让许多物理学家和环境保护主义者感到高兴,他任命诺贝尔奖得主朱棣文为能源部部长。朱棣文曾因在用激光冷却捕获原子方面的贡献赢得了诺贝尔奖,并且坚定地认为人类行为改变了气候。朱棣文肯定会发展不产生大规模温室气体的能源。奥巴马也任命了物理学家John Holdren做总统科学顾问。Holdren是环境政策教授,也是哈佛大学肯尼迪政治学院科学和技术规划及国家政策主管,他同时也是林洞研究中心(Woods Hole Research Center)主管。这两项任命都表明奥巴马想要关注科学,尤其是与气候变化和其他环境问题。奥巴马表示:"科学从没有像今天这样,成为了我们星球存在和国家安全和繁荣的关键。"

(消息来源:科学网2008年12月31日)

返回“各地新闻”