“科学” 分类下的文章

一些有趣的研究进展

by zqyin on 三月 2, 2011

最近有人利用已有的数据研究了在宇宙诞生早期是否存在多个宇宙泡(bubble)碰撞 (…)

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南方六月洪灾

by Matrix on 七月 4, 2010

6月13日至29日,中国南方出现持续强降雨过程,引发严重的洪灾。截至7月1日 16时,此次暴雨洪涝灾害过程已造成浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州、云南11省4404万人受
灾,死亡266人(NASA的报告称是
至少死亡379),失踪199人…via

Heavy Rain in Southern China

 

Color bar for Heavy Rain in Southern China


上图是NASA Goddard Space Flight Center利用Tropical Rainfall Measuring Mission卫星测量的从6月15日到21日的降雨量数据

 

广西梧州遭遇严重内涝 市民游水逃生

广西梧州市民游水逃生 via

 

  更新:
7月也发洪水了

世界第一台激光器重新点亮

by Yan on 五月 29, 2010

这个 5 月份,整个科学界都在纪念激光发明 50 周年,各种纪念活动层出不穷。

5 月 17 日,在温哥华的西蒙菲沙大学,50 年前梅曼在加州马里布的休斯实验室制作的世界第一台激光器,被重新点亮

那是一台脉冲的红宝石激光器,从视频里看,光束质量实在不算好,呵呵,我在投影屏幕上只看到一个巨大的红色光斑。

1999 年,梅曼迁居温哥华,把这台激光器带了过去。梅曼 2007 年去世,现在这台激光器平时存放在温哥华某家银行的保险箱里。将来如果能被放到某个博物馆里,供世人参观,该多好啊。

我比较诧异,这难道真的是梅曼当时做的第一台激光器么?休斯实验室居然允许梅曼把它带出来,为个人所有。

cross-posted from 激光衍

物理学家观测到布朗运动的瞬时速度

by zqyin on 五月 24, 2010

最近,来自德州奥斯丁大学的物理学家首次对布朗运动的微米小球的速度进行了测量,相关结果发表在《Science Express》上(是《Science》杂志的网络版,只有编辑认为的最重要的稿件才会在这上面预先发表)。在实验中,他们首先获得了一个非常稳定的光镊系统,用于束缚3微米半径的小球。为了把小球抛到空中,他们还特别设计了一套超声波发生器,产生足够的冲力来克服表面张力。在空气中,这个系统非常稳定,小球能够在光镊中维持两天以上。为了测量小球的速度,他们用了另外一束激光照射小球,通过测量反射光可以获得小球的位置。这套测量系统的位置精度是0.1纳米,测量所需的时间小于1微秒。正是在如此高精度的测量系统帮助下,作者才能对小球的位置进行实时测量,从而得到其运动的速度。

我们知道,小球在空气中是被大量的分子碰撞的。因此在平衡态下,其运动就是一个典型的布朗运动。但是由于小球的质量比空气分子大得多,要完全改变小球的初始运动速度与方向,需要一个特征时间tau。如果我们的测量仪器能够在远远小于这个特征时间的尺度内完成对小球速度与位置的测量,那么我们就可以完成对小球速度的实时测量。对于实验所用的这个系统来说,特征时间tau大概在几十到几百微秒的量级,因此作者就完成对布朗运动速度的测量这一爱因斯坦看来几乎不可能的任务。接下来,作者们希望能在加入反馈冷却系统来冷却小球,使之逼近量子基态。如果真的能够实现,那么将会有更多好玩的事情出现。我期待着看到他们的新结果。

激光发明五十周年

by Yan on 四月 13, 2010

1960 年 5 月 16 日,加州马里布,休斯实验室,世界上第一台激光器(Laser)在此诞生。梅曼(1927~2007)在一块指尖大小的红宝石晶体的两个平行面上镀银,把它插入一支螺旋形的闪光灯中间,然后把它们一起放在一个铝制的圆筒腔里,得到了红色的脉冲相干光输出。同一天,在巴黎,为缓解东西方的紧张局势举行的美苏英法四国首脑会议,草草以失败收场。原因是艾森豪威尔拒绝赫鲁晓夫就月初发生的间谍侦察机事件做出道歉的要求,让冷战时期的美苏关系降至最低点。

这两个事件除了在同一天发生,还真有那么一些联系。首先,二战以及战后美苏间的对抗,让两国政府增加了对科学研究的投入,这加速了激光的发明。另外,1964 年因发明激光而获得诺贝尔奖的汤斯,在二战期间参与过雷达导航轰炸系统的研究。当时,军方让他做短波长(1~1/4 厘米)的雷达,以获得更好的方向性,机载的天线也能小一点。他完成了,但是因为大气中水汽在这个波段的吸收,这个波段的雷达并不实用。不过,这段工作经验让他于战后发明激微波(Maser)变得顺理成章,他的团队制作成功的第一台激微波就在这个波段。

1953 年发明的激微波和激光的原理相同,只是一个在微波波段,一个在可见光/红外波段。所以,1958 年,汤斯和肖洛提出激光时,把它称为光学激微波(optical maser)。但是,由激光历史上另一个著名人物,古尔德,提出的缩写 LASER 最终流行起来。

所以说,激光和互联网一样是从军事目的的研究中发展起来,这也许是它的原罪。大众提到激光,首先想到的是激光武器,科幻小说中的死光枪。