物理学前沿突破:解锁宇宙与微观世界的新密码

凝天看看生活 2025-03-22 02:17:49

简介:介绍物理学多领域前沿进展,包括太空合声发现及新机制、原子核物理新成果、光变超固体突破、二维金属材料制备,展现科研突破与应用前景。

物理学前沿的探索始终是人类认知宇宙与微观世界的关键路径,众多科研团队在各自领域不断取得令人瞩目的突破。

在空间物理学领域,2025年北京航空航天大学曹晋滨院士团队开展了一项极具开创性的研究。在距离地球16万公里的遥远空间,他们首次捕捉到“太空合声”。长期以来,太空合声波的产生机制被传统理论所束缚,而该团队通过深入研究,发现了全新的合声波产生机制——非线性波粒相互作用 ,彻底改写了全球科学界在太空合声波研究领域延续70多年的传统认知,为人类进一步理解太空电磁环境提供了崭新的视角。

原子核物理学的研究也在不断深入。西安交通大学任雪光教授团队联合其他合作者,建立起一套独特的实验方案,将电子碰撞和强场飞秒激光电离相结合。在对生物分子二聚体的研究中,他们成功在实验上揭示了分子间双重库仑衰变机制。这一成果意义重大,为解析生物辐射损伤效应提供了全新的物理机制,有助于人们更深入地了解辐射对生物体产生影响的内在原理,在医学、航天等多个与辐射防护相关的领域具有潜在应用价值。

与此同时,西安交通大学栗建兴教授团队与兰州大学牛一斐教授团队携手合作,在理论研究上取得进展。他们发展了一种角动量分辨的非弹性散射理论,并基于此提出了基于电子探针调控原子核巨多极共振的新方案。该方案为传统核结构研究提供了新的思路,有望推动核物理领域在基础理论和实际应用方面取得新的突破,例如在核能利用、核医学成像等方面或许能带来新的变革。

量子物理学领域同样有惊人发现。意大利国家研究委员会的科研团队实现了一项重大突破,他们首次把光变成了新型物质状态——超固体。在实验过程中,借助激光器和半导体,让光与材料相互作用形成“极化激元”混合粒子,从而成功得到超固体。这一成果突破了量子物质研究的边界,而且无需低温条件,大大拓展了超固体材料的研究和应用范围,为量子材料科学的发展开辟了新方向。

材料物理学方面,2025年3月13日,中国科学院物理研究所张广宇研究员团队传来喜讯。他们成功研制出厚度仅为头发丝直径二十万分之一的单原子层金属材料,并且实现了大面积二维金属材料的制备,相关成果发表于《自然》杂志。这种材料具有独特的物理性质,可用于制造超微型低功耗晶体管和高频器件等,在未来的电子设备小型化、高性能化进程中展现出广泛的应用前景,有望推动电子信息产业迈向新的台阶。

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