物理

科学物理

分离的时间晶体可在长距离内实现同步振荡

多顿工业大学的物理学家发现了一种现象:相距甚远的时间晶体能够自动同步到相同的频率并协调振荡。该研究表明,通过自旋极化电子在砷化镓半导体内的运动,距离达40微米的多个时间晶体可以实现长程耦合。这一距离超过了单个振荡器的特征尺度1000多倍。

科学物理

大型强子对撞机排除量子黑洞新的存在范围

加州大学圣塔芭芭拉分校的物理学家利用欧洲核子研究组织大型强子对撞机的数据开展了新一轮搜索,旨在寻找微观量子黑洞的证据。研究人员分析了2016年至2018年间紧凑μ子线圈实验探测器收集的数据,未发现量子黑洞存在的直接证据。虽然搜索未获得正向发现,但研究成果显著地缩小了量子黑洞可能存在的理论空间。

科学物理

太阳系早期优先选择高温物质而非冰冷尘埃

耶鲁大学研究团队通过分析古老的铁陨石,发现太阳系最早的固体天体形成过程具有高度的选择性。这些早期行星体主要由高温形成的球粒组成,占比达83%-92%,而仅有8%-17%为基质物质,富含水冰的冷尘埃则被排斥在外。该发现首次将这一行星构建的选择机制追溯到太阳系形成的最初100万年内,远早于此前确立的200-400万年时间…

科学物理

科学家首次直接观察声音的量子跳跃现象

斯坦福大学研究团队在量子物理领域取得突破性进展,首次直接观察到单个声子从一个能量态突然跳跃到另一个能量态的现象。这项由阿米尔·萨法维-纳伊尼领导的研究成果已发表在《科学》杂志2026年393卷第6817期。

科学物理

少见!十五的月亮十七圆

今年中秋节期间将出现罕见的"十五的月亮十七圆"现象。月亮最圆时刻将在9月27日凌晨0时49分出现,即农历八月十七凌晨。这意味着中秋节当晚(农历八月十五)的月面被照亮部分已超过98%,但真正的满月要到两天后才会到来。

科学物理

交通信号灯的工作原理

交通信号灯是现代城市路口管理的核心工具。典型的四向路口包含8个车辆移动和4个行人移动,其信号设计需要精心协调以保证交通安全和通行效率。黄灯时长遵循标准化规则,通常按照每10英里/小时(16公里/小时)限速配置1秒的时长。路口清空间隔一般约为1秒,但可根据限速和路口大小进行调整。

科学物理

黑洞无论大小都遵循同一喷流形成规律

国际天文学家团队的最新研究发现,无论是恒星质量黑洞还是超大质量黑洞,都在相同的临界条件下产生强大的物质喷流。 根据对潮汐瓦解事件的观测分析,当黑洞的进食速率下降至埃丁顿极限的约2%时,不同质量的黑洞都会触发喷流形成,这一阈值的通用性令人惊讶。 该发现已发表在《自然天文学》期刊上,由高级研究所的Andrew Mumme…

科学物理

黄石超级火山现代喷发将引发全球灾难

科学家通过详细情景分析模拟了黄石超级火山在当今时代喷发可能造成的后果。根据研究,该喷发可能导致7至13亿人过早死亡。喷发将引发从预警阶段的地震群、地面隆起,到喷发柱高达30至50公里的灾难性爆发,并在全球范围内产生连锁影响。

科学物理

重力可能并非薛定谔猫的"杀手"——深地实验推翻经典量子理论

意大利格兰萨索国家实验室研究团队在距地表1.4公里深的地下进行了一项为期62天的实验,旨在检验重力波动是否会破坏量子叠加态。研究人员使用咖啡杯大小的高纯锗晶体探测器(配有铜和铅防护层)搜索了理论预测中由时空涨落产生的极弱辐射信号。实验未发现任何预期的信号。

科学物理

爱因斯坦"幽灵般的远距离作用"在极端高能条件下获得验证

牛津大学物理学家与欧洲核子研究组织合作,在大型强子对撞机的ATLAS实验中检测到了Z玻色子对表现出量子纠缠的强有力证据。这些Z玻色子来自希格斯玻色子的衰变,存在时间极其短暂。该发现代表了迄今为止在最高能级条件下对量子纠缠的观测确认,证实了爱因斯坦所谓的"幽灵般的远距离作用"在大型强子对撞机产生的最暴力碰撞条件下依然存…

科学物理

科学家十年后开启密封信封:万有引力常数测量结果再陷谜团

美国国家标准与技术研究所(NIST)经过十年的精密实验,于2024年7月11日在科罗拉多州极光召开的年度精密电磁测量会议上公布了万有引力常数G的最新测量结果 。该研究团队测得G值为6.67387 × 10⁻¹¹ 米³/千克/秒² ,相比法国国际度量衡局2007年的测量结果低0.0235% 。尽管差异看似极小,但对于自…

科学物理

一电子宇宙假说:费曼与惠勒的物理学对话

理论物理学家约翰·惠勒在1940年春天与理查德·费曼的一通电话中提出了"一电子宇宙"假说。这一假说认为,所有电子和正电子实际上是同一个实体在时间中前后移动的不同表现。惠勒在电话中向费曼阐述了这个观点,指出"费曼,我知道为什么所有电子的电荷和质量都相同……因为它们其实是同一个电子"。

科学物理

数学台球的三种形式与周期轨迹研究

2024年的一篇文章介绍了数学台球领域的三种主要研究形式及其最新发现。内台球是指在凸形边界内的理想化台球运动,其中一个长期未解决的问题是所有三角形是否都允许周期轨迹。外台球则涉及点在几何形状外部的抽象运动,在椭圆形桌面上表现良好,但在某些形状上的轨迹可能发散到无穷。第三种是外长度台球,由宾州州立大学的Sergei T…

科学物理

研究发现"完美"系统反而脆弱:适度无序能增强网络稳定性

西北大学物理学家的最新研究颠覆了传统认知,表明复杂系统中的差异性或"无序"实际上能够提高网络稳定性,而非如人们普遍假设的那样削弱稳定性 。这项研究发表于2026年9月17日的《科学》杂志,题为《由无序促进的稳定性》 。

科学物理

物理学家批评科技亿万富翁追求永生是浪费时间

物理学家吉姆·阿尔-哈利利批评科技高管追求永生的努力毫无意义。他指出"我们在宇宙中存在的时间间隔是有限的",暗示即使有延寿手段,人生的有限性也是客观现实。这一评论针对技术高管布莱恩·约翰逊的做法——他曾尝试注射其17岁儿子的血浆以对抗衰老,但后来表示未见效果。

科学物理

科学家发现地球起源新证据 物质来源挑战传统理论

瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员通过分析来自陨石的十种同位素系统,得出了一项令人震惊的结论:地球的构成物质几乎完全来自内太阳系,来自木星外部的物质占地球总质量不足2%,甚至可能为零 。这一发现于2026年9月16日发表在《自然·天文学》杂志上,直接挑战了长期以来关于地球水等挥发性物质必须来自外太阳系的传统观点 。

科学物理

瑞士研究团队用"原子炮"测试爱因斯坦引力理论

苏黎世联邦理工学院与保罗谢勒研究所的研究人员开发了一种创新方法,能够产生受控的正电子素原子束,以对爱因斯坦的广义相对论进行前所未有的测试。这项技术突破使科学家首次能够检验引力是否按照爱因斯坦理论对第二代粒子作用的方式完全相同。研究人员利用高强度、超热正电子束来进行这一实验。

科学物理

超大质量黑洞喷流能量远超科学家预期

天文学家借助X射线天文卫星XRISM对类星体H1821+643进行观测,揭示了一项重要发现:超大质量黑洞喷发的风的能量比之前估计高约100倍。这一研究成果已发表在《自然·天文学》期刊上。

科学物理

爱因斯坦问题的几何形状揭示奇异光学物理

东京大学工业科学研究所研究团队利用Smith帽形创建了纳米光学结构,发现这种结构能使光形成异常的手性衍射图案。Smith帽形是2023年发现的首个能完全覆盖平面且不重复的单一铺砌形状。研究人员在硅氮化物薄膜上用电子束光刻制造了这种纳米级结构,当激光照射时产生了呈风车形的手性衍射图案,证明光学响应与底层结构的对称破缺直…

科学物理

澳大利亚维多利亚州现虹彩云奇观

澳大利亚维多利亚州周末天空出现虹彩云现象,在墨尔本郊区威弗利山和卡罗琳温泉被目击者拍摄记录。 虹彩云通常由卷云形成,卷云由冰晶组成,存在于对流层较高层。 澳大利亚气象局高级气象学家莎拉·斯卡利解释,光线围绕冰晶衍射产生彩虹外观,这种现象发生在新形成的云中,当冰晶大小相同时尤为明显。

科学物理

双范畴中的Yoneda引理

Yoneda引理作为范畴论的基本工具,其在双范畴框架中的表述引发了新的数学探讨。在这一更抽象的结构中,双范畴的0-胞代表范畴,但无法直接访问其对象。

科学物理

物理学家在宇宙基本问题上存在显著分歧

滑铁卢大学与周边研究所开展了有史以来规模最大的全球物理学家调查,结果揭示了学界在宇宙基本谜团上的惊人分歧。调查由 Niayesh Afshordi 和 Phil Harper 主导,已发表在《物理杂志》上。

科学物理

物理学家发现量子光中的隐藏"变球"效应

保罗谢弗研究所的国际研究团队首次在实验中证实了光学Magnus效应。研究人员发现,紧聚焦的激光与离子的最强相互作用位置出现微小的侧向偏移,这种现象类似于旋转乒乓球在空中弯曲的物理原理。研究使用单个钙离子作为微观探针进行实验,测得的侧向偏移量约为几百纳米。

科学物理

CERN发现原子核内胶子行为异常

欧洲核子研究组织(CERN)的ALICE实验利用大型强子对撞机进行了前所未有的高分辨率测量,首次多维度测量了非相干J/ψ光核产生过程。在最小空间尺度上,研究团队发现J/ψ产生率出现显著抑制,统计显著性约三个标准差。这一发现对传统的核阴影模型提出了挑战,与量子色动力学预测的胶子饱和现象相符。

科学物理

水星表面揭示出比预期更剧烈的火山历史

德国马克斯·普朗克太阳系研究所的科研团队发现,水星表面二氧化硅含量约为37%,远低于之前的预估。这一发现表明水星的火山岩源自地幔深层经历广泛高温熔融的区域,揭示了这颗行星比科学家此前认为的具有更加炽热的火山过去。研究主要作者Christian Renggli表示:"我们的发现表明水星上的火山岩形成于比以前认为的更深的…

科学物理

量子力学与相对论的碰撞:科学家首次测试两大理论的兼容性

由本-古里安大学物理学家罗恩·福尔曼领导的国际研究团队成功构建了一台新型干涉仪,首次能够测试量子力学与爱因斯坦重力理论是否存在矛盾 。

科学物理

物理学家发现时间本身存在微小基本不确定性

国际物理学家团队在最新研究中提出,某些量子坍缩模型暗示时间本身可能存在极微小的基本不确定性,这为时钟精度设定了终极物理限制。该研究由意大利罗马费米中心博士生尼古拉·博尔托洛蒂领导,论文已发表于《物理评论研究》2025年第7卷第4期。

科学物理

物理学家用数学论证《星际迷航》中皮卡德机动的科学性

巴西联邦ABC大学物理学家尼克拉斯·德·阿圭亚尔·阿尔维斯对《星际迷航:下一代》第一季剧集《战役》中的一个经典战术进行了物理学分析。这一被称为"皮卡德机动"的手法描述了星舰以曲速引擎加速至超光速后突然停止并开火,使对方在空间中同时观察到两个舰船影像位置,从而造成射击偏差。

科学物理

冈瓦纳超大陆新发现:火山活动引发生命大爆发

研究人员通过分析花岗岩样本中的放射性同位素,发现了此前未知的冈瓦纳大陆隐藏部分。这一发现将该大陆的面积扩大至约80%,达到超大陆的标准(75%以上),从而确认冈瓦纳确实是一个真正的超大陆。

科学物理

宇宙加速膨胀理论受质疑 暗能量存在遭新研究挑战

牛津大学和印度塔塔基础研究所的研究人员对1700多颗Ia型超新星的观测数据进行了重新分析。这项分析基于Pantheon+数据集,在应用最近提出的恒星年龄修正因素后,研究团队发现宇宙膨胀可能在减速而非加速。牛津大学教授Subir Sarkar表示,"这个结果独立于是否应用修正因素,都排除了暗能量"。

科学物理

美国暗物质探测器捕捆到神秘粒子信号

位于美国南达科他州的LUX-ZEPLIN暗物质探测团队于2026年9月1日报告观测到一个无法解释的粒子相互作用事件。该事件的表现特征与暗物质粒子与液氙碰撞所应产生的信号相似,但团队未确认这是暗物质的发现。