2025年 54卷 第1期
物理,
2025, 54(1): 1-9.
摘要:
2024年诺贝尔物理学奖授予神经网络相关的研究工作,充分肯定了以人工神经网络为代表的深度学习方法在多学科交叉前沿中的变革性影响。物理学家约翰·霍普菲尔德与“AI教父”杰弗里·辛顿因其在人工神经网络发展史上的杰出贡献荣膺此奖,引发了学术界的广泛关注与深入讨论。文章将从物理学研究者的视角,解读两位诺奖得主的代表性研究成果,探讨物理学与深度学习的紧密联系,分析物理学在推动深度学习发展中的启示性作用。并以深度学习与第一性原理计算方法的结合为例,展望深度学习对物理学未来发展的深远影响。
2024年诺贝尔物理学奖授予神经网络相关的研究工作,充分肯定了以人工神经网络为代表的深度学习方法在多学科交叉前沿中的变革性影响。物理学家约翰·霍普菲尔德与“AI教父”杰弗里·辛顿因其在人工神经网络发展史上的杰出贡献荣膺此奖,引发了学术界的广泛关注与深入讨论。文章将从物理学研究者的视角,解读两位诺奖得主的代表性研究成果,探讨物理学与深度学习的紧密联系,分析物理学在推动深度学习发展中的启示性作用。并以深度学习与第一性原理计算方法的结合为例,展望深度学习对物理学未来发展的深远影响。
物理,
2025, 54(1): 10-18.
摘要:
2024年诺贝尔物理学奖授予约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿,这对很多人来说是出乎意料的。文章将从统计物理的视角,从伊辛模型出发,逐步介绍霍普菲尔德和辛顿的主要贡献,其中包括Hopfield模型、玻尔兹曼机、非监督学习,以及现代生成模型。还将回顾统计物理和机器学习在20世纪末期的精彩合作历程,并对未来物理与机器学习交互领域的发展方向进行简单展望。
2024年诺贝尔物理学奖授予约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿,这对很多人来说是出乎意料的。文章将从统计物理的视角,从伊辛模型出发,逐步介绍霍普菲尔德和辛顿的主要贡献,其中包括Hopfield模型、玻尔兹曼机、非监督学习,以及现代生成模型。还将回顾统计物理和机器学习在20世纪末期的精彩合作历程,并对未来物理与机器学习交互领域的发展方向进行简单展望。
物理,
2025, 54(1): 19-24.
摘要:
2024年,霍普菲尔德和辛顿因对神经网络和人工智能(AI)的基础性贡献而被授予诺贝尔物理学奖,引发了科技界的广泛热议。AI是否属于物理学以及物理学如何为AI做出贡献成为争论的焦点。文章回顾了物理学如何促进AI早期发展的历史,特别强调了两个重要的科学分支,它们起源于通过应用物理学思想来研究神经网络的实践。之后还讨论了理解和进一步改进AI以及思考“智能的本质”的未来方向。
2024年,霍普菲尔德和辛顿因对神经网络和人工智能(AI)的基础性贡献而被授予诺贝尔物理学奖,引发了科技界的广泛热议。AI是否属于物理学以及物理学如何为AI做出贡献成为争论的焦点。文章回顾了物理学如何促进AI早期发展的历史,特别强调了两个重要的科学分支,它们起源于通过应用物理学思想来研究神经网络的实践。之后还讨论了理解和进一步改进AI以及思考“智能的本质”的未来方向。
物理,
2025, 54(1): 25-30.
摘要:
2024年的诺贝尔奖将人工智能(AI)推到了科学舞台的中央。这不仅是对几位杰出科学家的认可,也是对AI在科学进步中作用的肯定。这些奖项的颁发,标志着AI在科学研究中的重要地位得到了认可,预示着AI正在重塑我们的世界,尤其是在科学探索和创新的范式上掀起了新的浪潮。
2024年的诺贝尔奖将人工智能(AI)推到了科学舞台的中央。这不仅是对几位杰出科学家的认可,也是对AI在科学进步中作用的肯定。这些奖项的颁发,标志着AI在科学研究中的重要地位得到了认可,预示着AI正在重塑我们的世界,尤其是在科学探索和创新的范式上掀起了新的浪潮。
物理,
2025, 54(1): 31-41.
摘要:
泡利是量子论、量子力学和量子场论的构造主角之一。不相容原理、矩阵力学解氢原子问题、泡利方程、自旋—统计定理以及预言中微子等是人们熟知的泡利的几项成就。此外,就对物理学的理解与阐释能力而言,泡利也是罕有其匹的。关注泡利的成长过程有助于我们理解什么是合格的教育。真受过教育者做科学的范儿会彰显一份从容。
泡利是量子论、量子力学和量子场论的构造主角之一。不相容原理、矩阵力学解氢原子问题、泡利方程、自旋—统计定理以及预言中微子等是人们熟知的泡利的几项成就。此外,就对物理学的理解与阐释能力而言,泡利也是罕有其匹的。关注泡利的成长过程有助于我们理解什么是合格的教育。真受过教育者做科学的范儿会彰显一份从容。
物理,
2025, 54(1): 42-44.
摘要:
自中微子第一次被探测到以来,它成为给予人们最多惊喜的一个标准模型粒子,在过去几十年间也一直处于基础研究的最前沿。中微子与普通物质的相互作用很弱,其中一个反应过程叫相干弹性散射,在历史上它一直与暗物质的直接探测有趣地交织在一起。
自中微子第一次被探测到以来,它成为给予人们最多惊喜的一个标准模型粒子,在过去几十年间也一直处于基础研究的最前沿。中微子与普通物质的相互作用很弱,其中一个反应过程叫相干弹性散射,在历史上它一直与暗物质的直接探测有趣地交织在一起。
物理,
2025, 54(1): 45-46.
摘要:
像任何电流一样,大脑中的神经元传递的信号会产生磁场。脑磁图(MEG)是一种能够检测这些信号并定位它们在大脑中位置的成像技术。MEG已被用于辅助治疗癫痫的脑外科手术,也正在被开发为诊断包括精神分裂症和阿尔兹海默症等疾病的工具。
传统上,MEG使用对极弱磁场非常敏感的超导量子干涉设备(SQUID),然而,SQUID必须进行低温冷却,这使得该设备笨重且不便于移动。使用光泵磁力计的脑磁图(OPM-MEG)是一种新兴技术,它可以在常温下工作。光泵磁力计是小型量子设备,可以集成到头盔中,这是用于儿童脑成像的一大优势。
物理,
2025, 54(1): 47-48.
摘要:
超高精度的钍原子核钟
2024年,研究人员扫除了构建原子核钟(nuclear clock,简称核钟)的一个重大障碍。用钍-229同位素构建的核钟的跃迁能级极其窄,因而不易受到外场波动的影响,其精确度要比当今最好的原子钟提高十倍。研究人员测量了这个唯一被认为适于用激光和精密谱仪操控的原子核的跃迁能级和波长,即钍-229同位素的激发态。测量涉及用激光将原子核从核基态激发,这是一个核钟能够受控运行的关键步骤。(Physics,April 29,2024)
超高精度的钍原子核钟
2024年,研究人员扫除了构建原子核钟(nuclear clock,简称核钟)的一个重大障碍。用钍-229同位素构建的核钟的跃迁能级极其窄,因而不易受到外场波动的影响,其精确度要比当今最好的原子钟提高十倍。研究人员测量了这个唯一被认为适于用激光和精密谱仪操控的原子核的跃迁能级和波长,即钍-229同位素的激发态。测量涉及用激光将原子核从核基态激发,这是一个核钟能够受控运行的关键步骤。(Physics,April 29,2024)
物理,
2025, 54(1): 49-57.
摘要:
科幻电影《阿凡达》中梦幻绮丽的潘多拉星球不仅为我们提供了一场视觉盛宴,还蕴含着与现实相关的科学与技术,值得我们去思考。其中最令人感到震撼的是哈利路亚山能够神奇地悬浮在云端,并时常在空中发生移动。那究竟是什么不可思议的力量来无形地支撑起这一座座巨峰呢?电影中给出的解释是一种超导磁悬浮现象:这些山中蕴藏着一种名为“Unobtanium”的神秘矿石,这种矿石在常温下具有超导特性,它利用母树周围的强大磁场使得哈利路亚山飘浮于空中。这说明超导和磁性存在着一种强大的相互作用或“耦合”。
科幻电影《阿凡达》中梦幻绮丽的潘多拉星球不仅为我们提供了一场视觉盛宴,还蕴含着与现实相关的科学与技术,值得我们去思考。其中最令人感到震撼的是哈利路亚山能够神奇地悬浮在云端,并时常在空中发生移动。那究竟是什么不可思议的力量来无形地支撑起这一座座巨峰呢?电影中给出的解释是一种超导磁悬浮现象:这些山中蕴藏着一种名为“Unobtanium”的神秘矿石,这种矿石在常温下具有超导特性,它利用母树周围的强大磁场使得哈利路亚山飘浮于空中。这说明超导和磁性存在着一种强大的相互作用或“耦合”。
物理,
2025, 54(1): 58-60.
摘要:
大概1985、1986年,周光召先生在清华大学(以下简称清华)物理系任系主任时,我是他在清华招收的研究生,由此开始接触到周老师,得到他的指导和教诲。那时吴岳良和谢彦波还在中国科学院理论物理研究所,他们是周老师的高年级研究生。记得当时周老师经常请我们一起去他家(在九所的宿舍),周师母也和我们一起吃饭。我第一次吃火锅就是在周老师家中。从这里不难看出,他对学生是非常关照的。不仅是学业上指导,在生活中也非常关心我们。此外,聆听周老师的教诲,我感觉到他有非常深的爱国主义情怀。他对清华大学能为国家培养出一代又一代的有用人才,对清华大学的人才培养是相当赞赏的。周老师本科毕业于清华,他有非常深的清华情怀。
大概1985、1986年,周光召先生在清华大学(以下简称清华)物理系任系主任时,我是他在清华招收的研究生,由此开始接触到周老师,得到他的指导和教诲。那时吴岳良和谢彦波还在中国科学院理论物理研究所,他们是周老师的高年级研究生。记得当时周老师经常请我们一起去他家(在九所的宿舍),周师母也和我们一起吃饭。我第一次吃火锅就是在周老师家中。从这里不难看出,他对学生是非常关照的。不仅是学业上指导,在生活中也非常关心我们。此外,聆听周老师的教诲,我感觉到他有非常深的爱国主义情怀。他对清华大学能为国家培养出一代又一代的有用人才,对清华大学的人才培养是相当赞赏的。周老师本科毕业于清华,他有非常深的清华情怀。
物理,
2025, 54(1): 61-66.
摘要:
量子力学创立于20世纪20年代中后期,那时候物理学家们群星荟萃,王守竞正是其中的一位。当时,王守竞和拉比同是哥伦比亚大学的研究生,他们作为核心成员自发组织了量子力学的学习小组。拉比晚年曾回忆,这段学习为他日后赴欧洲深造,打下了坚实的基础。王守竞也从这段经历中获益匪浅,后来他致力于用量子力学研究分子性质,做出了突出的贡献。下面介绍他的代表作之一,即关于非对称陀螺型分子转动能谱的研究。
物理,
2025, 54(1): 67-70.
摘要:
2024年度国家自然科学基金评审工作已经结束,我们对物理科学一处本年度申请和资助项目情况进行了统计分析,将一年来的评审工作结果向科技界汇报。同时,对申请和资助过程中一些新政策、新动向以及碰到的一些新情况、新问题进行归纳和总结,供广大科研人员参考。多年来,物理科学一处各项工作得到了科技界专家们的大力支持,在此向长期以来支持我们工作的专家们表示衷心感谢!
2024年度国家自然科学基金评审工作已经结束,我们对物理科学一处本年度申请和资助项目情况进行了统计分析,将一年来的评审工作结果向科技界汇报。同时,对申请和资助过程中一些新政策、新动向以及碰到的一些新情况、新问题进行归纳和总结,供广大科研人员参考。多年来,物理科学一处各项工作得到了科技界专家们的大力支持,在此向长期以来支持我们工作的专家们表示衷心感谢!