2016年 45卷 第10期
物理，
2016, 45(10): 621-634.
摘要：
我很幸运曾经跟国家最高科学技术奖获得者黄昆先生在同一个办公室一起工作了15 年，又有机会跟很多中国物理学大师，像杨振宁先生、彭桓武先生、周光召先生、王明贞先生、黄祖洽先生等(图1)，有比较多的个人接触，有的还可以随意交谈。
王明贞先生是清华大学第一位女教授，是我国最有成就的一位统计物理学家，2010 年104 岁时去世；彭桓武先生是“两弹一星”元勋，1935年清华本科毕业；杨振宁先生是诺贝尔物理奖获得者，许多物理学家认为，杨—米尔斯非阿贝尔规范场理论足以让杨先生再次获得诺贝尔奖；黄昆先生与杨振宁先生1942—1945 年在西南联大读研究生时是同学，是享誉国际的凝聚态物理学家，国家最高科技奖获得者；黄祖洽先生1944 年考入西南联大物理系，1950 年从清华大学硕士毕业，许多人认为他是没有两弹元勋称号的两弹元勋；周光召先生1951 年毕业于清华物理系，也是“两弹一星”元勋。这几位先生都是清华校友，他们都取得了非常大的学术成就。
不过我觉得他们最值得称道的，首先还是为人，他们都是一个有道德的人、一个真正的人；其次才是做事；第三是做学问。这符合中国文化传统中“立德、立功、立言”的顺序，首先是人格的崇高，然后是认真做事并带来学术上的成功。我与这些大师们有着较多的交往经历，希望从一个晚辈和大学教师的视角，与大家共享我对这几位物理学大师为人为学的一些观察和感悟，探寻他们是怎样做人、做学问，怎样成为大师的。希望对同学们有所启示。
我很幸运曾经跟国家最高科学技术奖获得者黄昆先生在同一个办公室一起工作了15 年，又有机会跟很多中国物理学大师，像杨振宁先生、彭桓武先生、周光召先生、王明贞先生、黄祖洽先生等(图1)，有比较多的个人接触，有的还可以随意交谈。
王明贞先生是清华大学第一位女教授，是我国最有成就的一位统计物理学家，2010 年104 岁时去世；彭桓武先生是“两弹一星”元勋，1935年清华本科毕业；杨振宁先生是诺贝尔物理奖获得者，许多物理学家认为，杨—米尔斯非阿贝尔规范场理论足以让杨先生再次获得诺贝尔奖；黄昆先生与杨振宁先生1942—1945 年在西南联大读研究生时是同学，是享誉国际的凝聚态物理学家，国家最高科技奖获得者；黄祖洽先生1944 年考入西南联大物理系，1950 年从清华大学硕士毕业，许多人认为他是没有两弹元勋称号的两弹元勋；周光召先生1951 年毕业于清华物理系，也是“两弹一星”元勋。这几位先生都是清华校友，他们都取得了非常大的学术成就。
不过我觉得他们最值得称道的，首先还是为人，他们都是一个有道德的人、一个真正的人；其次才是做事；第三是做学问。这符合中国文化传统中“立德、立功、立言”的顺序，首先是人格的崇高，然后是认真做事并带来学术上的成功。我与这些大师们有着较多的交往经历，希望从一个晚辈和大学教师的视角，与大家共享我对这几位物理学大师为人为学的一些观察和感悟，探寻他们是怎样做人、做学问，怎样成为大师的。希望对同学们有所启示。
物理，
2016, 45(10): 635-639.
摘要：
近日，清华大学物理系研究人员及合作者在Weyl半金属研究中取得新进展：首次在实验上观测到第二类Weyl半金属(MoTe2)上的拓扑费米弧，在真实材料中证实了破坏洛伦兹不变性的第二类Weyl 费米子的存在。相关文章于2016 年9 月6 日在NaturePhysics 上发表。这是继去年第一类Weyl费米子得到证实之后凝聚态物理研究上的又一重大突破。什么是第二类Weyl费米子？它与第一类Weyl费米子有何区别？作者通过本文来做一个简单的介绍。
近日，清华大学物理系研究人员及合作者在Weyl半金属研究中取得新进展：首次在实验上观测到第二类Weyl半金属(MoTe2)上的拓扑费米弧，在真实材料中证实了破坏洛伦兹不变性的第二类Weyl 费米子的存在。相关文章于2016 年9 月6 日在NaturePhysics 上发表。这是继去年第一类Weyl费米子得到证实之后凝聚态物理研究上的又一重大突破。什么是第二类Weyl费米子？它与第一类Weyl费米子有何区别？作者通过本文来做一个简单的介绍。
物理，
2016, 45(10): 640-644.
摘要：
文章回顾了人类早期仿鸟飞行失败的历史，究其失败原因在于盲目模仿鸟的翅膀的形状和运动规律，而没有研究扑翼飞行的空气动力学原理。随着对空气动力学研究的逐渐深入，人类成功研制了各类飞行器。在飞行器气动技术的发展历史过程中，许多技术革新均受到鸟类飞行空气动力学的启示，例如低速翼型、流线型细长机身、平尾和起落架的设计等等。
文章回顾了人类早期仿鸟飞行失败的历史，究其失败原因在于盲目模仿鸟的翅膀的形状和运动规律，而没有研究扑翼飞行的空气动力学原理。随着对空气动力学研究的逐渐深入，人类成功研制了各类飞行器。在飞行器气动技术的发展历史过程中，许多技术革新均受到鸟类飞行空气动力学的启示，例如低速翼型、流线型细长机身、平尾和起落架的设计等等。
物理，
2016, 45(10): 645-650.
摘要：
战斗机在各种类型的飞机中具有最高的空气动力学要求，其技术水平也最能反映航空科学技术的发展情况。随着空气动力学及其他航空科技的阶段性突飞猛进，战斗机的发展也呈现出阶跃的现象。因此，文章从最早的战斗机直至现代最新投入使用的战斗机，乃至正在研制或未来可能出现的战斗机的性能和特点出发，进行了分代，从中可以看出空气动力学对于战斗机发展具有明显的推动作用。
战斗机在各种类型的飞机中具有最高的空气动力学要求，其技术水平也最能反映航空科学技术的发展情况。随着空气动力学及其他航空科技的阶段性突飞猛进，战斗机的发展也呈现出阶跃的现象。因此，文章从最早的战斗机直至现代最新投入使用的战斗机，乃至正在研制或未来可能出现的战斗机的性能和特点出发，进行了分代，从中可以看出空气动力学对于战斗机发展具有明显的推动作用。
物理，
2016, 45(10): 651-659.
摘要：
文章简要地介绍了两种民机空气动力先进设计技术的概念及其研究进展。一为层流流动主动控制技术。其核心措施是减弱流动的不稳定性，推迟转捩的发生，从而增大层流流动区域。目前混合层流流动控制方法发展比较充分，有望应用于未来民机的设计中。另一为新型非常规布局，包括翼身融合体、支撑机翼、吞吸机身边界层等新型气动布局，这些均有望大大提高未来民机的性能。
文章简要地介绍了两种民机空气动力先进设计技术的概念及其研究进展。一为层流流动主动控制技术。其核心措施是减弱流动的不稳定性，推迟转捩的发生，从而增大层流流动区域。目前混合层流流动控制方法发展比较充分，有望应用于未来民机的设计中。另一为新型非常规布局，包括翼身融合体、支撑机翼、吞吸机身边界层等新型气动布局，这些均有望大大提高未来民机的性能。
物理，
2016, 45(10): 660-666.
摘要：
光学成像是人类获取信息的最重要手段，传统成像方法难以克服光在传播过程中遇到的散射干扰，当天文望远、生物显微、医学成像甚至日常生活观察等众多场合遇到散射影响时无法获得高质量的图像。如何在存在散射影响的情况下实现光学成像是人们长久以来渴望解决的基本光学问题之一。随着科技的发展，对这一问题的研究取得了不少突破。文章对这些突破和进展进行了讨论，并重点介绍了利用光场调控和解卷积成像技术实现透过散射体成像恢复的研究进展。
光学成像是人类获取信息的最重要手段，传统成像方法难以克服光在传播过程中遇到的散射干扰，当天文望远、生物显微、医学成像甚至日常生活观察等众多场合遇到散射影响时无法获得高质量的图像。如何在存在散射影响的情况下实现光学成像是人们长久以来渴望解决的基本光学问题之一。随着科技的发展，对这一问题的研究取得了不少突破。文章对这些突破和进展进行了讨论，并重点介绍了利用光场调控和解卷积成像技术实现透过散射体成像恢复的研究进展。
物理，
2016, 45(10): 667-669.
摘要：
在铁基超导带材短样性能不断获得提高的基础上，为了进一步推动其实用化进程，本研究组在国际上率先开展了多芯线带材制备工艺和线带材规模化制备工艺的研究。在高场强电应用中，为了防止磁通跳动，减少交流损耗，必须使用复合在金属基体中的多芯丝超导线带材。本研究组以粉末装管法制备的单芯铁基超导线材为基础，将单芯线进行复合二次装管，通过对复合包套多芯结构在线材成型加工工艺路线的探索和优化，于2013 年制备出国际首根高性能122型铁基超导多芯线带材(图2)。经热压工艺处理的7 芯和19 芯铁基超导带材在4.2 K，10 T 下同样展示出6.1×104 A/cm2和3.5×104 A/cm2的高电流传输性能(图1)，为目前国际已报道的最高值。另一方面，线带材的规模化制备需要我们探索高致密度线材连续成型工艺。2014 年，通过对制备过程中涉及的相组分与微结构控制、界面复合体均匀加工等关键技术的系统研究，本研究组采用连续轧制工艺成功研制出长度达11 m的高性能Sr-122 铁基超导长线(图3)，线材的电流传输表现出良好的均匀性，其性能波动小于5%，整根线材的临界电流的平均值为1.84×104A/cm2(4.2 K，10 T)。这是国际上首根10 m量级的铁基超导线材，标志着线材规模化制备走出的第一步。
在铁基超导带材短样性能不断获得提高的基础上，为了进一步推动其实用化进程，本研究组在国际上率先开展了多芯线带材制备工艺和线带材规模化制备工艺的研究。在高场强电应用中，为了防止磁通跳动，减少交流损耗，必须使用复合在金属基体中的多芯丝超导线带材。本研究组以粉末装管法制备的单芯铁基超导线材为基础，将单芯线进行复合二次装管，通过对复合包套多芯结构在线材成型加工工艺路线的探索和优化，于2013 年制备出国际首根高性能122型铁基超导多芯线带材(图2)。经热压工艺处理的7 芯和19 芯铁基超导带材在4.2 K，10 T 下同样展示出6.1×104 A/cm2和3.5×104 A/cm2的高电流传输性能(图1)，为目前国际已报道的最高值。另一方面，线带材的规模化制备需要我们探索高致密度线材连续成型工艺。2014 年，通过对制备过程中涉及的相组分与微结构控制、界面复合体均匀加工等关键技术的系统研究，本研究组采用连续轧制工艺成功研制出长度达11 m的高性能Sr-122 铁基超导长线(图3)，线材的电流传输表现出良好的均匀性，其性能波动小于5%，整根线材的临界电流的平均值为1.84×104A/cm2(4.2 K，10 T)。这是国际上首根10 m量级的铁基超导线材，标志着线材规模化制备走出的第一步。
物理，
2016, 45(10): 670-671.
摘要：
电和磁遍布现代社会方方面面，构成了现有大部分科学技术的基础。因此大家倾向于认为这些效应已经被充分理解，不存在基础物理层面的未解之谜。诚然，在绝大多数应用场合，这些磁电效应可以用James Clerk Maxwell 在1864 年归纳的Maxwell 方程描述。从更深的层次上，这些效应可以从量子电动力学的角度——粒子物理标准模型的一部分，得到自洽解释。该理论工作如此之好以至于它能准确给出电子磁偶极矩的前10 位有效数字。尽管如此，现有电磁学还存在一个我们所不能理解的基础问题——有关磁单极子的问题。
电和磁遍布现代社会方方面面，构成了现有大部分科学技术的基础。因此大家倾向于认为这些效应已经被充分理解，不存在基础物理层面的未解之谜。诚然，在绝大多数应用场合，这些磁电效应可以用James Clerk Maxwell 在1864 年归纳的Maxwell 方程描述。从更深的层次上，这些效应可以从量子电动力学的角度——粒子物理标准模型的一部分，得到自洽解释。该理论工作如此之好以至于它能准确给出电子磁偶极矩的前10 位有效数字。尽管如此，现有电磁学还存在一个我们所不能理解的基础问题——有关磁单极子的问题。
物理，
2016, 45(10): 673-673.
摘要：
1879 年瑞利提出光学成像分辨本领的判据。最近新加坡国立大学的Tsang 等人提出一个挑战性新结果，他们认为长期以来制约天文观测成像精度的瑞利判据仅仅是个特例。运用量子计量技术，他们展示了对于两个互不相干的点状光源(如两个星体)的观察可以达到任意精度，甚至在它们之间间距减少到零时也是如此。
1879 年瑞利提出光学成像分辨本领的判据。最近新加坡国立大学的Tsang 等人提出一个挑战性新结果，他们认为长期以来制约天文观测成像精度的瑞利判据仅仅是个特例。运用量子计量技术，他们展示了对于两个互不相干的点状光源(如两个星体)的观察可以达到任意精度，甚至在它们之间间距减少到零时也是如此。
物理，
2016, 45(10): 674-678.
摘要：
名山许游未许画，画必似之山必怪。变幻神奇懵懂间，不似似之当下拜。——石涛(清)
尽管物理学是一门以实验为基础的科学，但实验现象往往要回归到理论框架中去，以形成系统性的科学描述。如果面对比较直观可见的物理现象，理论的建立也就同样直观明了，达到“形似”。然而，如果面对暂时令人觉得“奇异”的物理现象，其过程完全不甚清楚的时候，理论家们往往觉得如同面对空白画布而无从下手。幸运的是，这并没有难倒所有的科学家们。聪明的理论物理学家探索了一条脱离“形似”而求“神似”的道路，只要抓住物理现象的背后本质，而不管其具体过程是如何发生的，也能建立描述这个现象的物理理论——称之为“唯象理论”，或理解为“看起来像的理论”。
名山许游未许画，画必似之山必怪。变幻神奇懵懂间，不似似之当下拜。——石涛(清)
尽管物理学是一门以实验为基础的科学，但实验现象往往要回归到理论框架中去，以形成系统性的科学描述。如果面对比较直观可见的物理现象，理论的建立也就同样直观明了，达到“形似”。然而，如果面对暂时令人觉得“奇异”的物理现象，其过程完全不甚清楚的时候，理论家们往往觉得如同面对空白画布而无从下手。幸运的是，这并没有难倒所有的科学家们。聪明的理论物理学家探索了一条脱离“形似”而求“神似”的道路，只要抓住物理现象的背后本质，而不管其具体过程是如何发生的，也能建立描述这个现象的物理理论——称之为“唯象理论”，或理解为“看起来像的理论”。
物理，
2016, 45(10): 679-684.
摘要：
道生一，一生二，二生三，三生万物。——老子《道德经》
Omnibus ex nihil ducendis sufficit unum.——Gottfried Leibniz
“二”贯穿物理学，two，dual，squared，binary，second-order，quadratic 等修饰的各种概念，构成了物理天地之大部分。
道生一，一生二，二生三，三生万物。——老子《道德经》
Omnibus ex nihil ducendis sufficit unum.——Gottfried Leibniz
“二”贯穿物理学，two，dual，squared，binary，second-order，quadratic 等修饰的各种概念，构成了物理天地之大部分。
物理，
2016, 45(10): 685-685.
摘要：
问：一名科学家如何参与到IOP的活动?
答：参与到IOP 的方式有很多，各国的科学家均可参与学会委员会或理事的评选，在某个委员会或项目委员会担任管理或业务工作，或报名参与我们的一些拓展活动，这有利于年轻的物理学家在本国学术机构以外获得一些经验，也有利于学会的高级会员为项目撰写文章或成为持续专业进修(CPD)计划的指导老师。
问：一名科学家如何参与到IOP的活动?
答：参与到IOP 的方式有很多，各国的科学家均可参与学会委员会或理事的评选，在某个委员会或项目委员会担任管理或业务工作，或报名参与我们的一些拓展活动，这有利于年轻的物理学家在本国学术机构以外获得一些经验，也有利于学会的高级会员为项目撰写文章或成为持续专业进修(CPD)计划的指导老师。
