主题:物理学/特选图片存档

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甚大望远镜为欧洲南方天文台在智利建造的大型光学望远镜，由4台相同的8.2米口径望远镜组成，组合的等效口径可达16米。4台望远镜既可以单独使用，也可以组成光学干涉仪进行高分辨率观测。甚大望远镜位于智利安托法加斯塔以南130公里的帕瑞纳天文台。四架望远镜用当地的马普敦哥语分别命名为太阳、月亮、南十字和金星。图为2010年8月中旬，一组天文学家正使用四个甚大望远镜之一的“金星号望远镜”观测银河系中心。

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蟹状星云是一个超新星残骸和脉冲风星云。蟹状星云距地球约6500光年，直径达11光年。它是银河系英仙臂的一部分。该星云对应于中国、阿拉伯和日本天文学家公元1054年记录的一次超新星爆发。1969年天文学家发现在星云的中心有一颗蟹状星云脉冲星，它的直径约28－30公里，每秒自转30.2次，并发射出从γ射线到无线电波的宽频率范围电磁波。它也是首个被确认为历史上超新星爆发遗迹的天体。天文学家将蟹状星云看成是宇宙中最稳定的高能辐射源之一，并将其作为一种标准来测量宇宙其他辐射源的能量。

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在粒子物理学的标准模型里，希格斯玻色子是假想的一种带质量基本粒子，是唯一尚未被证实存在的粒子。希格斯玻色子是标量玻色子，自旋为零，因物理学者彼得·希格斯而命名。2012年7月4日，欧洲核子研究组织（CERN）宣布，大型强子对撞机（LHC）的紧凑渺子线圈（CMS）探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子（超过背景期望值4.9个标准差），超环面仪器（ATLAS）测量到质量为126.5GeV的新玻色子（5个标准差）。这两种粒子极像希格斯玻色子，但还有待物理学者进一步分析来完全确定两个探测器探测到的粒子是否为希格斯玻色子。图为电脑模拟绘制的希格斯玻色子出现事件。
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宇宙加速膨胀是宇宙的膨胀速度越来越快的现象。以天文学术语来说，就是宇宙标度因子 $a(t)$ 的二次导数是正值，这意味着星系远离地球的速度，随着时间演进，应该会持续地增快。物理学者索尔·珀尔马特、布莱恩·施密特与亚当·里斯“透过观测遥远超新星而发现了宇宙加速膨胀”，因此共同荣获2006年邵逸夫天文学奖与2011年诺贝尔物理学奖。

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正在火星执行探测任务的好奇号机器人的机械手臂装备有钻头，可钻入岩石内部采集样本，传输入化学和矿物学分析仪或火星样本分析设备进行化验，将分析结果及时回传地球。一个机器人身兼二职，又是地质学家，又是化学家，忙得不亦乐乎！

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铁磁流体是一种在磁场存在时强烈极化的液体。铁磁流体由悬浮于载流体当中纳米数量级的铁磁微粒组成；其载流体通常为有机溶液或水。铁磁微粒由表面活性剂包裹以防止其因范德华力和磁力作用而发生凝聚。尽管被称为铁磁流体，但它们本身并不表现铁磁性。这是因为在外部磁场不存在的情况下，铁磁流体无法保持磁性。图为在钕磁体盘子上铁磁流体形成的图样。

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土星为太阳系八大行星之一，至太阳距离（由近到远）位于第六、体积则仅次于木星。土星主要由氢组成，还有少量的氦与微痕元素，内部的核心包括岩石和冰，外围由数层金属氢和气体包覆着。土星有一个显著的环系统，主要的成分是冰的微粒和较少数的岩石残骸以及尘土。图为处于昼夜平分点的土星。

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蓝色弹珠是在1972年 12月7日由阿波罗17号太空船船员所拍摄关于地球的一张著名照片。当时太空船正运行至距离地球45,000公里（28,000英里）之处。

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2012年10月31日，位于好奇号火星探测车机械臂末端的手持透镜成像仪拍摄了55张高分辨率影像，这张彩色自拍照就是由这些影像拼凑形成的照片。好奇号位于“盖尔撞击坑”的“石头窝”，这里是此任务第一次挖土采样的位置，在好奇号前方土被可以看到四个挖土采样痕迹。

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旅行者金唱片是一张于1977年随两艘航海家探测器被发射到太空的唱片。唱片内收录了用以表述地球上各种文化及生命的声音及图像，希望会被宇宙中其他外星高智慧生物发现。旅行者探测器将需要40,000年后，才会靠近最接近的一颗恒星。这里的“最接近”是指1.7光年的距离，所以要是在航行途中一直都没被发现的话，那么金唱片就要至少约40,000年后才有可能被发现。图为旅行者金唱片的两个拷贝之一。

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火星探测漫游者是美国国家航空航天局的2003年火星探测计划。美国国家航空航天局的火星探测计划长期致力于对火星这颗红色行星进行无人探测，火星探测漫游者是这一系列无人探测计划的一个组成部分。这项计划的主要目的是将勇气号和机遇号两辆火星车送往火星，对火星这颗红色行星进行实地考察。勇气号的主要任务是探测火星上是否存在水和生命，并分析其物质成分。图为艺术家描绘的火星探测漫游者。

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维多利亚撞击坑宽约800米，位于火星赤道附近的子午线高原，也就是机会号所在地。它的边缘非常特别，相信是由侵蚀与边坡物质滑落所致。坑内缘有成层的沉积岩露出，随处亦可见自坑壁掉落的石砾。坑底还有一片明显的沙丘。图中看得到机会号，约位于十点钟方向的撞击坑边缘。

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由火星勘察卫星拍摄到正在降落中的凤凰号，图片里的撞击坑宽10公里，非正式命名为“Heimdall”。虽然看起来凤凰号似乎正要降落到这个撞击坑里，但凤凰号实际是在撞击坑外面，相距有20公里之远的空中，这是因为并非由正上方拍摄。降落伞与登陆器的全分辨率影像，经过改良后，显示于图左下角小图。

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精神号摄得的火星落日。火星的太阳比从地球看还小、还暗，图中太阳周围光影颜色变化是由悬浮于空中的细微沙尘散射所致。

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火星地球化在几十年来一直是很热门的主题，有种种改造方法已被提出，目地是为了将火星改成类似地球的环境，以支撑生态系与人类生存。图为如同一般大众所想像的地球化后的火星。

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奥林帕斯山是一个盾状火山，亦为太阳系中已知最高的山，高于基准面21229米，约为珠穆朗玛峰的三倍，但更贴切的比喻是夏威夷冒纳罗亚火山从海底算起的高度（9公里多）的两倍多，因为同样是盾状火山。范围为北纬13.6°～23.6°、东经220.7°～231.0°。在太空船认定它是一座山之前，奥林帕斯山在19世纪后期被天文学家认为是一反照率特征。图为火星奥林帕斯山的合成图像。

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金星凌日是指位于太阳和地球之间的行星金星直接从太阳的前方掠过，成为太阳表面的可见暗斑的天文现象。当凌日发生时，从地球可以看见金星是在太阳表面上移动的一个黑色暗斑。这类凌日的时间通常以小时计。凌日类似于月球造成的日食。通过观察金星凌日，科学家可以利用视差的原理计算太阳和地球之间的距离。图为金星凌日。

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美国国家航空航天局计划的火星科学实验室好奇号火星车，已于2011年11月26日15:02（UTC）发射，并在2012年8月6日05:31（UTC）成功登陆火星盖尔撞击坑。这辆探测车比2004年登陆的火星探测车机遇号和勇气号重五倍，长两倍。比起之前其它火星任务，它携带了更多先进科学仪器。好奇号将会分析很多样本，有些是从泥土挖出、又有些是从岩石中钻取粉末。预计将运作至少一个火星年（约2个地球年），比起之前任何火星探测车还要探测更广大的区域。它将调查火星以前或现在维持生命的可能性。科学家形容此火星探测车为“梦幻探测车”。

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日冕是太阳大气的最外层，厚度达到几百万公里以上。日冕温度有100万摄氏度，粒子数密度为10¹⁵m³。在高温下，氢、氦等原子已经被电离成带正电的质子、氦原子核和带负电的自由电子等。这些带电粒子运动速度极快，以致不断有带电的粒子挣脱太阳的引力束缚，射向太阳的外围。形成太阳风。日冕发出的光比色球层的还要弱。图为2012年8月31日，一长条太阳物质从太阳大气最外层日冕爆发出来，进入太空。

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S/2012 P 1（也称作S/2012 (134340) 1或P5）是冥王星的一颗较小的天然卫星，2012年7月11日宣布发现。它是冥王星第五颗被确认的卫星，距离第四颗卫星S/2011 P 1的发现仅相隔了一年。哈勃太空望远镜上装有的第三代广域照相机在2012年6月26日至7月9日间拍摄了九组照片，天文学家从这些照片发现了这颗卫星。这些照片原本为新视野号对冥王星的探测而准备，该飞船目前正在飞往冥王星，预计在2015年7月14日飞过冥王星系统。人们不由得担忧，该区域可能隐藏着更多的难以观测到的小天体，高速穿越此区域的新视野号可能与这些未知小天体碰撞。

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2009年8月17日，正在实验室进行安装的广域红外线巡天探测卫星（WISE）。这是美国国家航空航天局的红外线空间望远镜，于2009年12月14日发射。WISE搭载口径40公分的红外线望远镜，以3至25微米的波长，六个月的时间进行巡天。WISE的红外线侦测器比之前的红外线巡天太空望远镜，如IRAS、AKARI、COBE灵敏一千倍以上。
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2008年8月1日日食的食分为1.039，全食最长持续时间为2分27秒，北美洲东北部、欧洲和亚洲部分地区可见，其中加拿大北部、格陵兰、俄罗斯新西伯利亚、蒙古国和中华人民共和国的新疆维吾尔自治区、甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省、山西省、河南省部分地区可见全食。在中国境内，陕西省西安市、甘肃省金昌市是较佳的观测地点，月球本影中心将从金昌市市中心以北仅12千米处经过。图为2008年8月1日日食过程，拍摄于俄罗斯新西伯利亚，拍摄时间间隔为三分钟。

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恢复系数衡量两个物体在碰撞后的反弹程度。图为频闪观测器以每秒25画面捕捉到的篮球碰撞地面的弹跳运动。忽略空气阻力，球碰撞地面之后与之前的弹跳高度比率，取其平方根，即可求得这球与地面碰撞的恢复系数。

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锗是一种化学元素，它的化学符号是Ge，原子序数是32。它是一种灰白色类金属，有光泽，具硬度，属于碳族，化学性质与同族的锡与硅相近。在自然中，锗共有五种同位素，原子质量数在70至76之间。它能形成许多不同的有机金属化合物，例如四乙基锗。

锗是一种重要的半导体材料，用于制造晶体管及各种电子装置。主要的终端应用为光纤系统与红外线光学，也用于聚合反应的催化剂，电子用途与太阳能电力等。现在，开采锗用的主要矿石是闪锌矿（锌的主要矿石），也可以在银、铅和铜矿中，用商业方式提取锗。

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宇宙微波背景辐射阵列（AMiBA），又称为李远哲阵列，是用来观测宇宙微波背景辐射和星系团苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应的电波望远镜。位于夏威夷冒纳罗亚火山，海拔3396米。

AMiBA 目前有 7 个干涉仪安装在其六角型平台上。观测波长是 3 mm (86–102 GHz)，于2006年10月开始观测。6 个侦测苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应的组件则于2008年开始进行观测，2009年组件增加至 19 个。AMiBA 计划由中央研究院天文及天文物理研究所、国立台湾大学、澳洲国家天文台以及其他大学合作进行...

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法国物理学者勒内·笛卡儿于1644年绘制的磁场图。这是最早出现的几副磁场图之一。这绘图显示出地球（中心大圆球）的磁场吸引几块圆形磁石（以I、K、L、M、N标记的圆球)。笛卡儿认为磁性是由微小螺旋状粒子的环流造成的，称为“螺纹子”。这些螺纹子穿过磁铁的平行螺纹细孔，从指南极（A）进入，从指北极（B）出来，经过磁铁外的空间（G、H）再绕回指南极。当螺纹子绕动至磁石附近时，会穿过其细孔，从而造成磁力。

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一架正在穿越音障的美国海军F/A-18F超级大黄蜂战斗机，注意到机身周围激波面附近由于普朗特-格劳厄脱奇点效应产生的圆锥形云雾。
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磁场的方向可以借着磁偶极子的性质来显示，处于磁场的磁偶极子会沿着磁场的磁场线平行排列，其中的一个显著例子就是磁铁周围的铁粉分布图案。将条状磁铁放在白纸下面，铺洒一堆铁粉在白纸上面，这些铁粉会依著正切磁场线的方向排列，形成一条条曲线，在曲线的每一点显示出磁场线的正切方向。这曲线图称为“场线图”。

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现代天文学通过重力透镜、宇宙中大尺度结构的形成、微波背景辐射等研究表明：我们目前所认知的部分，即重子(加上电子)，大致占宇宙的4.9％，而暗物质则占了宇宙的26.8%，还有68.3%是一种导致宇宙加速膨胀的暗能量。暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不自洽性，对结构形成也非常地关键。暗物质很有可能是一种（或几种）粒子物理标准模型以外的新粒子所构成。对暗物质和暗能量的研究是现代宇宙学和粒子物理的重要课题。图为今期与早期的宇宙质能分布饼图。

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滑轮是一种简单机械，由若干个绕有线绳的圆轮组成，是杠杆的变形。滑轮的中心称为轴，拉动线绳时，滑轮沿轴转动。按滑轮工作时轴的位置是否移动，可将滑轮分为定滑轮和动滑轮。定滑轮的功能是改变力的方向。欲移动重物时，可利用定滑轮将施力方向转变为容易出力的方向。动滑轮不会改变施力方向，但可以用½的力气提起物体。在实际运用中，常把一定数量的定滑轮和动滑轮组合成滑轮组，这样既可以省力也可以改变施力方向。图为四滑轮组图解。

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自行车，是一种二轮或三轮的小型陆上车辆。一般以人骑上脚踩踏板而驱动之。1791年，法国人西夫拉克制造出第一架代步的“木马轮”小车，该车有前后两个木质车轮，中间连着横梁，上有一条板凳。该车没有传动链条，又无转向装置，但一般被认为是人类最早的自行车。1818年，德国看林人德莱斯也制做了一辆两轮车，他在前轮上加上了一个控制方向的车把。1840年，英格兰的铁匠麦克米伦制造出可以由双脚交替踩动从而带动车轮滚动的自行车。图为自行车发展过程。

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风车是一种带有可调节的叶片或梯级横木的轮子用来收集风力拥用的机械能的装置。在中国，使用风车的历史很早。在辽阳三道壕东汉晚期的汉墓壁画上，就画有风车的图样。在欧洲，第一次见于记录的是1180年诺曼底的一个风车。到十九世纪，风车的使用达到全盛时期。据记载，当时仅荷兰就有一万多架风车，美国农村更有一百多万架风车。图为北海比利时桑顿海滩新建的风车，风车高度157米，从海底计算高度为184米。

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图片来自：英文维基用户PoorLeno

应用球坐标系下的薛定谔方程求解氢原子的波函数（电子云），每个小图中的数字分别是电子的轨道量子数（能级）、角量子数（轨道角动量）和磁量子数（垂直方向的磁矩）

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富勒烯是完全由碳组成的中空的球面型、椭球面型、圆柱面型或管状分子的总称。很像足球的球型富勒烯也叫做巴基球；管状的叫做碳纳米管或巴基管。富勒烯在结构上与石墨很相似，石墨是由六元环组成的石墨烯层堆积而成，而富勒烯不仅含有六元环还有五元环，偶尔还有七元环。图为富勒烯家族成员C₆₀ (左) 和碳纳米管 (右)。

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过饱和的碳酸水释放出二氧化碳而产生的气泡，同时还会发出“嘶嘶”声。啤酒或香槟酒开瓶后，也会因为过饱和的碳酸水释放出二氧化碳而产生泡沫和气体。
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太阳圈电流片是太阳系内部磁场极性发生转换的曲面，这个区域在太阳圈内沿着太阳赤道平面延伸。电流片的形状是受到行星际介质中太阳磁场旋转的影响而形成的，厚度大约为10,000公里，有一小股电流在电流片中流动，大小约为10^-10A/m²。图为太阳圈电流片。

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日珥爆发是从太阳的日冕层抛射出来的物质，通常可以使用日冕仪在白光下观察到。抛射出来的物质主要是电子和质子组成的等离子，加上伴随着的日冕磁场。日冕物质抛射事件伴随着耀斑，会破坏无线电的传输，造成能量耗损。典型的日冕物质抛射结构可以分成三部分，包含一个低电子密度洞、嵌入在洞内高密度的核、和一个明亮的前沿。图为2010年8月1日，太阳相对地球的一面发生四次日珥爆发的图象。

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日食，是一种天文现象，只在月球运行至太阳与地球之间时发生。这时，对地球上的部分地区来说，月球位于太阳前方，因此来自太阳的部分或全部光线被挡住，因此看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。日全食是一种相当壮丽的自然景象，所以时常吸引许多游客和天文爱好者特地到海外去观赏日全食。图为1999年发生在欧洲的日全食的照片。

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极光，出现于地球的高磁纬地区上空。是一种绚丽多彩的发光现象。由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。另外，在太阳黑子多的时候，极光出现的频率也大。极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。在北半球观察到的极光称北极光，南半球观察到的极光称南极光。图为美国阿拉斯加州埃尔森空军基地拍摄到的北极光。

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太阳动力学天文台（SDO）是美国国家航空航天局一个观测太阳至少5年的太空任务。本卫星是在2010年2月11日发射。太阳动力学天文台是美国国家航空航天局观测日地关系的与星星共生（Living With a Star）计划的一部分。与星星共生计划的目的是要更加了解太阳和地球的关系。太阳动力学天文台的科学目标是以小尺度的时间和空间下以多波段研究太阳大气层，以了解太阳对地球和近地球太空区域的影响。预期SDO将能研究太阳的磁场如何产生以及磁场结构、如何储存电磁能量与能量如何以太阳风、高能粒子和多种波长的辐射等形式释放进太阳圈和外太空。

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太阳是位于太阳系中心的恒星，它几乎是热等离子与磁场交织着的一个理想球体。其直径大约是1,392,000公里，相当于地球直径的109倍；质量大约是2×10³⁰千克（地球的330,000倍），约占太阳系总质量的99.86%。从化学组成来看，太阳质量的大约四分之三是氢，剩下的几乎都是氦，包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%。

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霍尔效应是指当固体导体有电流通过，且放置在一个磁场内，导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边，继而产生电压。电场力会平衡洛伦兹力。在导体上外加与电流方向垂直的磁场，会使得导线中的电子与电洞受到不同方向的劳伦兹力而往不同方向上聚集，在聚集起来的电子与电洞之间会产生电场，此一电场将会使后来的电子电洞受到电力作用而平衡掉磁场造成的劳伦兹力，使得后来的电子电洞能顺利通过不会偏移。产生的内建电压称为霍尔电压。

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气凝胶是世界上密度最小的固体之一，其中成分比例99.8%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。由于里面的颗粒非常小，所以可见光经过它时散射较小，就像阳光经过空气一样。因此，它也和天空一样看着发蓝。在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的探测器上都有用到这种材料。图为悬浮在本生灯火焰上的气凝胶及花朵，花朵丝毫没有烧毁。

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电磁波谱包含电磁辐射所有可能的波长。特定波长的电磁波的能量 λ（在真空中）与频率 ν 和光子能量 E 有关。波长与频率成反比，波长越大，频率越小，反之，频率越大，波长越小，其乘积是一个常数即光速c。另外，电磁波的能量与频率成正比，系数为普朗克常量h。电磁波谱频率从低到高为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线，可见光只是电磁波谱中一个很小的部分。图为电磁波谱特性图，描绘波谱了种类、波长、频率、发散温度。

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图为1927年10月召开的第五次索尔维会议。此次会议主题为“电子和光子”，世界上最权威物理学家聚在一起，重新阐明量子理论。会议上最出众的角色是爱因斯坦和尼尔斯·玻尔。前者以“上帝不会掷骰子”的观点反对海森堡的不确定性原理，而玻尔反驳道，“爱因斯坦，不要告诉上帝怎么做”——这一争论被称为玻尔-爱因斯坦论战。参加这次会议的二十九人中有十七人获得或后来获得诺贝尔奖。

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在粒子物理学的标准模型里，希格斯玻色子是假想的一种带质量基本粒子，是唯一尚未被证实存在的粒子。希格斯玻色子是标量玻色子，自旋为零，因物理学者彼得·希格斯而命名。2012年7月4日，欧洲核子研究组织（CERN）宣布，大型强子对撞机（LHC）的紧凑渺子线圈（CMS）探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子（超过背景期望值4.9个标准差），超环面仪器（ATLAS）测量到质量为126.5GeV的新玻色子（5个标准差）。这两种粒子极像希格斯玻色子，但还有待物理学者进一步分析来完全确定两个探测器探测到的粒子是否为希格斯玻色子。图为电脑模拟绘制的希格斯玻色子出现事件。
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激光（英语：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，缩写：LASER，或者简称：laser），港澳称“激光”、“雷射”，台湾称“雷射”，是指通过受激辐射而产生，放大的光，即受激辐射的光放大。特点是单色性极好，发散度极小，亮度（功率）可以达到很高。产生激光需要“激发来源”，“增益介质”，“共振结构”这三个要素。