㈠ 量子物质科学协同创新中心的概况
按照“国家急需、世界一流”的要求, 量子物质科学协同创新中心瞄准世界物理学前沿和国家在信息技术和能源技术等领域的战略需要,围绕量子物质的制备和量子物态的探索重大创新任务,提出“一个中心,六个平台;五项协同,八项突破”的构建思路。即在科研组织方面,中心将形成新型量子及拓扑态研究、高温超导研究、低维量子结构和物性研究、介观光学及冷原子研究、多体量子系统及相互作用研究、实验技术与仪器研发六个创新平台。在机制体制创新方面,中心将努力实现组织管理、人员团队、人才培养、科研组织、资源共享五个方面的协同,和中心协同管理机制、创新文化建设、跨校人员聘任、人员评价激励、学生联合培养、协同研究、资源成果共享、合作交流八项突破。争取在八年时间将中心建设发展成为国际一流的物理学学术创新高地, 为建设创新型国家做出积极的贡献。
为落实中心实施方案,两校一所在启动仪式上郑重签署了《关于组织机构与管理运行机制的协议》、《关于岗位设置、人员聘任和人事管理的协议》、《关于研究人员招聘程序的协议》、《关于人才协同培养的协议》、《关于创新任务协同实施的协议》、《关于资源整合与成果共享的协议》、《关于“综合极端条件实验装置”的合作协议》以及《关于培育经费的协议》八项组建协议。
2013年4月11日,中心通过教育部认定,成为首批通过认定的14家协同创新中心之一。

㈡ 极端制造是什么,都有哪些问题焦点
极端制造是指在极端条件或环境下,制造极端尺度或极高功能的器件和功能系统。极端制造集中表现的领域在微细制造、超精密制造、巨系统制造和强场制造等方面,极端制造是一国制造业硬实力的集中体现。如极小尺寸的微纳制造,能将硅片切成芯片,完成高精度、如此小的制造,这样纳米级的集成电路制版的装备,是一个国家制造技术的综合考量;几万吨水压机的极大尺寸制造,是制造超大型飞机精密模锻框架高强度、超大构件的前提。此外,还有超大油轮、航空母舰、超音速飞行器等经济军事领域的极端制造,对一国经济安全和国防安全都起着至关重要的作用。极端制造集前瞻性、先导性和探索性的技术于一体,是未来高技术更新换代和新兴产业发展的重要基础。一个国家的制造如果能更多地抢占极端制造的领地,这个国家就是制造强国,在制造领域能够拥有更多的话语权。
极端制造的问题焦点:
1、强场制造的多维、多尺度演变与制造目标。
超强加工能场与被加工系统之间能量的传递与转化,超强能场诱导下物质的多尺度演变与制造目标的实现。例如大型构件制造的能量传递与演变,芯片高密度倒装界面能量传递与转化。
2、微结构精密成形、选择性性能演变与制造目标。
包括微去除、微生长、微成形、微改性等制造界面处的物理、化学作用、能量与物质的输运等。
3、微系统的组装与功能形成。
包括在微驱动、微操纵、微连接、微装配等过程中运用量子力学、微动力学规律与流体动力学、分子动力学规律等。
4、复杂功能系统创成与功能状态的确定性。
例如大型水压机动态运行精度,其制造追求是高阶、多元运动的稳定性、惟一性。此外,还有“极端制造”环境的多场耦合、随机扰动与过程稳定问题,例如,高速切削的颤振与热位移、高速轧制的颤振与恶性发散等技术问题,至今仍是未决的难题。
㈢ 为什么中国要搞天眼项目,主要目的是什么
500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope),简称FAST,位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中,工程为国家重大科技基础设施,“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成 [1] 。500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,由我国天文学家南仁东先生于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用。是由中国科学院国家天文台主导建设,具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。综合性能是著名的射电望远镜阿雷西博的十倍。
FAST 工程的科学目标包括:巡视宇宙中的中性氢,研究宇宙大尺度物理学,以探索宇宙起源和演化;观测脉冲星,研究极端状态下的物质结构与物理规律;主导国际低频甚长基线干涉测量网,获得天体超精细结构;探测星际分子;搜索可能的星际通信信号。
首要目标
FAST总工艺师王启明表示,在FAST的科学目标中,确实“包括寻找地外文明”,“但是这并不是我们排在最前列的目标”。“排在我们最前列的目标是寻找脉冲星。”
脉冲星是快速自转的中子星,它能够发射严格周期性脉冲信号。脉冲星的观测研究不仅具有重要的物理意义,而且具有重要应用价值,在时间尺度、深空自主导航等方面具有重要的应用前景。 [28]
为什么要找脉冲星?王启明说,脉冲星会不断地发出脉冲信号,而这种信号非常稳定。“找到以后就可以应用于深空探测、星际旅行,可以起到导航作用。”
他举例称,“如果你要走到火星,或者走出太阳系,甚至走出银河系,根本无法用地球上的GPS去导航,但如果能知道宇宙中很多脉冲星的位置,就可以通过它来定位、导航。”
他还指出,航天航空的精确定位也离不开射电望远镜。“如果我们发射飞船去火星,飞船在走的过程中隔一段时间就发一个脉冲信号回来,我们的中国‘天眼’就可以接收到这个信号,判断它的位置,是否在正确轨道上。”
人类在地面建实验室,高温高压强磁场都是很难实现的,而脉冲星的实验条件非常极端,它“对人类认识极端条件下的一些物理现象也有非常重大的意义”。
除了观测脉冲星,中国“天眼”的另一大科学目标是“巡视宇宙中的中性氢”。他指出,这可以“研究宇宙大尺度物理学,以探索宇宙起源和演化”。
㈣ 上天的天宫二号,都带了哪些“法宝”
太空中的“八卦炉”:综合材料实验装置
这套实验装置由“材料实验炉”、“材料电控箱”和“材料样品工具袋”三个单机构成。整个装置共约27.6公斤重,最大功耗不到200瓦(一般电水壶1000~1800瓦,这套装置只用了电水壶功耗的1/9~1/5,相当于2个100瓦的白炽灯),却能实现真空环境下最高950摄氏度的炉膛温度!

在未来,未来的伴随卫星是航天员可以操纵的机器人,搭载VR相机,可以实现更加复杂的空间操作任务。甚至可以个人化,将社交网络搬到太空。利用伴星和主星,或者释放多颗伴星组网,还可以实现多星协同工作,完成一颗卫星单独无法实施的应用任务,提高主星应用效率,扩大应用领域,促进空间新技术的发展和应用。 天宫二号的伴随卫星将协同天宫二号进行实验。图片来源:jiangsu.china.com.cn
“百变金刚”液桥
俗话说,“人往高处走,水往低处流”。可是在太空中,水未必能往低处流。这就是太空中,微重力的神奇所在。它颠覆了地面上的一些常识,航天员到了空间站里就喜欢上了淘气地“玩水”游戏。“神舟10号”里,王亚平在太空授课,变魔术一般地给我们展示了不可思议的大液膜和大水球。这次,在天宫二号里,科学家们将要首次开展“液桥”热毛细对流的空间流体物理实验!
液桥是什么?通俗地讲,液桥就是固体间的小液柱。之所以称之为液桥,是因为“桥”字有连接两地的含义,液桥就是连接着两个固体表面之间的一段液体。
地面上,由于重力作用,不能建立大尺寸液桥,但是在太空的微重力环境下,可以建立起很大尺寸的液桥。利用大尺寸液桥,就可以开展微重力热毛细流动的科学实验。用中国科学院力学研究所康琦研究员的话说:“为生产出高质量的半导体材料,就要科学控制单晶硅在晶体生长过程中浮力对流和热毛细对流的影响,而太空特有的微重力环境将使科学家深入剖析热毛细对流的真实过程。”
㈤ 与力学相比,热学研究对象,研究的方法有哪些主要区分
1、研究对象不一样。力学研究的是少体问题,主要集中于单体和两体问题。热学研究的是多粒子系统的统计热力学性质。
2、研究理论不一样。经典力学基于牛顿运动学方程,研究物体的动力学演化过程,量子力学基于薛定谔方程,研究微观粒子的动力学演化过程,相对论量子力学基于迪拉克方程,研究具有相对论效应粒子的动力学演化过程;热力学主要手段是统计的方法,得到的是多粒子的体系的平均性质。
3、作用不一样。力学可以弄清楚两个原子之间的相互作用,可以区分不同种类的原子,而热学研究的是整个原子系统的平均性质,难以区分是哪类原子,因为统计不可能具体到某个原子,是集体行为,所以研究对象和研究方法有很大差别。

(5)什么是综合极端条件实验装置扩展阅读:
力学主要理论
1、物体运动三定律。
2、达朗贝尔原理。
3、分析力学理论。
4、连续介质力学理论。
5、弹性固体力学基本理论。
6、粘性流体力学基本理论。
㈥ 又过了三个月,商场再次进货,你觉得取暖器还能大量进货吗你有什么建议
中风是中老年人的常见的致残、致死性疾病,所以,中老年人,特别是平时患有高血压、肥胖症,当天气变凉时,要采取有效措施预防中风的发生。饮食也是预防中风的一个重要因素,那么预防中风该如何饮食呢?在日常生活中,为预防中风,请看下面关于预防中风最基本的饮食建议,对你有好处。
预防中风的饮食建议
1、补钾
钾是人体所需的重要元素之一,担负着维持人体细胞内渗透压、维持神经肌肉正常兴奋性等作用,钾还参与心肌收缩、舒张,参与人体能量代谢,缺钾的人容易发生中风。马铃薯含钾丰富,有报道称,每天吃一个马铃薯,就可以使中风危险下降60%,黄豆、青豆、黑豆、红小豆、绿豆等含钾也很高,宜常吃。
2、补镁
钙和镁是一对形影不离的亲兄弟,又是一对互不相让的冤家对头。钙能促进心肌收缩,增强神经肌肉兴奋性,而镁则能对抗钙的作用,维持脑细胞内外钙的平衡,从而保护大脑。一旦钙与镁的比例失衡,容易引发中风。常吃玉米、西红柿、海带等食品,可以补充丰富的镁,有助于预防中风的发生。
3、补维生素
预防中风,维生素C和维生素E起着很重要的作用。这两种维生素都有强大的抗氧化作用,维生素C能保护血管内皮系统的完整性,防止发生血栓、出血;维生素E能抗氧化,防止有害物质对脑血管的破坏,保持血管弹性,防止中风发生。常吃蔬菜、水果、玉米油等大有好处。
4、降脂
高血脂造成动脉硬化,血管堵塞,是引起中风的危险因素之一,因此应经常吃降血脂的食物,如洋葱、海带、卷心菜、深海鱼油等,适当饮醋、饮茶大有益处。
5、降压
高血压也是引起中风的危险因素之一,而且是更危险的因素。高血压既可以直接造成出血性中风,又可以间接造成血栓性中风,因此,降低血压,保持血压平稳非常重要。可以多吃点芹菜、橄榄油、萝卜等。
6、降低血液黏稠度
血管里的血液黏稠度增高,导致血液流动缓慢,容易发生堵塞,出现血栓,引发中风。因此,降低血液黏稠度是防治中风的重要内容。为此,可以多吃点黑木耳、韭菜、生菜等。
预防中风的食疗方
(一)黑木耳6克,用水泡发,加入菜肴或蒸食。可降血脂、抗血栓和抗血小板聚集。
(二)芹菜根5个,红枣10个,水煎服,食枣饮汤,可起到降低血胆固醇的作用。
(三)吃鲜山楂或用山楂泡开水,加适量蜂蜜,冷却后当茶饮。它能扩张血管,具有降压和促 进胆固醇排泄的作用。若中风并发糖尿病,不宜加蜂蜜。
(四)生食大蒜或洋葱10~15克,可降血脂,并有增强纤维蛋白活性和抗血管硬化的作用。
(五)中风病人饭后饮食醋5~10毫升,有软化血管的作用。
(六)香蕉花饮:香蕉花5克,水煎代茶饮。可预防中风及脑血管意外。
(七)芹菜汁:芹菜适量。将芹菜洗净去根,捣烂取汁。每日服3次,每次3汤匙,天为一疗程。清理内热,降压安眠。主治中风、高血压,对血管硬化亦有较好疗效。
(八)小米麻子粥:冬麻子、薄荷叶、荆芥穗各50克,小米150克。将冬麻子炒熟去皮研细;砂锅内放水先煮薄荷叶、荆芥穗,而后去渣取汁,再将麻子仁、小米同放汁内,加水煮成粥即可。每日1次,空腹食。滋养肾气,润肠,清虚热。可辅治中风以及大肠滞涩。
㈦ 超导体的作用
超导体
1911年,荷兰科学家昂内斯(Ones)用液氦冷却汞,当温度下降到4.2K时,水银的电阻完全消失,这种现象称为超导电性,此温度称为临界温度。根据临界温度的不同,超导材料可以被分为:高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的「高温」,其实仍然是远低于冰点摄氏0℃的,对一般人来说算是极低的温度。1933年,迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,磁感应线将从超导体中排出,不能通过超导体,这种现象称为抗磁性。经过科学家们的努力,超导材料的磁电障碍已被跨越,下一个难关是突破温度障碍,即寻求高温超导材料。
1973年,发现超导合金――铌锗合金,其临界超导温度为23.2K,这一记录保持了近13年。
1986年,设在瑞士苏黎士的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物(镧钡铜氧化物)具有35K的高温超导性。此后,科学家们几乎每隔几天,就有新的研究成果出现。
1986年,美国贝尔实验室研究的超导材料,其临界超导温度达到40K,液氢的“温度壁垒”(40K)被跨越。
1987年,美国华裔科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上,液氮的“温度壁垒”(77K)也被突破了。1987年底,铊-钡-钙-铜-氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986-1987年的短短一年多的时间里,临界超导温度提高了近100K。
来自德国、法国和俄罗斯的科学家利用中子散射技术,在高温超导体的一个成员单铜氧层Tl2Ba2CuO6+δ中观察到了所谓的磁共振模式,进一步证实了这种模式在高温超导体中存在的一般性。该发现有助于对铜氧化物超导体机制的研究。
高温超导体具有更高的超导转变温度(通常高于氮气液化的温度),有利于超导现象在工业界的广泛利用。高温超导体的发现迄今已有16年,而对其不同于常规超导体的许多特点及其微观机制的研究,却仍处于相当“初级”的阶段。这一点不仅反映在没有一个单一的理论能够完全描述和解释高温超导体的特性,更反映在缺乏统一的、在各个不同体系上普遍存在的“本征”实验现象。本期Science所报道的结果意味着中子散射领域里一个长期存在的困惑很有可能得到解决。
早在1991年,法国物理学家利用中子散射技术在双铜氧层YBa2Cu3O6+δ超导体单晶中发现了一个微弱的磁性信号。随后的实验证明,这种信号仅在超导体处于超导状态时才显著增强并被称为磁共振模式。这个发现表明电子的自旋以某种合作的方式产生一种集体的有序运动,而这是常规超导体所不具有的。这种集体运动有可能参与了电子的配对,并对超导机制负责,其作用类似于常规超导体内引起电子配对的晶格振动。但是,在另一个超导体La2-xSrxCuO4+δ(单铜氧层)中,却无法观察到同样的现象。这使物理学家怀疑这种磁共振模式并非铜氧化物超导体的普遍现象。1999年,在Bi2Sr2CaCu2O8+δ单晶上也观察到了这种磁共振信号。但由于Bi2Sr2CaCu2O8+δ与YBa2Cu3O6+δ一样,也具有双铜氧层结构,关于磁共振模式是双铜氧层的特殊表征还是“普遍”现象的困惑并未得到彻底解决。
理想的候选者应该是典型的高温超导晶体,结构尽可能简单,只具有单铜氧层。困难在于,由于中子与物质的相互作用很弱,只有足够大的晶体才可能进行中子散射实验。随着中子散射技术的成熟,对晶体尺寸的要求已降低到0.1厘米3的量级。晶体生长技术的进步,也使Tl2Ba2CuO6+δ单晶体的尺寸进入毫米量级,而它正是一个理想的候选者。科学家把300个毫米量级的Tl2Ba2CuO6+δ单晶以同一标准按晶体学取向排列在一起,构成一个“人造”单晶,“提前”达到了中子散射的要求。经过近两个月散射谱的搜集与反复验证,终于以确凿的实验数据显示在这样一个近乎理想的高温超导单晶上也存在磁共振模式。这一结果说明磁共振模式是高温超导的一个普遍现象。而La2-xSrxCuO4+δ体系上磁共振模式的缺席只是“普遍”现象的例外,这可能与其结构的特殊性有关。
关于磁共振模式及其与电子间相互作用的理论和实验研究一直是高温超导领域的热点之一,上述结果将引起许多物理学家的关注与兴趣。
20世纪80年代是超导电性的探索与研究的黄金年代。1981年合成了有机超导体,1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡、镧、铜、氧的陶瓷性金属氧化物LaBaCuO4,其临界温度约为35K。由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质,因此这个发现的意义非常重大,缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖。
1987年在超导材料的探索中又有新的突破,美国休斯顿大学物理学家朱经武小组与中国科学院物理研究所赵忠贤等人先后研制成临界温度约为90K的超导材料YBCO(钇铋铜氧)。
1988年初日本研制成临界温度达110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体。至此,人类终于实现了液氮温区超导体的梦想,实现了科学史上的重大突破。这类超导体由于其临界温度在液氮温度(77K)以上,因此被称为高温超导体。
自从高温超导材料发现以后,一阵超导热席卷了全球。科学家还发现铊系化合物超导材料的临界温度可达125K,汞系化合物超导材料的临界温度则高达135K。如果将汞置于高压条件下,其临界温度将能达到难以置信的164K。
1997年,研究人员发现,金铟合金在接近绝对零度时既是超导体同时也是磁体。1999年科学家发现钌铜化合物在45K时具有超导电性。由于该化合物独特的晶体结构,它在计算机数据存储中的应用潜力将是非常巨大的。
为了证实(超导体)电阻为零,科学家将一个铅制的圆环,放入温度低于Tc=7.2K的空间,利用电磁感应使环内激发起感应电流。结果发现,环内电流能持续下去,从1954年3月16日始,到1956年9月5日止,在两年半的时间内的电流一直没有衰减,这说明圆环内的电能没有损失,当温度升到高于Tc时,圆环由超导状态变正常态,材料的电阻骤然增大,感应电流立刻消失,这就是著名的昂尼斯持久电流实验。
㈧ 目前电气工程领域,研究较为前沿的内容有哪些
1、提高电机及其系统的技术品质及控制性能
例如:电动汽车、全电/多电飞机、全电/多电舰船、高铁、磁悬浮列车、风力发电、燃气涡轮发电、波浪发电等性能源发电、高档数控机床、高端科学仪器、火电水电核电等大容量电机、国防领域中的高性能电机, 需改进或提高的性能包括:效率、功率密度、转矩密度、可靠性、伺服精度、平稳性、动态响应、高转矩、高功率、稳定控制等。
2、电力系统规划与安全高效运行
例如:包括特高压、新能源、储能、微网、智能电网、直流输电在内的新一代电力系统的规划理论与方法、控制保护理论与方法、能量流与信息流相互作用机理和信息安全、大容量负荷波动性负荷随机接入对电网的影响及其调控理论方法、综合能源系统等。
3、电气绝缘与放电
例如:纳米电介质、负荷介电质系统的介电效应与损伤破坏规律;高电压大容量直流电弧的物理特性及其控制、开端;交直流绝缘的长期可靠性及其状态评估与监测等。
4、电力电子设备与系统
例如:高性能功率半导体的新结构和新机理研究;新型功率器件的封装材料和结构及其多物理层仿真和建模;大容量电力电子元器件、组件、装置的在线检测、失效分析和健康管理;电力电子装置和系统的多尺度建模、稳定性分析和可靠性技术;电力电子装置和系统的综合优化控制策略;交流/直流/混合微网和输配电换流技术等。
5、极端条件电磁装置以及极端条件下的电工装备
例如:深空/海/地、零磁/强磁、高速/超高速等极端环境对特种电工装备的影响机理;极端条件下特种电工装备用新型电工材料;特种电工装备用新型高精度电磁测量与传感;实现电磁极端条件的电磁装置,如加速器、核聚变、电磁武器、核磁共振等科学研究设备以及尖端电磁装备所需要的高电压、大电流、强脉冲、强磁场等。
6、高效率、低成本、大规模电能存储技术
例如:提高电能存储装置的储能的容量、密度、效率、寿命、经济性、安全性和环保性等综合指标并取得突破;综合应用多种储能技术,提升储能系统整体的规模、效率和经济性;储能应用系统关键技术,包括储能在电力、舰船、高性能武器等系统中高效应用的规划、分析、控制理论与方法等。
7、生物电磁及其医学应用
例如:生物组织电磁特性参数的变化规律;新型电磁动态图像变化的病理生理基础及与临床表征的对应关系、磁声成像、磁共振电阻抗成像等耦合成像新方法;神经电磁调控的神经生物学机理;生物电磁干预与调控理论与方法;生物医学中的电工新技术。
㈨ 实验室创造的极端条件有哪些
实验室创造的极端条件有:
1、病毒可以在极端条件下存活一段时间,但是病毒自身的活性周期短。
绝大多数的细菌维持生理活性必须依赖水的存在,只有个别种类的细菌会从自身代谢产物中得到水分,还有部分细菌在极度缺乏水时会暂停自身代谢。
总体来说病毒和细菌要维持生理活性需要水。
2、极端条件下的合成 超高压,超高温,超高真空,超低温,强磁场或电场, 激光,等离子体等条件 新化合物 新价态化合物 化合物的新物相 新合成方法。

介绍:
由中国科学院物理研究所等建设的综合极端条件实验装置,日前在北京市怀柔科学城正式开工。该工程拟通过5年左右时间,
建成国际上首个集极低温、超高压、强磁场和超快光场等极端条件为一体的用户装置,极大提升我国在物质科学及相关领域的基础研究与应用基础研究综合实力。
㈩ 未来20年,新增的16的大科学装置,看看都落户在哪些城市
海底科学观测网
落户城市:上海
依托单位:同济大学
意义:将为国家海洋安全、深海能源与资源开发、环境监测、海洋灾害预警预报等研究提供支撑。
2.空间环境地面模拟装置
落户城市:哈尔滨
依托单位:哈尔滨工业大学
意义:将为我国空间科学发展和深空探测模拟研究提供有力支撑。
3.强流重离子加速器
落户城市:兰州
依托单位:中国科学院近代物理研究所
意义:将为研究原子核存在极限、核结构新现象和新规律、宇宙中重元素起源等重大科学问题提供重要支撑。
4.高海拔宇宙线观测站
落户城市:成都/甘孜州
依托单位:中国科学院高能物理研究所
意义:将集高灵敏度、大视场、全时段扫描搜索伽马射线源、伽马射线强度空间分布和精确能谱测量等多功能为一体,成为具有国际竞争力的宇宙线研究中心。
5.加速器驱动嬗变研究装置
落户城市:合肥
依托单位:中国科学院核能安全技术研究所
意义:将满足我国长寿命高放核反应堆废料安全、妥善处理处置的研究需求,为我国核能可持续发展提供技术支撑。
6.中国南极天文台
落户城市:南京
依托单位:中国科学院紫金山天文台
意义:将开辟地球上独一无二的太赫兹波段天文观测窗口,为研究宇宙和天体起源、暗物质、暗能量、地外生命等科学问题提供有力支撑。
7.综合极端条件实验装置
落户城市:长春
依托单位:吉林大学
意义:将为我国空间科学发展和深空探测模拟研究提供有力支撑。