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经过37次反复实验验证，于今天早晨由物理所、清华、理论所、大化所和北理工的相关科研人员证实了一种超出现有物理模型的新粒子，并取名为Frion（按照粒子物理惯常命名方法在Fri(day)后面加“on”，我们套路深得很），中文发音：弗莱昂。
图：frion的夸克结构
Frion由Q（Question）夸克和反A（Answer）夸克构成，自旋为0的玻色子，通过第五种力“Weichat Interaction”结合在一起。Frion生成后会被中科院物理所公众号这台大型装置收集起来，每周大约能够收集10个左右，Frion的寿命约为6*105s，其神奇之处在于它只在每周五早上衰变——这也是其取名frion的原因。
负责收集frion的团队表示：“每一个frion都凝聚着我们团队成员的心血，见证着我们的努力。所以，以后我们的团队将更名为——Frions。”
本周该团队共收集9个frions，衰变产物列出如下，以飨诸君。
都说电荷的移动会产生磁场，那么有磁场在是不是就一定有电流呢？
反过来不一定成立，因为除了电流外，由微观粒子比如电子、中子与中微子等的内禀自旋属性也能产生磁场，另外磁场源还可能是理论预言实验偶尔能观测到的磁单极。
题主所叙述的现象，在生活中最典型的例子大概是：在冬天，向空玻璃杯中倒入开水，玻璃杯会炸裂。其实发生这样现象的原因，就是简单的热胀冷缩。当材料受热温度发生变化时，伴随着也会产生形变。上面的例子中，冬天气温很低，玻璃杯初始温度也很低，一下倒入开水后，由于玻璃导热性不如金属等材料，导致玻璃杯内外，上下受热（温度变化）不均匀，其受热膨胀亦不均匀，加之玻璃材料较脆，质量较差的玻璃杯内部可能本已有细微裂纹等，玻璃杯就会炸裂。热胀冷缩的现象普遍存在于生活中，只是玻璃杯炸裂这种情况比较危险，容易引人注意。
这里先简单介绍一下电磁炉的工作原理。电磁炉的主要部分是一个线圈，当通上交流电后，线圈便会产生一个交变的磁场，根据电磁感应定律，导体（也就是炒菜的锅啦）中会产生涡旋电流，而我们知道电流通过导体是会发热的，锅具的温度逐渐升高，如此就达到给食物加热的目的啦。相对于铁锅的导电性而言，人体中涡流效应基本可以忽略了，所以手放在电磁炉上并不会感觉到烫。
（tips：本质上而言，电磁炉是通过电磁辐射给锅具加热的，那么这种电磁辐射对人体有危害嘛？我们之前有回答过这个问题哦~点击查看）
为什么下雨天经常电闪雷鸣而下雪天却不会？
五条723
雷暴主要是积雨云构成的。积雨云是各种云中带电结构里带的电荷最多的。而云层中怎么放电呢？我们可以把不同电荷堆积的两块区域想象成放电的电极，只要云的厚度足够，正负电荷的中心距离较远不容易“黏在一起”，就容易放电。而积雨云形成的条件一边是在地面急剧加热后，迅速的对流，这样的情况下云层会形成剧烈摩擦，自然就带较多的电。这种情况一般夏天发生的多。冬天不是没有，只不过雷雪交加的情况比较少见。
在漆黑的屋子里打开打开大功率的激光，我们可以看到很明显的单色光柱。那么问题来了，既然激光有高方向性，又没有直射我们眼睛。我们看到的是什么的颜色？有点像三棱镜，我们能在白纸上看到光谱，但离开了白纸就看不见空中七彩光线
by 佚文
首先我们来回顾一下喜闻乐见的丁达尔效应。光通过胶体时，在入射光的垂直方向可以看到光路。为什么胶体在这里如此重要呢？是因为溶质的颗粒大小刚好合适，既不会大至使光路完全反射，也不会小至几乎对光子没啥作用。
在激光通过空气时，就会与空气中的杂质使光子散射而改变其运动方向，就可以看到光路了（出于和丁达尔效应同样的原因）。而同种情况下之所以看不到七彩光，主要是因为做实验用的光源功率太小了T_T，虽然有光子散射进眼睛，但是太微弱而无法察觉。
而激光光路较七彩光更容易观察到的原因主要是：一是激光亮度高，同一时间内会有更多的光子被散射；一是激光的高方向性使散射后的光也不会太分散。
你认为存在万有引力吗？如果没有，为什么我们中学教材里要学这个？
by 萍萍
这个问题可能会回答得比较主观，且当做大家共同交流看法吧。
万有引力即是时空弯曲。在这里，“万有引”和“时空弯曲”作为同一个理论来解释一类自然现象。换而言之，“万有引力”的实质肯定是存在的，但是如果你解释这个现象用的是广义相对论，那么就没有必要使用万有引力定律。当然对于一些简单的问题，我们还是可以使用万有引力定律做出精确的预言的。小伙伴肯定要吐槽了：万有引力定律不是错的吗？对，可是在真理之前，所有的理论都是错的。广义相对论就是真理吗？我觉得不是，只是现在还没有找出来它错的地方。所以在一些场合，使用万有引力定律能简化问题。
为什么中学要学这个，第一个原因自然就是我上面所说的。第二个原因，就是科学发展的历程问题。学习万有引力定律，也是对科学精神的一种锻炼。第三个原因，就是——偏微分方程真的很难解！！！
为什么原子的光谱在电场中会发生分裂？
by pani
原子光谱在电场中发生分裂的现象，被称作Stark效应。原子发射光谱是来源于原子不同能级之间的能量差，原子在不同能量的能级之间跃迁就会发射等于能量差的光子。然而对于原子而言，能级大多是简并的。而因为原子在电场中会有能量变化，导致能级去简并，从而两能量差会有微小的变化，也就是谱线分裂。（图为氢原子n=2能级向n=1能级跃迁的发射光谱在外电场下的谱线分裂）
大神们好，我想请问一下如何用开普勒第二定律推导出角动量守恒，还有角动量守恒和星系的形状有什么关系，麻烦给详解一下，谢谢！
by OVERLORD
开普勒第二定律说的是，太阳与行星的连线（径矢）单位时间内扫过的面积是一个常数。那么我们来看一看这个面积等于什么。设径矢为r，行星单位时间内走过的路程为Δs，如果“单位时间”Δt选得很小，那么可以认为这段路程就是直线，Δt内扫过的面积就是一个三角形。注意到轨迹并不一定是正圆，所以Δs和r之间还有夹角θ。运用三角形面积公式得到其面积为rΔs·sinθ，单位时间内扫过的面积就是rΔs/Δt·sinθ=rvsinθ，开普勒说的就它不变。敏锐的你应该发现这正是角动量和行星质量之比。而角动量是矢量，我们还应该保证它方向不变。角动量既垂直于径矢又垂直于运动方向，所以垂直于行星运动平面，而行星运动是一个椭圆，所以角动量的方向也必然一直不变。那么角动量守恒和星系的形状有何关系呢？可以想象，星系最开始也一定是个圆咕隆咚的大胖子，各个部分的角动量方向也并不一致，但是星系总是有个总的合成角动量的。在引力和碰撞的作用下，垂直于这个总角动量方向的角动量大小就逐渐被“抹平”了（碰撞可以看成一个均匀分布的过程），引力也大大缩小了角动量为零方向的几何大小，只剩下总角动量方向的旋转和引力抗衡。这就是为什么我们看到星系大都是漩涡状和扁平状的。
为何一直搜寻不到超对称粒子？
by workwei
恩，我也很想问为什么@-@ 但是为什么要搜寻到超对称粒子呢？
超对称粒子有什么特殊的地方呢？通俗地说，超对称指的是“力”与“物质”之间的对称性。为了避免误会，这里加了引号。因为其中有一半的“力”与“物质”我们并没有发现。这十分神奇，因为生活中我们知道力和物质是两种截然不同的概念。比如你每天清晨起来，睁开眼看到的就是一系列物体，牙刷，牙膏，漱口杯等等，这些物体都是由自旋为半奇数（波函数交换反对称）的费米子—电子，质子，中子构成的。而当你举起牙刷，让它在你口中上下运动的时候，你手指表面的原子与牙刷表面的原子紧密接触会产生分子斥力，也即电磁相互作用力 ，这个力将改变牙刷的运动状态。而力是由自旋为整数（波函数交换对称）的规范玻色子（光子）与物质粒子（电子）相互作用的宏观表现。
附注：平常生活你也会注意到你自己和你身边的物体都很稳定，不像电灯泡在打开时发光，熄灭时却不亮了。这是因为构成物体的费米子之间服从泡利不相容原理，它们相互之间保持着适当的平均距离，因而十分稳固不会塌陷。当然这也是元素周期表存在的原因。与费米子相对的玻色子，如光子，却能在灯泡发光时大量产生，而在灯泡熄灭时消失得不见踪影。原因是光子数在相互作用的过程中（准确地说是拉矢量中存在导致光子数不守恒的项）不是守恒的，而费米子数目却是守恒的，因此其表现得并没有费米子那么稳定。
综上所述我们发现构成世界的基本砖块是费米子，而粘合这些砖块的就是玻色子。而超对称性就是“力”粒子与“物质”粒子之间的对称性。准确地说一个玻色子，在“超空间”中的超对称变换下变为一个费米子，你可以类比遐想在四维时空中的平移操作，只不过是你只改变了你的时空位置，而玻色子则改变了它的自旋。
附注：如果把超对称理论比作一整部交响乐曲，那么“超空间”就是开始乐章的一段引子，确定了整部作品的基调。超空间就是将四个玻色坐标t,x,y,z与四个费米坐标
相互结合构成的拓展空间。这打开了一个新世界的大门，因为之前讨论的坐标都是对易的，现在出现了反对易的坐标，情况就不一样了。了解Grassmann代数的读者知道反对易坐标
构造的多项式仅有有限个，不像对易坐标构造任意次幂的多项式。超空间中，费米坐标构造的多项式用一行就可以写下来。不过这总归是形式简洁。在构造拉矢量并作变分时，计算量是相当巨大的。
限于篇幅只能简要介绍，不能详细说明。超对称理论为什么那么吸引人，究其原因是其解决了三个问题：
1. 等级问题。
为什么标准模型中的基本粒子的质量要比普朗克质量小那么多？
2. 超对称暗物质。
暗物质的本质是什么？它是由一种粒子还是多种不同的粒子构成的？
3. 大统一理论中三个基本相互作用的耦合常数相聚合。
我们知道在非常高的能量状态下，电磁力和弱核力可以统一成电弱力，在低能时，我们说电弱力对称破缺。那么其它的力，比如强核力或甚至是引力，能否在更高的能量下统一？
可是在解决问题的同时，也产生了新的问题，那就是这些新粒子应该早就被发现了呀。原因是所有超对称模型中（包括MSSM，NMSSM，CMSSM或者NUMH1等等），至少有一个不是标准模型粒子的新粒子在能量1TeV以下，而这是当今对撞机可以达到的能量13TeV。如果存在超对称粒子，那么大型强子对撞机肯定能探测到，但目前实验家没有找到任何超对称所预言的超对称伙伴。
如今有许多实验室仍然在仔细寻找超对称粒子的踪迹，虽然一直搜寻不到，但很多人对这个理论仍然抱有很大的希望与热情。如今欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)在经过升级后重新运行，将能量提高到13TeV，科学家们能使质子束间的碰撞比以往任何时候都更强烈。同时也希望他们发现新物理的信心更加强烈。
本期Frions团队成员：
物理所J.Lu、Z. S，清华物理系41的同学，
北理工 文卿，理论所 W. Jia大化所J.Baker
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世界上有两个一样的原子吗？ |No.36
编辑：WQD
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