等离子体物理硕士毕业论文

为了纪念伟大的爱因斯坦发表改变世界的五篇论文一百周年，以及他逝世50周年，联合国大会在04年6月份一致通过决议把2005年定为“世界物理年”。 谈到物理学，首先要对物理学下一个定义。物理者，万物之理也。在英文中PHYSICS一词与PHYLOSOPHY（哲学）很相近，物理学最早被称为自然哲学，是哲学专门研究自然界的分支。这个概念最早可追溯到亚里士多德《物理学》一书，后来在牛顿的巨著《自然哲学的数学原理》给了物理学的诞生时一个比较准确的定义：用数学工具解决自然哲学问题，即用数学了解整个自然界的运动规律。中国古代采用“格物至知”一词来定义这门学科，即采用分析的方法研究物质获得知识，与中国古代哲学重视整体统一性而严重忽略事物细节和内部规律的做法大相径庭。 从诞生的那一天起，物理学就通过对自然界五花八门千变万化的各种现象内在本质的探索来帮助人类认识这个世界，从而能改造这个世界。既然物理学追求的是物质世界的一切运动规律，那么从广义上讲，一切自然科学都是物理学。这中说法毫不过分，自然科学本身就是人类为了认识这个世界而发展起来的方法和知识体系，自然科学的其他分支诸如化学，生命科学，宇宙学（天文），地球科学（地理）等等研究领域都是自然界的一部分或是一个知识层面，只有物理学研究的是整个自然界，大到浩瀚宇宙小到基本粒子。相比于其他学科定性概念居多研究深度有限而言，物理学深入探索整个自然界一切现象的本质规律，并尽可能地使其数学定量化，其他自然科学学科领域最基础最本质的运动规律和产生现象的原因都要靠物理学来回答，因此从广义上讲一切自然科学都是广义上的物理学。 然而这并不意味着其他自然科学学科可以简单地并入物理学成为他的一个分支，系统科学的出现表明，很多宏观概念还原到微观本质上的物理学规律以后是不能准确地反映这个概念的，因为在微观还原过程中层层近似并且忽略了在微观情况下可以忽略而组成宏观系统后影响较大不能忽略的那部分因素，因此还原论只是寻找本质，而本质并不代表一切。在化学和生物学等学科中很多概念都是复杂系统特有而对单个粒子意义不大的性质，诸如PH值、反应速率、生态系统等等。物理学本身也有很多这样的概念，例如温度本质上虽然是分子平均动能的体现，但在实际研究中后者显然不能替代前者。 于是我们通常所说的物理学便是狭义上的物理学。探讨中国物理学的现状，首先要知道世界物理学的现状，因为中国物理学一直落后于西方，它的现状和发展很基本上是由世界物理学现状及发展所决定的。国内将物理学列为一级学科，其下有理论物理，粒子物理及原子核物理，原子分子物理，凝聚态物理，光学，声学，等离子体物理，无线电物理八个二级学科。从研究目的和方法上可以把物理学分为理论物理，实验物理和应用物理三个领域。其中粒子物理和原子核物理以及原子分子物理两个二级学科主要属于实验物理方面，而后五个二级学科大多研究方向以应用为主，可划归到应用物理领域。 理论物理本身可分为基础理论研究和应用理论研究两大部分，公众往往把这个小小的基础理论研究部分误认为是物理学本身了，这是因为从古到今成就物理学界耳熟能详的大师级人物基本都来自这个领域。基础理论研究就是一步一步深入探索寻找自然界最深层次的统一规律，它是整个物理学最前沿的最神秘也是最挑战人类智力的部分，其成果也是物理学最核心最辉煌的，这些成果包括历史上的牛顿力学，麦克斯韦电磁理论，到二十世纪初的相对论和量子力学以及目前的量子场论和超弦，现在研究基础理论的学者们都是在做量子场论（既结合了相对论之后更深入的量子理论）及在场论基础上发展起来的超弦假说。 大三时教我热统的老师曾说搞基础理论研究一般只有两个结果：一是是零，即成为后人成功的铺路石而终生默默无闻；另一个是无穷大，既成为诸如爱因斯坦、狄拉克、费曼、温博格或威藤等等那样的大师级人物。而能成为后者的毕竟是少数幸运天才，因此不但研究理论物理的人是所有研究物理的人中很少的一部分（小于5%，在中国应该更少），搞基础理论的人在研究理论物理的人中也只是少部分，剩下的一大半做的是应用理论研究，这其中包括凝聚态理论，量子光学，原子分子理论等等，它们大多采用现成的量子理论来解释各自领域的内在物理机制，与基础理论研究最大的区别是它们停留在原子（确切地说是核外电子）的层面上采用现有的量子理论解决问题，而对更深入的粒子本质不做探讨。由于应用理论研究很大程度上是对现有基础理论的复杂应用，于是它的研究方式不可避免地引入大量计算，甚至有人将计算物理看做物理学的又一分支。 谈完理论物理，下面说一说实验物理和应用物理。其实这两个领域并没有明显的界限，区别只是实验出的结果应用程度大小的问题。本文所说的实验物理主要是指高能物理（即粒子物理），他的实验目的不是以应用而是以验证基础理论是否正确为主，并希望通过高能实验的某些新现象来促进基础理论的发展，这个领域最重要也是最独特实验仪器便是“加速器”。建造加速器需要国家政府投入大量的财力物力而且在经济上很难得到回报，因此世界上除几个大国外其他国家都对它望而却步。由于加速器更新改进的财政困难使得国际粒子物理学研究陷入一个瓶颈，中国自然也不例外。这样客观上导致了中国研究高能物理的人与研究理论物理的人一道成为物理学界为数很少的小团体。 谈到这里我不得不提出一个事实，那就是搞物理的人绝大多数是在研究应用物理，即研究领域与人类生活密切相关，比较容易其将成果转化为应用技术的领域。在研究的过程中运用应用理论研究的成果来解决人类需要，并能反过来推动应用理论发展。 凝聚态物理是现在物理学最大的分支领域，所谓凝聚态是指物质固态和液态的统称。在地球上与人类生活密切相关的物质除了阳光和空气其余都是以凝聚态的形式存在，这足以看出研究凝聚态物理对人类的重要性。凝聚态物理最早的重大成就是半导体的发现及应用，它最后产生的社会价值想必不用我多说了，您只需看一眼身边这台电脑变见分晓。凝聚态物理最近有两个大名鼎鼎的热门方向，一个是“超导”，另一个是“纳米”，传媒上关于它们已经有很多的介绍，我就不再重复。其他领域诸如软物质，准晶体，磁学等等很可能酝酿着下一个重大的突破。可以肯定的是，作为物理学最大的分支方向，它已经逐渐发展为整个物理学的主干和中心，超过半数研究物理的人在这个领域辛勤地工作着为人类造福。 前面说过原子分子物理目前主要停留在实验物理学阶段，单个原子对人类的意义虽然没有多个原子形成的凝聚态物质重要，但既然一切物质除光以外都是由原子所构成。这个领域麻雀虽小却是五脏俱全，它与物理学乃至整个自然科学各个分支学科都有非常紧密的联系，而这些交叉领域恰恰是其最重要的应用领域。研究化学反应化合物本质的量子化学实质上就是分子物理学，研究DNA大分子的分子生物学实质上也是分子物理学的一个研究领域。由此可见这个学科的发展义对其他的自然科学学科有多么重大的意义。 光也许是世界上最神奇的东西了，难怪古希伯莱人认为上帝先创造了光然后创造的万物。通常人们爱把所有物质分为狭义的由原子分子组成的“物质”，以及由光子作为载体的“能量”。毫不夸张地说物质世界一切能量传递的过程都是靠传递光子完成的（如果广义相对论和量子场论标准模型正确的话）。例如声光电热磁，声音和热量本质上可还原为电磁相互作用，而电磁相互作用本质上就是靠电荷吸收辐射光子来完成的（QED）。因为光是一切能量的载体，量子力学中的“量子”实际上指的就是光量子，即光子。光速是一切速度的极限，光子可以转化为正反粒子对，也许对光的本质的研究会直接触及物质世界最深层次的奥秘。 然而光学的发展却完全偏离探索光本性的方向，光学目前是物理学最接近应用领域的一个分支，因为它的应用性太强了，在实际应用中即可成为能量的载体也可成为信息的载体。激光的发现重要性丝毫不亚于半导体，它使得光学发展为仅次于凝聚态物理的物理学第二大分支，并且目前比凝聚态物理更接近实际应用。这个分支的基础部分自然还是划归于物理学，但其应用研究部分很可能会继电子之后成为一门从物理学独立出去的学科。 其它的应用方向都是物理学比较小的分支，对于声学的情况我不是很了解，所以不敢枉加评论，但可以肯定的是它的研究领域集中在经典宏观领域，其学科特点更像是工科，声音对人类的重要性决定着这门学科的重要性。 等离子体是气体在极高温状态下形成的一种电离态，它跟原子分子物理联系的最为密切。虽然浩瀚宇宙中到处弥漫着等离子体构成的恒星，但由于在地球上很少出现所以对它的研究长期不受重视，直到受控核聚变的研究采用了激光约束等离子体的办法才使对等离子的研究有了十分重要的意义，一旦受控核聚变应用成功将一劳永逸解决人类能源问题。 谈到核聚变就要说说核物理了，核物理的核子（质子，中子）探索部分属于前面讲过的高能物理范畴，但它的应用部分对人类的影响却是更加深远。原子弹和氢弹的发明对人类是福是祸也许只有若干个世纪以后才会有最后的答案。除了巨大的能量之外，核物理的其他一些成果例如核磁共振以及中子散射等的应用对人类贡献也是十分重要的。 欧美国家习惯上都把天文学（宇宙学）纳入物理学的范畴，二十世纪在天文学领域有重大发现的几个人都获得了诺贝尔物理学奖。爱因斯坦的广义相对论巨大成就使得天体物理在理论上很难有新的东西出现，只有那神秘的黑洞一直激发着霍金等大师的无尽创造力。这个方向越来越像高能物理，成了一门观察实验物理学，一个深入最微观领域，一个畅游于最宏观的宇宙，他们源源不断地给基础理论物理学家提供数据，共同寻求着万物一理的统一答案。宇宙学最近由于暗物质和暗能量的出现激发着基础理论的大师们酝酿着一个新的突破。 以上简要介绍了现今物理学的现状及发展方向，希望能够消除读者对物理学的误解。物理专业的学生并不是出来都要像爱因斯坦一样从事世界最本质规律的探索，也不是都要像建国后老一辈物理家那样去大西北研究核武器。前面已经说过从事基础理论研究和从事核物理研究的人只是在物理专业的人中很少很少的一部分，大多数人都从事着凝聚态物理和光学这样与人类生产生活密切相关的领域做应用研究，现代物理学的主干和重心恰恰就是这些应用领域，整个世界都是如此。 国内的物理系一般把本科专业分为三个，即物理学，应用物理学，光信息科学技术。光信息专业自然是光学方向；应用物理学主要研究偏向工科的微电子，声学，微波无线电等方向，剩下的物理学专业俗称大物理今后主要研究方向是凝聚态物理学，少量会研究原子分子物理学以及相关的物理化学，其中每年只有很少几个人会选择理论物理或者高能物理核物理方向。 从广义上说物理学可泛指所有自然科学，从狭义上说物理学研究物质世界最基本最深入最普遍的东西，当其在某个层面知识领域发展出比较完善的理论基础以后，这个理论所发挥作用的领域便成为完全以应用为主的科学进而形成一门技术学科（工科）。例如：经典力学体系的完善产生了机械等专业；热力学的理论体系完善产生了热能等专业；麦克斯韦方程组的完善产生了电力、无线电、通讯工程等学科；半导体能带理论的完善产生了电子科学技术专业。那么从物理学中诞生出来下一个这样的学科将会是什么？毫无疑问将是光学，从光学理论基础来看，几何光学加上麦克斯韦方程组连同非线性光学的理论虽然远不足以解释光的本性，但对应用来说基本已足够，目前国家已经把光学工程列为一级学科正好说明了这个趋势。也许在不远的将来，凝聚态物理学的理论和实验趋于完善之时，它很可能也会独立成为一门应用技术学科，那么留给物理学的的仅剩下原子尺度及以下领域的探索了，研究物理学的人也许会变少，但这并不代表物理学会枯萎。物理学是自然科学之母，它的成果早已遍地开花深入到每一门学科的领域，并且一次次诞生新的学科来实现人类认识自然，改造自然的愿望。 如果看我帖子的人中，有今后有志于进入大学物理专业学习的高中生的话，我的奉劝是学物理是一个比想像中困难得多的过程，除了专业上四大力学等高深理论需要花费大量时间去理解外，在生活中真正想融入这个专业也要耐的住寂寞。一般国内高校较知名的物理系除了个别师范院校外，大多男女生比例高打7：1到8：1。当然我希望更多的优秀高中毕业生投入到这个专业中来，因为前面已经说过，学物理的人只有极少数在搞高深的基础理论和恐怖的高能实验，大多数人在研究凝聚态和光学等倾向于应用的方向，如今交叉学科领域成果层出不穷，很多地方都是无人开采的金矿。而具备雄厚物理理论基础并从事应用方向研究的人在这些领域最容易做出成果，成就自己的事业。顺便提一句，研究物理只会让你的理性思维变得更强，并不会对你感性的一面构成明显伤害，由于国内多年片面的宣传使得物理学家们有了一种被神化同时又被妖魔化的感觉。其实物理学家也是人，有着正常人的喜怒哀乐爱恨情仇，有着正常人的一切人性特点，他们是最正常不过的人，只是由于社会分工的不同使他们走上了探索大自然奥秘来改善人类生活的道路。杨振宁82岁高龄同样可以娶28岁的妻子新闻正好说明了这一点。 对于高中正在进行中学物理学习的学生，我想告诉你们一个事实，那就是大学物理和中学物理基本上完全是两回事，中学物理学的好坏可能对你在大学普通物理（理工科任何专业都要学的物理基础课）力学部分的课程稍微有一点影响，但对于物理学专业来讲，中学物理的内容可以近似为零忽略不计。如果某位同学因为看了“第一推动丛书”等优秀的科普读物，或者因为其他原因从而喜欢上探索自然奥秘的基础理论物理的话，如果你仍然对它有或一样的激情，那么我奉劝你选择物理专业。即使因为4年的专业学习觉得大自然远远比你想像的神秘从而放弃基础理论转向应用研究方向的话（绝大多数物理专业学生最终会这样），你毕竟对自然界的规律和各种现象产生的原因有了比别人更深的理解。可是现实中往往是一些没有或很少有物理专业背景的人却对探索自然奥秘有着火一样的热情，这样的结果导致这些人成了物理学的民科（民间科学家），使得各个论坛科学版上类似于“驳倒相对论，我超越爱因斯坦了……我发现了惊世定律……”等等等等民科的垃圾文章层出不穷。当然我不是反对民科，他们也许可能在一些应用技术方面能有少许的创新和贡献，这些人都是在表面上认识了几个理论物理的词汇却根本不明白它的含义，然后通过整天的胡思乱想用他们编造出了毫无用处离物理学研究十万八千里的一堆“原理”、“定律”甚至还有出版社为之出书，这些人不但浪费是在浪费自己的时间，也是在浪费读者的饿时间，从这上面来看中国的科普工作还任重道远，而物理专业的人才对自然的认识比其它专业要深刻得多使他们更能胜任这一角色。

等离子体物理可能是研究生专业，本科一般开设的是物理专业或应用物理专业，考研之后在细分。物理一般有力学、电磁学、光学、热学、电动力学、理论力学、量子力学、原子物理、热力学统计、固体物理等等很多，有些要看学校是否开设。

最好打电话问问

空间就是能量，能量就是物质，物质就是时间...没有什么都没有的空间，宇宙空间无穷大，宇宙能量无穷层，宇宙就一切，光速不是宇宙速度的上限，只是人类还没有认识到那种能量层次而已，但它确实存在，就在我们身边！还有，宇宙并不是由一个奇点爆开来的，而是由无穷层次的能量扭曲（假定的曲线玄）而成的，这些能量会相互作用形成一种规则之力，宇宙万物都遵行这个规则之力运行的！不同层次能量（或以“物质”的形态表现在我们眼前）会有不同的表现形式。当然能量层次是可以越迁的！我们可以凝聚我们可以直接或间接利用的能量（比如光能），假如我们无限制地凝聚光能，凝聚凝聚再凝聚，那么越迁能量层次终有时，当光能凝聚到一定程度，就会引爆深层次的能量形态越迁过来（总会有更加巨大的能量越迁到我们可以直接或间接可以利用的能量层次），这就是可以从所谓的“真空”中获取能量的能源机器啦！

成都理工大学工程技术学院

成都理工大学工程技术学院是由中国核工业西南物理研究院与成都理工大学在“产、学、研”全面合作的基础上强强联合、共同创办。2000年经四川省教育厅批准为全日制普通高等学校（二级学院），2004年2月经国家教育部确认为独立学院（公办全国有），属全国有事业法人单位，并在2004年获“中国一流高等独立学院”荣誉称号。2004年教育部专家组在对全国独立学院的办学条件、教学质量的全面考察评估中，我院被教育部评为本科独立院校教学水平评估优秀高校。2006年4月，我院作为四川独立学院代表接受了教育部专家组对学生管理新规定落实情况的专项检查，专家组一致认为：学院学习贯彻落实教育部学生管理规定的工作扎实，成绩显著，以学生为本，为学生服务意识强，依法治校最具特色。2006年11月学院荣获“全国十大著名独立学院”，“全国独立学院毕业生就业竞争力20强”，“全国教育教学管理示范院校”荣誉称号。2006年学院被评为乐山市卫生先进单位。2007年学院被四川省教育厅评为卫生工作优秀单位。2008年学院被四川省爱卫会评为“四川省卫生先进单位”。2008年6月，学院赵成荣院长被国务院国资委党委表彰,并被授予为“中央企业优秀共产党员”荣誉称号。2016年3月，学院又被中国教育社会责任同盟授予“2008年度中国教育十大责任诚信独立学院”。学院位于列入联合国《世界文化、自然遗产》名录、一代文豪郭沫若的故乡----乐山。与举世闻名的乐山大佛隔江相望，与天下名山峨眉山遥相呼应，集历史文化、自然风景为一体。校园依山傍水、茂林修竹、黛环绕翠、鸟语花香，是陶冶情操、读书治学理想的生态型园林式大学。成都理工大学创建于1956年，是一所以能源、环境、基础工程、电子信息等学科为优势与特色，名列国内高校百强，在国内外具有一定声誉和影响的，以理、工为主，理、工、经、文、管、法、哲、农协调发展的多科性大学。中国核工业西南物理研究院，是国防科技工业局（原国防科工委）下属的大型科学研究院，是我国最大的从事受控核聚变和等离子体物理研究及等离子体应用研究基地，是集科学研究、技术开发、高等教育于一体的综合性国家级大型研究院，在国际、国内享有较高的声誉。中国核工业西南物理研究院知识密集、人才荟萃，其中中科院院士1人，研究员200余名，高级工程师和副研究员378名。是国家首批博士、硕士授予权单位。中国核工业西南物理研究院与美国维斯康星大学、马里兰大学、加州大学圣地亚哥分院，日本九州大学、俄罗斯圣彼得堡技术大学等建立了长期合作关系，对工程技术学院引进国外专家来校讲学及毕业生出国留学提供了便利的条件。国家国防科技工业局（原国防科工委）、中国核工业集团公司高度重视和大力支持学院的建设和发展，特派出中国核工业西南物理研究院老院长、我国著名物理学家、中国受控核聚变研究奠基人之一、中科院院士李正武教授和核工业西南物理研究院前任院长、中国受控核聚变与等离子体物理学会的常务理事兼秘书长、国际核聚变研究理事会（IFRC）理事、博士生导师潘传红教授担任工程技术学院名誉院长，同时委派中国核工业西南物理研究院副院长、中国核工业集团公司劳动模范、国防科技工业局有突出贡献的中青年专家、国务院“政府特殊津贴”获得者赵成荣教授担任学院院长。中国核工业集团公司把中国受控核聚变基地价值2.6亿元的全部资产无偿划拨给学院办学。并明确表示：不要学院上交一分钱。四川省委省政府也高度重视学院的发展，原主管教育的副省长徐世群及四川省教育厅有关领导先后与学院领导到原国防科工委落实办学经费等事宜。办学几年来，国家国防科技工业局拨付1.02亿元用于学院建设，并每年下拨3000万元人头经费支持办学，2004年又专项拨款2100万元，用于学院引进硕士、博士人才，加强教师队伍建设，2006年再次拨付3200万元用于学院基础设施改造，拨付3600万元用于新征土地650亩，累计投入达6.2亿元，成为学院建设发展的坚强后盾。成都理工大学高度重视学院的建设和发展，连续四届委派懂教学管理又具有创新精神的高层次人才来院担任主管教务的副院长，并定期检查指导学院的教学工作和学生管理工作，从而确保了学院各项工作的顺利进行。学院现有建设用地1138亩，总体规划建设用地1632亩，教学建设面积46.6万平方米。建有图书馆（藏书76万册）、数字化校园网络和电子阅览室、核工程与核技术和自动化工程专业实验室、计算机软硬件实验室和多媒体语音室，拥有年培训3000余人的汽车驾驶培训中心等121个先进和完善的'教学设施；建有两个标准运动场及体育尝足球尝篮球尝排球尝学生文化活动中

心、游泳池、健美中心、电影院等文化体育设施；建有医院、涉外宾馆、银行、超市、邮局、印刷厂等配套齐全的后勤服务设施，学习、生活极为方便。学院现有13个职能处室和九系二部，学科涵盖理、工、经、管、文、艺术类，有45个本、专科专业，面向全国27个省（直辖市、自治区）招生。在校生13000余人，名列四川省独立学院前茅。学院高度重视毕业生就业工作，广开就业渠道，毕业生就业率连续三年达到98.7%以上，部分专业就业率达100%，成为国家国防科技工业局、中国核工业集团人才培养和输送基地，形成了“进口旺，出口畅”的强劲态势。为了全面提高学院的教学质量，增强学院的发展后劲，学院采取了特殊优惠的政策，划拨2100万元经费，大量引进硕士生、博士生充实到教师队伍。近四年来先后引进硕士生、博士生493人。目前学院副高级职称以上以及博士、硕士学历教师已占教师总数的85%。目前，学院拥有省级精品课程1项，校级精品课程7项，校级优秀课程17项。学院大力加强大学生素质教育，2004年学院学生参加“高教社”杯全国大学生数学建模竞赛获得（乙组）一等奖。2005年，获得全国大学生数学建模竞赛（甲组）二等奖和四川省（甲组）三等奖，（乙组）一等奖、二等奖。2006年，获得全国大学生数学建模竞赛全国（乙组）一等奖、四川省（甲、乙组）一等奖、四川省（甲组）三等奖。学院2006级英语专业本科学生2008年专业英语四级考试中，过级率达60.98％，远远超过全国独立学院的平均水平，与全国普通高校平均通过率几乎持平，并超过了部分二本高校的水平。为了全面提高教师队伍的综合素质，培养学术和科研能力，学院2006年申报国防科研课题获得批准，获得国防科研经费103万元，为我国独立学院进入国防科研工作开创了一条新路；此外,我院教师还承担了国防科工委、中核集团公司、省教育厅等各类纵横向科研项目50余项。近几年来，学院教师第一作者在《物理学报》、《机械工程》、《经济师》、《等离子体物理》、《中国核工程与核技术》、《机电一体化》等核心期刊上发表论文200余篇，在一般刊物上发表论文300余篇，培育和形成了教研创新和科技创新团队。科研横向项目取得重大经济效益，2004年完成云南卷烟厂安装、调试价值8300余万元的意大利进口彩印设备科技协作项目。2004年完成唐山丰南泰丰钢铁有限公司、工程造价为3200万元的3600m3/h制氧系统科研横向课

题；2005年夺取唐山鑫益钢铁有限公司、工程造价2020万元的7500m3/h制氧系统科研横向课题和唐山宝泰钢铁集团公司、工程造价3290万元的1.2万m3/h制氧系统科研横向课题；2006年10月再次承揽1.2万m3/h造价3200万元的制氧系统科研横向课题。我院积极开展横向科研工作，积极推广高新技术的应用，在全国独立学院中走在了最前面，创了先河，受到了国防科工局、教育部、四川省政府的高度评价和肯定。成都理工大学工程技术学院坚持科学发展观，坚持“质量立校、人才强校、特色兴校”的办学理念，坚持“高起点、重质量、创特色”的建校方针，与时俱进、开拓创新。充分利用军工国防科研雄厚的优质资源和成都理工大学丰富的教学经验，创新的办学理念，为建设现代化的中国一流高等独立学院，培养德、智、体、美全面发展的、具有科学精神、人文素质、创新精神和实践能力的应用型、复合型的高素质专门人才而不懈努力。