今天，我们汇总了《物理》2024年每一期的精美封面，并推荐当期数篇文章，与大家一起回顾过往。祝愿大家在即将开启的2025年新征程里，取得新的成就，实现新的目标，拥有新的收获！

　　跟随整个固体物理研究框架的进展勾画出电子粒子观演变的大致轮廓，以一些关键物理问题为例解释电子粒子观的内涵并展示其在固体物理研究中的价值。

　　新兴的薄膜铌酸锂解决了传统铌酸锂基光学集成的重大难题，为现有集成光子学器件发展提供了新的爆发点，也为非线性光学的研究和应用提供了良好的平台，有望实现高效的片上全光信息处理。

　　文章回顾了电磁学中的格林函数理论与格林函数方法，也探讨了电磁格林函数在无线通信、电磁兼容等工程领域的应用。

　　同步辐射光源是20世纪应用最广泛的高性能X射线源，已成为物理、化学、能源环境、生物医学、先进材料等领域前沿研究的重要工具。文章将重点介绍第四代同步辐射光源关键的加速器物理与技术，以及国际范围内第四代同步辐射光源装置的发展情况。

　　本文尝试迈出朝向耦合之量子力学的第一步，其可从原子的重要性质(稳定性、跃迁频率的共振，以及对应原理)得到辩护，并自然地从经典规律中生发。

　　这些结果充分证明LK-99 不具有零电阻和完全抗磁性，并非室温超导体。这个结论打破了对于LK-99 是首个室温常压超导体的希望。此次事件的起因是Cu2S 的一级结构相变被误认为超导转变，之后众多团队合作使其在极短的时间内得到澄清，这为今后的科研工作提供了很好的范例。去伪才能存真，能够尽可能的防止在错误的方向上浪费资源和精力，让科学研究保持在重要的方向上。

　　近年来，伴随着量子信息的迅速发展，测量纠缠熵已经不存在原则性的技术障碍。能否利用这一新技术来重新诠释热力学中的温熵关系呢？这就涉及如何在量子力学框架内重新定义热，量子热力学这一古老命题因此重焕生机。

　　基于物理、信息论和统计方法的耦合，可靠性研究正慢慢地发展并有望成为一门新的科学。同时随着量子技术的发展，量子相干器件及设备将会被大量地植入到传统装备系统中。这不仅给可靠性自身的研究带来新的机遇和挑战，也会使量子物理和可靠性研究交叉起来，导致交叉领域思想上的原始创新。

　　回首一甲子， 感恩“ 结缘物理”、“结缘电子显微学”、“结缘女物理工作委员会”。一甲子，正青春，求微得道，初心依旧，我的物理人生仍然在不断地丰富着。我衷心希望读者朋友能够做自己感兴趣的事，结缘自己丰富而精彩的人生。

　　用肥皂泡能制作激光器，并实现高灵敏的传感，从而探测大气压力等环境参数的变化。

　　上世纪八十年代初，索利斯等人发现分布在布里渊区上的布洛赫态可拥有整体的、非平庸的拓扑结构。支撑这个拓扑结构的几何量被称为贝里曲率，它刻画了布洛赫态在动量空间里的微分结构。本文将展开讨论这些拓扑几何概念如何进一步刷新人们对固体中电子的认识。

　　作为当前三大核心量子技术之一的量子传感技术，是量子信息感知与获取的重要物理实现基础，也是发展历史最悠久、技术成熟度最高、实际应用场景范围最广、潜在应用最多的量子技术。

　　利用核能进行太空旅行的想法可以追溯到20世纪50年代。数学物理学家戴森是核动力太空旅行最坚定的支持者之一。1958年，他参与了通用原子公司的“ 猎户座”项目，旨在建造一艘重达4000吨的宇宙飞船， 利用2600枚核弹助其推进到太空。

　　美国国家点火装置的物理实验结果，跨越了热核聚变点火这一标志性的门槛，再次引起了学术界和大众对可控热核聚变研究的兴趣。文章介绍了热核聚变的基本概念、激光聚变的主要内涵和激光聚变点火研究的进展。

　　矩阵力学源起理解原子谱线强度的努力，关键是对频率求和规则借助类比方法的量子改造。矩阵力学的思想基础说到底是傅里叶分析，那是跨度达两千年的人类智慧结晶。

　　奥本海默开创了核时代。无论是核武器的制造，还是核能和平利用，都给人类带来了太多的不确定性。本文从几个重要节点入手，重新来看奥本海默的科学贡献，审视他在曼哈顿计划中的独特作用及蒙受的不白之冤，以及他对未来的影响。

　　近年来，人工智能(AI)大语言模型取得了突飞猛进的发展，将AI对人类社会的影响也拓宽到了前所未有的范围。文章将从与物理学有关的两个角度——信息和时间尺度，来谈谈作者对大语言模型带来的人工智能革命的一些不成熟的见解。

　　科学研究的本质在于创造。生成式人工智能为更有创意的科学探索打开了无尽的想象空间。作为生成式人工智能的核心，生成模型学习数据样本背后的概率分布，并据此随机采样生成新的样本。

　　作者通过《量子力学现代教程》及其相关的研究生教学，践行研究性教学的基本理念，尽可能为物理学相关专业高年级本科生、研究生和其他读者提供直达量子力学研究前沿的“最小”且简洁自洽的基础知识集合，同时也为大学老师量子力学课程教学的水平提升提供参考。

　　核物理书上对于临界质量的计算往往很复杂，需要解反应扩散方程。本文的估算，物理图像清晰，计算简单明了，并给出了正确的数量级。可见数量级估计是能解决大问题的。

　　介绍了一类基于深度学习的第一性原理计算方式，利用神经网络对密度泛函理论中的核心物理量——密度泛函理论哈密顿量进行建模，并设计出满足局域性原理、协变性原理等关键物理先验的先进神经网络架构，实现了高效精确的深度学习电子结构计算。

　　作为人工智能技术的代表，机器学习为材料的计算设计带来了前所未有的发展机遇，当前的应用方向最重要的包含性质预测、合成预测、知识发现、生成式逆向设计等。

　　一味强调石墨烯的优势并不能够确保胜出，石墨烯必须拿出能够使消费的人受益的实际应用。石墨烯若要有胜算，只需要在价格和特定性能方面打败现存技术。就像所有成功的新技术一样，石墨烯有朝一日也会是我们日常生活的核心部分，甚至没有人注意到它的存在。

　　矩阵力学是量子力学第一种现代意义上的表述形式，创立于1925 年，是在海森伯、玻恩、约当等人的共同努力下完成的。量子力学给人类带来了基础认知层面上的革命，堪称提升了人类文明的层次。

　　人类正接近打开纳赫兹引力波的天文窗口，有望窥探伴随着星系形成的黑洞并合历史，甚至测量宇宙早期各种相变过程残留至今的引力波。文章简要介绍脉冲星研究的历史以及利用脉冲星计时阵探测纳赫兹引力波的基本原理。

　　高温超导体的晶格结构通常呈现出层状特征，因此具有低维属性的外延薄膜与异质结构成为了探索高温超导机理的关键材料平台。文章将按照超导体系维度下降的脉络，简要介绍高温超导薄膜和异质结构研究对深入理解超导机理的独献。

　　量子力学之波动力学形式是由奥地利人薛定谔构造的(瑞士苏黎世，1926)，其思想基础包括物质波理论、理想气-体(Gaskörper)量子化以及矩阵理论，波函数的概率幅诠释则归于德国人玻恩(德国哥廷恩，1926)。

　　海森伯回忆其于1922 年夏天在哥廷根“玻尔节”听了玻尔关于量子理论的系列演讲，并且在一次演讲之后受玻尔邀约一起爬山散步中的交谈。这次交谈对海森伯的科学生涯产生了决定性影响。

　　希望广大的物理学同行特别是青年一代物理学工作者从黄先生的这些朴实无华而又妙趣横生的谈话中，了解这位为国家富强立下不朽功绩的物理学家殚精竭虑一心报国的真实行动和高尚情怀，也感受他谈话中蕴含的他的一贯的为人之道。

　　父亲不仅以言语教导我们，更以行动为我们树立了榜样，可谓言传身教，让我深刻体会到了生活的智慧与真谛，我将珍视这些宝贵的回忆，并努力将其传承下去。

　　目前，化学燃料仍然是各国火箭的主要推进剂，但是其推进原理有很大的局限性，而且这个局限性是本质的。要提高推进速度的上限，则需要提高推进原理的物理能标。

　　针对几种典型的对称破缺状态，文章就下列方向中的有关研究和应用作出简略回顾和展望，包括晶格振动与声子、磁化动力学与自旋波、玻色凝聚体与量子涡旋、超导序参量与准粒子以及晶格形变与人工引力。

　　基于软物质的基本概念，融合拓扑能带理论，聚焦于力学超材料，讨论了软物质拓扑力学的发展历史及最新研究进展。

　　对超导材料的发展历史、物理特性及分类等进行简要介绍，并系统介绍几种典型的实用化高温超导材料的基本结构、性能特点、制备技术及应用研究进展。在此基础上，对高温超导材料的性能提升和应用发展趋势进行展望。

　　中国古代知识分子的人生目标是“立德、立功、立言”，用我们今天的话说，做人要成为道德的楷模，做事要有益于国家和人民，做学问要有所发现有所创造。通常，在这三个方面一个人只要有一个方面成功就很了不起；但是， 我认为光召在这三方面都接近完美，是中国历史上难得的一位“立德、立功、立言” 的完人， 是中国现代知识分子的一个典范。

　　人类已经在实验室通过托卡马克装置实现了10 MW量级的可控氘氚核聚变反应，磁约束聚变研究进入到了实验堆时代。中国全超导托卡马克装置(东方超环，EAST)瞄准国际热核聚变实验堆和未来聚变堆稳态运行的需求，率先演示了托卡马克高约束稳态模式的长脉冲运行，为ITER运行和未来聚变堆设计提供了重要参考。

　　近年来，二维铁电受到了广泛关注，尤其是滑移铁电理论指出，大多数二维材料都能够最终靠层间堆叠产生垂直极化，并在电场下通过层间滑移翻转，这种独特的铁电机制已在多种范德瓦耳斯体系中得到了实验的广泛验证。

　　海森堡是量子论和量子力学发展史上的关键人物之一。海森堡无疑地是第一流的物理学家，有着非同寻常的物理直觉。围绕他的一些不解之谜是量子力学史的持久线

　　在物理学四大力学中，热力学独具魅力。在热力学理论的形成过程中，以理查兹、能斯特为代表的从事物理化学研究的化学家们在热力学第三定律提出时扮演了重要的角色。文章拟针对这段历史进行回顾， 并就热力学第三定律的物理内涵展开一些讨论。

　　新核素的合成研究，不但可以揭示原子核物理学中原子核结构、原子核衰变以及核子间基本相互作用的奥秘，而且有助于探索核天体物理学中核合成过程和能量来源的机制，此外，对核素性质的认识还可以扩展其在人类生活中的应用。文章回顾了中国新核素研究的现状及具体研究方法，综述了新核素和新元素研究的挑战及应对措施，简述了中国新元素合成的实验计划。

　　原子干涉绝对重力仪由于没机械磨损，可以集高精准、长连续的绝对重力测量于一身。将简要介绍原子干涉绝对重力仪的基础原理、物理实现、性能指标、国内外进展以及未来发展等内容。

　　你可能听过这样一个老笑话：一位物理学家在被要求用科学帮助奶农时，他开始用真空中的球形奶牛来进行近似模拟。不过，也许是时候重新审视这种讽刺了。

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