2010诺贝尔物理学奖2010诺贝尔物理学奖
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那么只要我们使物体不阻碍光线 的传播，光线传播到该物体上时 ，不发生反射，而是像一条小河 沿着一块平滑的大石头流淌一样 流走,我们就看不到这个物体。 旁人无法在衣服上看到光线，一 切就消失，我们也就制造出了哈 里的隐身斗篷。
负折射
• 由“超材料”制成的隐形衣则具有负折 射的特点，可以紧紧吸住照射过来的光 波，让光波辐射沿最内圈弯曲，只停留 在衣服周边缓慢波动，而不会反射出去 ，于是就产生了隐形效果。穿上隐形衣 的人也将隐藏于其中。
• 在地球上开始出现生命 前后，火星上可能仍有 水存在。
• 现在的火星仍有足够湿 气，鼓励科学家搜寻能 够呼吸的活细菌。
• 负折射是用来衡量电磁波从一种媒介 进入另一种媒介时，光线被弯曲的程 度的一种衡量方法。假如水能显示出 负折射，那么木棒被水淹没的部分将 看起来似乎是从水面伸出来，而且在 水下游来游去的鱼看起来将像在水面 以上的空中移动。
超材料怎样实现隐身？
超材料使物体在较长的波长中隐身
上图是有美国北卡罗莱纳州杜克大学开发的超材料，当微波射向这 个圆圈时会发生弯曲偏转，由于微波并没有被物体反射回来，只是 弯曲了之后继续前进，因此专门用来探测微波的仪器检测不到微波 ，可以说物体已经在这个检测仪器面前“隐身”了。
石墨烯有哪些应用？
抗菌生长
取代传统照明设备
可弯曲的触摸显示屏
盖姆另一创意之作-模仿蜘蛛侠
盖姆模仿壁虎掌纹开发 出的的新干燥粘性材料， 将1cm2的“模拟壁虎脚 绒毛材料”安在垂直平 面上，居然可以支撑起 一公斤的重量。
另类诺贝尔-搞笑诺贝尔奖
另类诺贝尔-搞笑诺贝尔奖
“搞笑诺贝尔奖” （ Ig 诺贝尔奖）
前沿科技
石墨烯被发现？ 诺贝尔物理学奖解读
目
2010年诺贝尔物理学奖
另类诺贝尔——搞笑诺比尔奖
录
《科学》近10年间“洞察力”发现：
超材料制造隐身衣
发现火星有水
《科学》2010年科学进展：
第一台量子机
物理教我有关营销的事
2010诺贝尔物理学奖
2010诺贝尔物理学奖
2010年10月5日上午，瑞典皇家科学院将2010年的诺贝尔 物理学奖授予英国曼彻斯特大学的两位教授安德烈·盖姆和 康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究。
超材料怎样实现“隐身”？
可见光范围内的隐身
• 可见光的挑战更大，因为它的短波 长意味着超材料原子必须非常小。
• 目前可弯曲光的超材料小原子只能 在扁平而坚硬的表面合成，不适合 衣物使用。
• 但目前，苏格兰圣安德鲁斯大学的 科学家使用一种可从硬表面分离超 原子的新技术合成柔韧的超材料“ 薄膜”。
• 超柔韧薄膜可操纵约620nm波长的 可见光。将薄膜叠加起来可能形成 柔韧的“智能织物”。
另类诺贝尔-Ig 诺贝尔奖
2010年搞笑诺贝尔物理学奖
袜子外穿防滑
来自新西兰奥塔哥大学的莲 恩·帕尔金及其同事，证明如果 人们把袜子套在鞋子外面的话， 在冬季的结冰路面上行走时比较 不容易滑倒。
选择一条通往大学的山路， 在山路上拦截行人以征询志 愿者参加实验。
实验参与者被随机以1：1的 比例分配为实验组和对照组， 实验组的志愿者们可分得一 双符合尺寸的腈纶袜子以套 在鞋子外，所有志愿者被要 求按照正常走路的状况行走。
2010年11月10日，据国外 媒体报道，英国科学家开 发出一种可用于制作真实 版哈里-波特“隐身斗篷” 的新材料。 这种叫做“超柔韧”的材 料为未来提供一种制造能 操纵光的织物的方法。 科学家已经开发出了这种 弯曲和引导光使得物体在 较长波长中隐形的超材料。
什么是超材料呢？ 它是怎样弯曲光线实现隐身 的？
什么是超材料？
普遍认为超材料(Meta material)是指具有天然 材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复 合材料, 理论学家认为,超材料能够被用来制造各种 各样的隐形装置,这些装置能使物体周围的光等电磁 波“绕道而行”。
隐身原理
从光学原理上看，我们之所以能 看见东西（不包括光源），是因 为物体能够反射光线，当光源（ 一般是太阳或者电灯）发出光线 后，光线会被障碍物阻挡而发生 反射。当反射光线射入一位观察 者眼中，他就可以看见该障碍物 了。
主办方:科学幽默杂志
目的是选出那些“乍看 之下令人发笑，之后发 人深省”的研究。
颁奖仪式在每年诺贝尔 奖颁奖前一至两周举行， 地点为哈佛大学的桑德 斯剧场。
另类诺贝尔-Ig 诺贝尔奖2000年，盖姆还曾获奖
磁悬浮青蛙
盖姆和英国人迈克尔·贝瑞 使用磁性克服了重力作用， 使一只青蛙悬浮在半空中， 并推测使用类似的方法可以 克服一个人的重力作用，让 他在半空中漂浮起来。
研究者们把冰滑程度分为5级： 不滑、有些滑、滑、很滑、 非常非常滑。实验结束后， 志愿者需汇报个人感受的级 别与摔倒的次数。
《科学》近10年间“洞察力” 发现
《科学》近10年间“洞察力”发现
之1：超材料制造隐身衣
你看过电影哈利波特吗？
你还记得《哈利·波特》的隐身斗篷吗？
如今科学家有望将它变成现实。
• 右图的绿色球体是用超柔韧薄膜制 成, 在镜子中看不到它的映像。
《科学》近10年间“洞察力”发现
之2：火星有水的证据
上图为火星耶泽洛陨坑三角洲地带的色彩 增强照片，由美国宇航局的火星侦察轨道 器于2008年拍摄。
• 过去10年进行的12项火 星探测任务中，有6项发 现了能够证明这颗红色 星球表面或内部一度存 在足够水的证据，这些 水足以改变岩层和支持 生命存在。
胶带“粘”出了诺贝尔奖
英国曼彻斯特大学：安德 烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖 洛夫
“透明胶带技术”
粘出一小块石墨烯
美国哥伦比亚大学：金必立和张 远波
石墨纳米铅笔在硅片衬底上“写”
“写”出来的石墨薄膜最薄到30 层左右。
石墨烯有哪些应用？
未来电脑芯片的主力
最强韧的材料
导
做
电
太
性
空
好
电
，
梯
快
的
充
材
电
料
池
什么是石墨烯？
拿铅笔在纸上轻轻划过，留下 的痕迹就可能是几层甚至仅仅 一层石墨烯！
很惊讶吧？石墨烯其实是石墨 的单层结构。
它长什么样子呢？
想象有那么一张单层的网，每 一个网格都是一个完美的六边 形，每一个顶点都是一个碳原 子。
这张网只有一个原子那么厚， 难怪称它是“二维”的碳，人 类已知的最薄材料！
负折射
• 由“超材料”制成的隐形衣则具有负折 射的特点，可以紧紧吸住照射过来的光 波，让光波辐射沿最内圈弯曲，只停留 在衣服周边缓慢波动，而不会反射出去 ，于是就产生了隐形效果。穿上隐形衣 的人也将隐藏于其中。
• 在地球上开始出现生命 前后，火星上可能仍有 水存在。
• 现在的火星仍有足够湿 气，鼓励科学家搜寻能 够呼吸的活细菌。
• 负折射是用来衡量电磁波从一种媒介 进入另一种媒介时，光线被弯曲的程 度的一种衡量方法。假如水能显示出 负折射，那么木棒被水淹没的部分将 看起来似乎是从水面伸出来，而且在 水下游来游去的鱼看起来将像在水面 以上的空中移动。
超材料怎样实现隐身？
超材料使物体在较长的波长中隐身
上图是有美国北卡罗莱纳州杜克大学开发的超材料，当微波射向这 个圆圈时会发生弯曲偏转，由于微波并没有被物体反射回来，只是 弯曲了之后继续前进，因此专门用来探测微波的仪器检测不到微波 ，可以说物体已经在这个检测仪器面前“隐身”了。
石墨烯有哪些应用？
抗菌生长
取代传统照明设备
可弯曲的触摸显示屏
盖姆另一创意之作-模仿蜘蛛侠
盖姆模仿壁虎掌纹开发 出的的新干燥粘性材料， 将1cm2的“模拟壁虎脚 绒毛材料”安在垂直平 面上，居然可以支撑起 一公斤的重量。
另类诺贝尔-搞笑诺贝尔奖
另类诺贝尔-搞笑诺贝尔奖
“搞笑诺贝尔奖” （ Ig 诺贝尔奖）
前沿科技
石墨烯被发现？ 诺贝尔物理学奖解读
目
2010年诺贝尔物理学奖
另类诺贝尔——搞笑诺比尔奖
录
《科学》近10年间“洞察力”发现：
超材料制造隐身衣
发现火星有水
《科学》2010年科学进展：
第一台量子机
物理教我有关营销的事
2010诺贝尔物理学奖
2010诺贝尔物理学奖
2010年10月5日上午，瑞典皇家科学院将2010年的诺贝尔 物理学奖授予英国曼彻斯特大学的两位教授安德烈·盖姆和 康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究。
超材料怎样实现“隐身”？
可见光范围内的隐身
• 可见光的挑战更大，因为它的短波 长意味着超材料原子必须非常小。
• 目前可弯曲光的超材料小原子只能 在扁平而坚硬的表面合成，不适合 衣物使用。
• 但目前，苏格兰圣安德鲁斯大学的 科学家使用一种可从硬表面分离超 原子的新技术合成柔韧的超材料“ 薄膜”。
• 超柔韧薄膜可操纵约620nm波长的 可见光。将薄膜叠加起来可能形成 柔韧的“智能织物”。
另类诺贝尔-Ig 诺贝尔奖
2010年搞笑诺贝尔物理学奖
袜子外穿防滑
来自新西兰奥塔哥大学的莲 恩·帕尔金及其同事，证明如果 人们把袜子套在鞋子外面的话， 在冬季的结冰路面上行走时比较 不容易滑倒。
选择一条通往大学的山路， 在山路上拦截行人以征询志 愿者参加实验。
实验参与者被随机以1：1的 比例分配为实验组和对照组， 实验组的志愿者们可分得一 双符合尺寸的腈纶袜子以套 在鞋子外，所有志愿者被要 求按照正常走路的状况行走。
2010年11月10日，据国外 媒体报道，英国科学家开 发出一种可用于制作真实 版哈里-波特“隐身斗篷” 的新材料。 这种叫做“超柔韧”的材 料为未来提供一种制造能 操纵光的织物的方法。 科学家已经开发出了这种 弯曲和引导光使得物体在 较长波长中隐形的超材料。
什么是超材料呢？ 它是怎样弯曲光线实现隐身 的？
什么是超材料？
普遍认为超材料(Meta material)是指具有天然 材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复 合材料, 理论学家认为,超材料能够被用来制造各种 各样的隐形装置,这些装置能使物体周围的光等电磁 波“绕道而行”。
隐身原理
从光学原理上看，我们之所以能 看见东西（不包括光源），是因 为物体能够反射光线，当光源（ 一般是太阳或者电灯）发出光线 后，光线会被障碍物阻挡而发生 反射。当反射光线射入一位观察 者眼中，他就可以看见该障碍物 了。
主办方:科学幽默杂志
目的是选出那些“乍看 之下令人发笑，之后发 人深省”的研究。
颁奖仪式在每年诺贝尔 奖颁奖前一至两周举行， 地点为哈佛大学的桑德 斯剧场。
另类诺贝尔-Ig 诺贝尔奖2000年，盖姆还曾获奖
磁悬浮青蛙
盖姆和英国人迈克尔·贝瑞 使用磁性克服了重力作用， 使一只青蛙悬浮在半空中， 并推测使用类似的方法可以 克服一个人的重力作用，让 他在半空中漂浮起来。
研究者们把冰滑程度分为5级： 不滑、有些滑、滑、很滑、 非常非常滑。实验结束后， 志愿者需汇报个人感受的级 别与摔倒的次数。
《科学》近10年间“洞察力” 发现
《科学》近10年间“洞察力”发现
之1：超材料制造隐身衣
你看过电影哈利波特吗？
你还记得《哈利·波特》的隐身斗篷吗？
如今科学家有望将它变成现实。
• 右图的绿色球体是用超柔韧薄膜制 成, 在镜子中看不到它的映像。
《科学》近10年间“洞察力”发现
之2：火星有水的证据
上图为火星耶泽洛陨坑三角洲地带的色彩 增强照片，由美国宇航局的火星侦察轨道 器于2008年拍摄。
• 过去10年进行的12项火 星探测任务中，有6项发 现了能够证明这颗红色 星球表面或内部一度存 在足够水的证据，这些 水足以改变岩层和支持 生命存在。
胶带“粘”出了诺贝尔奖
英国曼彻斯特大学：安德 烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖 洛夫
“透明胶带技术”
粘出一小块石墨烯
美国哥伦比亚大学：金必立和张 远波
石墨纳米铅笔在硅片衬底上“写”
“写”出来的石墨薄膜最薄到30 层左右。
石墨烯有哪些应用？
未来电脑芯片的主力
最强韧的材料
导
做
电
太
性
空
好
电
，
梯
快
的
充
材
电
料
池
什么是石墨烯？
拿铅笔在纸上轻轻划过，留下 的痕迹就可能是几层甚至仅仅 一层石墨烯！
很惊讶吧？石墨烯其实是石墨 的单层结构。
它长什么样子呢？
想象有那么一张单层的网，每 一个网格都是一个完美的六边 形，每一个顶点都是一个碳原 子。
这张网只有一个原子那么厚， 难怪称它是“二维”的碳，人 类已知的最薄材料！