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2020年代在美国,北卡罗来纳大欧洲杯微信竞猜学物理和天文系以及杜克大学物理系为这两个系的成员举办了杜克大学和北卡罗来纳大学教员的普通物理讲座。将通过通过电子邮件分发的链接通过缩放传递讲座。

2020年代

M 8月24日

量化自然最理想液体的剪切粘度

Steffen Bass,杜克大学

目前,在相对论重离子对撞机(RHIC)和大型强子对撞机(LHC)上,人们利用超相对论速度的重核碰撞,在宇宙大爆炸后几微秒的温度和密度下重建物质。这种由自定义夸克和胶子组成的夸克胶子等离子体(QGP)几乎是一种零粘度的理想流体。

重离子物理学的主要目标是测量QGP的基本特性,特别是其运输系数和初始状态性质。由于这些特性不可能可测量,因此依赖于实验数据与碰撞时间演变的计算模型的比较,以将测量可观察到的瞬态QGP状态的性质连接到瞬态QGP状态。

在过去的几年里,Duke QCD集团已经开发了基于贝叶斯统计的技术,允许同时校准大量模型参数和QGP属性的精确提取,包括其量化的不确定性。该分析提供了第一种测定QGP的温度依赖性粘度。

记录

W SEP 9.

寻找QCD临界点

Chapel Hill北卡罗来纳大学的Gökçebasar

这种强大的力将质子和中子、夸克和胶子的组成部分结合在一起,创造了宇宙中大多数可观测到的质量。在几万亿度时,这些化学键会断裂,物质会转变到一个叫做夸克胶子等离子体(QGP)的新阶段。QGP曾经在宇宙诞生几微秒时充满宇宙,今天重离子碰撞实验重现了它,目的是了解物质在极端温度和密度下的行为。我们对这些极端环境下物质的相态了解多少?普通物质与QGP之间相变的性质是什么?在相图中是否存在临界点如果存在,我们如何定位它?我将概述理论和实验努力的现状,以回答这些问题以及未来的挑战。

记录

MEP 21.

量子材料实验

杜克大学的Sara Haravifard

正如半导体的发现在20世纪彻底改变了电子工业一样,量子材料的发展是技术新进展的关键。要揭示量子材料诱人的潜力,还需要进行大量的基础科学研究。为此,我的研究项目专注于提高我们设计、合成和表征量子材料的能力。这个讨论将集中在两个主题:(1)我们的努力来研究量子材料的一个特定的类的属性,所谓的“量子自旋液体”(QSL),电子的自旋组成预计成为强烈纠缠,未能形成一个静态下令国有传统的磁铁;(2)我们的工作是研究最近发现的一类量子材料,所谓的“拓扑磁振子绝缘子(TMI)”的基本特性。“我们正在设计一种合成完美TMI候选材料的配方,并开发探针,以直接而明确地揭示它们的拓扑性质。

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W 9月30

物理和能源

马萨诸塞州罗伯特·贾维埃技术学院

能量是物理学中的核心概念。因为能量被保守,所以通过追踪能量流过它们来说,可以了解复杂系统的行为。另一方面,我们人类“消耗”能量,将其降至更有用的形式,因为它为现代社会提供动力。为世界提供可持续发展的世界提供能源是21世纪人类人类存在的主要挑战。问题的规模和范围是巨大的。对地球和人类社会的影响是深刻的。经济考虑和政治决定将是任何解决这一能源挑战的企图核心。但是,在没有良好的科学理解中取决,有可能浪费大量的努力和资源,并对无数的生命和大型生态系统产生不利影响。清楚地了解能源科学对专家和非专家相似至关重要。物理学家和我们的大学有责任提供这种理解。 In response to this challenge, Washington Taylor and I developed a physics course for MIT undergraduates and an associated textbook – “The Physics of Energy” — that focus on the sources and uses of energy, and on energy systems and the externalities associated with energy use, including climate change.

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W 10月7日

使用格子QCD探索标准模型

Amy Nicholson,北卡罗来纳大学教堂山

虽然粒子物理的标准模型(SM)已经在描述我们周围的世界上取得了巨大的成功,但仍然有许多重要的和未解的问题需要超越SM (BSM)物理。实验探索SM极限的一种方法是利用增强这些罕见事件的特殊原子核性质来寻找其基本对称性的潜在违例。2021欧洲杯直播投注连接来自核环境的实验信号到一个特定的BSM模型需要量子色动力学(QCD)的数值解,这是控制核相互作用的SM的基石。在这次演讲中,我将讨论使用晶格QCD作为数值计算与实验BSM搜索相关的矩阵元素的工具。我将用无中微子的双贝塔衰变作为一个关键的例子,如果观测到,它可以为宇宙的物质-反物质不对称性提供一个解释。

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M 10月19

活性生物物质和机械传感

杜克大学的Christoph Schmidt

热力学非均衡是各级生活系统的定义特征。细胞和组织由具有内置力发生器的“主动物质”,动态材料构成。这些材料在生物系统中自组织成良好的动态稳态状态,通过代谢能量的耗散来维持。我们使用先进的光学显微镜以及微观运动和力传感技术,以表征生物活性物质中的复杂机械性能和运动和应力模式,特别是在重构模型系统和细胞中的肌动蛋白皮质。我将介绍使用统计物理学的基本概念来检测和定量热力学非平衡的方法,例如波动耗散定理和详细平衡原则。

在生物系统中与机械活动密切相关的是机械感觉过程。我将介绍一些我们最近获得的关于细菌中机械敏感通道的结果。

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W 11月4日

一个高速的夜晚:用Evryscopes探索分钟节奏的天空

尼古拉斯·劳,北卡罗来纳大学教堂山分校

Evryscopes是阵列望远镜,它覆盖了整个可见天空的每一次曝光。该系统位于智利和加利福尼亚的山区,每两分钟合起来拍摄一张13亿像素的天空图像,每次曝光达到16级的深度,再加上协同成像则更深。我将展示Evryscopes在一个典型的夜空中所看到的景象:超耀斑爆炸的宜居世界,引力波事件对应,神秘的毫秒级闪烁出现在各地,以及许多其他现象。我还将首次展示阿格斯阵列,下一代Evryscope,它将观测到更遥远的宇宙。

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W 12月2

量子信息科学景观和NIST

Carl J. Williams,国家标准与技术研究所物理测量实验室副主任

在1900年代初,尼尔斯Bohr,Albert Einstein和其他人奠定了Quantum Mechanics的基础 - 对最小的物质颗粒的教学书。现在,100年后的研究人员旨在收获量子信息科学的基础研究成果 - 信息科学和量子力学的汇合 - 20世纪的两个革命发展。量子信息科学家已经令人信服地证明了这些新方法的长期可行性,现在存在新兴的利基应用数量,包括NIST自己的量子逻辑时钟以及革命性的沟通和计算方法。

研讨会将首先简要介绍美国的科学政策是如何制定的,并描述导致2018年12月通过国家量子计划(NQI)法案的国际形势。然后我将描述NIST在NQI中的角色,然后重点介绍NIST实验室的几个研究亮点。最后,我想谈一谈这项技术对科学、经济和公共福利的潜在影响。

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2021年春季