• 用于气候物理和模拟的机器学习

  机器学习与气候物理学的结合正成为推动气候科学进步的重要领域。随着数据获取能力的提升，以及计算资源的扩展，机器学习方法在气候系统的研究和模拟中展现出巨大潜力。本文旨在探讨机器学习如何帮助我们更好地理解气候物理学，并在气候模拟中发挥关键作用，特别是在面对数据稀缺和非平稳性挑战时，机器学习如何通过引入物理约束，提高模型的可靠性与可解释性。### 机器学习与气候物理学的结合在气候科学研究中，传统的物理模型通常基于偏微分方程，这些方程描述了大气、海洋、冰川和陆地等不同系统的相互作用。然而，随着气候变化的复杂性和不确定性增加，这些模型在处理小尺度物理过程（如云微物理、湍流）时存在局限。因此，机器学习技术，

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 活性物质的反馈控制

  反馈控制在动态系统中扮演着至关重要的角色，它能够引导非平衡系统从一种状态过渡到另一种状态。在这一综述中，我们讨论了反馈控制在生物和合成活性物质中的应用。活性物质是指那些在微观尺度上能够将化学能转化为机械能的系统，例如细菌、合成的胶体粒子等。这些系统在时间上持续演化，并且通常处于非平衡状态，因此需要借助反馈控制机制来调控其行为。在自然界中，活性物质系统通常通过生物反馈机制进行调控。例如，细菌通过趋化性（chemotaxis）机制，向营养源移动，这种机制涉及细胞对外界化学梯度的响应。在群体层面，整个细菌群落可能通过相互作用，形成大规模的游动行为，如趋氧性或趋光性。此外，生物系统还存在其他反馈机制，

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 活动性揭示了液晶物质中的手性特征

  活性物质理论自然地描述了生命系统的力学特性。由于生物材料在宏观上具有极强的手性特征，因此理解手性对活性材料的力学和统计力学的潜在影响是当前研究的一个重点。本文从液晶物理学家的视角出发，探讨了活性、手性材料的普遍特性，这些特性不依赖于具体的微观细节。关键的是，这种分析表明，活性使得手性能够影响被破缺对称性的相的流体力学行为，而被动液晶系统中，手性则会导致形成多种空间周期结构，其宏观力学行为中没有表现出被破缺的宇称对称性。在活性系统中，手性可以导致形成破缺时间平移对称性的相，这是在热平衡系统中不可能出现的现象，同时这些相中还存在新的弹性力密度。生命系统中充满了手性元素，这种手性不仅体现在分子结构上

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 在单个细胞的生命历程中涌现出的简单性

  生物系统在维持稳定状态的同时，能够适应外部环境的动态变化。这种复杂系统中，如何实现既精确又鲁棒的控制机制，一直是生物学研究的核心问题之一。本文聚焦于细菌细胞在个体生命历程中以及代际间的生长与分裂现象，通过高精度动态实验技术（如SChemostat）来精确追踪单个细胞的生命轨迹，揭示其中隐藏的“涌现简化”规律，为理解生命系统的结构与行为提供新的视角。细菌的生长与分裂本质上是一种随机过程，但其关键生理变量（如细胞大小）却能保持高度的控制。这种看似矛盾的现象表明，生物系统中存在某种内在机制，使得即使在环境变化和随机扰动下，细胞仍能维持其基本的稳定性。这种机制的发现不仅有助于理解细菌的生长规律，也为更

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 高阶范霍夫奇点及其与平带结构的关系

  近年来，科学家们对单粒子能带结构的展平现象产生了浓厚兴趣，因为这种现象在探索新型量子物质状态方面具有关键作用。在理论上，这些展平的能带结构通常伴随着电子相互作用的增强，而实验技术的进步使得在多种材料中构造和调控几乎展平的能带成为可能。从石墨烯多层、莫尔材料到六角形金属和钌酸盐，这些系统都展现出了类似的现象。尽管理论模型预测了在某些理想条件下能带的完全展平，但实验证据表明这些系统中存在高阶Van Hove点，即能带的局部展平和态密度（DOS）的幂律发散现象。本综述旨在系统地探讨这些弱散射能带的工程和实现方法，并深入研究高阶Van Hove奇点（HOVHS）与展平能带之间的联系。高阶Van Hov

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 横向量子超流体

  在物理学的前沿领域，近年来对超流体和超固体的研究取得了一系列突破性的进展。这些发现不仅挑战了传统对超流体的理论认知，也揭示了在特定条件下，固态物质能够表现出类似于液态的流动特性。尤其是在氦-4（4He）中，其晶体结构在某些条件下可以表现出超流体行为，这种现象被称为“超流体通道”（supertransport）。更进一步，科学家们发现，这种现象可能与一种被称为“横向量子流体”（Transverse Quantum Fluid, TQF）的新类别的准一维（quasi-one-dimensional, quasi-1D）超流体有关。TQF是一种具有无限压缩性的系统，这种特性使得其表现出一系列与传统超

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 关于具有空间相关噪声的随机偏微分方程的入门指南

  随着微尺度设备的广泛应用，如计算机存储、微机电系统（MEMS）以及芯片上的生物传感器，科学界对建模系统的需求也日益增长。特别是在微米和纳米尺度实验测量技术不断进步的背景下，使用随机过程来描述系统的动态行为成为一种重要的方法。随机偏微分方程（SPDEs）作为连续模型的自然延伸，在许多物理现象中被广泛使用，例如磁铁的磁化过程或弹性膜的机械形变。然而，SPDEs在数值模拟中面临一些挑战，特别是在二维或更高维空间中，其收敛性可能与传统确定性偏微分方程（PDEs）的收敛性有所不同。此外，某些情况下，仅使用空间不相关噪声可能无法准确描述物理系统的真实行为。本文旨在通过数值模拟的方式，介绍SPDEs的基本概

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 从静态到动态：毛细固体的形成机制

  在自然界和工程应用中，软固体的形状变化往往受到表面张力和弹性效应之间的平衡所影响。这种现象在许多领域都有重要意义，例如材料科学、生物学以及工程设计等。软固体，如水凝胶、聚合物凝胶和生物组织，其表面张力和弹性模量在一定尺度上具有相似的物理作用，而这种作用的尺度取决于材料的特性。在软固体中，弹性长度和表面张力的相互作用通常会在长度小于弹性-表面张力长度（elastocapillary length）的尺度上变得显著，这个长度对于最柔软的水凝胶来说可以达到毫米级。这一特性使得在这些尺度下，表面张力能够显著影响软固体的形态变化，从而引发许多新奇和令人惊讶的现象。在静态情况下，表面张力能够促使软固体的形

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 困离子量子模拟领域的进展

  **解读：量子模拟中的离子阱技术**离子阱技术作为一种量子信息处理平台，以其长相干时间和高保真度、可编程的量子操作而著称。这种技术在量子模拟领域展现出了巨大的潜力，特别是在模拟凝聚态系统、量子动力学以及与高能物理相关的复杂问题。离子阱中的量子比特可以通过激光冷却和荧光测量实现精确控制，同时其高精度的特性使其成为构建复杂量子系统的重要工具。离子阱平台的灵活性和可扩展性使其在量子计算和量子模拟中具有独特的地位，能够支持高精度的量子门操作和测量反馈机制，从而模拟具有长程相互作用的系统、探索非幺正动力学、压缩模拟具有有限纠缠态的系统，并减少模拟长程纠缠态所需的电路深度。在量子计算和量子模拟领域，过去二

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 什么是湍流问题，我们什么时候可以认为它已经被解决了？

  湍流是自然界中广泛存在的现象，它在许多复杂系统中扮演着关键角色，从天体物理、地球动力学，到工程应用中的流体运动。湍流的研究不仅对科学理论的发展具有深远意义，还对实际工程问题的解决具有重要价值。然而，对于“湍流问题”究竟意味着什么，以及何时能够被宣告为“解决”，仍然是一个充满挑战和争议的领域。本文试图探讨这些问题，澄清湍流问题的本质，并思考它在现代科学中的位置和解决路径。### 1. 湍流在现代科学中的地位湍流在科学界一直被视为一个复杂而难以理解的问题。它的普遍性使得它成为许多物理现象研究的核心部分。例如，地球磁场的生成（地磁发电机）、行星形成过程中粒子与湍流的相互作用、燃气涡轮发动机中湍流与化

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 自旋极化的反铁磁金属

  近年来，科学家们对具有自旋极化的反铁磁材料产生了浓厚的兴趣，因为这类材料结合了铁磁材料（自旋极化）和反铁磁材料（无净磁化）的优势，为自旋电子学领域带来了新的机遇。在自旋电子学中，自旋与电荷自由度之间的耦合可以用于非易失性、低能耗的数据存储应用。然而，传统的铁磁材料由于其净磁化特性，在可扩展性方面存在局限，这促使研究者开始关注反铁磁材料作为自旋电子学材料的潜力。特别是，自旋极化的反铁磁金属因其高电导率和热导率，以及其能够支持电荷传输与磁自旋结构之间强相互作用的特性，成为重要的研究对象。自旋极化的反铁磁金属可以被分为三种主要类型：倾斜反铁磁体（canted antiferromagnets）、非共

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 量子液体：新兴的高阶规范理论与fractons

  **解读：** **理解与探讨：**在现代物理学的诸多前沿领域中，一种新型的量子相态——**分形态（Fracton）**，正引起广泛关注。分形态的出现源于多体系统中的非传统相互作用，其核心特征是**亚维粒子**（subdimensional particles）的受限运动性。这些粒子的运动受到几何结构和对称性约束的深刻影响，因此它们的动态行为与传统的拓扑序（topological order）或普通液体状态存在显著差异。分形态不仅在拓扑量子编码、量子场论、引力理论和量子信息等领域中展现出独特的性质，还为研究非平衡态下的物理行为提供了全新的视角，如非遍历性（nonergodicity）和玻璃态

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 固体中的机械记忆：从无序到有序的设计

  记忆是固体材料的一种独特属性，尤其在非晶态固体中表现得尤为显著。尽管传统上人们认为固体在不受干扰时结构接近静态，但事实上，它们能够保留关于过去事件的信息。这种记忆能力不仅为理解复杂、受阻和非平衡系统提供了新的视角，也为设计具有特定功能的材料打开了大门。在本文中，我们将探讨固体记忆的形成机制，以及其在机械超材料和玻璃态物质中的应用潜力。### 固体记忆的形成固体记忆的形成主要依赖于材料在受力时的微观结构变化。在非晶态固体中，当材料经历塑性变形时，其内部粒子会形成特定的接触网络，这种网络会记录变形的历史。例如，当使用一个带有磁针的油水界面进行周期性剪切时，材料的变形历史会以特定的微观重排形式被编码

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 胶体的自组装与传输现象：限制作用与几何效应

  在科学领域，胶体分散系统以其独特的热力学行为、自组织能力以及在受限条件下的运输特性而备受关注。胶体颗粒的尺寸通常在纳米到微米之间，其在液体介质中的行为使得它们成为研究复杂物理现象的重要模型系统。受限条件下的胶体系统表现出不同于开放空间中胶体系统的新现象，这使得研究几何因素在微观尺度上的作用成为科学探索的重要方向。本文旨在总结实验、理论近似和分子模拟在研究胶体自组织和运输过程中几何作用的物理机制，并提出使用协变Smoluchowski方程来研究非欧几里得几何中胶体动力学的前景。### 1. 胶体、受限与几何的作用胶体系统广泛应用于工业和科技领域，例如涂料、食品和药物等。它们在宏观结构和微观行为上

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 人权与科学：传记性注释

  ### 自我回顾：从美国之旅到科学与人权的交汇作为一名科学家，我的职业生涯并非只是一段关于理论探索与实验发现的历程，它还交织着个人成长、社会变迁以及对人类命运的深切关注。从1946年抵达美国，到后来在多所大学任教，再到与科学家群体一同关注人权问题，我的经历充满了偶然与必然。作为一名在战后欧洲流亡的犹太青年，我带着对未来的迷茫和对知识的渴望，开始了在美国的新生活。这一旅程不仅是对个人命运的重塑，也成为了我科学与人文思想融合的起点。1946年，我乘船抵达纽约。那艘名为“SS Perch”的船只原本是二战期间用于运输士兵的，如今却载着一群幸存的犹太难民。这些难民大多来自东欧，他们曾在纳粹的迫害中幸存

  来源：Annual Review of Condensed Matter Physics

  时间：2025-08-12

• 音乐、声音与政治

  音乐与声音作为政治力量的潜力，长期以来是学术研究的重要议题。特别是在1980年代以来，随着政治学领域的“政治转向”兴起，学者们开始重新审视音乐和声音在社会变革中的作用。这一转向的背景是全球范围内自由主义政治体系的逐渐式微，以及伴随而来的政治疲软现象。在这一背景下，音乐和声音不再仅仅是文化表达的工具，而是被赋予了更深层次的政治意义，成为一种能够激发集体行动、挑战现有权力结构、甚至重塑社会关系的媒介。音乐与政治之间的关系并非一成不变，而是随着社会结构的变化而不断演化。在某些情况下，音乐能够成为一种形式的抵抗，通过歌词、旋律或节奏传递抗议的信息，唤起人们对社会不公的关注。而在其他情况下，音乐则被用作

  来源：Annual Review of Anthropology

  时间：2025-08-12

• 确定国家的位置：介于区域与历史之间

  在当代社会科学研究中，国家的角色早已不再局限于传统的政治理论框架中。过去，人类学曾将国家视为一种与西方主导的政治思想相区别的研究对象，尤其关注无国家社会中的政治结构与实践。然而，如今人类学学者普遍认为，国家无处不在，其权力与影响渗透到社会生活的方方面面。这种转变不仅反映了国家在当代社会中的广泛存在，也表明人类学对国家的理解正在经历深刻的重构。本文试图通过分析中欧和东欧以及南亚地区的相关研究，探讨国家如何在不同的历史背景和知识结构中被重新诠释，并揭示国家与区域之间的复杂关系。这种关系不仅影响了我们对国家功能的认知，也塑造了我们描述国家的方式。### 国家与区域的相互关系在人类学研究中，国家的建构

  来源：Annual Review of Anthropology

  时间：2025-08-12

• 阴谋论作为一种富有成效的思维方式：迈向关于阴谋论风格、行动主体与政治关系的理论构建

  近年来，随着社会对阴谋论的关注不断上升，阴谋论不仅在学术界引发热议，也广泛渗透到公众舆论、政治实践和日常生活中。阴谋论作为一种社会现象，其内涵和表现形式正经历深刻变化，这种变化促使学者从多个角度重新审视其社会功能与政治影响。本文旨在通过回顾人类学对阴谋论的研究，并结合政治学、哲学与社会心理学的视角，探讨阴谋论作为一种积极的社会实践如何塑造和反映当代社会的复杂动态。阴谋论通常被贴上“缺乏理性”、“错误认知”或“边缘化思维”的标签，这种认知源于历史上的某些学术观点。例如，历史学家理查德·霍夫斯塔特（Richard Hofstadter）在其经典著作《美国政治中的偏执风格》中，将阴谋论视为一种特定的

  来源：Annual Review of Anthropology

  时间：2025-08-12

• 美洲原住民及土著语言的使用与相关政治议题

  在全球范围内，原住民语言的存续与复兴问题一直是语言学、人类学以及社会政治研究的重要议题。2022年至2032年被联合国教科文组织（UNESCO）指定为“原住民语言国际十年”，这一举措旨在推动语言的“保护、复兴与推广”。然而，这一声明不仅是一种倡导，更深刻地反映了殖民历史与原住民文化之间的复杂关系。从原住民的视角来看，语言的消亡不仅是文化层面的危机，更是一种对身份、世界观和生存方式的威胁。因此，这一十年不仅是语言保护的时期，更是重新审视语言与社会政治关系的契机。原住民语言的困境并非始于近代，而是有着悠久的历史。从欧洲殖民者初到美洲的那一刻起，原住民的语言和文化便成为被压制的对象。正如1492年克

  来源：Annual Review of Anthropology

  时间：2025-08-12

• 早期城市的考古学：“城市不就是人吗？”

  近年来，对早期城市化的考古研究正变得日益重要且充满活力。这一领域的发展不仅得益于理论和方法上的突破，也与现代社会对城市问题的关注密切相关。随着全球城市化进程的加速，城市在人类社会中的角色愈发突出，这使得对过去城市形态和功能的研究成为理解当代城市现象的重要途径。从全球视角来看，2009年成为历史上第一个城市人口超过农村人口的年份，预计到2050年，城市居民将占全球人口的近70%。这种趋势不仅影响了城市规划、经济结构和社会治理，也促使学者重新审视人类历史上城市的发展模式及其与社会、环境和政治的关系。在这一背景下，考古学作为一门研究人类过去社会结构与空间组织的学科，提供了独特的视角。考古学家通过挖掘

  来源：Annual Review of Anthropology

  时间：2025-08-12

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