由东南亚海啸引发的一堂物理课

印度洋海啸被认为是一次“全球性地球物理学事件”．通过对“海啸的物理学”的教学设计,利用从互联网收集的最新资料,结合学生的物理知识,对海啸中的物理现象作了计算和分析．     

气体在微圆管内层流换热的壁面效应的研究

微通道内流体流动与换热规律不同于常规尺度，这可归因于“贴壁层”流体分子与壁面相互作用的影响．当通道尺度小到与分子自由程可比时，贴壁层影响就不能忽略，贴壁层内流体的输运性质将不同于贴壁层以外流体的输运性质.在已求得贴壁层内气体粘度变化的基础上也同样可求得贴壁层内气体导热系数的变化．以此为基础，求解了微圆管内气体完全发展的层流换热。     

分层介质中面波的能量分布

在三维情况下研究了分层介质中Rayleigh和Love面波的能量分布问题，分析了多层介质中柱面面波的能量传播特性．面波是声源与介质分界面相互作用的结果，其能流密度随深度增加很快衰减，但在一定深度处出现极大和极小值．通过数值分析发现只有当径向距离较大时，面波能量传播的速度才等于其群速度．文中还考查了频率、深度、介质层状结构等参数对能量分布的影响．     

高能离子注入及其应用

本文介绍了高能离子（Ｍｅｖ／ａｍｕ）与固体相互作用的特点，综述了近几年来高能离子注入技术在制备多层结构晶体管、减少载流子寿命、材料表面改性及增强薄膜与基体粘着力等方面的研究概况．     

规范场和夸克动力学模型--关于QCD和层子模型的议论

文章讨论了夸克QCD模型和层子模型的关系，说明夸克动力学模型的基础是非亚贝尔规范场理论．层子模型是半唯象理论，没有动力学互作用的机制．QCD由于以非亚贝尔规范场为动力学互作用机制，在高能行为有渐近自由的重要性质．层子模型是低能束缚态的唯象性质的模型，与渐近自由是完全无关．强调“渐近自由”是一个独立于夸克模型的物理概念，它的理论基础是非亚贝尔规范场理论；当把非亚贝尔规范场作为夸克相互作用建立了夸克的动力学模型——量子色动力学（quantum chromodynamics，QCD）；层子模型是想把静态夸克模型发展为动力学模型，但它走的路线与QCD完全不同，层子的互作用不涉及非亚贝尔规范场，与渐近自由是不同概念和不同思想和不同考察区域；文章还指出夸克动力学的QCD模型同层子模型是哲学思想不同，物理思想也不相同的路线，层子模型没有接纳非亚贝尔规范场而未能达成创新的成果．文章也强调三十多年前层子模型研究的创新意识和团队精神是我们值得推崇的优秀传统．     

单光子晶体管

美国和丹麦的科学家公布了研制光学晶体管的计划．众所周知，光子极少彼此发生相互作用．通常情况下，使用一束光中的光子来控制另一光束是非常困难的．物理学家相信，使光子相互作用的方法是将光子压缩到微小的空间，如像量子点或光学阱中的单个原子那样．压缩光子可以增强它们的电磁场，从而增加它们相互作用的机会．     

利用P—偏振光双面反射法测量多层膜的光学参数

利用Ｐ－偏振光双面反射法测量了浸泡提拉法制备了“有机硅树脂－二氧化硅－有机硅树脂”三层膜样品两面Ｐ－偏振光反射强比γ与入射角θ关系曲线，经过数据拟合，确定了这三层薄膜的光学参数，同时研究了薄膜间的相互作用层的光学参数，测量结果表明此方法可能成为研究薄膜和膜层之间的相互作用的一种新手段。     

Ce－C_（60）多层膜电阻的奇异化

通过对Ｃｅ－Ｃ（６０）多层膜电阻的原位观测，我们发现在Ｃｅ层上沉积Ｃ（６０）时，样品电阻有明显上升．这与以往研究过的其它金属（如Ｓｎ，Ａｇ，Ｃｕ等）－Ｃ（６０）体系的结果有很大差异．我们认为稀土元素Ｃｅ与Ｃ（６０）间可能有某种新类型的相互作用．     

通过不同烷基链取代调控喹吖啶酮分子在Ag(110)表面上的自组织结构

采用低能电子衍射、扫描隧道显微镜、第一性原理密度泛函理论计算以及分子力学计算，分别对不同烷基链取代的喹吖啶酮（QA）分子在Ag（110）基底上的吸附和生长进行了研究．QA和Ag基底的相互作用主要来自分子中0原子和Ag基底的共价键，它决定了分子的取向和最优吸附位置；而烷基链决定了分子吸附层的取向，QA分子间的排列可以通过烷基链的长度来调节．由此借助调节烷基链的长度，能够可控地制备具有不同物理性质的单层分子薄膜．     

GaN／A1xGal-xN异质结二维电子气的磁电阻研究

通过对GaN／A1xGa1-xN异质结中二维电子气磁输运结果的分析,研究了磁电阻的起因．结果表明,整个磁场范围的负磁电阻是由电子一电子相互作用引起的,而高场下的正磁电阻来源于平行电导的进一步修正．用拟合的方法得到了电子一电子相互作用项以及平行电导层的载流子浓度和迁移率,并用不同的计算方法对拟合结果进行了验证．     

减轻地震灾害的物理学问题

减轻地震灾害的研究通常包括地震危险性评估、地震危害预测、地震灾害的减轻三个环节．物理学在减轻地震灾害的研究与应用中具有重要意义．文章从强地面运动与地震的工程灾害、复杂系统与地震的社会灾害、地球应力场的变化与地震预测等三个不同的侧面，介绍了在减轻地震灾害的实际工作中提出的一些重要的物理问题．这些问题既是目前地震学家、工程地震学家和地震工程师普遍关注的基础科学问题，也同时与当代物理学研究的一些前沿领域紧密地联系在一起．     

以颗粒物理原理认识地震——地震成因、地震前兆和地震预测

本文以地壳和地幔的基本构造和己有观测事实为依据,运用颗粒物理原理,将地壳和地幔作为大尺度离散态颗粒物质体系处理,重新认识地震孕育过程,前兆产生机制及规律,探求地震预测方法和途径.主要结果是:建立了地壳与地幔构成和运动的颗粒模型;提出了引发地震的大地构造力的形成机制,以及地震前兆信息产生和传播规律;说明了地震前兆信息的主要特征及其与地震发生之间的关联,阐述了探测有效地震前兆信息的方法原理;用颗粒流动的阻塞-解阻塞转变原理解释了深源地震发生机制;对以前难以理解的若干地震学现象进行了解释,并讨论了地震的可预测性。由于地壳和地幔的离散结构特征,对于地震孕育的准静力学过程,连续介质理论不再适用.以颗粒物理原理研究地震成因、地震前兆和地震预测,所获得的新认识与传统连续介质地震学观点有本质区别。     

地震预测与统计物理

将现代统计物理学的理论和方法应用于地震和地震预测问题的研究，近年来取得了长足的进展，成为物理学和地震学之间一个最为活跃的交叉领域，这一领域所取得的成果，例如，将地震作为一种临界现象的模型，不仅丰富和深化了对地震的认识，而且改变了地震预测研究中的一些传统观念。文章介绍了这方面的研究进展，讨论了与这一领域相关的一些重要的物理概念和悬而未决的科学问题。     

寂静地震与地震预测的物理问题

寂静地震是指发生了缓慢的位错、但几乎不辐射地震波的“地震” .在目前的地震预测的物理学研究中 ,通常是通过计算历史上曾经发生过的地震所引起的应力变化 ,或者通过研究地震活动的统计性质或“图像动力学” ,来推测一个断层带上发生地震的危险性 .寂静地震的信息的缺失 ,形成了地震预测的物理学研究中的一个很大的“盲区” ,而在相当程度上 ,解决地震预测的物理问题的主要困难和可能的突破的希望 ,也许就在于此 .寂静地震的研究目前还很不深入 .关于寂静地震的性质 ,文章作者提出两个猜想 :(1)寂静地震的频度 ,满足类似于GR定律的幂律分布 ;(2 )最大的寂静地震的地震矩 ,与“可见”的最大地震的地震矩相当 .     

The Effect of Catalogue Lead Time on Medium-Term Earthquake Forecasting with Application to New Zealand Data

‘Every Earthquake a Precursor According to Scale’ (EEPAS) is a catalogue-based model to forecast earthquakes within the coming months, years and decades, depending on magnitude. EEPAS has been shown to perform well in seismically active regions like New Zealand (NZ). It is based on the observation that seismicity increases prior to major earthquakes. This increase follows predictive scaling relations. For larger target earthquakes, the precursor time is longer and precursory seismicity may have occurred prior to the start of the catalogue. Here, we derive a formula for the completeness of precursory earthquake contributions to a target earthquake as a function of its magnitude and lead time, where the lead time is the length of time from the start of the catalogue to its time of occurrence. We develop two new versions of EEPAS and apply them to NZ data. The Fixed Lead time EEPAS (FLEEPAS) model is used to examine the effect of the lead time on forecasting, and the Fixed Lead time Compensated EEPAS (FLCEEPAS) model compensates for incompleteness of precursory earthquake contributions. FLEEPAS reveals a space-time trade-off of precursory seismicity that requires further investigation. Both models improve forecasting performance at short lead times, although the improvement is achieved in different ways.     

从弹簧滑块到地震预测:BK模型今昔谈

Burridge-Knopoff弹簧－滑块模型作为一个概念性的地震模型，自1967年提出以来一直为地震学家和物理学家所关注，对BK模型的研究成为物理学与地震学之间的一个活跃的交叉领域，BK模型的一些性质，例如确定性浑沌，自组织，孤立波，等等，能够为理解地震的性质和解决地震预测问题提供有用的线索，BK模型与目前的一些悬而未决的复杂性物理问题的联系，使它不仅对地震研究，而且对更普遍的多体系统问题的研究，都有重要的影响。     

数值地震预测的关键物理问题*

数值地震预测是地震物理研究中的一个重要课题,具有基础性的科学意义和潜在的应用价值.文章介绍了数值地震预测的三个关键物理问题——地震发生率与应力变化的关系、地震断层的摩擦函数、地球中应力的传递问题,讨论了这些问题的意义、研究现状和发展趋势.     

Modeling fast and slow earthquakes at various scales

Earthquake sources represent dynamic rupture within rocky materials at depth and often can be modeled as propagating shear slip controlled by friction laws. These laws provide boundary conditions on fault planes embedded in elastic media. Recent developments in observation networks, laboratory experiments, and methods of data analysis have expanded our knowledge of the physics of earthquakes. Newly discovered slow earthquakes are qualitatively different phenomena from ordinary fast earthquakes and provide independent information on slow deformation at depth. Many numerical simulations have been carried out to model both fast and slow earthquakes, but problems remain, especially with scaling laws. Some mechanisms are required to explain the power-law nature of earthquake rupture and the lack of characteristic length. Conceptual models that include a hierarchical structure over a wide range of scales would be helpful for characterizing diverse behavior in different seismic regions and for improving probabilistic forecasts of earthquakes.     

海啸、地震海啸与海啸地震

简要地介绍了海啸与地震海啸的成因、特点,分析了影响地震海啸的重要因素,阐述了海啸预警的物理基础.以2004年12月26日苏门答腊-安达曼MW9.0特大地震及其激发的印度洋特大海啸为例,说明除了地震的大小、地震机制、震源深度以外,震源破裂过程也是影响地震激发海啸的重要因素.通过对苏门答腊-安达曼特大地震及2005年3月28日苏门答腊北部特大地震进行分析对比,探讨了海啸地震的特征,阐明了进一步深入研究海啸地震的特征及其激发海啸的机制对于预防和减轻海啸灾害的重要意义.