含曲率二次项的强引力

本文指出,一个de-Sitter型的强引力度规,在引入曲率标量二次项修正后,可保持度规形式不变.但是,由于二次项的作用.等价于使强引力耦合系数G_f相应减小,这说明二次项的修正可以导致一个合理的强引力而避免奇异性.     

Poincaré引力规范场和1/2自旋粒子的运动

木文以Poinaré群作为引力规范群,在有挠率和曲率的空间中,讨论了当引力拉氏量包含场强的线性项与二次项时体系的运动方程,指出球对称真空静引力场方程在“宏观”极限下可以得到Schwarzchild解,因此它与目前关于广义相对论的实验验证是一致的,但在“微观”极限下,方程预示着一种新的短程作用,讨论了自旋1/2的粒子作为检测粒子在这种球对称真空静场中的运动,指出运动方程只与仿射联络的黎曼部分有关,并和广义相对论的相应方程具有同样的形式。 关键词：     

量子引力的曲率两点真空相关

以平坦的Minkowski时空为背景，得到了任意坐标系和谐和坐标系中，n维GR引力和高导数引力的引力子自由传播子，求得了四种可能的曲率两点真空相关函数的首项.用微扰计算证明了曲率的两点真空相关函数在GR引力中为零，而在高导数引力中不为零.讨论了高导数引力与GR的引力子传播子、曲率相关函数的关系. 关键词： GR 高导数引力 引力子自由传播子 曲率真空相关函数 平移传播子     

LU(1)群的引力规范场球对称静态解

寻找引力规范理论场方程的严格解要比寻找Einstein场方程的严格解更为困难。但是,对某些物理问题来说,能够求得牛顿型近似解和后牛顿型的近似解就足够了。本文研究了一种Lorentz群和U(1)群为规范群的引力规范理论,求得了带电粒子的球对称静场的特殊有挠解,并求得了有挠的一阶近似解。     

L?(1)群的引力规范场球对称静态解

寻找引力规范理论场方程的严格解要比寻找Einstein场方程的严格解更为困难。但是,对某些物理问题来说,能够求得牛顿型近似解和后牛顿型的近似解就足够了。本文研究了一种Lorentz群和U(1)群为规范群的引力规范理论,求得了带电粒子的球对称静场的特殊有挠解,并求得了有挠的一阶近似解。 关键词：     

空间弹性细杆在扭矩作用下的屈曲

用有限元方法研究了三维弹性细杆在扭矩作用下的屈曲.利用自然坐标形式的细长空间曲杆的能量方程和2节点12个自由度的自然坐标形式的三维曲梁单元,采用特征值分析方法,研究分析了同时受有轴力和扭矩作用时的空间弹性细杆的屈曲问题.数值结果与存在的理论解极为吻合.具有一定曲率和挠率的空间细长曲杆,其临界扭矩值与扭矩的指向有着极其明显的关系.     

经典与量子Wilson圈泛函的计算

用微扰方法计算了Kerr联络的Wilson圈泛函(WLF)及全曲率平方型高导数引力的WLF,结果表明在h级该类型的高导数引力存在定域曲率激发.     

广义相对论和Brans-Dicke引力理论下的行星进动与星光偏折

作为两种重要的候选引力理论,广义相对论以及Brans-Dicke引力理论对于理解天体及宇宙的形成与演化具有重要的意义.本文在广义相对论和Brans-Dicke引力理论下,考察恒星附近的行星进动以及星光偏折效应.首先推导出恒星周围的静态球对称背景时空下粒子轨道方程的普适形式;然后分别针对两种引力理论,进一步利用相应的真空场方程的静态球对称精确解推导出描述行星及星光轨道方程,其为非线性的二阶常微分方程;利用微扰法求解轨道方程,得到了含高阶修正的近似解,进而给出了对应的行星进动角和星光偏折角.本文对利用更高精度的实验观测来检验、甄别引力理论具有重要的意义.     

旋转物体的等效原理及其空间实验

文章回溯了等效原理的历史,解释了弱等效原理(伽利略等效原理)、强等效原理(爱因斯坦等效原理)和甚强等效原理.实验检验表明,到10-13的实验精度时,没有观测到等效原理的破坏.文章最后,也是文章的主要目的,阐述了广义相对论的不足,即不能描写物质的自旋与引力场的耦合.自旋粒子或自转物体的能一动张量既有对称分量,也有非对称的分量,还有自旋张量.但是广义相对论的引力场方程中只包含了能-动张量对称分量,不包含反对称分量,更没有自旋张量的贡献.涉及自旋与引力场耦合的理论是(有挠率场的)引力规范理论,该理论预言:自旋粒子或旋转物体将偏离测地运动,因而破坏等效原理.为了检验这种破坏,文章作者及其合作者建议进行地面实验和空间实验.     

实际气体分子间吸引相互作用对Cp,m-CV,m的影响

在考虑温度对分子间吸引相互作用影响的前提下,对Cp,m-CV,m的值做了理论分析,并与实验值和引力项中没有考虑温度因子时的范德瓦耳斯方程的修正值做了比较.     

引力子三顶点与引力自能的曲率激发

基于微扰展开,计算了联络场三点Green函数及单圈引力子自能对量子Wilson圈的贡献.结果表明,引力子三顶点及引力自能将使Einstein引力获得定域曲率的激发.     

黑洞的“解剖学”

 1915年,36岁的爱因斯坦创立了广义相对论.我们不妨说,这种关于时空与引力的崭新理论的精髓乃是:物质告诉其周围的时空如何弯曲;弯曲的时空则告诉其中的物质如何运动.这两句话的前一句说的是:在离任何质量(即引力源)都极其遥远的地方,时空是平坦的;但当你趋近一个大质量的物体(即强引力源)时,你就会发现那里的时空曲率在逐渐增大,引力场越强,时空的弯曲也越显著.第二句话说的是:在弯曲的时空中,物体总是沿着有可能遵循的各种路径中的最短者运行,犹如在平坦时空中物体永远沿直线行进一般.     

用不变量理论精确求解中子自旋与引力的相互作用

提出在中子引力干涉实验中,除了Aharonov-Carmi(A-C)效应外,还存在中子自旋与引力的相互作用.运用与不变量有关的幺正变换方法,得到了中子自旋与引力相互作用含时薛定谔方程的精确解和几何相因子. 关键词： 自旋引力相互作用 几何相因子 含时薛定鄂方程 不变量理论     

为什么宇宙学常数如此之小

1916年,爱因斯坦给出广义相对论场方程 其中R,g和丁分别是曲率、度规和能量-动量 张量,G是牛顿引力常数.然而,此方程不存在 静态宇宙解.在当时,宇宙的哈勃膨胀尚未被 观测到,爱因斯坦更倾向宇宙的静态模型.因 此,他在场方程左边又加上一项gμνλ,并把新引 入的未定参数L称为宇宙学常数.若λ为正,相 当于引入一等效于排斥力的项,它和引力的吸 引相抵消,使得有可能存在静态宇学解.当 星系红移测量表明宇宙并非静态之后,爱因斯 坦曾给韦尔写信说,如果字宙并非静态就去掉 宇宙学项. 可是,从现代量子场论看来,宇宙项很难去 掉.实际上,在场方程…     

引力波探测的现状和意义

 引力波是广义相对论的一个理论预言。1916年爱因斯坦创立广义相对论,揭示了一个全新的时空观念:时间和空间并非绝对和独立地存在,它们是相互联系的,由物质分布和运动所决定的属性。在时空中运动的物质,其轨迹由时空曲率决定。这种时空结构的几何化概念,对引力的本质提出全新的解释,是一种新的引力理论。一、引力波是变化着的4维时空曲率的传播物质的引力场是一种无需介质的广延场,与电磁场相类比:电荷的加速运动能辐射电磁波,那么,理论上物质的运动也辐射引力波。爱因斯坦在引力场方程的弱场近似解中得到平面引力波辐射的结论。近代其他引力理论也得出存在引力波的预言。     

对Reissner-Nordstr?m-anti-de Sitter黑洞Hawking隧穿辐射的研究

在考虑粒子间的自引力相互作用后, 首先采用Parikh-Wilczek的半经典隧穿方法对带电粒子与不带电粒子在Reissner-Nordstrm-anti-de Sitter黑洞视界处的隧穿辐射特征进行了研究. 其次, 推广复路径方法对该黑洞的辐射谱进行研究. 两种方法所得的结果都支持Parikh-Wilczek的观点, 即黑洞的隧穿率Bekenstein-Hawking熵变有关, 真实的辐射谱不是纯热谱. 关键词： 带电黑洞 隧穿率 自引力修正 复路径法     

曲率相关的爆轰波在非结构四边形网格上的数值方法

假设爆轰波阵面的法向速度是曲率的线性函数,在非结构四边形网格上采用水平集方法模拟爆轰波阵面的运动过程.水平集方程的曲率无关项采用正格式离散,曲率项采用伽辽金等参有限元方法空间离散,时间离散采用半隐格式.在笛卡儿网格和随机网格上,含曲率的水平集方程的离散格式为强一阶精度,重新初始化方程的离散格式精度为近似一阶精度.曲率收缩的不光滑界面和多个爆轰波阵面相互作用的算例说明格式可有效地模拟爆轰波与曲率相关的运动.     

黑洞及其视界附近的物理规律

 人类对黑洞的认识过程在1796年,法国天文学家拉普拉斯在他的著作《宇宙体系论》中就预言:如果它引力足够强,光速也不足以成为逃逸速度的话,我们可能会看不见它。宇宙中最大的天体可能是完全看不见的,这种观点是建立在牛顿引力理论基础上的,当时没有任何办法能够验证他的想法。直到100年后,爱因斯坦发表了广义相对论,它在基本概念上与牛顿引力理论完全不同。在广义相对论中,空间和时间构成了一个四维时空,时空的几何性质与物质,通过爱因斯坦引力方程联系起来,物质是引力的源,也决定了时空的弯曲。广义相对论发表后不久,德国天文学家史瓦西立即对球对称的情况求出了爱因斯坦引力方程的解。     

一维双流体模型的压力修正算法

针对一维双流体模型，通过推导双流体模型的压力修正方程，及相含率修正方程，将原本应用于单相不可压流动的压力修正系列算法推广至双流体模型求解，提出双流体模型的压力修正算法.在离散过程中运用高阶有界格式，在保证二阶以上精度的基础上克服了由相含率分布的阶跃所造成的数值结果非物理震荡.与公开发表算例进行对比，验证求解的可靠性.     

引力彩虹时空中Kerr黑洞的熵谱和面积谱

利用黑洞的绝热不变性,研究了引力彩虹时空中Kerr黑洞的熵谱和面积谱.首先,在引力彩虹时空背景下,计算了Kerr黑洞的绝热不变作用量,并将其与玻尔-索末菲量子化条件相结合,给出了黑洞的熵谱.得到的熵谱没有引力彩虹时空本身具有的粒子能量依赖性,且是与经典Kerr黑洞中原始贝肯斯坦熵谱相同的等间距熵谱.然后,根据黑洞热力学第一定律和黑洞熵谱,给出了与原始贝肯斯坦谱不同的面积谱.该面积谱是非等间距的,而且有对黑洞面积的依赖性,但不依赖于探测粒子的能量.面积谱表明,随着黑洞面积的减少,面积间隔逐步变小;当黑洞达到普朗克尺度时,面积量子可降为零.这表示黑洞面积不再减少,黑洞出现辐射剩余.而在忽略色散关系的修正效应或在大黑洞极限下,面积谱的修正项可以忽略,引力彩虹Kerr黑洞面积谱可以回归到原始贝肯斯坦谱.此外,对引力彩虹时空Kerr黑洞的熵进行了讨论,得到了带有面积倒数修正项的黑洞熵,分析了黑洞熵的量子修正与面积谱量子修正的一致性.