含物质纯重力场部分贡献的静态和稳态重力场研究

给出了包含重力场贡献在内具有宇宙因子项最普遍形式的重力场方程为Rμν-gμνR/2+λgμν=8πG(T(Ⅰ)μν+T(Ⅱ)μν)/c4，这里λ为Einstein宇宙常数，Ｔ（Ⅰ）μν，Ｔ（Ⅱ）μν分别代表物质纯物质部分和纯重力场部分的能量-动量张量.物质纯重力场部分的能量-动量张量表述为T(Ⅱ)μν=(DμρＤρν-gμνＤαβＤαβ/4)/4πG，式中Dμν的定义为Ｄμν＝ωμ／xν-ων／xμ，ωμ≡-c2gμ0/g00.并用重力场贡献在内最普遍形式的重力场方程分别研究了几个大家所熟悉的静态和稳态重力场，像带有Einstein宇宙因子λ项球对称纯物质球外部静态度规、静态荷电球外部度规、匀速转动星体外部度规及理想纯物质星体内部静态平衡等,并进行了讨论. 关键词： 能量动量张量 重力场方程 静态重力场 稳态重力场     

基于车载原子重力仪的外场绝对重力快速测绘研究

地球重力场信息是大地测量学、地球物理学、地球动力学等学科所必需的重要基础信息,重力场测绘是获取地球重力场信息的有效手段.相比于卫星、海洋、航空重力场测绘,车载重力场测绘具有灵活性强、空间分辨率高、精度高等优点.基于相对重力仪和高精度绝对重力基准点可以实现陆域小范围重力场测绘,但相对重力仪存在零点漂移,不适用于长基线、大范围的陆域测绘.本文基于小型化原子重力仪搭建了一套车载绝对重力快速测绘系统,在郊区安静外场环境,由12个测点约3 km的测绘结果评估仪器的内符合精度为0.123 mGal (1 Gal=10^–2 m/s~2),外符合精度为0.112 mGal,并在闹市复杂外场环境下实现了单点调节时间小于2 min,有效测量时间5 min的快速绝对重力测量,通过19个测点跨区约24 km的重力场快速测绘,评估仪器的内符合精度为0.162 mGal,外符合精度为0.169 mGal.最后将原子重力仪的外场重力场测绘数据与卫星重力模型计算的数据进行了比较,发现两者的自由空间重力异常数据的整体变化趋势相吻合.本文为外场绝对重力场快速测绘提供了一种新的方案.     

火星重力场研究现状及发展趋势

针对近年来月球与火星探测成为各航天大国的热点,以及中国首个火星探测计划"萤火1号"拟定的科学研究目标,文章对火星重力场模犁的历史、现状及展望做了简要描述.文中首先探讨了火星探测的多重意义和火星重力场在火星探测中起到的重要作用;接着介绍了火星重力场模型发展的历史和现状;最后介绍了利用中国"萤火1号"轨道跟踪数据对火星重力场模型的可能贡献,在此基础上对中国未来火星重力场探测提出了设想.     

物质纯重力场部分的能量-动量张量研究

认为物质的质量(能量)存在形式可分为两部分，一部分是以纯物质形式存在的，另一部分是以纯重力场形式存在的.物质质量(能量)这两种形式各自对应着相应的能量 动量张量，物质总的能量-动量张量可表示为Tμν=T(Ⅰ)μν+T(Ⅱ)μν,这里，T(Ⅰ)μν，T（Ⅱ）μν分别代表物质纯物质部分和纯重力场部分的能量-动量张量.通过类比电磁理论，定义：ωμ≡-c2gμ0/g00,并引入一个反对称张量Dμν=ωμ/xν-ων/xμ，则物质纯重力场部分的能量-动量张量为T(Ⅱ)μν=(DμρDρν-gμνDαβDαβ/4 关键词： 能量-动量张量 纯重力场 重力场方程 标量重力势 矢量重力势     

重力场和强磁场中费米气体的热力学性质

基于半经典近似,研究重力场和强磁场共存下费米气体的热力学性质,通过理论解析和数值模拟分析强磁场背景下重力场对系统热力学性质的影响.研究表明:与单纯强磁场相比,重力场的引入使能量及化学势都降低.随温度的上升,重力场对化学势的影响逐渐放大;对热容的影响有极大值.重力场使系统的热容随磁场的振荡几乎不变、使化学势的振荡中心下移.     

Zr65Cu17.5Ni10Al7.5合金定向凝固组织特征及其与重力场取向的关系

研究了Zr₆₅Cu_17.5Ni₁₀Al_7.5合金定向凝固过程中组织形态的演变特征，探索了不同的凝固方向与重力场方向间的相互取向关系对凝固组织形态的影响.存在着一个临界抽拉速度V_fc,当抽拉速度大于该临界值时组织方向性变差.该合金本身的物理性质决定了它具有一个较小的临界值(V_fc=5mm/min).不同的凝固方向与重力场的相对取向关系改变了液-固界面前沿的浮力对流状态.当凝固方 关键词：     

重力场作用下微管自组装过程中向列相取向的空间模式的形成

通过引入函数标度变换的方法,在理论上提出了细胞骨架微管溶液系统在重力场中的自由能函数,并在此基础上研究了重力场对微管系统自组装过程的影响.微管蛋白溶液中浓度梯度和排列具有向列相特征的空间结构模式的形成是重力场作用下出现的新特征.理论计算结果表明重力场会促使微管蛋白溶液从各向同性相向向列相转变,具体表现在它很大程度地拓宽了相变区域(即相共存区域),而且随着重力加速度或微管浓度的增加,相变区域会变得更宽.最后对定域微管浓度随溶液高度的变化情况及某些相变性质进行了讨论.     

具有广义协变的包含重力场贡献的重力场方程

利用半度规λ^(α)_μ表象的数学工具定义一个对广义坐标具有协变形式的重力场矢势函数ω^(α)_μ≡-cλ^(α)_μ，给出一个具有广义协变的包含重力场贡献的重力场方程R_μν-g_μνR/2+Λg_μν=8πG(T^(Ⅰ)_μν+T^(Ⅱ)_μν) 关键词： 重力场方程 协变形式 能量-动量张量 量子化     

称量气体重量的微观机制是什么?

称量一个物体重量的机制是什么?可以笼统地说,物体的重量的称得是组成物体的大量微观粒子和称量仪器作用(直接或间接)累加的结果. 以下就称量气体重量这一特例来说明上述结论. 处于重力场中大量的气体分子连续不断地和容器器壁碰撞,这种作用的结果使容器受到一个沿重力场方向的合力F,F作用到称量仪器上,使称得了容器内气体的重量. 假设我们的称量仪器是由弹簧秤和一个具有刚性壁的、任意形状容器组成.测量在真空中进行,以消去浮力的影响.在容器中充满N个质量为m的单原子分子组成的理想气体. 由统计分布律可以得到分子数密度在重力场中的分…     

利用重力异常现象预报地震的探索

在强震发生前后,在震中及其邻近地区往往发生重力异常现象,也就是说,重力加速度的数值出现起伏.这种重力异常同强震有内在的联系.因此,探索强震前后重力场的变化规律对于地震预报有很大意义. 我们对于河北省邢台、河间和辽宁省海城三地强震前后的重力变化作了调查,收集了历史资料,并进行了复测.我们这种流动重力测量的结果如表1所示.从表中可以看出,地震前后震中附近一带重力场确有比较明显的变化,异常和正常有明显的区别,而且三个震例重力场有相似的反映.可以认为,这种重力变化反映了地质构造的继承性活动和地震前后地壳深部物质分布变化的…     

地球的磁場

物体在地面上之所以会下落是因为受到地球引力的作用。磁针之所以会指向南北,是因为地球有磁力的作用。引力构成重力场,同样地球的磁力也就构成地磁场。重力场在地球表面上的强度,即引力加速度,等于 g=G M/R~2,式中g为加速度,G为引力恒量,M为地球的质量,R为地球半径。而地磁场在地球表面上的强度,在地磁的     

重力场中理想气体密度分布的 Monte Carlo 模拟

利用Monte Carlo 方法模拟了重力场中理想气体的密度分布,直观展现了重力场中气体分子位置的改变和分布特点,讨论了分子质量和系统温度对气体密度分布曲线以及重力势能零点处密度n0的影响.模拟结果与玻耳兹曼分布律完全吻合.另外,模拟结果表明玻耳兹曼分布律不仅对纯的理想气体成立,而且对混合理想气体中各成分气体也成立.     

基于半经典近似研究费米气体的稳定性及顺磁性

基于半经典近似方法,给出重力场和强磁场共存下费米子的能谱.然后由泊松公式导出费米气体的热力学势函数.在此基础上,运用热力学关系式求解低温条件下系统的稳定性及磁化率的解析式,并通过数值模拟分析强磁场背景下重力场对稳定性及顺磁性的影响机制.     

麦克斯韦速度分布律应与重力场无关

在普物热学课中,现行教材都直接给出麦克斯韦速度分布律韦速度分布函数为有的教材明确指出:“这是讨论理想气体在平衡态中在没有外力场作用下的速度分布情况,”[1]其实,麦克斯韦速度分布律对于非理想气体[2]和某些外力场(如重力场)也是适用的.本文就有重力场的情况也适用给于证明,并作简单说明. 先从一个问题谈起,一般普物教材在推导理想气体压强公式时谈到,在气体处在平衡态时,气体的性质与方向无关,分子向各个方向运动的几率均等,所以对大量分子来说,三个速度分量平方的平均值必然相等,即这是在忽略重力场作用时用理想气体模型得到的.如果…     

基于半经典近似研究费米气体的稳定性及顺磁性

基于半经典近似方法,给出重力场和强磁场共存下费米子的能谱.然后由泊松公式导出费米气体的热力学势函数.在此基础上,运用热力学关系式求解低温条件下系统的稳定性及磁化率的解析式,并通过数值模拟分析强磁场背景下重力场对稳定性及顺磁性的影响机制.     

重力对GaSb熔滴和液/固界面交互作用的影响

利用我国返回式实验卫星在空间微重力条件下进行了GaSb熔滴与GaP,BN和GaAs等材料的润湿性能的研究,分析了熔滴与基片之间的界面相互作用,并与重力场下实验结果进行了对比.实验表明,重力因素对润湿性存在影响,空间微重力条件下测得的GaSb熔滴与GaP及BN基片的接触角比地面测量的大.对凝固后的熔滴与基片之间的组织分析显示,重力场下,液固界面的相互作用较强,存在较宽的过渡区,这与地面浮力对流有利于物质输运密切相关.实验结果还表明,空间微重力环境下熔体凝固的组织比重力场下要均匀. 关键词： 微重力 润湿性 液/固界面     

位动量及在重力势场中定态的位动量分析

简单介绍了量子力学位动量,并以重力场中粒子定态波函数为例进行了位动量分析.     

现代物理信息

 1.发现新同位素⁶⁸Co、⁶⁹Co、⁶⁸Fe在热中子引起的²³⁹Pu裂变反应中,发现了丰中子同位素⁶⁹Co、⁶⁸Co及⁶⁸Fe,并测量了它们的产额和β衰变寿命.（M.Bernas et al.,1991 Vol.67 No.26）2.地球重力场对核自旋的耦合在两个自旋取向上,测量了¹⁹⁹Hg与²⁰¹Hg的核自旋精确频率相对于地球重力场的比率.发现重力能的自旋依赖成分小于2.2×10^-21eV.这结果提供了对核自旋等价原理的检验,并给出了可能的标量一鹰标量相互作用耦合到自旋上的极限.（B.J.Venema etal.,1992 Vol.68 No.2）     

重力场中原子的衍射态及其概率分布

使用量子力学中Feynman的路径积分方法,导出了重力场中原子经单缝、双缝及多缝衍射后的量子态及其概率分布.在一定近似条件下,证明了干涉条纹的移动与重力加速度有关,而条纹间隔与重力加速度无关.     

类比方法研究物理问题一例——重力加速度分布的计算

通过一例——推求地球表面重力场分布,说明类比方法在物理教学研究中的作用.