Exact solutions to two coupled nonlinear physical equations

In this paper, a two-step ansatz is proposed, which leads to some new solutions to two coupled nonlinear physical equations.     

The negative energy density for a three-single-electron state in the Dirac field

We examine the energy density produced by a state vector which is the superposition of three single electron states in the Dirac field in the four-dimensional Minkowski spacetime. We derive the conditions on which the energy density can be negative. We then show that the energy density satisfies two quantum inequalities in the ultrarelativistic limit.     

Single Boson Realizations of the Higgs Algebra

We obtained for the Higgs algebra three kinds of single boson realizations such as the unitary Holstein-Primakoff-like realization, the non-unitary Dyson-like realization, and the unitary Villain-like realization. The corre-sponding similarity transformations between the Holstein-Primakoff-like realizations and the Dyson-like realizations are given.     

量子场论通俗入门 费米及物质的解释

基于量子理论,费米帮助建立了一个理解物质的新框架。这个框架在两个关键方面完善和改进了传统的原子论。首先,物质的基本组分可归属于很少的几类,且给定种类(如电子)中所有的成员都是严格全同的和确实不可分辨的。这种深奥的全同性可通过量子统计现象用实验展示,并可用自由量子场论的原理来解释。第二,一个种类中成员可以变异为其他种类的成员。这种变异性可被理解为显现相互作用量子场论。费米通过他在量子场论和量子统计方面的工作,为建立这种新观点的理论基础做出了贡献,并通过他关于β衰变、核嬗变以及早期的强相互作用理论的工作,促进了这种新观点富有成效的应用和实验验证。     

弦上的世界

 人们所熟悉的任何一种物理理论,从麦克斯书的电动力学理论到爱因斯坦的广义相对论,从量子力学到标准模型理论和超引力理论,都把物质世界的基本组分粒子,像轻子、夸克、光子和引力子等,看作没有大小的点粒子或模模糊糊的类点粒子。     

超弦与M理论

 1.弦与相互作用统一理论20世纪物理学的两个最伟大成就是量子论与相对论。量子场论描述微观世界的基本粒子及其相互作用。广义相对论作为引力理论描述像星体、星系、黑洞及宇宙一类大尺度、巨质量体系。理解一般物理系统要么利用量子场论,要么求助于广义相对论,不会交叉动用这两个不同的理论体系。但是的确存在一些极端物理情景既涉及巨质量(需要广义相对论)又牵连极小距离尺度(需要量子场论),这类体系的正确理解必须建立在一个广义相对论与量子场论相互协调的框架内,换句话说就是需要量子引力理论。     

光孤子约束系统的量子场论

光孤子系统可用奇异Lagrange量描述,系统含Dirac约束.通常按对应原理写出系统对易关系和量子运动方程时,未计及约束.文中对该系统进行严格的Dirac括号量子化,给出了系统的对易关系和量子运动方程,还对系统进行了路径积分量子化,并根据量子水平的Noether定理,导出了系统在时空平移变换不变性下的量子能量和动量守恒.系统还具有相位变换下的不变性,相应导出了系统的粒子数守恒.     

三、理论物理

理论物理室的研究方向包括粒子物理理论、中高能核物理理论、量子场论、引力与宇宙学和数学物理等。2003年全室发表论文101篇。具体研究进展如下：     

强场下真空中粒子对产生的研究进展

随着激光技术的飞快发展,激光强度不断提高,超强外场下真空中正负电子对产生的过程,即能量向质量转化过程,已经成为一个研究热点。主要综述了近几年量子Vlasov方程方法和计算量子场论(数值求解Dirac方程)方法在研究强场下真空中正负电子对产生方面的进展,分别介绍了空间均匀场和空间不均匀场下的粒子对产生的情况。第一种情况主要介绍双脉冲结构振荡电场中电子-正电子对的产生、强双频振荡电场中非微扰电子-正电子对的产生、频率调制的激光场中电子-正电子对的产生和Dirac真空对啁啾外场的快速分辨。第二种情况主要介绍优化空间局域电场提高粒子对的产生率、多个势阱-垒结构的振荡场对粒子对产生的增强、振荡 Sauter 电势中正负电子对产生的问题、操纵Dirac真空以控制其在场诱导下的衰变、作为信息传输介质的Dirac真空还有正负电子对产生中的相干和非相干啁啾机制的转变。     

相对论性电磁束缚系统（π±μ干）、（K±μ干）的库仑裂解与衰变

本文应用复合粒子量子场论的微扰展开式和相对论性的（π^&;#177;μ^?）、（K^&;#177;μ^?）的B.S.波函数,计算了在原子核屏蔽库仑场中高能（π^&;#177;μ^?）、（K^&;#177;μ^?）原子的裂解能谱和截面。在极端相对论近似下,对大多数原子核,它们的裂解截面分别约为10^-18cm²和10^-17cm²。利用同样的波函数,还计算了（π^&;#177;μ^?）→π⁰+v_μ（v_μ）,（K^&;#177;μ^?）→K⁰+v_μ（v_μ）,以及（π^&;#177;μ^?）→μ⁺+μ^-+v_μ（v_μ）,（K^&;#177;μ^?）→μ⁺+μ^-+v_μ（v_μ）的衰变几率。