星系密度波在不稳定阶段的演化规律

本文从密度波的演化模式出发,给出了星系密度波经过不稳定阶段达到准稳阶段的演化过程。文中指出密度波在不稳定阶段的主要性质:“准物质臂性”。由于这一性质,在振幅迅速增长的同时,波形会发生“缠绕”,从而造成曳式波,并使波数增加。当波数增加到一定程度,振幅的迅速增长及波形的缠绕会自动停止,于是达到准稳阶段。在假定了共转圈附近Q<1后,便可得出如下物理图象:密度波在共转圈附近的不稳定区产生、逐渐缠绕成曳式短波,在达到准稳后,便向共转圈两侧以群速传播出去。由于不稳定区可以不断地生成密度波,使长期维持不成为一个严重的问题。     

湍流的Markov过程理论与Kolmogoroff理论的联系以及对Kolmogoroff定律的推广——Ⅱ对Kolmogoroff“2/3定律”和“-5/3定律”的推广

在前一部分分析大雷诺数湍流的Markov过程理论与Kolmogoroff理论联系的基础上,以适当方式建立了两种理论之间的定量联系.从而由拉格朗日观点的弥散运动的结果得出欧拉观点的结构函数、关联函数和能谱函数.所得结果不但适用于惯性子范围,而且适用于比惯性子范围波数更小的全部范围.熟知的Kolmogroff“2/3定律”和“-5/3定律”为本结果当r很小(或k很大)时的渐近解.因而本结果是Kolmogoroff“2/3定律”和“-5/3定律”的推广.     

恒星对增长螺旋引力扰动的非线性响应及其对增长模式的致稳作用*

本文计算了在增长的螺旋扰动引力场中恒星响应的非线性效应.结果表明,这一非线性效应会导致Q值的增加,从而降低增长率.对于振幅很小,增长率也较小的螺旋形模式,Q值增加较慢;对于振幅较大或增民率较大的模式,Q值也增加较快,从而有效地抑正振幅的增长.这一调节机制是使得由线性理论所得出的增长模式最终达到准稳状态的原因之一。     

学习数学分析中基本概念的两点体会

一、从“举反例”談起要想精确地掌握一个数学概念,光靠背誦几遍定又是不够的,必須从正面、反面去理解它。把一个概念与其他概念进行比較,找出区別和联系,从而才能更深刻地理解这个概念的实貭。“举反例”就是比較、区分各个不同概念的有效方法之一。我們以連續、可微、有連續微商这三个概念为例說明“举反例”的作用。为此,先将它們的定义敍述如下: Ⅰ.連續:若f(x)在x=x_0的邻域內有定义,且(?) f(x)=f(x_0),則称f(x)在x=x_0連續; Ⅱ.可微:若f(x)在x=x_0的邻域內有定义,且(?) f(x)-f(x_0)/x-x_0=1,则称f(x)在x=x_0可微,l叫做f(x)在x=x_0的微商,記为f′(x_0)=l; Ⅲ.有連續微商:若f(x)在x=x_0邻域內点点可微,且f′(x)在x=x_0連續,则称f(x)在x=x_0有連續微商。为了找出这三个概念之間的区別和联系,我們很自然地提出如下四个問題: 1° f(x)在x=x_0可微,能否得出f(x)在x=x_0連續? 2° f(x)在x=x_0連續,能否得出f(x)在x=x_0可微? 3° f(x)在x=x_0可微,能否得出f(x)在x=x_0有連續微商?     

大雷诺数平稳湍流的Markov过程描述

湍流扩散是湍流理论中的一个重要问题,并对大气污染等问题具有重要的实际意义。自从Taylor的文章起,五十多年来,许多作者运用拉格朗日观点处理平稳湍流中的扩散问题,取得了不少进展.但至今尚未从理论上解决湍流扩散的概率分布问题,只有解决了这一问题,才箅得到湍流扩散的完整的统计描述。 本文对大雷诺数平稳湍流这一情况,解决了概率分布问题。通过物理分析,文中阐明了大雷诺数平稳湍流可用Markov过程描述;论证了Fokker-Planck方程应采用本文的系数,得到了单粒子运动与二粒子相对运动的转移概率函数,从而得到平稳湍流中单粒子运动及二粒子弥散的完整的统计描述。由此作为特例,证明了单粒子扩散规律与二粒子弥散规律均满足正态性,从而证明了Batchelor的正态假设。此外,作为本文结果的推论,从理论上证明了脉动速度服从正态分布这一著名的实验事实。 关于二粒子相对速度与距离的弥散规律,以及Richardson定律的适用范围,本文与林家翘和W.H.Reid以及E.Krasnoff和R.L.Peskin的结果一致。本文公式当βt<<1时的渐近式与Obukhov一致,从而指明了Obukhov所给方程的局限性。     

虚功原理的一个推广形式

通常的虚功原理是在"理想、双面、稳定约束"的前提下来讨论体系平衡的充分必要条件的。这使得它不能直接用于含有单面约束的体系。本文将给出虚功原理的一个推广形式,用这一推广形式,将可以讨论某些含有单面约束的体系的平衡条件。为给出这一推广形式,我们先引入几个概念。设一体系存在若干约束(可以是双面的,也可以有 ...     

Blasius问题相似性解的一个简单证明

如所周知,不可压、二维、定常情形下半无穷长平板的边界层问题(Blasius 问题)的数学提法如下: ...     

关于敏感动力系统以及从表观决定过程向完全随机过程的过渡

本文详细分析了掷硬币的动力学过程,通过计算研究了最终位形(即正、反面)究竟如何敏感地依赖于初始条件以及造成这种敏感性的原因.结果也表明,随着硬币质心初始高度h的增加,最终位形对于初始参数(初始方位.初始角速度等)、桌面的能量吸收因子以及空气阻力系数等变得越来越敏感.如果我们在初始时刻保持“正面”向上.但允许某些其它参数有一个微小的变化范围,那么,当h小(与硬币半径相比)时.最终位形为“正面”的频率为1:当h非常大时,该频率接近于1/2.一个有趣的问题是:当h从零开始连续增加时,这个频率怎样从1连续地过渡到1/2?仔细计算表明,这个“过渡”与从层流到湍流的过渡颇为相似.本文指出了“过渡阶段”与“完全随机阶段”的基本区别:在“完全随机阶段”,单个情形的决定性过程对初始条件和动力学参数极端敏感,而系综的统计性质则对初始条件和动力学参数的微小变化不敏感;与此相反,在“过渡阶段”,单个情形的决定性过程和系综的统计性质对初始条件和动力学参数都敏感.造成过渡阶段这一特点的机制是在参数空间中存在着“长链结构”.本文还讨论了这一分析对其它随机现象可能具有的启示.     

浮体平衡稳定性的研究和应用

本文研究了几种简单的浮体和船体模型的稳定性,并对船体模型能承受的最大外力矩作了分析和计算,然后将这些分析和计算方法推广到任意形状的实际船体。这对船舶设计提供了一定的参考。本文对浮体稳定平衡的6种判据作了比较,指出各自的优点和局限性,以及相互关系。这对澄清有关的基本概念,改进该领域的教学和研究,会有所助益。