邮票上的物理学史(65)--天体物理学:恒星及其演化

天体物理学的研究对象,按照其尺度可以分为四个层次:行星和行星系(特别是太阳系)、恒星、星系和宇宙.天文学的历史表明,对每个层次的认识都经历了积累观测资料、归纳经验规律(数学模型)、建立理论体系(物理模型)三个阶段.这个类似三部曲的认识过程在对太阳系的认识中表现得最为典型,三部曲的每一部都有自己的主人公:第谷、开普勒和牛顿.在这个三部曲中,归纳经验规律处于重要地位,它既是观测和资料积累的目的,又是建立模型和理论的起点.下面我们将按照这一线索,介绍我们对另外三个层次的认识和有关的邮票.     

邮票上的物理学史(63) --天体物理学:新的观测手段

天体物理学是天文学三大分支中最现代和最活跃的一个分支(另外两个分支是天体测量学和天体力学),也是物理学的一个重要分支,它研究的对象是自然界中尺度最大的客体天体和宇宙,而且它们是处在人类在地球上无法复现的极端物理条件(超高温、超高压、超高密度、超强磁场、超强辐射等)之下.     

美与天文学革命

 著名天文学家陈建生在一次报告中,曾深情地吟诵:“宇宙是美丽的,艺术家感受它,是因为它很美;诗人感受它,是因为它很深邃;科学家感受它,是因为它能让人施展才华……”的确,星空庄严而又绚丽,神秘而又和谐,令人陶醉、令人神往。仰望星空,常常会引起我们无尽的遐想和无限的激情,一种探讨宇宙奥秘的欲望会油然而生。爱因斯坦认为,科学家从事科学探索的动机有三种类型,一种人爱好科学是因为科学研究给他们以超乎常人智力的快感,科学是他们自己的特殊娱乐,他们在这种娱乐中寻求生动活泼的经验和雄心壮志的满足;第二种人是为了纯功利的目的;第三种人,按爱因斯坦的看法,是素养极高的科学     

一个了解宇宙的新窗口——分子天体物理学介绍

 现代科学的显著特点之一是它的综合性和整体性,即各个学科之间的交互影响.分子天体物理学的建立和发展是一个很好的例子.在它的发展过程中,物理学和化学的基础研究,射电天文学和空间天文学的最新技术成就与天体物理学和天体化学密切配合,相互推动.在短短的二十多年中形成了一门生气勃勃的新学科.它为天文学提供了一个了解宇宙的新窗口,有力地推动了恒星演化的极早期阶段和晚期阶段的研究.     

百太瓦级超短超强钛宝石激光装置研制

近年来，随着相关领域的发展,尤其是啁啾脉冲放大（Chirped Pulse Amplification．CPA）技术的出现，使得超短脉冲激光的峰值功率的进一步提高，输出功率已能达到百TW或PW以上，聚焦功率密度可达到10^2W／cm^2.CPA技术的基本思路是将非常窄的种子光脉冲在时域上展宽，然后在放大器中充分的提取能量，最后将激光脉冲压缩到接近初始的脉冲宽度．从而获得极高的峰值功率，如图1所示如此超高强度的激光脉冲，可以创造极端的物态条件，用于研究相对论领域的光与物质相互作用，如超快x光激光产生、超高次谐波产生、激光尾波场粒子加速、实验室天体物理学及快点火机制等。随着超短超强脉冲激光装置性能的提高和研究工作的进一步深入，超短超强脉冲激光将会在军事、科技和民用方面呈现广阔的应用前景。     

Phase Transitions in the Early Universe with Negatively Induced Supergravity Cosmological Constant

We consider that the observable cosmological constant is the sum of the vacuum （Avac） and the induced term （Aind - 3m^2/4） with m being the ultra-llght masses （≈ Hubble parameter） implemented in the theory from supergravities arguments and non-minimal coupling. In the absence of a scalar buildup of matter fields, we study its effects on spontaneous symmetry breaking with a Higgs potential and show how the presence of the ultra-light masses yields some important consequences for the early universe and new constraints on the Higgs and electroweak gauge bosons masses.     

Bianchi Type-Ⅲ String Cosmological Model With Bulk Viscosity and Magnetic Field

The Bianchi type-Ⅲ cosmological model for a cloud string in the presence of bulk viscosity and magnetic field are presented. To obtain the determinate model it is assumed that there is an equation of state ρ = kA and the scalar of expansion is proportional to the shear scalar θ ∝ σ, which leads to a relation between metric potentials B = mC^n. The physical and geometric aspects of the model are also discussed. The model describes a shearing non-rotating continuously expanding universe with a big-bang start. In the absence of magnetic field, it reduces to the string model with bulk viscosity that was previously given in the literature.     

《从零学相对论》连载(23)

正§8.6相对论在GPS(全球定位系统)中的应用相对论在许多人的心目中有如下特点:①新奇有趣;②难度颇高;③毫不实用.下面谈谈特点③.狭义相对论在日常生活中毫不实用的关键原因是日常接触到的速率都太低.一旦涉足高能物理学领域,由于高能粒子通常都有很高的速率,狭义相对论就大有用武之地,而且变得不可或缺.然而,与物理学的其他分支相比,狭义相对论在国民经济和日常生活中的应用似乎还是非常罕见.至于广义相对论,虽然它在近代天体物理学(特别是黑洞和宇宙论)中必不可少,但过去一直认为它与国计民生以及日常生活毫无关联.有趣的是,有一件与日常生活息息相关     

宇宙线的百年研究

二十年的大气电离之谜导致了宇宙线的发现．宇宙线的研究打开了粒子物理学的大门．而今天，宇宙线又为银河系外的天体物理学开启了一扇窗口．     

基于同位素稀释的锂同位素质谱测定技术

锂作为最轻的金属元素，在地质学、天体物理学和核工业等领域，得到了广泛的应用，这些应用都要求对锂同位素丰度进行准确测定。测定锂同位素丰度常用的方法为热表面电离质谱法，但是测量存在系统偏差，需要校正，目前所用的校正方法有标准校正法和校准质谱法。