分形研究中的复分形概念

本文介绍了分形研究领域近几年提出的复分形概念及复分形研究的新进展，对f-α谱的计算方法及物理意义也作了较详细的阐述。     

谈谈运动生物力学--物理与体育专题之一

欣逢“国际物理年”与“国际运动与体育年”双至，我们在此以表征智慧与健康相结合的“物理与体育专题”献给亲爱的读者，用祝新春．体育运动作为和平与发展的有力工具，在人类生活中越来越呈现出它的重要地位和作用．几乎所有对体育运动的科学研究都与物理理论以及现代科技密切相关；我们希望通过这个系列专题作具体的阐述；也热切地恳请广大读者关心、支持并积极参与．     

分形物理进展

本文简要介绍分形的基本概念，综述它在物理学中取得的重要进展．限于篇幅，文中 将略去理论的细节及数学推导，也不涉及分形 在其它领域的应用．     

DNA与分形

生命体中脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）分子的碱基序列记载着它生长发育的全部指令，是一部人类至今还没有读懂的“天书”．它是一种表面上看起来不规则但实际上隐含着有序结构的符号序列．对物理学来说，这是一个典型的复杂系统。最近的研究发现，ＤＮＡ碱基序列也具有自相似性，存在高度的长程关联。介绍近年来在利用分形理论对ＤＮＡ碱基序列的研究中，发展起来的二种定量分析符号序列的方法，即度量空间的ＤＮＡ行走和Ｖｏｓｓ的分解子序列方法。     

分形发展三十年

分形发展三十年＠黄田匀￥北京大学物理系，北京大学非线性科学中心分形发展三十年黄田匀（北京大学物理系，北京大学非线性科学中心，北京１００８７１）“分形”作为一门独立的学科，它只有大约３０来年的历史．我们通常都是以芒德布罗（Ｂ．Ｂ．Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ）发表...     

化学反应中的分形混合

当我们将奶油源源不断在注入到一杯咖啡中时，就会在杯中看到有美丽的漩涡出现，这个现象引起了两位科学家的兴趣．他们是匈牙利布达佩斯大学的Kavolyi G和Tel T博士，他们认为，过去考虑化学反应方程时，只考虑各成分混合的效应．但实际情况并没有如此简单，应该在化学反应方程中充分考虑成分在混合时的反常特性对反应率的影响，因此他们提出了新的想法．他们认为在化学反应发生以前，成分问的混合已经开始，这时两种流体的反应交界面是一个犬牙交错的分形界面，它将对反应率产生影响．在自然界中，大多数实际发生的流体化学反应过程，是一个混沌无序的过程，一般的方程解并不是很适用这类过程，因为化学反应发生在有许多细丝结构的分形界面内．     

无序系统的分形行为

本文从大量的实验事实出发，对生长、结构弛豫、动力学行为、光电性能、辐照行为、表面结构、断裂行为七个方面概述了具有随机性质的无序系统中所表现出来的分形行为．说明了分形对于规范和描述这些无序系统中所表现出来的复杂行为的作用，讨论了它的局限性和新近的结果．本文重点地叙述了无序凝聚态材料中的实验结果而未涉及相应的理论部分．     

分形理论及其在聚集生长研究中的应用

分形理论是现代非线性科学的一个重要分支,近年来发展越来越快,应用研究也越来越广泛。本文简要介绍了分形的基本理论及其在聚集生长研究中的应用,最后展望了分形理论的应用前景及其发展前景。     

多标度分形理论及进展

一个分形体的几何特征通常需要用一个多标度分形谱来描述。多标度分形理论建立了分形体的局域标度特性与分形体总体特性的关系。它的物理思想与热力学是类似的。如果已知一个分形体的多标度分形谱,还可以反过来推断其动力学特性。这方面的进展使我们加深了对扩散限制的凝聚过程、完全发达的湍流现象、通向浑纯的若干途径、无序系统等等问题的认识。本文是对上述问题的一篇较为简要的综述。     

小波理论与分形

扼要介绍了正在兴起的小波理论产生的背景和基本知识，论述了小波理论与分形理论之间的密切联系。     

物理新闻

21世纪是一个信息化的时代 ,许多新的科研成果与新的科学发现随时随地在各个领域与各个学科中诞生着 ,物理学也不例外 .本刊为了使广大的读者能迅速及时地了解物理学中的新进展 ,特开辟此《物理新闻》栏目 .目前国内外的物理学信息量是非常巨大的 ,鉴于我们在人力与物力上的限制 ,只能在浩如烟海的信息中采摘部分内容奉献给读者 ,我们希望此栏目的诞生能得到广大读者的支持 ,更希望读者在阅读后能给我们提出宝贵的意见与建议     

宇宙中的暗物质

在回顾20世纪物理学基础研究的进展时，宇宙学理论的确立被人们看作是最重大的收获之一．对于年龄达140亿年的宇宙，我们已能把它从若干分之一秒起的演化历史娓娓道出，并且在几乎所有的关键点上找到了观测证据．这确实不能不说它是人类智慧的值得骄傲的成就．近几年来，宇宙学的实测研究又有了一个重要新进展．WMAP卫星通过对早期宇宙中温度起伏的测量，     

分形维数与熵间的关系

 分形维数是熵的另一种量度，并且还是一个态函数，这就是分形维数与熵间的定量关系或者叫做分形维数的物理意义。我们用非晶结构的位形（信息）熵与信息维数随压力变化的标度关系S₁(ε)∝ε^-D₁证明了我们的论断。这对于演化动力学的发展，特别是对于Prigogine提出的解决动力学与热力学的统一具有重要意义，同时也指出了用比例关系式作为测量分形维数的实验原理应该注意的问题。     

时空中的分形

分形过去经常是在几何空间中进行研究，因为它具有几何空间内的标度不变性，即在空间中收缩或放大空间尺度时，其几何形态保持自相似特性，最近西班牙马德里数学与基础物理研究所的C．Escudero博士着重研究在时间中的分形结构，即在不同的时间尺度内，被测量的样本同样存存着标度不变性,分形本身是一种复杂的几何结构，例如一条一维的曲线，让它不断地自相似地弯曲，它就可以成为一个处于一维与二维之间的几何结构，也就是具有“面”的特性，     

受限分枝无规分形的分维度

提出了受限分枝无规分形的概念．用无规分枝生长的统计方法计算了它的分维．从理论上证明了理想无规分形的分维应在2与4之间．讨论了无规分形的线性度问题，并说明了无规分形体的线性度与物理体系中相互作用的各向异性有关 关键词：     

水分子凝聚体系的介孔结构分形学

透射电镜研究表明，4,40-双硬脂酰胺基二苯醚在水中聚集、自组装成缠绕细纤维状聚集体，进而使整个体系形成三维网络结构．水分子被包囊在这个网络结构中，形成一种新型的凝聚体系(水分子凝胶)．水分子凝胶是一种典型的纳米介孔物质，其复杂的微孔结构可以用分形维数D来表征，通过气体吸附方法(孔度法和比表面积法)计算，求得水分子凝胶体系的微孔结构的分形维数为2.1?2.2．对于纤维状三维网络结构的分形表征，通过粘度法和Cayley分形树模型得出分形维数为1.98．由此推测其分形网络形成的过程是一个初始成核-生长-枝化的循环过程．     

象管

应广大读者的要求，我们组织了光电接收器件专集，分两期刊登．为适应各类读者的需要，本专集介绍了各种光电接收器件的原理、性能、使用体会和注意事项，并附有部分国内外资料．有些光电接收器件已比较成熟，但至今仍在各个领域内广泛地应用，对此，我刊也将以一定篇幅加以介绍．本期刊登的集成光电接收器件是一个比较新的专题，以后将刊登光电倍增管、热电接收器件、各种分立半导体接收器件等专题．     

长时相干效应与分形布朗运动

 我们研究了阻尼布朗粒子，在具有幂律长时相干C(t)~t^-β（0<β<1，1<β<2）的无规涨落力作用下的运动情况。我们发现它是作分形布朗运动，而不是作普通的布朗运动，而且，找出了分形布朗运动的有效Fokker-Planck方程，以及相应的精确解。于是第一次把长时相干效应和分形布朗运动建立了定量的联系。     

分形在物理学中的应用

 一、分形理论的基本内容分形是对没有特征长度但有某种意义下的自相似性的形体和结构的总称。分形体系是具有无标度性的自相似结构。自相似结构可用分形维数来表示,这个维数可以是分数,或是一个连续变化的数。分形维数是描述分形的重要参数,有多种定义和计算方法。一般地,如把一个Ｄ维几何物体的尺寸放大Ｌ倍,就得到ＬＤ个原来的几何图像。令ＬＤ=Ｋ,则有Ｄ=ｌｎＫｌｎＬ上式可作为豪斯道夫维数的定义,并且能毫无困难地推广到非整数的范围。分形几何中的主要角色是由传统数学中的“病态”结构所扮演的,如科契曲线、谢尔品斯基海绵等,它们都具有严格的自相似结构,属于有规分形。     

微通道板

应广大读者的要求，我们组织了光电接收器件专集，分两期刊登．为适应各类读者的需要，本专集介绍了各种光电接收器件的原理、性能、使用体会和注意事项，并附有部分国内外资料．有些光电接收器件已比较成熟，但至今仍在各个领域内广泛地应用，对此，我刊也将以一定篇幅加以介绍．本期刊登的集成光电接收器件是一个比较新的专题，以后将刊登光电倍增管、热电接收器件、各种分立半导体接收器件等专题．