混沌行为与牛顿力学的内在随机性——大学物理教学中不可忽视的一个方面

混沌的研究,揭示出牛顿力学的内在随机性,并正在改变着人们对于确定论和随机论的传统认识.因此“混沌”是大学物理教学中不可忽视的一个方面.作为教学研究,本文介绍、讨论了如何在牛顿力学的教学中介绍混沌行为.     

弯晶沟道的混沌行为

本文预言了在周期场作用下,弯晶沟道的混沌行为。分析了系统的全局分叉性质和出现Smale马蹄的参数条件,指出系统通向混沌的过程就是粒子的退道过程,而相的沟道效应和沟道辐射都将表现出内在的随机性,为定量解释沟道效应和沟道辐射的某些特征提供了一种可能的理论分析。 关键词：     

弱源引发持续裂变链统计涨落现象

裂变材料系统中，中子源尤其是弱强度中子源释放中子的时刻是随机性的，系统中中子与原子核相互作用的随机性，使得从中子源放出中子时刻开始的中子裂变链的初期发展过程具有显著的统计涨落性质，对于稍微超(瞬发)临界的系统往往仅有少部分裂变链才能够持续发展下去，成为持续裂变链。CFBR-Ⅱ快中子脉冲堆在超瞬发临界状态下，由很弱的内源引发持续裂变链，并在反馈机制的作用下形成中子脉冲，其脉冲出现时刻(称为引发时间)表现出随机性，正是这种统计涨落现象的反映。针对CFBR-Ⅱ堆这种统计涨落现象进行实验和理论两方面的研究，得到一些初步结果。     

分岔、混沌、奇怪吸引子、湍流及其它——关于确定论系统中的内在随机性

许多描述保守或耗散系统的非线性方程,在一定的参数范围表现出内在的随机性。严格的数学分析、大量的计算机模拟和日渐增多的实验室观测,正在缩小着物理学中确定论和概率论两套描述间的鸿沟。这方面的进展不仅有助于认识湍流的发生过程、等离子体中的不稳定性、约瑟夫森结中的反常噪声、非线性振动的某些特殊制度等等自然现象,还提出了若干带根本性的物理和数学问题。本文是一篇比较全面、同时仍尽量浅显的综述。     

统计物理的微观动力学基础

统计的基本出发点是研究系统具有的随机性,不同系统在不同情形下的宏观热力学性质起源于系统内部随机性的差异,通过对宏观热力学系统的微观非线性动力学进行研究探索，我们可以进一步更为深入地理解物态方程、相变等诸多的宏观热力学现象。本文通过哈密顿系统的非线性动力学研究，以及遍历性理论的动力学随机性研究对此问题进行了分析，研究表明，动力学系统的全局性混沌是系统统计成立的根本要素，系统的无限大自由度（热力学极限）已不是决定性的因素，人们可以在此基础上建立少自由度系统的统计力学及热力学。     

非线性物理破解神经编码机制

信息在神经系统中以脉冲点序列的形式传输和处理，神经系统如何通过脉冲点序列对所表达的信息进行编码，一直是一个谜．人们曾普遍认为，神经可能通过发放率（单位时间发放脉冲出现的次数）对信息编码，也有人猜测，神经可通过脉冲点序列的时序编码．由于神经发放的随机性，这就使得任何编码机制都面临着被表达信息的确定性与表达该信息的信号的随机性的矛盾．通过神经非线性随机动力学模型，文章作者发现，神经点序列的发放率对点序列的时序信息传输的影响，揭示了神经点序列时序信息在神经非线性传输中的随机共振特征．由此预期，并进一步通过听觉心理物理实验观察到，在一定条件下噪声对听觉的增强作用．从而通过非线性物理揭示了听觉时序编码机制的存在以及在时序编码中随机性噪声的积极作用．     

分岔、混沌、奇怪吸引子、湍流及其它——关于确定论系统中的内在随机性

许多描述保守或耗散系统的非线性方程,在一定的参数范围表现出内在的随机性。严格的数学分析、大量的计算机模拟和日渐增多的实验室观测,正在缩小着物理学中确定论和概率论两套描述间的鸿沟。这方面的进展不仅有助于认识湍流的发生过程、等离子体中的不稳定性、约瑟夫森结中的反常噪声、非线性振动的某些特殊制度等等自然现象,还提出了若干带根本性的物理和数学问题。本文是一篇比较全面、同时仍尽量浅显的综述。     

评《非线性动力学(混沌理论)概要》一书

某些完全确定性的动力学系统，在没有任何外加的随机性扰动的情况下．便能出现与随机过程（如Ｂｒｏｗｎ运动）难以区分的动力学行为，这类现象被概括为一个在中西文化中渊源流长的词语：混沌．混饨等非线性动力学问题的探索，不仅是理论物理中的重要组成部分，而且它打破了学科界限，渗透到其他物理分支和物理学科之外的其他学科．在这种背景下，向理论物理之外的科技工作者普及混沌理论知识无疑是很必要的，并且已有一些尝试，而Ｒ．Ｌ．Ｉｎｇｒａｈａｍ的新著《非线性动力学（混沌理论）概要》［１］一书是其中颇有特色的一种．该书共分…     

基于序列响应面法的随机结构动力可靠度分析

结构的动力可靠度是指在动力随机载荷下，结构在规定的时间内和规定的条件下完成预定功能的概率。传统的动力可靠度分析主要考虑动力载荷的随机性，而甚少考虑结构参数的随机性。近年来人们已逐渐意识到结构参数的随机性会给动力可靠度分析结果带来不容忽视的影响，开始在这方面进行研究，但都未能取得系统有效的成果。随机结构动力可靠度分析的难点在于：(1)如何在以随机振动理论为基础的动力可靠度分析中耦合考虑结构参数随机变量，建立二者统一的分析模式；(2)寻求简便、实用、高效的可靠度计算方法，使其在工程结构中得以应用。     

逆算符理论方法及其在非线性物理中的应用

本文系统地综述了近些年来新发展的一种统一解一大类非线性系统（包括确定论系统及随机性系统）的理论方法－逆算符理论方法及其在非线性物理学中的应用范例，该法无需任何限制假设，具有很大的普适性，我们在计算机上用数学机械化办法实现了它的一些应用，此法能有效地应用于众多学科及领域中，诸如数学、物理、生物、化学、工程技术、医学以及经济等前沿课题及高新科技的研究中，该法具有广阔的应用潜力及发展前景。     

热处理条件对MgB2带材物理性能的影响

用Mg和B的混合粉体以及用MgB2粉体作为起始材料，不锈钢作为外鞘，分别制备出MgB2超导带材，并通过不同的烧结工艺对MgB2带子进行热处理．系统地对比研究了样品在不同制备条件下的和Jc不同的内在根源，提出制备性能优异的MgB2带材的可能途径．     

光子计数剪切干涉仪波前探测自适应光学系统噪声分析

在自适应光学系统中，波前探测器的噪声是主要误差源。针对我们建立的２．１６ｍ望远镜红外自适应光学系统，从伺服控制系统的角度分析了光子计数噪声及其在系统闭环过程中的传递，从理论上推导了系统的噪声功率谱、伺服传递函数以及开环和闭环噪声公式。另外，还给出了在系统中实测的开环和闭环噪声     

光子计数剪切干涉仪波前探测自响应光学系统噪声分析

在自适应光学系统中，波前探测器的噪声是主要误差源。针对我们建立的２．１６ｍ望远镜红外自适应光学系统，从伺服控制系统的角度分析了光子计数噪声及其在系统闭环过程中的传递，从理论上推导了系统的噪声功率谱、伺服传递函数以及开环和闭环噪声公式。另外，还给出了在系统中实测的开环和闭环噪声。     

随机性参数自适应的混沌同步

对两个不同参数的混沌系统进行随机性参数自适应控制，选取合适的控制律和反馈系数，导致其同步.以Henon映射为例进行数值模拟，结果表明，由于控制周期和反馈系数的随机变化，具有一定的实用意义. 关键词： Henon映射 混沌同步 随机性自适应控制     

从功能侧面讨论《茹可夫斯基凳实验》

在布可夫斯基凳实验过程中，系统的转动能是改变的，这是由于内力作功的结果．本文将从质点组动能定理出发，通过模型简化手段，推导出内力作功与系统转动能改变二者之间的定量关系．     

哺乳动物生理振荡中的最佳内噪声效应

基于哺乳动物生理振子模型，构造了相应的介观随机模型，研究了该系统中内噪声对基因振荡的影响．结果发现通过内噪声随机共振的机制，随机的基因振荡可以在最佳内噪声水平处达到最佳状态．同时，还发现存在一个中间的系统尺度使得随机模型表现出比确定性模型更宽的有效振荡区域，这说明了内噪声增强了体系的鲁帮性．讨论了这些效应可能的生理意义．     

论原始物理问题的评价价值

从事物存在的价值来看，任何事物都是内在价值与工具价值的统一，教学评价也不例外．从内在价值来看，评价为其自身而存在，是人们认知过程中不可缺少的环节；从工具价值来看，评价可以为评价的主体与客体提供丰富的信息，从而实现评价的诊断与调节，甄别与选拔以及导向等多种功能．在物理教学评价中，利用原始物理问题作为评价的载体，既可以充分体现评价的内在价值，又可以充分发挥评价的工具价值，这是由原始物理问题的特点所决定的．     

重组实验数据处理与经验证据评估新架构的探索——《新概念基础物理实验讲义》前4章的特点介绍

随机误差的随机性与未定系统误差的近似随机性,是宏观测量数据分析中应用统计学非公理化体系适用的基础．本书剖析了实际实验与测量中有关不确定度来源及其影响的8个主从关系,提出在实验和测量中需要重视的10个命题,以此作为重建实验数据处理与经验证据评估架构的基础．在此架构中,重新审视误差严格正态分布的普遍性,新导出了统计允许限因子的高准确度计算式,构建了正态分布前提下用统计允许限的新判据;对比分析已有的3种常见的不确定度评定架构,创建了不确定度分量合成的综合技术法,阐述并实例化该方法在实验数据分析中的具体应用．     

非完整约束奇异广义力学系统的Poincare-Cartan积分

对受高阶微商非完整约束并用奇异Lagrange量描述的广义力学系统，基于广义Apell-Чqeraea约束条件，并考虑到系统的内在约束，导出了该非完整约束奇异广义力学系统的广义Poineare-Cartan积分不变量．并证明了该不变量与非完整约束奇异广义力学系统的广义正则方程等价．     

浅谈物理模型的构建

“建模”就是将研究的物理对象或物理过程通过抽象、理想化、简化、类比等方法形成物理模型．它是一种科学思维方法，通过对物理现象或物理过程进行“去粗取精”、“去伪存真”的处理，从而寻找出反映物理现象或物理过程的内在本质及内在规律，使问题的处理大为简化，如质点、点电荷、单摆、光线等是对物理对象的“建模”，匀速直线运动．简谐振动等是对物理过程的“建模”．