相对论的几何表述

通俗地简介了微分几何的入门知识，对狭义相对论几何表述的基本概念作了介绍，较详尽用四维几何语言剖析了“尺缩”“钟慢”和双子效应，地其中的某些误解作了澄清，还简介了广义相对论的入门知识，重点说明为什么引力是时空弯曲的表现，在澄清对等效原理的误解上也略费了笔墨，简介了狭义相对论和广州相对论的划界标准，明确指出了双子佯谬纯属狭义相对论范畴。     

相对论的几何表述

相对论的几何表述②梁灿彬（北京师范大学物理系，北京１００８７５）２．４“尺缩”效应质点在三维语言中是空间的一点，在四维语言中是时空中的一条类时线（世界线）．同理，一把细尺在三维语言中是一段直线，在四维语言中则是一个二维面（称为世界面，是介于尺头、尺尾...     

相对论的几何表述①

通俗地简介了微分几何的入门知识,对狭义相对论几何表述中的基本概念作了介绍.较详尽地用四维几何语言剖析了"尺缩"、"钟慢"和双子效应,对其中的某些误解作了澄清.还简介了广义相对论的入门知识,重点说明为什么引力是时空弯曲的表现.在澄清对等效原理的误解上也略费了笔墨.简介了狭义相对论和广义相对论的划界标准,明确指出双子佯谬纯属狭义相对论范畴.     

相对论速度空间的双曲几何特性和托马斯转动的一般公式

根据相对论速度空间的线元,系统讨论了相对论速度空间的双曲几何特性,认为相对论速度正好构成双曲几何的克莱因-贝尔特拉米模型.直接导出托马斯转动的一般公式,现行的托马斯转动公式为其特例,说明托马斯转动现象实际上是相对论速度空间的双曲几何效应.由于克莱因模型上的坐标就是通常意义下的速度,直接反映了相对论速度的物理规律,这是比采用加莱模型的优越之处.     

相对论效应对GPS的影响

全球定位系统(GPS)对时钟的精度提出了很高的要求.由于GPS卫星的速度和高度,本文从狭义相对论和广义相对论两方面论述了无论是运动时钟变慢,还是引力场中高处时钟加快的效应都将对GPS系统时钟的精度产生不可忽视的影响.这是大学物理课程讲述相对论的一个极好的例子.     

相对论的几何表述③

相对论的几何表述③梁灿彬（北京师范大学物理系，北京１００８７５）３学一点点广义相对论３．１引力的实质是时空弯曲狭义相对性原理实际上是关于物理定律的定律，它要求一切物理定律具有洛伦兹不变性．因此，在建立狭义相对论物理学时，应该以它为标准重新审查已有的物...     

相对论的几何表述②

2.4 "尺缩"效应 质点在三维语言中是空间的一点,在四维语言中是时空中的一条类时线(世界线).同理,一把细尺在三维语言中是一段直线,在四维语言中则是一个二维面(称为世界面,是介于尺头、尺尾世界线之间的二维面)于是,在三维语言中非常明确的"尺长"概念在四维语言中变得含糊:哪条线的线长才是尺长?对熟悉四维语言的相对论工作者来说,细尺本来就不是一维的,它是个二维对象.这是一个绝对的对象.与参考系、坐标系以及观者无关.为什么细尺在普通语言(三维语言)中是一维对象?因为人人都站在自己所在参考系的立场上看问题,这种看法一开头就是相对的.K系的每一同时面Σt既然代表t时刻的全空间,它与细尺世界面的交线(直线段oa,见图15)自然代表"K系测得的、t时刻的细尺".     

相对论行波管慢波结构几何参数研究

推导了无引导磁场下具有离子通道的波纹波导中的色散方程,并通过数值计算分析了该慢波结构的几何参数如波纹周期、波纹深度以及波导平均半径对相对论行波管的带宽及增益的影响,为相对论行波管的设计提供了一定的依据。     

相对论行波管慢波结构几何参数研究

 推导了无引导磁场下具有离子通道的波纹波导中的色散方程,并通过数值计算分析了该慢波结构的几何参数如波纹周期、波纹深度以及波导平均半径对相对论行波管的带宽及增益的影响,为相对论行波管的设计提供了一定的依据。     

相对论与爱因斯坦的直觉思维

本文从爱因斯坦利用直觉思维建立狭义相对论和广义相对论的过程，说明直觉思维在创造科学研究中的作用。     

相对论年谱

年谱简要记载了从相对论诞生之前的许多有关科学事件,到狭义相对论和广义相对论的创立,直到多年以后有关相对论理论和实验最新进展的最重要科学事件的年代、有关科学家、工作的内容和意义．     

狭义相对论的数学问题（三）—洛伦兹协变量

在郭硕鸿《电动力学》教材中狭义相对论部分的基础上对洛伦兹协变量作了较详细的讨论．     

碰撞几何构型对相对论重离子碰撞旁观者核子的影响（英文）

在不同的核物质对称能下利用约束的Skyrme-Hartree-Fock-Bogolyubov计算得到了形变核的核子分布,基于此计算了RHIC能量下形变核碰撞产生的自由旁观者核子数及中质子产额比,并分析了中子皮和碰撞几何构型的影响。本工作发现,相比于其他碰撞构型,长椭球核的头对头碰撞和扁椭球核的腰对腰碰撞产生的自由旁观者核子数最少。旁观者中质子产额比敏感于中子皮的平均厚度,因此是对称能的良好探针,但不同碰撞几何构型所得到的产额比依赖于中子皮的极化角分布。在某些碰撞体系中,碰撞几何构型的效应大约为对称能效应的50%。由于²³⁸U和⁹⁶Zr的特殊形变中子皮,相对于其他碰撞构型,旁观者中质子产额比对对称能的敏感性在头对头的²³⁸U+²³⁸U碰撞和腰对腰的⁹⁶Zr+⁹⁶Zr碰撞得到了增强。此研究可能开启新的研究方向,即通过筛选高能形变核碰撞的几何构型来研究形变的中子皮分布。     

广义相对论简介之二——广义相对论的空间和时间（一）

介绍弯曲空间，黎曼几何概念以及史瓦西场中的时空。     

类氢离子的相对论康普顿轮廓（英文）

基于中心场近似得到Dirac径向轨道,并使用恰当的Fourier变换系统计算了类氢离子电子动量分布和康普顿轮廓。以H原子和Xe53+离子为例,探讨了相对论效应和原子核的有限体积效应对单电子康普顿轮廓的影响。同时,详细研究了单电子康普顿轮廓对主量子数n、轨道量子数l、单电子总角动量量子数j和核电荷数Z的依赖关系。结果表明,相对论效应可以扩展康普顿轮廓的分布,并且使给定nl的轨道随着Z的增加分裂得越来越明显。然而,相对论效应也会随着主量子数n和轨道量子数l的增加而减弱。同时,对于nl_j轨道,其康普顿轮廓还具有n-l个平台的结构。另外,原子核的有限体积几乎不会影响H原子和Xe53+离子的康普顿轮廓。The Compton profiles of the electron in the ground and excited states of H-like ions have been calculated systematically with one-electron Dirac radial orbitals by using the proper Fourier transformation. Taking the H atom and Xe53+ ion as examples, the effects of relativity and finite nuclear size on Compton profile have been discussed. Furthermore, the dependence of one-electron Compton profile on the principle quantum number n, orbital quantum number l, angular quantum number j and nuclear charge Z has also been discussed. It is found that the relativistic effect can expand the distribution of the Compton profile and split the orbital more and more obviously for given nl(l=0) as increasing Z. However, the relativistic effect can gradually weaken with the increase of the principal quantum number n and orbital quantum number l. Furthermore, the Compton profile of the orbital with quantum number nl_j has certain number of platforms that is n-l. In addition, the nuclear finite size hardly affects the Compton profile for H atom and Xe53+ ion.     

从洛伦兹的地方时间到爱因斯坦的相对论时间（I）

在相对论的创立过程中，洛伦兹是在一种根深蒂因的概念框架范围内工作，他的工作穷竭了这一概念框架之可能，并揭示了困难之所在，庞加莱最先领悟到时间概念中固有的非确定因素，并指明了新理论的发展方向，爱因斯坦把时间概念建立在测量操作的基础上，从而创立了首尾一致的相对论理论，本文意图在于通过回顾历史来考察概念的发展，从而对相论的基本思想有较深刻的理解。