对广义相对论更精确的实验检验

1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论．10年后，他又基于等效原理建立了广义相对论，认为时、空性质决定于物质的分布．爱因斯坦根据广义相对论解释了天文学中长期未解决的一些问题：如水星近日点进动的剩余量，并预言了日全食时星光在太阳引力场中的偏转以及引力场中的光谱线向红端移动．这些预见在爱因斯坦逝世(1955年4月18日)以前就已为天文观测所证实．     

以广义相对论为例谈实验检验的总体方案设计

以广义相对论为例，论述了如何根据物理理论的逻辑体系设计实验，以检验理论的正确性，对于广义相对论，检验实验应包括对等效原理的检验实验，对牛顿极限的检验实验，以及对广义相对论推论的检验实验。     

验证广义相对论的实验

广义相对论建立近一个世纪，除了爱因斯坦指出的行星轨道近日点的进动、引力场中光线的弯曲、星系光谱线的引力红移等三项验证实验以外，雷达回波延迟和脉冲双星观察等实验也都验证了广度相对论的正确性。     

在普物力学中开一个通往广义相对论的窗口──《新概念物理教程──力学》中对广义相对论内容的处理

介绍作者在《新概念物理教程──力学》中处理广义相对论材料的一些思考，着重分析了浅显讲解广义相对论时容易出现的某些错误．     

广义相对论的实验验证

 自1687年《自然哲学的数学原理》问世以来,牛顿力学取得了很大的成功与发展。很少有理论能和万有引力定律的预言的准确性相比拟。但即使如此,牛顿的理论也不是十分完善的。一个例子是水星的近日点的进动。水星轨道长轴的方向在空间不是固定的,在一世纪内会转动5601秒弧度。用牛顿理论计算出所有行星对它的影响后,还差43秒弧度与观测不符,另外,牛顿引力理论有一个很严重的缺陷,就是它认为引力的传播不需要时间。例如,如果太阳表面某处突然爆发日珥(喷出明亮的气团),按牛顿理论,其引力变化在地球上即时即可发现,这一点直接违反了狭义相对论.     

广义相对论的几个问题

介绍了爱因斯坦如何建立广义相对论,以及人们应该如何理解这一关于时间、空间和引力的理论.     

弱等效原理的实验检验

惯性质量与引力质量相等是广义相对论基本理论假设之一，这个假设称为等效原理。本文介绍等效原理的检验实验的框架以及检验实验的历史、现状和未来。     

日食观测与广义相对论的验证

根据广义相对论,强引力场附近是弯曲的,此时,光不是沿着人们通常说的以“直线”传播,而是沿着“曲线”传播。比起太阳系各大行星来,太阳可谓大质量天体,存在强引力场,因此,经过太阳边缘的星光会出现弯曲。     

量子尘埃等离子体中尘埃充电对尘埃声波的影响

采用流体动力学方程组和尘埃充电方程组成的自洽模型系统,对量子尘埃等离子体中的尘埃声波波动性质进行了研究。通过线性理论分析方法得到系统的尘埃声波波动方程及其色散关系,并对色散关系进行了数值分析。研究表明:充电效应定性地修正了尘埃声波的色散特性,引起尘埃声波的耗散,其耗散强度主要与尘埃等离子体的参数有关。最后,分析了引起尘埃声波耗散的物理原因。     

量子尘埃等离子体中尘埃充电对尘埃声波的影响

采用流体动力学方程组和尘埃充电方程组成的自洽模型系统,对量子尘埃等离子体中的尘埃声波波动性质进行了研究。通过线性理论分析方法得到系统的尘埃声波波动方程及其色散关系,并对色散关系进行了数值分析。研究表明：充电效应定性地修正了尘埃声波的色散特性,引起尘埃声波的耗散,其耗散强度主要与尘埃等离子体的参数有关。最后,分析了引起尘埃声波耗散的物理原因。     

《广义相对论入门讲座》连载②——广义相对论的物理基础

1狭义相对论的困难洛伦兹变换表明,时间和空间存在内在联系."能量动量张量"的表达式和"质能关系式"等表明,质量和运动不可分割.光速不变原理和相对性原理告诉我们,一切惯性系都是平权的,不可能测出相对     

离子与尘埃相互作用对离子声波和尘埃声波的影响

基于流体力学方程和与时间相关的线性微扰理论,分析了尘埃等离子体环境中离子与尘埃粒子的相互作用对离子声波和尘埃声波的影响,结果表明两者间的相互作用使得离子声波变得稳定而使尘埃声波变得不稳定。     

尘埃粒子充放电过程对尘埃等离子体电导率的影响

在只受弱电磁场作用且忽略空间色散的情况下，通过求解含碰撞项的电子的Boltzmann方程及尘埃粒子充放电的Shukla方程，导出了弱电离尘埃等离子体的电导率和介电常数计算公式. 将固体火箭喷焰的有关参数代入公式对电导率进行定量分析，结果表明，尘埃粒子的大小及其浓度对弱电离尘埃等离子体的电导率有明显的影响. 关键词： 尘埃等离子体 Boltzmann方程 Shukla方程 电导率     

尘埃粒子电势对等离子体电导率的影响

本文通过提出电势影响因子的概念描述了尘埃粒子与背景等离子体之间的电势差对等离子体电导率的影响. 电势影响因子与尘埃粒子的电荷数、数密度、半径以及背景等离子体电子数密度成正比, 而与背景等离子体电子温度成反比. 在考虑尘埃粒子电势影响下, 推导和完善了尘埃等离子体的复电导率模型. 选取火箭喷焰为典型实例, 分析比较了微波和近红外波段范围内, 考虑和不考虑电势差影响两种情况下的复电导率. 结果表明, 在给定的尘埃等离子体参数条件下, 随着入射电磁波频率的增大, 电势差对复电导率的影响在减小, 当入射频率增加至给定的近红外区域时, 电势差对复电导率虚部的影响可以忽略.     

空间尘埃等离子体对量子卫星通信性能的影响

为了研究尘埃等离子体中带电尘埃的粒子半径、粒子浓度和带电荷数对量子通信性能的影响,首先根据Mie散射理论得到单个带电尘埃粒子的光散射截面;然后通过粒子浓度求出总的消光截面,得出链路衰减的数学模型,提出了带电粒子特性与量子纠缠度的关系;针对退极化信道,当单个尘埃粒子所吸附带电粒子的个数为50时,给出了尘埃粒子半径、粒子浓度与信道容量和量子误码率的定量关系.仿真结果表明,当量子信号的传输距离为10km时,尘埃粒子浓度从1×10~(10) m~(-3)增加到10×10~(10) m~(-3),信道容量从0.6726降低到0.1075;尘埃粒子半径从0.1μm增加到10μm时,量子误码率由1.334×10~(-3)增加到5.309×10~(-3).由此可见,尘埃等离子体中带电尘埃粒子的半径和浓度对量子卫星通信性能有显著的影响.因此,为确保量子通信的可靠性,应根据所探测到的等离子体环境的状况,调整卫星通信系统的各项指标参数.     

红外激光心肌打孔的理论模型和实验验证

根据激光与心肌组织的作用规律和热力学理论建立了红外激光心肌打孔的理论模型,推导出红外激光心肌打孔的深度和打孔时间之间的定量关系.并用100 W连续输出的CO2激光在猪的心脏上进行了激光心肌打孔实验,实验结果和理论推导结果在一定范围内能够较好地吻合.     

等效原理的实验检验

等效原理是爱因斯坦广义相对论的基本假设之一.关于等效原理的研究及其实验证明,一直是人们关心和探索的热点问题.本文简要阐述等效原理的研究背景,通过对自由落体法和扭秤法检验等效原理的详细介绍来具体讨论等效原理的实验检验.     

聚变等离子体中杂质离子对尘埃颗粒电势的影响

用粒子轨道理论研究了多电荷正离子对聚变等离子体中尘埃颗粒充电过程以及充电平衡时表面电势的影响。模拟结果表明,在氢等离子体中,多电荷正离子的浓度越大、电荷数越多以及离子质量数越大,都将使得尘埃颗粒在充电过程中迅速携带较多的负电荷,且充电平衡时具有更大的负电性。此外,充电平衡时,尘埃颗粒表面电势与氢等离子体中另一种多电荷正离子的浓度呈负线性相关,多电荷正离子对随氢离子温度变化的尘埃颗粒表面势的极值也产生影响。     

小球释放位置对验证动量守恒定律实验的影响

在验证动量守恒定律的学生实验中，一般采用如图1所示的验证实验装置，根据此实验的设计原理，可以得到它的特殊形式，即m1^-OP=m1^-OM m2^-O′N。     

“猫眼效应”影响因素的分析与验证

以自制透镜组、水准仪和加农炮瞄准镜为例,对影响"猫眼反射效应"回波的主要因素进行实验验证,实验结果表明:在近距离实验室条件下,"猫眼"效应受光学系统中反射面离焦、扫描光束的入射角影响很大。