过客流体天体的洛希极限

19世纪中叶,法国天文学家洛希给出了流体伴星的洛希极限.过客流体天体——本文指从相对于它质量很大的主星附近经过的流体天体,如果它与主星的距离满足一定的条件,可以被主星引潮力撕裂,本文用最小势能原理导出这个条件.     

致密双星后牛顿偏心轨道的引力波研究

本文主要研究非保守的后牛顿哈密顿自旋致密双星偏心轨道的引力辐射,数值比较保守的和非保守的自旋致密双星系统轨道参量偏心率大小与 引力波形的关系及引力辐射耗散效应项对轨道动力特性的影响. 数值研究表明：由于系统能量积分被保持,保守的双星轨道偏心率值改变对时域引力波形变化影响不是很明显,但辐射的引力波频率分布范围随着偏心率的增大而扩大. 而当运动方程中包含2.5PN引力耗散效应项时,由于引力辐射时伴随着能量和角动量损失,导致双星两体之间的距离和轨道偏心率逐渐衰减,轨道动力特性变得更加复杂. 双星旋进合并过程中辐射的引力波受到轨道偏心率的调制,引力辐射的强度随着偏心率的增大而增强,而引力辐射持续的时间缩短,且自旋与自旋耦合效应项对引力的贡献增大了. 关键词： 非保守的 引力辐射 耗散 偏心率     

辐射压对非同步转动双星系统洛希势函数的影响

辐射压是影响大质量恒星结构和演化不可忽视的重要物理因素. 根据辐射压对非同步转动的洛希势函数的影响, 数值计算了洛希瓣的大小和3个拉格朗日点的位置和相应的势函数, 并与同步转动的洛希模型计算的结果做了对比. 结果发现: 辐射压可以整体地减小大质量恒星表面的重力加速度, 而转动离心力能最大减少赤道附近的重力加速度. 辐射压和非同步转动均可以明显地改变洛希瓣的大小和3个拉格朗日点的位置和势函数, 影响双星系统物质交换的时间. 因此, 研究辐射压, 非同步转动等物理因素对大质量双星系统洛希势函数的影响, 对密近双星的演化具有重要意义. 关键词： 恒星结构与演化 转动 辐射压     

转动双星模型及演化

提出了转动双星的结构和演化模型,给出了主星的重力势,并模拟其加速度在等势面上的分布.结果表明在忽略自引力势高阶项的情况下,极地处重力加速度最大,赤道上长轴顶点处重力加速度最小.自转、公转和伴星潮汐作用力的联合效应降低了子星的有效温度,延长了子星在氢主序上的演化时间.     

微弱信号检测讲座 第四讲 引力波检测

类似于投石激起平静水面的涟漪,引力波(又称引力辐射)是物质加速运动使引力场产生的波动.广义相对论预言:引力波类似于电磁波,也是横波,并以光速传播,且具偏振性质.引力波产生的潮汐力能使两分离粒子间的距离产生变化,检测这些变化可以了解波源物质运动的信息. 理论计算表明,物质运动辐射引力波以及物质对引力波的吸收,其效率都十分低.这是因为引力相互作用十分微弱,而动量守恒定律又决定了不可能有偶极引力辐射,井且辐射和吸收都与体系的四极矩相关联.低的辐射效率促使人们首先着眼于天体引力波源,因为宇宙深处巨大质量的猛烈运动会辐射出…     

转动潮汐变形双星理论模型研究

转动和潮汐效应是影响双星系统结构和演化不可忽略的重要物理因素. 根据大质量双星系统V478 Cyg的观测结果, 检验了提出的转动潮汐变形的理论模型. 将转动潮汐变形的模型与传统的双星演化模型对比发现: 转动和潮汐效应使恒星外层(低于平均密度区)发生的形变远大于内层; 恒星两极点重力加速度变大, 赤道面上重力加速度变小; 转动潮汐变形模型具有较大的半径、赤道速度和中心集中度, 较低的氢核能产生率, 恒星向低温和低光度端演化. 此外, 大质量双星系统V478 Cyg由潮汐形变造成的拱线运动速率大于转动形变造成的拱线运动速率, 广义相对论效应造成的拱线运动最小. 由于主星具有较高的中心集中度, 次星潮汐、转动形变造成的拱线运动速率均大于主星相应的拱线运动速率.     

双星运行轨道的研究

文章首先把双星运动看做二体问题,研究以一个星体为参照系,另一个星体的轨迹为圆锥曲线,以系统的质心为参照系,每一个星体的轨迹也是圆锥曲线,然后提出了行星与恒星之间也是双星现象,地球与月球之间也是双星现象,解释了困扰物理学与天文学多年的行星运行轨道的共面性、公转的同向性难题,指出了研究行星运行轨道时惯性质量应当用折合质量计算。     

浅谈太阳能的利用

 地球上的万物无不沐浴着太阳的光辉,生生息息,不断发展、进化。随着科学技术的进步,太阳奥秘不断被揭示,太阳辐射能的利用提上了日程。 太阳这个星体是如何向外辐射能量的呢? 首先,太阳是一个高温星体。现代物理研究的一种假说认为,在星体形成之前,宇宙物质处于弥散状态,由于引力作用逐渐集中到某凝集中心周围,从而形成了星体。 设在凝聚过程中太阳物质总势能由0→-V₀,由于能量守恒,总动能相应升高,体系的温度由原来的0（K）→T（K）。     

福勒（Fowler，William Alfred，1911-1995）英国-美国物理学家（Physicist，England-America）

福勒提出了宇宙间化学元素起源的核反应理论和实验，因而获1983年诺贝尔物理学奖。论证了简并电子气压是白矮星形成的原因：核能耗尽后，没有辐射压力与引力抗衡，星体坍缩，引力能转化为热能，温度升高，使原子中的电子全部电离为自由电子，物质处于等离子态，恒星尺寸减小到行星大小，密度增至（10^5-10^9）g／cm^3。在如此高的密度下，电子气表现出显著的量子特征，称为简并电子气。此时，相当一部分电子占据较高的能态，具有较大的能量，从而产生很大的压力（简并压），抗拒了星体的引力收缩，形成了白矮星。     

旋转致密双星的引力波特征

研究了轨道和旋转效果到2.5阶后牛顿旋转致密双星拉格朗日动力学与引力波的关系, 分析了有序和混沌轨道的引力波特征.发现当加速度不考虑辐射项时, 有序双星系统辐射的引力波具有周期或拟周期的特征, 而混沌双星系统辐射的引力波却具有明显的混沌特征.当加速度含有辐射项贡献时, 双星必会出现并合现象.此时, 原保守有序双星系统需较长时间才能完成并合过程, 引力波形在双星并合前仍保留拟周期的基本特点;然而, 原保守混沌双星系统仅在较短时间内就会并合, 但因并合时间太短, 无法获取足够的动力学信息导致引力波形的特征不易分辨.     

时间之箭知几许?

 四、黑洞的时间之箭1972年,著名物理学家惠勒(J．A．Wheeler)和他的研究生贝肯斯坦(J．D．Bekenstein,现任以色列纳吉夫大学教授)一起,提出一个关于黑洞的关键性见解,即当星体发生引力坍缩形成黑洞或外物落入已经形成的黑洞时,星体物质或外物部将毫无例外.     

有关潮汐摩擦的探索性研究

本文对天体系统的潮汐锁定问题的一种简化模型进行了研究.本文将中心天体设为由固体球状内核以及外层均匀液体组成,将在引力作用下液体产生的形变近似成椭球形,并说明了该近似的合理性.最后,论文参考“常数几何滞后模型”,在近似条件下计算了当中心天体相对平衡位置具有θ的偏角时所受引力相对其中心的力矩,得出了两天体间潮汐摩擦力矩与绕转天体质量的平方以及中心天体平均半径的5次方成正比,与天体间距离的6次方成反比的结论.     

行星际航行的霍曼轨道

作行星际航行时,飞船沿着与两行星(地球和目的地行星)轨道相切的椭圆运行,所需要的能量最省(即所需出发速度最小),这一轨道称为霍曼轨道,它是因为德国空间航行的先驱者瓦尔特·霍曼(Walter Hohmann)而得名的.近年来发射的不少行星际飞船,其轨道都与这种所谓最佳航线相近.由于若干常见的力学教程[1],[2]曾提及这一问题,本文准备对此给出一个简单的分析. 为研究方便起见,作如下简化; 1.飞船是被火箭加速的.由于火箭的燃料燃烧极快,因而这一加速过程将在极短的时间内完成,而后飞船进入轨道.此时飞船之速度即为出发速度,飞船具有的能量为总能E…     

太阳处在“圆心”的合理性

在人民教育出版社《物理·必修2》第六章第一节行星的运动中,把开普勒行星运动定律做了近似处理:以太阳为圆心,地球绕太阳做圆周运动.这样做合理吗?下面,采用三种方法来论证,说明这样处理的合理性.1理论计算为了问题的简便,不考虑其他星体的影响,那么     

均匀分布纳米粒子系近场辐射热扩散特性

当粒子系中粒子平均间距接近甚至小于热辐射特征波长时,由于倏逝波贡献,其辐射换热热流可远超黑体辐射极限热流。由于存在复杂近场作用,密集粒子系内近场辐射热扩散特性尚不清晰。本文基于涨落电磁理论研究了均匀分布纳米粒子系的近场辐射热扩散特性。研究发现：通过与离散尺度多体辐射换热理论及动理学理论关于金属及电介质粒子链近场辐射换热结果对比,常规热扩散理论可更准确地用于研究粒子系近场辐射热扩散特性,SiC纳米粒子链辐射等效导热系数随温度增大而增大,且温度只影响辐射等效导热系数的大小,而对其光谱峰值频率则无影响。当粒子间距一定时,粒子系辐射等效导热系数随粒子尺寸的增大而增大,更多能量可以在大颗粒构成的粒子链上传递。紧密堆积的粒子系内近场光子隧穿作用较强,其辐射等效导热系数也大于较稀疏粒子系的辐射等效导热系数。     

太阳与行星间引力的教学讨论

1 问题的提出 笔者在组织人教版教材中"太阳与行星间的引力"一节教学时,发现学生预习过程中产生了一些疑问.为解答学生的疑惑,深入思考,多方查阅资料,现将有关体会与做法整理成文. 教材大致处理思路为:太阳对行星的引力提供行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力;并利用开普勒第三定律,推导得出太阳对行星的引力     

太阳系中的双行星

 太阳系是由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星及行星际物质组成的天体系统,各天体都绕太阳系质心转动.太阳的质量占太阳系总质量的99.8%以上,自然成为太阳系的中心天体,而常把行星等天体看做是在太阳引力作用下绕太阳公转.行星及其卫星是太阳系的子系统,它们除绕本系统质心转动外,其质心同时绕太阳公转;由于行星的质量比其卫星大得多,而常看作卫星绕行星转动.     

利用行星引力加速发射第三宇宙火箭

 利用行星引力加速在航天技术中有着重要的应用.美国1977年发射的宇宙飞船旅行者1号和2号就是利用途经行星的引力加速,实现了人类到遥远的外行星的航行.     

万有引力与空间弯曲

１６８７年著名的物理学家牛顿出版了伟大的科学著作《自然哲学的数学原理》,在这部著作中,写下了牛顿三大运动定律、万有引力定律等力学定律．牛顿运动定律总结提炼了当时已发现的地面上所有力学现象的规律,形成了经典力学的基础,并且至今仍在许多工程技术中发挥着从未衰退的作用．而万有引力定律成功地解释了星体的运动规律,计算出了行星的运行轨道和三个宇宙速度,指出了引力存在于宇宙万物之中,宣布了天上地下的物体都遵循同样的规律,彻底否定了亚里士多德的天地有别的思想．这是人类认识史上的一次大飞跃,也是人类正确认识天体…     

遥远星体在太阳引力作用下形成的爱因斯坦环

当遥远星体,太阳以及观测者在一条直线上时,由于星光在太阳引力场中的偏折效应将形成爱因斯坦环.忽略太阳自转,其外部引力场可用史瓦西度规描述.运用椭圆积分严格地求出零测地线的精确解,并从精确解反解出观测者的径向坐标.从零测地线的精确解可计算出观测者与太阳的距离必须大于或等于547.7天文单位才能观测到星光在太阳引力作用下产生的爱因斯坦环,但是爱因斯坦环几乎和太阳边缘重叠在一起,目前的技术难以分辨.