地球磁极的反转

1957年至1958年,人们第一次观测到了太阳普遍磁场的极性变换,当时曾引起轰动.现在,人们普遍地认为:太阳普遍磁场极性反转可能是经常发生的现象,也许每逢活动峰年,太阳普遍地磁都要发生一次极性的变化,但是并不是那么有规律.例如,曾经观测到太阳南北两极的极性同时都是N极,这是一个很奇怪的现象.目前,在天王星上也许正在经历着磁极反转,这使得磁极反转的现象再次引人注目.对岩石磁性的研究表明,在地球上的整个地质年代里,地球的磁极也一直在变化.地球外核的流体中的“发电机”如何会使得地球磁极发生反转呢?这个课题正成为地球物理研究的热…     

地球磁场的变化

近年来科学家们都知道，地磁场的强度每十年要降低0．5％左右，如果这个趋势继续下去，那么每隔三百万年地球的磁场就可能要发生一次反转，即地球上的南极要变为北极，而北极变为南极．地球磁场的这个现象是不是一个必然的规律，对科学家们来说，还是一个未解决的问题。     

A=100区奇奇核旋称反转

利用两准粒子加轴对称转子模型,对A=100质量区两个奇奇核¹⁰²Rh和^{9 8}Rh的旋称反转进行了研究.结果表明,在A=160,130,80三个质量区奇奇核的计算中 已得到证实的、可能的旋称反转机制(即低K空间n-p相互作用和科氏力的相互竞争),对 于A=100质量区奇奇核也是适用的.这暗示在不同质量区奇奇核可能存在一种普遍的旋称 反转机制. 关键词： 奇奇核 旋称反转 两准粒子加轴对称转子模型     

撞击与地磁场反转间的联系受到质疑

在过去的6500万年里,地球磁场的南北极发生过数百次反转.产生地磁反转的直接原因是很清楚的:地球磁场是由在地心缓慢循环流动着的熔融的铁所产生的,这种熔融铁的流动发生改变导致地磁反转.然而,熔融铁的运动为什么改变,却是地球物理学长期未能了解的一个谜. 20年前,Delaware大学的B.P.Glass认为他可能找到了这个谜的答案,即由于小行星或碧星对地球的猛烈撞击、挤压地心而使磁极发生反转.在地质记录中,有四次撞击留下了玻璃状岩屑,其中有三次与地磁反转发生的时间大体一致.他认为这不是纯粹偶然的巧合.因而,他于1979年正式提出,这种符合很…     

一次对地转移电荷极性两次反转的人工引发雷电特征及反转机制分析

利用闪电甚高频干涉仪动态成像结果,并结合通道底部电流、电场和光学观测资料对一次罕见的、对地转移电荷极性反转两次的双极性人工引发雷电放电特征进行了详细研究,首次观测到直接导致极性反转的云内击穿放电过程,探讨了对地转移电荷极性两次反转的物理机理.结果发现,此次闪电无回击过程、初始连续电流阶段对地转移电荷极性经历了负-正-负的两次反转,转移电荷量分别约–40.0 C,+13.3 C和–1.0 C.负极性初始连续电流衰减过程中,一支击穿空气的负先导起始于已电离的正先导分支通道上并形成悬浮通道,水平发展28.816 ms后,接地主通道上发生负极性击穿连接到了悬浮通道末端正电荷聚集处或双向发展的悬浮通道的正极性端,随后对地转移电荷极性快速反转为正.负先导熄灭后,对地转移电荷极性缓慢反转为负.击穿空气的负先导连接到接地主通道和持续发展的正先导是此次双极性闪电对地转移电荷极性发生两次反转的重要原因.而负先导的起始,与正先导多分支同时发展引起的先导通道和环境电势分布差异密切相关.     

双重低通滤波的HMBC实验

利用两个低通滤波器,在反转检测的异核远程相关实验(HMBC)中消除由直接相关引起的卫星峰.消除其对远程相关峰的干扰,不仅理论上说明了其原理,而且在实验上得到证实.同时此实验不会引起灵敏度的下降.     

关于“磁场空间分布的新概念”一文的说明

 《现代物理知识》一九八九年第三期发表了“磁场空间分布的新概念”一文后,收到了一些学者来信,提出了一些问题.我就有些问题作一个初步的说明.至今为止,所有的教科书中都是把一个条形磁铁和地球外部的磁场看作是沿一个方向分布的,磁能量从S极流向N极,对生命系统的作用具有同一倾向.现有的测量和实验记录到的资料表明,这个概念有误.美国国家空间管理部门对地球外磁场空间分布的测量记录,发现地球象一块条形磁块,具有磁性赤道(磁场等于零),分开两个不同的磁能区(正能区和负能区--正能指发射能量,负能指吸收能量),磁能从S极离开,进入地球表面,然后逐步改变它的方向.     

关于地磁场起源的设想

对于地磁场的成因 ,已有不少见解 ,但至今还没有得到满意的结果 .笔者经过多年的研究、思考 ,认为像其他任何现象的产生都是内因起主导作用一样 ,地磁场形成的主要原因 (即内因 )是地球的结构和它的运动 .一切磁现象都源于运动的电荷 ,即电流 .地磁场的形成也不例外 .地球是一个大导体 ,导体就一定有自由电荷存在 .像金属导体一样 ,地球的自由电荷主要是负电荷 ,或者说负自由电荷多于正自由电荷 .像永磁体的磁性是由分子环流形成的一样 ,地磁场主要是由这些自由电荷随地球自转和公转而在地球各层形成的绕地球旋转的环流产生的 .关于地球的结…     

操作腔外原子可控制腔内原子的压缩特性

原子偶极压缩效应的研究一直是量子光学领域中的一个十分活跃的课题,而且这些研究中多限于初始处于单原子的单态或叠加态、双原子的直积态或相干态与光场的相互作用.近年来,原子的纠缠态引起了人们极大的研究兴趣.因为纠缠态不仅证明了量子力学的非局域性,而且被广泛应用于量子计算、量子密码术、量子隐形传态等方面.最近, Yang等人研究了初始处于EPR态的两个两能级原子,其中一个注入真空态腔中,然后通过对腔外原子的操作可以控制腔内原子的发射性质.Lin等人考虑了初始处于GHZ态的三个两能级原子,让其中两个原子分别注入两个处于真空态的共振腔中.在本文中,我们分别考虑原子初始处于EPR态或GHZ态,将其中一个或两个原子同时注入一个处于相干态的光腔中,在共振条件下通过操纵腔外原子来研究腔内原子的偶极压缩效应.结果表明:对腔外原子执行一次旋转操纵和测量,可以改变腔内原子存在的偶极压缩特性.这方面的研究工作对量子态的制备和腔场的辐射控制具有一定的实际意义.     

宇航员"看到"的闪光之谜

宇航员在太空中偶尔会“看到”一种闪光 ,这种现象早在 195 2年就由托比亚斯 (Tobias)预言过 .Apollo 11号上的宇航员最先报道了他们在太空中感觉到的闪光现象 ,而且大部分是在他们闭上眼睛时感觉到的 .人们猜测这些闪光可能是由于宇宙射线粒子与视网膜作用造成的 .但是这种现象的准确起因长期以来一直是个谜 .近来 ,科学家们对和平号空间站上的实验结果所做的分析显示 ,这种闪光现象是由两种不同的宇宙射线引起的 .地球是被称作磁层的磁场环绕着的 ,磁层保护着地球不受宇宙射线的辐照 .但是在巴西海岸外的南大西洋上的一定区域 ,这种防护…     

磁层物理学

一、引 言 人类对地球环境的认识在最近二十年有一个飞跃的发展.这一方面是由于科学技术的进步,各种新的探测方法和手段不断改进,另一方面也由于人类第一次飞出地球,有可能从外部认识地球的环境.人造卫星发射以来,这二十年已经有数千颗卫星在我们这个星球外空飞行过,做了各种科学探测和研究,使我们原来对外空环境的观感有了很大的改变.磁层物理学就是在这种对地球空间环境崭新认识的基础上,成长起来的科学分支.什么叫磁层(Magnetosphere)? 地球外层空间由1000公里高度以上,大气变为完全电离伏态,称为等离子体,这些等离子体被约束在地球偶极…     

新型各向异性磁阻传感器在地磁场测量中的应用

地磁场非常微弱,约为10-5T量级,测量难度大、精确度低.本文探讨了新型坡莫合金各向异性磁阻传感器在地磁场测量上的应用,实验发现新型磁阻传感器在地磁场等极微弱磁场测量中具有操作简单,灵敏度高,精确性好等优点.实验除具有实际应用价值外,同时适合在高等学校大学物理基础实验中开设出相应的实验教学内容.     

超导“小时代”之三十六压力山大更超导

正有压力才会有动力,有动力才能坚持进步。——雷锋压力,是一种神奇的力量。科学家们认为,地球生命的起源,就极有可能来自大洋深处的高压热泉。地球的内部,滚动着高温高压的熔岩,形成的地磁场让生命免遭高能宇宙射线的危害。在材料科学中,压力是一种高效合成材料和调控其物性的重要手段。压力能够让材料发生许多神奇的变化,比如黑乎乎的一块石墨,在高温高压下,就有可能变成闪闪耀眼的金刚石。     

中子不能无位相变化地绕电荷线一周

1989年12月在南加州大学举行的一次会议上,与会者为30年前磁矢势实在性的预言得到证实举杯庆贺.Aharonov 和Bohm曾预言,当电子绕无限长螺线管运行时,甚至在其运行区域无磁场,只有矢势,电子也会发生相移(简称AB效应). 现在还有一种效应类似于AB效应.在最近举行的量子理论基础年会上,研究者描述了他们对绕带电长电极运行的中子相移测量. 为了便于想象这种对比,首先注意,如果用一个接一个磁偶极子相迭成的无限长链代替螺线管,则不会改变AB效应中螺线管附近的磁场分布.由于电子沿偶极链两边的路径引起不同的相移,所以在偶极链周围会产生电子…     

最大变形的核锶-76

原子核的形状是其看似简单的微观性质 ,然而却是很难测量的 .一般说来质子与中子都处于满壳层的核是球形的 .满壳层外增加几个质子或中子时 ,核将发生形变 .较轻的N =Z的核 ,如He - 4、C - 12、O - 16和Ca -4 0是相当稳定的 ,也是地球上 ,特别是生命物质中 ,最重要的一些核素 .     

双奇核中πi_(13/2)νi_(13/2)2-准粒子转动带旋称反转研究

利用重离子熔合蒸发反应和在束γ谱学实验方法研究了双奇核176,178Ir和182 Au的高自旋态结构 ,在这 3个双奇核中观测到了基于πi13 2 νi13 2 准粒子组态下的转动带 .以能级间隔系统学为判据 ,对184Au核中πi13 2 νi13 2 转动带能级自旋进行了指定 .指出176,178Ir和182 ,184Au 4个双奇核的πi13 2 νi13 2 转动带在低自旋区均出现旋称反转 .对πi13 2 νi13 2 转动带旋称反转现象进行了定性的讨论 .用推转壳模型对πh9 2 νi13 2 带和πi13 2 νi13 2 带能级结构进行了理论研究 ,发现当采用形变和对力自洽计算后 ,从理论上可以定性地解释两个半退耦带出现的旋称反转现象     

亚洲的暴风雨与地球的旋转

地球自身的旋转轴经受着多种旋转力的作用，例如二分点（即旋转轴处于春分、秋分点时）的进动等．最近发现有两个重要的旋转运动不被人注意地相互间抵消了．比利时的地球物理学家S．Lambert博士精确地测量到了这类在常规下是很难探测到的微弱晃动．这两个晃动分别是现在还不太明白其起因的钱德勒章动（Chandler wobble），这个章动的周期是433天．另一个是起源于地球上气候变化引起的晃动．这两个运动的综合后果应该导致地轴发生大于10米的移动．但由于这两个晃动的相互抵消作用，从2005年12月到2006年2月这段时间，地轴的移动却降低到了1米以下．     

利用力学-光学技术实现地磁水平分量实时监控

利用力学和光学技术设计了一种测量地磁场水平分量的装置.在扭力矩和磁力矩作用下,线圈做简谐振动.测量简谐振动的周期和两次平衡位置的相对距离即可计算出地磁场水平分量.该装置结构简单,测量结果准确,可以实现动态实时测量.     

谜一般的地球内核

如果我们作一次从地表向地心的旅行,首先要穿越地壳与地幔岩石圈层。走过近一半路程(约2900 km),就会碰到液态外地核。继续向下,地核由液态过渡到固态,这就是内地核(图1)。虽然内核温度与太阳表面温度差不多,但是,这里的压力很高,故而介质呈固态。
　　地球内核体积不到地球的1%,但是,它在地球内部动力学过程中所起的作用之大令人惊讶。随着地球的冷却,紧邻内核的外核流体逐渐凝固,使内核半径每年增大1 mm。在凝固过程中,液态铁中的潜热释放,杂质析出,在外核中引起浮力流动,它们搅动着外核流体,产生了地磁场。据估计,产生磁场所需的能量有一半以上来自内核增长。     

利用磁聚焦法测量地磁场的研究

利用电子比荷测试仪,配合数字万用表,采用正、反向两次励磁电流聚焦方法测出地磁场的水平分量和垂直分量,进一步确定出地磁场的大小和方向.