混沌研究五十年

经典物理学告诉我们:给定系统的初始状态,它未来所有状态都可解出.拉普拉斯精辟地将这一认识表述为"智者只要能洞悉支配自然的所有的力及其构件状况,并且他的智慧足以对所有这些数据加以分析,那么对他而言一切没有不确定性,未来如同过去一样历历在目".但现实中人们不可能完全精确确定初始条件.多年来人们默认:从近似的初始信息可以得到近似正确的终态结果. 1963年麻省理工学院气象学家Lorenz发表的论文及其他学者的研究成果显示,尽管上述确定性的预言在直观上似乎很有通理,但实际上并不正确.对绝大多数系统而言,初始状态中一个小的不精确性会导致系统结果的根本不同,这标志着确定论的终结.     

一种脉冲强电流条件下导线电阻测量方法

在超强激光辐照电容线圈靶产生强磁场实验中,在约50 ps时,线圈电流达到20 kA以上。通过该实验结果与磁场产生理论模型对比,可得出该导线电阻值比常温直流电阻高出3个量级。对导线材料电阻率与趋肤效应的分析结果表明,该电阻值在量级上是合理的。获得超快脉冲强电流条件下的导线电阻值,有助于更深入理解线圈靶产生强磁场过程。     

摩擦不对称耦合布朗马达的定向输运

本文研究了耦合布朗马达在溶液摩擦对称性破缺条件下的定向输运问题.详细讨论了溶液阻尼系数比,周期外力以及耦合作用对布朗粒子定向输运的影响.研究发现:溶液摩擦的不对称性不仅能促进摩擦棘轮的定向输运,且合适的溶液阻尼系数比还可以使耦合棘轮的定向输运达到最强.此外,一定摩擦阻尼条件下外力振幅可以使耦合粒子的定向输运呈现多峰结构.研究还发现合适的自由长度和耦合强度也能增强摩擦棘轮的输运特性.研究结果不仅能够启发实验上选取合适的摩擦阻尼来优化布朗马达的输运,也可为信息容量大、反应速度快的纳米器件的制备提供一定的理论参考.     

慧眼卫星观测高能爆发现象

GRB是来自遥远宇宙的伽马射线在短时间内突然增强的高能爆发现象,是目前观测到的最剧烈的爆发现象之一。如前所述,由于CsI探测器在200 keV至5 MeV的高能段具有超大的有效面积和高时间分辨率,擅长探测短硬伽马暴,即能谱较硬、持续时间较短的伽马暴,比如GRB 170921C,慧眼探测的信噪比好于Fermi/GBM和INTEGRAL/SPIACS（图4）。     

重离子核反应与核物质状态方程

核物质状态方程描述核物质结合能、压强、密度和中子—质子数差异等宏观量之间的关系。核物质状态方程不仅仅与核力属性、核结构性质以及重离子核反应的动力学过程紧密相关,还与致密星体如中子星的结构、演化、辐射与并合等天体过程紧密相关。基于加速器装置的重离子核反应实验,是地面实验室模拟产生极端条件核物质的唯一手段,因而也成为研究核物质状态方程的有效途径。当核物质中的中子数远大于质子数时,例如中子星内部的情形,核物质状态方程中的主要贡献项是对称能项。迄今为止,对称能关于密度的函数是核物理和天体物理中一个未知而又非常重要的物理量。通过重离子核反应的实验和理论研究来确定对称能的密度依赖关系及其在核反应以及致密星天体事件中的物理效应,是当代核物理基础研究的重要前沿。文章介绍了中能重离子核反应和核物质状态方程的一些背景知识和研究方法,以及近年来的一些进展。     

构造多项式解题

构造多项式解题上海中学冯志刚在解一些数学竞赛问题过程中，常常需要根据题给条件，构造适当的多项式，然后利用多项式的性质来解决问题．构造一个怎样的多项式有助于解题呢？当然因题而异．本文将通过一些例子来说明．例１设ａ、ｂ、ｃ是绝对值小于１的实数，证明。ａｂ...     

Prototype studies on the forward MWDC tracking array of the external target experiment at HIRFL-CSR

A prototype of the forward tracking array consisting of three multiwire drift chambers (MWDC) for the external target experiment (CEE) at the Heavy Ion Research Facility at the Lanzhou -Cooling Storage Ring (HIRFL-CSR) has been assembled and tested using cosmic rays. The signals from the anode wires are amplified and fed to a Flash-ADC to deliver the drift time and charge integration. The performances of the array prototype are investigated under various high voltages. For the tracking performances, after the space-time relation (STR) calibration and the detector displacement correction, the standard deviation of 223 μm of the residue is obtained. The performances of the forward MWDCs tracking array meets the requirements of CEE in design.     

S型叶尖小翼对风轮近尾迹声辐射影响的实验研究

采用5因素5水平的正交实验方法,找到在不同尖速比下均具有较好功率放大效果的S型叶尖小翼结构,对其影响近尾迹流动与声辐射的特征进行了测试。发现该小翼可以打散从风轮叶尖脱落的叶尖涡结构,在测试方位面内形成多个涡量集中区域,而且使叶尖涡内高涡量区域减小,降低叶尖涡的强度。同时,该小翼还可以使叶尖附近的压力脉动衰减,高压力脉动区域缩小,降低声辐射的强度,有效降低近尾迹中的声压级,靠近风轮附近测点的最大声压级降幅超过10dB,在1倍风轮直径下游位置的声压级降幅为2~7 dB.对S型叶尖小翼影响近尾迹流动和声辐射的研究,为提高风力机性能和降噪途径的探索积累了经验.     

Dark blue erenkov second harmonic generation in the two-layer-stacked hexagonal periodically poled MgO:LiNbO_3s

We report the dark blue nonlinearˇCerenkov radiation by the second harmonic generation(SHG)in a two-layer-stacked hexagonal periodically-poled-MgO:LiNbO3s(PPMgOLNs).Based on the direct wafer bonding of two target PPMgOLNs rotating around the axis perpendicular to the plane with an angle of 30°,twelve bright spots as twice of those in a single PPMgOLN are shown at each second-harmonicˇCerenkov ring.The experimental results agree with the theoretical ones and present a promising application in the fabrication of three-dimensional(3D)PPMgOLNs.     

Nonequilibrium thermodynamics and fluctuation relations for small systems

In this review, we give a retrospect of the recent progress in nonequilibrium statistical mechanics and thermodynamics in small dynamical systems. For systems with only a few number of particles, fluctuations and nonlinearity become significant and contribute to the nonequilibrium behaviors of the systems, hence the statistical properties and thermodynamics should be carefully studied. We review recent developments of this topic by starting from the Gallavotti–Cohen fluctuation theorem, and then to the Evans–Searles transient fluctuation theorem, Jarzynski free-energy equality, and the Crooks fluctuation relation. We also investigate the nonequilibrium free energy theorem for trajectories involving changes of the heat bath temperature and propose a generalized free-energy relation. It should be noticed that the non-Markovian property of the heat bath may lead to the violation of the free-energy relation.