转动双星同步和轨道圆化的物理过程研究

潮汐效应是影响恒星结构和演化非常重要的物理因素.本文研究了影响潮汐同步和轨道圆化的物理因素,如恒星质量、初始转速、轨道周期、金属丰度、对流超射等,并根据转动恒星的角动量转移和元素扩散方程,给出了这些因素对转动双星演化和元素混合的影响.结果表明：具有大质量子星、初始转速慢、对流超射小、轨道周期短的双星系统,能更早地达到平衡速度和轨道圆化;初始转速快的恒星,由于潮汐同步过程减速,双星系统中氮元素增丰没有单星的氮元素增丰显著;大质量星、高金属丰度、超射大和短周期的双星系统,氮增丰相对显著;质量小、金属丰度低、转速慢、超射大的恒星具有较小的恒星半径,而低金属丰度恒星表面却具有较高的有效温度,快速转动单星向低温和低光度端演化.     

基于不稳定核基本性质测量的原子核结构研究

精密激光谱学是通过测量核素原子光谱的超精细结构和同位素移位来研究原子核的基本性质,为原子核自旋、磁矩、电四极矩及电荷均方根半径的确定提供了一种模型独立的测量方式。这些原子核基本性质的测量,能够比较精确地描述原子核微观结构的演化。近年来,随着放射性束流装置的发展,产生远离β-稳定线的丰中子/丰质子核素成为可能,也进一步促进了高分辨和高灵敏度的激光谱技术更加广泛的应用。简单介绍了基于放射性核素超精细结构的激光谱学测量原理,并通过几个经典实例来回顾近年来激光谱学在原子核奇特结构研究领域的独特贡献。主要通过分析几个重要核区原子核的基本性质,结合大尺度壳模型、ab initio理论、密度泛函理论等,来探索丰中子核中展现出来的一些新的奇特现象,如晕结构、幻数演化、形状共存等。High-precision laser spectroscopy technique is used to determine the ground state properties of exotic nuclei by probing its electronic hyperfine structure and isotope shift. It provides a model-independent measurement of nuclear spin, magnetic moment, electric quadrupole moment and charge radii. These nuclear parameters can be used to investigate the nuclear structure evolution and the nuclear shapes. With the development of accelerators and isotope separators, exotic isotopes far from β stability became accessible experimentally, which enhanced the capability of the laser spectroscopy technique being applied in the field of nuclear physics. A brief introduction to experimental principle is given, followed by a review of several typical examples for the experimental investigations in the different regions of nuclear chart. This aims to demonstrate the contributions of ground state properties measurement by using laser spectroscopy technique to the nuclear structure study of exotic isotopes. This discussion involves several different nuclear theory models in order to interpret the exotic phenomena observed in the neutron-rich isotopes, such as halo structure, shell evolution, shape coexistence and so on.     

邮票上的物理学史(65)--天体物理学:恒星及其演化

天体物理学的研究对象,按照其尺度可以分为四个层次:行星和行星系(特别是太阳系)、恒星、星系和宇宙.天文学的历史表明,对每个层次的认识都经历了积累观测资料、归纳经验规律(数学模型)、建立理论体系(物理模型)三个阶段.这个类似三部曲的认识过程在对太阳系的认识中表现得最为典型,三部曲的每一部都有自己的主人公:第谷、开普勒和牛顿.在这个三部曲中,归纳经验规律处于重要地位,它既是观测和资料积累的目的,又是建立模型和理论的起点.下面我们将按照这一线索,介绍我们对另外三个层次的认识和有关的邮票.     

高斯光束在外加空间调制电场的光折变晶体中的演化

研究了高斯光束在外加空间调制电场的光折变晶体中的演化,结果表明,在不同的外加调制电场作用下高斯光束的光场分布会随着外电场变化而被调制。重点研究了同相位和反相位以及相位差为π/2的高斯光束在外加空间调制电场的光折变晶体中的相互作用,在外加空间分布线性增加电场作用下出现了许多新的实用特性,通过调整外加电场分布,可以让两同相位相干光靠得更近而不发生融合,也可以让两靠得很近的反相位光束可控偏转,还可以控制相位差为π/2的两相干光束进行能量转移。这种连续变化的电场可以用阶梯分布的电场替代,为工程实现提供了可能。     

费米环境中两个三能级原子系统的纠缠演化

利用负性纠缠度(negativity)研究了两个三能级原子系统在费米环境中的纠缠演化问题-结果表明,两个三能级原子系统的纠缠演化不仅依赖于系统和环境的相互作用强度,而且还依赖于系统所处的具体量子态-通过例子发现,系统和环境相互作用强度越大,纠缠衰减越快;对于纯态,仅当时间趋于无穷时纠缠才被完全破坏;对于混态,则在有限的时间内纠缠即被彻底破坏-通过一般的分析找到了一类免退相干的量子子空间-在这些子空间中,量子态不受环境的影响,故其纠缠不变-研究有助于理解费米环境造成的退相干对玻色系统纠缠的影响- 关键词： 费米环境 纠缠演化 两个三能级原子     

运动纠缠双原子与薛定谔猫态光场相互作用系统的场熵演化

利用全量子理论,研究了运动纠缠双原子与薛定谔猫态光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了光场强弱、相干态间的相位角、原子的运动和场模结构参数对系统场熵的影响.结果表明：原子运动导致场熵演化具有周期性;当场强较弱时,奇相干态光场与运动原子的纠缠度最大,而偶相干态光场与运动原子的纠缠度最小, Yurke-Stoler相干态光场与运动原子的纠缠度值介于中间;当场强足够大时,分别处于Yurke-Stoler相干态,奇相干态和偶相干态的光场与运动原子的纠缠度相等,场熵演化特性相同;随着原子运动速度的增大或场模结构参数的增大,场熵的演化周期缩短,并且场与原子的纠缠度逐渐减弱.     

102Ru核振动到转动演化的微观研究

基于微观sdIBM-2方案和实验单粒子能量值,在最普遍的哈密顿量下,用两组不同的核子.核子等效相互作用参数,分别很好地再现了102Ru核的振动带能谱和转动带能谱及其演化过程.微观和唯象的研究指认:1)这两种激发模式的共存区是能态81 -121 (即Ex=2.500-4.000 MeV);态81 是振动模式占据优势的能态,态121 是转动模式占据优势的能态,而状态101 则是两种模式的中立能态;2)态121 是141 态退耦到态101 辐射光子相变后的中间能态;3)从基态起直到201 态的yrast态全都是集体态,而以后出现的第一个拆对顺排态很可能就是中子h11/2的两准粒子态;4)这种结构的过渡不是很剧烈的,而是通过玻色子结构常数在过渡区中不大的改变来实现的.     

球面上皱褶花样的演化

文章从理论和实验两方面研究了通过控制柔性衬底的曲率来调控球面上应力诱导之皱褶花样的可行性.研究以Ag内核/SiO2壳层微结构为对象.结果表明,当球形衬底的曲率较小且应力刚超过临界值时,皱褶花样为三角铺排的凹痕结构;而当应力进一步增大和/或衬底的半径增大时,则出现迷宫形的花样.皱褶的周期长度和临界屈曲应力都随衬底半径的增大而增大.此方向上的研究对于理解大自然中许多花样(比如花叶序与皱纹)的产生和演化具有重要的意义.     

宇宙演化与热寂说

在已成熟的宇宙演化理论的基础上,文章作者重新讨论了Clausius提出的热寂问题.宇宙演化指其组分和宏观面貌的变化.主要是微观结团和宏观结团.从物理原理上讲,这些结团过程是力学的,而不是热力学的.力学过程一定程度上破坏了原有的热平衡,热力学则倾向于恢复热平衡.所有已知的物理规律,包括热力学在内,都在宇宙演化中起着它应起的作用.作为后果,宇宙的熵在演化中一直是增加的.克劳修斯把热力学第二定律用于宇宙是正确的.可是他认为宇宙的熵会极大化并不正确.这是因为在演化过程中会出现组分粒子的退耦.     

Elimination of spiral waves and spatiotemporal chaos by the synchronization transmission technology of network signals

A method to eliminate spiral waves and spatiotemporal chaos by using the synchronization transmission technology of network signals is proposed in this paper. The character of the spiral waves and the spatiotemporal chaos in the Fitzhugh—Nagumo model is presented. The network error evolution equation with spatiotemporal variables and the corresponding eigenvalue equation are determined based on the stability theory, and the global synchronization condition is obtained. Simulations are made in a complex network with Fitzhugh—Nagumo models as the nodes to verify the effectiveness of the synchronization transmission principle of the network signal.