Newton方程在平坦时空条件下的协变形式

在认可狭义相对论与广义相对论新的划界标准的基础上,给出Newton方程在平坦时空条件下的协变形式,讨论了相对论力学和Newton力学中的参考系平权问题,指出在新划界下,广义协变原理和等效原理在狭义相对论中仍适用,协变的Newton方程满足对应原理要求.     

转盘圆周率佯谬与非欧几何

分析了非欧几何中的转盘圆周率佯谬,指出运动时间与运动长度的相对论胀缩根源于它们的参考系判据:本体参考系的同时间判据将导致反常运动长度膨胀,而实验室参考系的同位置判据将导致反常运动时间收缩. 分别用狭义和广义相对论计算了转盘的非欧几何,并用本体局部瞬时惯性参考系对二者进行了衔接. 得出的结果是,转盘圆周长与直径之比与参考系有关,这个比值在本体非惯性系大于π,正好是转盘的圆周率,对应于罗巴切夫斯基几何. 进一步分析了弯曲时空的非欧几何特性,给出了在施瓦希外解与罗伯森-沃克(R-W)度规中的空间圆周率. 最后通过普朗克黑体辐射谱的协变性,讨论了"长度变换"对"温度变换"的影响.     

高频右旋波的弱相对论性损失锥不稳定性

高频右旋电磁波的相速度远大于光速时,弱相对论效应对色散关系有质的影响,并可导致新的不稳定波.本文给出了这个不稳定波的频率范围和时间增长率的解析表达式.     

相对论直线电子注与慢波相互作用系统的色散关系的研究

研究了相对论直线电子注与介质中的慢波相互作用系统的色散关系.研究表明当电子注的速度超过介质中电磁波的相速度时有不稳定性产生.通过冷流体近似的办法,在小信号极限下得到了色散关系的方程式增长率以及空间增长率的解析表达式.这种特有的色散关系的研究对研制一种新型的微波致密大功率输出器件具有一定的理论指导意义.     

Newton方程在平坦时空条件下的协变形式

在认可狭义相对论与广义相对论新的划界标准的基础上，给出Newton方程在平坦时空条件下的协变形式，讨论了相对论力学和Newton力学中的参考系平权问题，指出在新划界下，广义协变原理和等效原理在狭义相对论中仍适用，协变的Newton方程满足对应原理要求。     

可压缩磁化等离子体中量子效应对瑞利-泰勒不稳定性的影响

研究了可压缩磁化等离子体中,量子效应对瑞利-泰勒(RT)不稳定性的影响.通过对量子磁流体动力学方程的求解,得到描述速度扰动的微分方程.导出了固定边界条件下的RT不稳定性的增长率.研究表明:在可压缩磁化等离子体中,磁场和量子效应都起到致稳RT不稳定性的作用,这与不可压缩磁化等离子体中的结论一致.     

库仑定律与法拉第电磁感应定律

应用狭义相对论研讨电磁场基本定律,由库仑定律与洛伦兹变换推导出法拉第电磁感应定律.依据两相对匀速运动的惯性参考系, 以两惯性参考系之间力的洛伦兹变换为基础.分析电荷之间的相互作用力, 推导出法拉第电磁感应定律.     

电磁场量的相对论变换推导与介质电磁特性分析

本文依据相对性原理，在特殊洛仑兹变换下，推导出场矢量Ｅ、Ｂ、Ｄ和Ｈ的相对论变换关系，进而得到电极化强度矢量Ｐ和磁化强度矢量Ｍ的相对论变换关系，结果表明：介质的电磁特性是与参考系有关的。     

相对论性超流动力学方程

以超流体的二流体模型为基础,根据超流的微观理论,找到了一个能量-动量张量,并通过能量和动量守恒定律导出了相对论性超流体的宏观动力学方程.在非相对论极限下,将其与非相对论性超流体的动力学方程作了比较,符合得很好.另外还讨论了相对论性超流体中的涡旋量子化.进一步讨论了存在引力场时的情况.     

加速参考系中速度和力的变换

利用狭义相对论方法和MΦller变换得到了加速参考系和惯性参考系之间速度和力的变换关系。     

可压缩气体中的三维粘性液体空心柱射流稳定性分析

针对可压缩气体介质中的空心圆柱形粘性液体射流建立了三维模型,并对射流的空间稳定性进行了分析.影响扰动增长率的无量纲参数有Reynolds数、Weber数、气液密度比、气体介质相对于射流运动参考系的Mach数及空心柱内半径与液膜厚度比.Reynolds数在液体射流雾化过程中始终起着不稳定性的作用,但它对不稳定扰动波波数的范围没有影响.扰动增长率及不稳定扰动波波数的范围均随Weber数的增加明显增大.气液密度比在液体射流雾化过程中具有加速射流雾化的作用.气体介质相对于射流运动参考系的Mach数对射流雾化过程具有不稳定性的作用,也就是说气体的可压缩性在液体射流雾化过程中具有不稳定性的作用,它的增加会促进雾化过程的进行.当空心柱内半径与液膜厚度比较小时,它在雾化过程中具有不稳定性的作用,反之则具有稳定性的作用.     

EBT中的弱相对论哨声波不稳定性

讨论了在具有热电子环的ＥＢＴ装置中，弱相对论捕获电子对哨声波不稳定的影响。从 回旋动力论方程出发，用解析法求出了哨声模的实频和不稳定性增长率。发现在温度各向异性下的捕获电子共振效应会导致哨声波不稳定性；相对论效应会增大不稳定性最大增表率，同时使不稳定性最大值向低频段移动。     

时钟佯谬的理论处理

本文首先简要地介绍了狭义相对论中出现的“时钟佯谬”,然后在纯狭义相对论范围进行了讨论。最后在通过飞行时钟参考系中利用广义相对论的理论,解爱因斯坦场方程和自由质点运动的测地线方程,得到在飞行时钟被加速的期间地球上时钟所走的时间,其结果与地球时钟参考系(惯性系)上利用狭义相对论计算出的结果完全一致,从而在理论上较为满意地消除了“时钟佯谬”。     

狭义相对论的滑落悖论及其解决方案

本文阐明,在狭义相对论中,存在滑落悖论,它揭示了狭义相对论单纯强调运动的相对性而否定运动的绝对性所导致的深刻的逻辑矛盾.如果承认存在绝对参考系,按斐兹杰惹一洛伦兹长度收缩效应和洛奇一洛伦兹时间延缓效应,就可以消除滑落悖论,以绝对参考系原理和回路平均光速不变原理为基本假设所建立的标准时空论,逻辑严谨,符合迄今为止的所有观察实验事实,并且将斐兹杰惹一洛伦兹长度收缩效应和洛奇-洛伦兹时间延缓效应,包含在自己的逻辑推论之中.在标准时空论中,不存在滑落悖论.     

混合物介电常数的立方根律及其相对论变换

根据无界空间无源区电磁波传播规律和狭义相对论介质中光速变换，导出了线性均匀介质的介电系数在不同参考系之间的变换关系。参考系之间变换可相当于各向同性介质与各向异性介质的变换。     

全相对论下的离域作用以及质量与电荷的相对论效应

基于全对称群的Dirac方程,通过计算硼、碳、氮、氧和氟原子的性质,研究全相对论下的离域作用以及质量与电荷的相对论效应.在单群的非相对论、双群的相对论和全对称群的相对论这三种不同水平的理论下,电子状态的表述是不同的.对于相对论和非相对论都存在离域作用,而相对论的离域作用要满足"全对称群的最大几率原则".同一周期的原子,其质量相对论效应相当显著.对于正离子电荷的差别,不会出现新的相对论效应.     

激光间接驱动聚变内爆流体不稳定性研究

激光间接驱动惯性约束聚变(ICF)内爆过程多层靶球各个界面发生的流体力学不稳定性是影响聚变点火成功的关键因素.为深入了解内爆过程这样不稳定性的发生、发展和它对聚变点火的影响,研制成了研究内爆多介质辐射流体力学过程的高精度二维(局部三维)大型LARED-S程序,并在长期研究实践中不断发展和改善.该程序模拟结果与不稳定性线性和弱非线性解析结果,以及非线性激波管实验结果都很好符合.应用这一程序,进行了大量数值模拟研究,结合理论模型分析,获得了大量流体力学不稳定性发展和演化的重要结果和物理规律认识.获得了具有不同密度、速度、磁场分布的Rayleigh-Taylor(RT)和Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性的线性增长率,以及它们在不可压缩条件下的弱非线性发展的解析解,表明了两者在不同Froude数、密度过渡层厚度、速度剪切层下的竞争关系;通过数值模拟,发现弱预热条件下烧蚀RT不稳定性二次谐波非线性发展导致不稳定增长尖钉(Spike)断裂的重要过程;数值模拟进一步揭露了强预热条件下,烧蚀RT不稳定性非线性发展导致不稳定增长尖钉出现射流状结构,气泡发生加速;还发现强烈的电子热传导使初始单模扰动的KH不稳定性大大削弱,然而却可能使两模扰动非线性发展增大混合尺度.在神光II激光装置上开展了一系列烧蚀RT不稳定性实验.平面靶烧蚀加速飞行轨迹实验结果与LARED-S模拟结果的比较表明腔壁辐射源能流明显小于激光注入孔的辐射能流,且辐射源的非平衡Planckian谱对靶的飞行轨迹和扰动增长有重要影响.实验分别观测到初始小扰动幅度烧蚀RT明显的增长和初始大扰动幅度尖钉变窄和气泡变宽的清晰物理图像.通过提高空间分辨率,实验获得了二次和三次谐波的增长数据.模拟结果与实验结果相符合.神光II激光装置上开展的流体不稳定性实验考核了LARED-S程序的一维和二维计算.在上述理论和实验认识基础上,进行了ICF聚变点火靶物理研究.主要研究靶丸内外表面单球谐模扰动、辐射不对称性、内爆热斑界面不稳定性、黑腔辐射M带以及氘氚(DT)主燃料低阶模面密度不均匀性等物理过程对ICF内爆流体不稳定性的影响.对于ICF间接驱动初始烧蚀层外表面和DT冰内表面的单模粗糙度扰动和辐射驱动不对称性扰动,获得了不稳定性增长规律,提高了热斑界面扰动增长对点火影响和黑腔M带X射线能谱对内爆稳定性影响的物理认识.模拟研究表明DT主燃料面密度不均匀严重影响内爆动能转换为燃料内能的效率和内爆惯性约束时间.研究结果不仅对研究ICF内爆点火有重要参考价值,而且对发生在天体和自然界中流体不稳定性的物理本质理解会有帮助.     

理想量子气体高温条件下的相对论热容量

通过严格的理论推导,给出理想量子气体在高温条件下的相对论的状态方程、内能和热容量,并与高温条件下的非相对论结论对比,可看出相对论与非相对论两种理论的差异.     

Richtmyer-Meshkov不稳定性的格子Boltzmann数值模拟

为了探寻研究Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性的新方法,采用耦合双分布函数格子Boltzmann方法(LBM),对激波作用下两种不同密度流体交界面的演化过程进行了数值模拟研究,着重讨论了RM不稳定性的行程和演化特征,给出了交界面的扰动增长率的变化规律,同时还研究了激波强度对扰动振幅的影响.结果表明:由于受RM不稳定性的影响,两种不同密度流体的交界面上,重流体演化成尖顶结构,而轻流体演化成气泡结构,最终由于斜压效应重流体的尖顶转变成蘑菇头形状;交界面扰动增长率与Zhang-Sohn模型较吻合;激波强度越大,扰动振幅增长率越高.研究表明所提的方法可以用于RM不稳定性的研究,有望成为两相流研究的新途径.     

时钟佯谬与马赫原理

本文论证几种使用狭义相对论解决时钟佯谬问题的方法与文中所用的坐标变换方法等效。但是,这种方法不能避开加速参考系,企图在狭义相对论领域里消除佯谬是不可能的,必须应用广义相对论。面在应用广义相对论时要涉及加速度的相对性问题,这就要求我们继续深入研究马赫原理。