能量的等值转换关系而非守恒性质

本理论采用了与热力学不同的方法对热功转换中具有的升温,内能,膨胀做功等现象进行透彻的研究和分析,发现这种被普遍认同为是能量转换的行为,实质上是一种基本力之间的作用关系,能量和做功行为的产生只是这种作用关系的从属现象,并以这种作用关系的证实为基础,又进一步证实了"在基本力的作用下能量具有等值的转换关系,总能量值是增值性而非守恒性质"。并在理论上对热现象的概念做了从能属范畴转为力属范畴的调整,最终确定了具有完全斥力性质的"热"是一种基本力,通过热归位于基本力行例,展现在我们面前的是一种以物质体现出基本力的性质,在由基本力与能量间的增值转换至能量与物质间的转换关系使物质、基本力、能量间形成一种简明而完美的增值转换关系以及证实了我们所处的宇宙是一种物质增长的壮大过程。     

能量转换量子系统的热力学特性及其研究进展

量子物理是理解微观粒子运动规律的现代物理学理论.它与信息、生命以及化学等学科相互联系日益紧密,引发了许多新技术革命,深刻影响着人类的生活,已成为社会经济发展的原动力之一.当前,量子物理和能源科学结合,正在产生新的学科生长点.本文主要概述多种类型能量转换量子系统的发展;结合国内外的研究现状,系统地阐明如何应用热力学理论研究量子体系的能量操控以及微观器件的优化设计;总结量子热力学循环、能量选择量子电子器件、量子点热管理器件等在理论和实验方面研究的代表性成果和进展;展望量子物理与能源科学交叉领域发展的新方向.     

"量子曲波"与"暗物质和暗能量"

时空是充满"量子曲波"的真实流形."量子曲波"是因为能量较弱无法以辐射形式存在的量子电磁波(包括电磁频谱上所有的波)."量子曲波"服从"ABC法则".A指"量子曲波"能组织成"暗物质"产生"万有引力".B指"量子曲渡"能组织成"暗能量"产生"万有斥力".有A有B,必定有C.C指把A和B组织成宇宙引斥网的"时空通道波".A和B与常物质的相互作用服从<引斥论所描述的"引斥原理"."时空艺术"指服从"引斥原理"和"时空成像原理"的艺术品."时空艺术"通过合适的仪器把C转化为展现"量子曲波"时空分布规律、类似于彩虹的彩色光图."引斥原理"和"时空艺术"可能会给和平利用时空能的新时代带来迷人的希望.     

新型能量转换微器件的热力学特性及研究进展

热光伏电池、热离子器件和热辐射电池等新型热电转换微器件,为新能源的开发应用和余、废热回收利用提供了有效途径.这些固态能量转换器件工作在两个温度不同的热源之间,以物理方式将热能部分转换为电能,具有高功率密度和高转换效率的特点.在微纳尺度下,器件中的电子输运和热流输运呈现出与宏观尺度不同的独特效应,如空间电荷积累、量子隧穿和近场热辐射效应等.在不同材料和尺度下,根据不同物理效应,深入探讨微器件的热力学特性与优化理论是近年来物理学的重要研究课题之一.本文将以这3类器件为基础,总结新型微纳结构能量转换器件的热力学性能与研究进展,展望物理与能源科学交叉领域中能量转换器件发展的新方向和新趋势.     

高温高密核物质形态研究专题·编者按

<正>相对论重离子碰撞物理是研究核物质在高温高密度极限时的物质科学,它与粒子物理、核天体物理和宇观物理等紧密相关,是重大科学目标与高技术相结合的制高点.在高能重离子对撞实验中,形成了一个类似宇宙大爆炸初期的极端高温、高密的物质环境,是研究物质起源、寻找奇特粒子态和反物质的理想场所.这方面的研究是当今物质科学的重要科学前沿.目前普遍认为,宇宙诞生于一次源于极小体积但是具有致密能量的大爆炸.在     

S=klogW——墓碑上的公式

热力学乃是热现象的宏观理论，探讨温度、能量、熵等宏观物理量之间的基本规律。热力学理论以实验事实为依据，所涉及的都是宏观的物理量，因而具有广泛的普适性和高度的可靠性，这是热力学理论的优点所在；但由于它不过问物质的微观结构和微观粒子的运动状态，显然足不完全的。     

震荡宇宙的热力学性质

震荡宇宙暗能量的状态方程是ω(a)=-cos(bln a).我们证明,该模型没有粒子视界和事件视界,解决了一致性问题的困扰.无论物质项怎样演化,暗能量总能追踪上与之一致,且不需要精细调整,并且暗能量刚好可以反映整个宇宙的热力学状态.我们也发现表观视界是个非常好的全息屏,可以作为保持热力学性质的边界.作为一个热力学整体,当前相变下,震荡宇宙的演化情况非常好.在表观视界以内,宇宙处于热力学平衡状态,也就是说热力学第一定律和第二定律都满足,并且物质项不影响此平衡状态.     

暗能量

最近的宇宙学观测表明,人类熟悉的原子物质(重子物质)只占宇宙总能量的4%左右,而剩下的能量成分都是看不见的暗物质和暗能量,其中暗物质占23%,暗能量占73%.当前,暗物质和暗能量的起源和物理本质都不清楚,揭开它们的神秘本质是现代基础科学所面临的最大挑战之一.暗物质虽然神秘,但是它所产生的引力是和原子物质一样的正常引力.而暗能量就不同了,它更加神秘莫测,它产生的引力实际上是一种排斥力.正是由于暗能量的排斥力的驱动,我们的宇宙现在正在加速膨胀.暗能量在当前的物理学理论框架下面临着严重的问题.实际上,它的物理本性和量子引力理论有着深刻的联系.因此,暗能量的理论研究将为自下而上地建立一个完整的量子引力理论提供重要的线索.在简要论述了与暗能量相关的各种问题来龙去脉的基础上,描述了这个领域的概况.     

时空论

认为物质分到最终是绝对静止、平直无边界的零时空;零时空的自发波动形成零时空量子——零子;零子的自发旋转形成各种时空量子——太极子;太极子再在引力和斥力的共同作用下组成宇宙万物太极系统;由此创建了宇宙分层似形的太极模型;并导出了能质转换原理、时空转换原理、自发吸收原理;为提取时空能量发电、为研究超光速超时空通讯和航行打下了基础。     

时空能量论

本文从东方整体论的视角,提出了一个全新的宇宙时空观。将狭义相对论推广至复数,提出光速只是虚实物质运动速度的分界线,并以旋转坐标系中的标量旋转速度来定义狭义相对论中的速度v,将时空分为零时空、虚时空、实时空和复时空,将物质分为零质体、虚质体、实质体、复质体。提出物质的本质是时空量子,并以此为基础将光量子公式推广到了整个旋转有序系统。以上述方式对宇宙、时空、能量、质量进行重新思考,可以自然推出时空转换原理、能质转换原理和自发吸收原理,从而在尊重西方现有科学成就的基础上,利用开放非线性系统从宇宙空间提取能量。     

热力学中辩证唯物主义与唯心论的斗争

本文论述了历史上的和现代的热力学中唯物战战胜唯心论的一些主要论争.论述了唯心的热素说在历史上对科学技术的发展上的阻碍作用.论述了热力学第一定律,即,能量守恒及其互变定律,是唯物论和辩证唯物主义的重要基本观点,论证了现今自然科学界所流行的认为质量只是物质的惯性的度量这一观点的发展由来及其所存在的问题,批评了现今自然科学界所流行的避免肯定物质的量,甚至义为物质的量这一概念在科学上没有意义这样的非唯物论的观点,本文按照列宁的观点批判了唯能论的唯心论本质.按照恩格斯的论点和近年来自然科学上以及天文学上的发现和成就批判了克劳修斯的字宙热死论,也批判了波尔茨曼企图单只用统计热力学观点来解释宇宙演变的形而上学观点.现今很多物理和热力学的教科书上接受了波尔茨曼的观点,认为物质和能量的集中和恒星的产生是由于宇宙间某些地方违反热力学第二定律的结果,本文认为这样的观点是不正确的。本文认为,对于众多粒子的统观物体的热现象,包括星云和恒星的热现象在内,热力学第二定律是宇宙间一般的,普遍的法则.本文认为物质和能量的集中以及恒星的产生是宇宙羊物质的各种变化综合所造成的必然结果,而不是由于违反热力学第二定律的极其偶然的结果.     

物质结构的演化与物理理论的“时代性”、“阶段性”和“层次性”

宇宙演化与物质结构演化具有同一性,宇宙演化史也是物质结构演化史.为物理结构所决定的物理理论,也相应地具有物质结构演化过程的"时代性"、"阶段性"和"层次性";现代物理实验,在"极端条件下"的实验过程中,发生物质结构相变,而出现现有理论失效的情况,如超导,可定义为实验使物质结构发生了"时代性"相变;对于该实验所产生的现象及理论,应作物理理论的"时代性"分析;"阶段性"和"层次性"是"时代性"结构的次级层次,构成了"时代性"结构的完备性;本文在物理理论的"时代性"构建方面,作了物理要素、实验项目、实验方式的相关设置,及其跨"时代性"组合和交集的探讨;论证了宇宙演化史与物质结构演化史及物理理论演化史的相关性;拓展了物理理论研究的思路.     

能量守恒的悖论与辨析

对宇宙间最小的超微观物质粒子——单奇子的特性进行了分析,指出单奇子的虚、实两态性是造成物质粒子波粒二象性和量子纠缠现象的根本原因,单奇子的正、反、虚、实过度互变是时空对称性破缺的根源,单奇子实态向虚态的不同程度的转换则奠定了超光速运动的能量基础并揭示了信息态能量(即真空能)的物理实质。在对信息态能量开放的物质体系内,由于信息态能量的渗入,经典的能量守恒定律不再成立。任何提取真空能的物理过程最终都可归结为对单奇子的信息态能量的提取和利用,都是以产生信息态能量为前提的。只要采取措施,使单奇子的实态时间缩短、虚态时间延长,就可获得信息态效应能量——真空能。     

中微子实验:追寻粒子世界的"隐世高手"

中微子是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子,从宇宙诞生的大爆炸起就充斥在整个宇宙空间. 中微子非常重要,它拯救了能量守恒定律,也向现代粒子物理的"标准模型"提出了挑战.中微子不仅数量很多,而且它有无质量对粒子物理和宇宙学有巨大的影响.     

光子为什么不占空间?

<正>A:光子是电磁波的"量子",它既是真实的"物质"粒子,也是传递电磁相互作用的"力"粒子。根据电磁规范对称性这一基本原理,光子是一种没有静止质量、没有形状和体积的"点"粒子,而实验恰恰证实它的确如此与众不同。因此狭义相对论告诉我们,自由光子无法静止,不得不永远以光速在宇     

多种能量转换系统的性能优化与参数设计的研究

节能、提高能效、开发新能源(包括可再生清洁能源)是今后能源发展的重点,而能量转换系统的性能优化与参数设计是高效利用能源的一个关键科学问题.结合国内外的研究现状和本研究组近年来的研究工作,介绍在磁制冷、半导体热电器件、太阳能热利用、化学机与化学泵、燃料电池及其耦合系统、电解水制氢系统、布朗马达及量子热力学循环等能量转换系统的性能优化与参数设计方面所取得的一些重要成果.     

轮椅上的宇宙——霍金的学术贡献及影响

 梳理了霍金的科学贡献及其对相关领域的影响。以时间为序回顾了霍金在经典引力、黑洞热力学及量子宇宙学等领域的巨大科学贡献，并介绍了这些学术工作对引力的全息性质、引力波物理等方面的启发和影响。当然这些包括霍金最为重要的工作，即1974年关于黑洞辐射和黑洞热力学的研究。这一工作影响深远，为人类理解宇宙尤其是引力的本质打开了一扇明亮的窗口。     

“低层次”生命学科并不总是带头的

这里所谓的“低层次”是指研究低层次生命物质而言,不是说学科认识浅近的低水平或不发达等。“物质层次”是近代自然科学发展中提出来的一个重要概念。首先是物理、化学及天文学的进展,使人们对物质的认识超出了常识水平。根据对宏观的宇宙、星系………及微观的分子、粒子的认识以及其各具有的特殊或相关性质,建立了宏观高层次及微观低层次的物质层次概念。医学生物学的研究也由肉眼宏观较高层次的生物圈、种群、个体、器官系统向细胞、细胞器、分子、离子等微观较低层次发展,出现了在这一纵深层次上的低层次生命学科——分子生物学、量子生物学。分子生物学在许多领域中的     

宇宙能量流动论

新的科学试验得出了与旧的能量、物质、空间相悖的成果,例如物质质量能产生引力吗?宇宙间强大的斥力来自何方?空间为什么不对称?等等.本篇认为用"能的流动"来解释宇宙的生成、运动与发展,非常确切.恒星的热和光产生空间,空间扩大产生引力;恒星的热与光产生"物胚",物胚继续吸能,产生电磁力与核力,从而成物.物、力、空间组成宇宙.人类眼前的世界是能量不断从高温流向低温,产生运动,能与物相应变化,产生时间.     

“超凡物质”诞生记

 量子物质具有许多奇特的“超凡”性质,会将基础物理推进到一个新的高度。科学家正不遗余力地做着相关实验,探索着这些隐藏在科学深处的奥秘。