重力加速度是常数吗?

在科学和工程计算中,常常要使用重力加速度值g,并且认为这是一个常数.可是,正如我们所看到的那样,g值有时取为980厘米/秒~2,有时取为981厘米/秒~2,有时还采用980.665厘米/秒~2.那么,重力加速度到底是不是常数?如果不是,它又是如何变化的呢?     

普朗克常数测定的进展

大自然千变万化,但又有不变,这种不变的表现之一就是各种物理常数。普朗克常数是本世纪初随着量子物理学的诞生而引入的。近一个世纪来,物理学家为精确测定这个常数而几乎耗尽了脑汁。     

转动磁中子星的表面能级及其观测效应

在中子星表面有一层致密的金属壳层,它是一种由铁核构成的体心点阵晶态物质,密度约为10~4克/厘米~3,即约相当于普通金属的10~3倍.对于转动的有磁场的中子星,由于常常存在较差转动,金属壳层与磁场之间可能有相对运动.这样,转动的磁场就会在金属表面内感生电场.其场强E值可达10~8～10~9静电单位. 表面物理的研究已经表明,表面的强电场会造成电子的表面态,或表面能级.因为,指向表面内部的电场与表面势一起构成一个势     

与爱因斯坦宇宙学常数相关的狭义相对论:评介德西特不变和反德西特不变狭义相对论

通常的狭义相对论是在庞加莱变换下不变的,它的基本度规为闵科夫斯基时空度规,该度规满足没有宇宙学常数L的真空爱因斯坦方程.本文指出:L10时的狭义相对论是德西特/反德西特不变狭义相对论.求解L10的真空爱因斯坦方程,得到这种拓展的狭义相对论的基本度规是陆启铿-邹振隆-郭汉英1974年提出的Beltrami度规;用欧拉-拉格朗日方程证明Beltrami时空的自由粒子运动是惯性运动.本文求出了德西特/反德西特不变狭义相对论的全部凯林(Killing)矢量,证明了Beltrami时空是最大对称性空间,导出来全部守恒量.构造了理论的正则形式,发现了正、负正则能量的色散关系的不对称性;实现了正则量子化,导出了相对论性波方程,从而建立了德西特/反德西特不变的相对论量子力学.简要介绍了通过天文观测原子(或离子)能级劈裂来探测精细结构常数a改变的实验.实验结果在4~5σ置信度内否定了庞加莱不变狭义相对论的预言,发现在z≈{1~3}处ɑ_z≠ɑ_0.由于原子或离子能级的精细结构是相对论量子力学的结果,所以观测实验支持在红移z≥1的狭义相对论量子力学中的L修正不可忽略.这是对德西特/反德西特不变狭义相对论的实验支持,是超出现有物理学标准模型的新物理.     

在高聚物凝胶中生长TTF-TCNQ电荷转移复合物单晶

TTF-TCNQ电荷转移复合物是一种准一维有机金属导体,其室温电导达10~2—10~3欧姆~(-1)·厘米~(-1),在58—300K之间具有金属电导的温度依赖性。目前已有越来越多的这类有机金属导体被发现,他们的独特的物理性质正引起人们广泛的注意。     

关于纳米地质和纳米天文

纳米物质或毫微物质(1纳米=10~(-9)米),是自然界物质结构的一个层次,它们处在微观粒子和宏观物体交界的过渡区域,具有许多既不同于微观粒子、又不同于宏观物体的特性。纳米科学技术的发展,启发我们思考纳米地质和纳米天文问题。     

铁磁性

铁磁性是物质在凝聚相(晶态)的各种各样的极有趣味的物理性质之一。决定物质在铁磁状态下的特征的基础是其中的自发的平行排列着的原子磁矩,这种自发的平行排列是与外磁场无关的。单位体积中原子磁矩的向量总和——自发磁化强度 I_s—是物质在铁磁状态下的一个宏观特征量。在铁磁体中,不加外磁场而有 I_s(?)0的存在是晶体中     

神奇的金刚石压砧腔

在AT＆T(美国电话电报公司)的实验厂房里,有一台大型水压机。它可以产生每平方厘米100吨的压力,相当于大洋最深处水压的100倍。处在这种高压下的固体物质,其原子晶格会产生形变,原子核轨道上的电子,也会产生异常的能态。物质的这种微变化会显著改变它的物理性质:密度、颜色、延展性、导电率和磁场敏感性。     

物质特殊形态猎奇

物质世界千姿百态,铺展出物理美的无数琦绮画面，提供物理理论臻美的无限丰厚源泉。物质形态多样各异。气态、液态、固态是人们日常接触到的物质三态，司空见惯，似不足为奇；其实，这三态显现、内蕴着种种奇妙的物理性状。至于等离子体、玻色-爱因斯坦凝聚卷，一般称作物质第四、第五态，往往是物质在极高温、极低温下的特殊形态当然，人们对物质之种种不同的普通形态和特殊形态的探索和猎奇，尚有无尽天地可予施展。但本仅着重讨论物质第四、第五态，由以描绘一下物质世界的奇异之美。     

宇宙学平坦问题的非暴胀解

按照标准宇宙学,宇宙空间曲率有正、负和零三种。如果宇宙物质的平均密度大于临界密度3H_0~2/8πG(H_0为描述现在宇宙膨胀率的哈勃常数,G为引力常数),则曲率为正;小于时,曲率为负;两者相等时曲率为零。天文学家认为宇宙空间曲率接近于零,即宇宙是平坦的。美国宇航局1989年11月发射上天的“宇宙背景探测器”卫星搜集的数据进一步肯定了这一平坦     

关于纳米技术的思考:从原子团簇基础研究到纳米技术应用探索

纳米技术的本质是在原子分子层次上,研究尺度在10~(-9)~10~(-7)米范围内物质的结构及物理、化学和生物性质所呈现的重要变化。其目的是对纳米尺度的物质进行操控,在探索其性质基础上构建自然界还没有的新材料和新器件。     

氦的奇异结晶过程

氦,具有许多特殊的物理性质.它是物理学工作者们热心研究的对象.氦有两种同位素:~4He和~3He,在通常的氦气中,绝大部分是~4He,只有极少的~3He.在~4He、~3He液体中,都发现了超流现象,这是一种宏双量子效应,它们的粘滞性、热传导,比热等都与一般物质不同。从结晶学角度来看,氦的结晶过程也是非常奇特的.熔体冷凝而发生结晶,晶体加热升温而熔化,这     

高压下同步频射EDXD实验系统的建立

在极高压下原子间距被压缩,原子间相互作用发生变化,以至引起电子能级变化.这会导致物质的物理性质和化学性质发生改变.高压研究能深化对物质的认识,并能发现新效应和新物质.尤其是当今材料科学跨进以物理思想设计新材料的时代,高压研究更具有独到之处.高压X射线衍射实验是研究状态方程和相变最直接有效的方法之一.自从50年代末期,Jamieson首先采用金刚石压砧装置(DAC)在高压下进行X射线衍射研究以来,这方面     

地球的构造发展及中国区域大地构造划分

地球的构造包括地球的内部圈层构造与地壳的构造,是地球长期发展而成的必然结果.地球内部的圈层构造,当前只能依靠地球物理方法测得的信息加以合理的解释.例如,利用地震波在地球内传播上的变化,了解到地球内部有几个不连续面,其中最大的两个:莫霍面与古藤堡面,把地球内部分为地壳,地幔与地核. 但是,根据地震波速的变化,判断地球内部的物质成分的结论,是值得商榷的,因为地球内部高温高压下物质的物理性质,与地表情况下物质的物理性质,显然有很大的不同.从当代微观到客观自然科学的研究,地球内部的变化,可能不是物质的变化,而是物态的变化.     

温密物质特性研究进展与评述

温密物质属于高能量密度物理的一部分,包含着广泛而丰富的物理现象.它是惯性约束聚变(ICF)、重离子聚变、Z箍缩动作等过程中物质存在和发展的重要阶段,其热力学、光学和辐射等性质,决定着该阶段物质的宏观流体运动,以及物质与辐射场相互作用中的能量输运和转换.因此,温密物质性质的不断深入研究、相关参数如状态方程和辐射输运性质的不断精密化,在ICF、Z箍缩等高技术、以及地球、行星内部结构等研究中具有重要的科学意义和应用背景.本文重点介绍和评述了在实验室条件下温密物质产生、诊断及数值模拟技术的研究进展,以及冲击波物理与爆轰波物理重点实验利用二级轻气炮驱动飞片撞击靶板产生强冲击波、压缩气体产生温密物质状态诊断与数值模拟技术的新进展,最后对未来温密物质发展方向进行了展望、总结和建议.     

太阳能利用中储热研究的新进展

太阳能,作为一种巨大而无污染的再生能源,正愈来愈受到世界各国的重视。众所周知,日本为解决能源问题而制订的“阳光计划”中,太阳能利用的研究是中心内容之一;1979年6月20日,美国总统卡特宣布,到公元2000年,以太阳能为主的再生能源要占美国能源组成的20%。在大气层外,投射在与阳光垂直的表面上的太阳能强度为1.940卡/厘米~2·分(即1355瓦/米~2),这个值称为“太阳常数”。由于大气层的吸收和散射,到达地面的太阳能强度要比这个值小得多。通常,晴天     

从颗粒到粉末到纳米材料

众所周知，人们把肉眼可以看到的物质体系叫做宏观体系，把空间线度小于10^-9——10^-8m的原子、分子体系叫做微观体系。物质颗粒正介于宏观与微观之间，它是描述物料细分状态的个别物理单元，是由原子、分子构成的聚合体。它的大小不一，大如沙石、米粒、纸浆小如尘埃、烟灰、粘土，还有的甚至只能用高倍电子显微镜才能观察到。当然，     

硅酸盐熔体的物理化学性质研究进展及其应用

硅酸盐熔体具有高度的物理和化学活性, 是地球乃至其他类地行星内部物质和能量迁移的重要载体. 它们在地球内部层圈形成和演化的岩石学和动力学过程中发挥了关键作用. 充分了解高温高压条件下各种成分硅酸盐熔体的物理化学性质, 是正确认识与壳幔部分熔融相关的各种地质现象(如深部岩浆作用和火山喷发)的先决条件. 硅酸盐熔体自身的物理化学性质分为热力学性质(包括热力学状态函数和均相反应平衡常数)与动力学性质(包括迁移性质和均相反应速率常数). 针对硅酸盐熔体性质的研究, 近年来在高温高压实验和分析技术、计算方法(特别是第一原理分子动力学模拟)、理论模型以及熔体宏观性质与微观结构之间联系等方面都取得了很大进展. 通过与地球物理和地球化学观测的结合, 熔体性质领域的研究进展显著改进了我们对地球内部状态和地质过程的理解. 本文综述了硅酸盐熔体物理化学性质研究的成果和现状, 阐释了一些具有重要意义的应用实例, 并展望了该领域未来的研究趋势.     

地球极区的磁流体力学慢激波

离子在极区电离层被加热和加速以后,逃离地球引力场而形成极风。低能离子通过极风而传送到磁层中,成为磁层粒子的一个重要来源,越来越受到人们的重视。极风的主要成分是H~+、He~+和少量低能的O~+,其中氢离子流量为10~7—5×10~8/厘米~2·秒,氦离子的流量为10~5—10~7/厘米~2·秒。探险号31在极区距地球500—3000公里处测得平行于地磁场的H~+外流速     

基本常数的最新数值

基本常数是指自然界中的一些普适常数,它不随地点、材料不同而异。这些常数与物理科学以及其他许多科学和应用方面有着密切的关系,涉及到十分广阔的范围。在这些常数中,有一些是在二十世纪科学突飞猛进之前就已为人们所熟悉的,例如:真空中光速、引力常数、理想气体常数、法拉第常数和阿伏伽德罗常数。也有一些是在原子物理、量子力学和核物理等实验和理论的发展中确立起来的,例如:普朗克常数、里德伯常数和辐射常数、玻尔半径,基本电荷