物理常数的几个问题

物理常数是物理学中用到的、反映物质客体物理属性的、不变的或相对不变的数。它分为普通物理常数和基本物理常数。普通物理常数是描写宏观物质的普通物理性质的物理常数。例如,铁的密度7.86克/厘米~3、水的折射率1.33、铜的电阻率1.55×10~6欧姆/厘米。由于宏观物质的大量存在和物理性质的多样性,普通     

从大数巧合到基本常数可变理论

当今宇宙学的主流理论是以一个关键的假设为基础的。在主流理论中引力常数G和光速C都永远保持为同一数值。观测表明这些基本常数确实没有什么明显的变化。然而，迄今的研究仅仅考察了过去10亿年内这些常数的数值，因此认为在整个宇宙时间内不变是值得怀疑的。大约在80年前，一位数学天才发现了大数巧合，所谓大数是指约等于10^40的由宇观和微观物理参量所组成的无量纲量。随着宇宙膨胀的发现，宇观和微观参量之间存在联系从一种信仰，变成了经验定律。大数巧合变成了大数定律。为了解释大数定律，又产生了人择原理与自中心原理之争。带有人择色彩的可变引力常数理论由此而诞生了。近几年来，一些物理学家提出了光速可变理论，用以解决宇宙学的视界问题、平坦性问题以及其他疑难问题。     

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     

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.     

x-Kdv方程的不变变换与守恒律

具有松弛效应非均匀介质中的Kdv方程为R(u)≡u_t+2βu+(α+βx)u_x-6uu_x+u_(xxx)=0,(1)其中α,β为常数,简称方程(1)为x-Kdv方程。我们可得方程(1)的包含四个任意参数的不变变换为     

用类星体光谱检验物理常数是否随时间变化

物理学中的一些基本常数(如光速C、普朗克常量h、万有引力常数G、精细结构常数α等)对于物理学理论的建立有着根本性的影响。这些常数之所以被看作“常数”，依靠的是经验，即实验和观测结果，而无法从理论上证明这些常数一定不能随时间或空间发生变化。     

关于H.G.Lehnhoff的一个问题

H.G.Lehnhoff研究了算子T_n的局部Nikolskii常数(简称L-N常数),对某些函数类求得了L-N常数,伹对另一些重要函数类未能求得而作为问题提出(Journal of     

切忌停止对常数G测量的追求

<正>特里·奎因:要确定牛顿万有引力定律中的耦合常数颇具挑战性,但这在超稳定的实验室中是可能做到的以七个物理常数为基础,重新定义国际单位体系(SI)的计划正在进行中———例如,千克是与普朗克常数的数值相关联的,而不是当下通用的依据白金铱圆柱的质量所作的定义。     

高次非线性薛定谔方程(Ⅰ)

非线性薜定谔方程被用来描述各种非线性波动现象.目前研究得最广泛的是下述“立方薜定谔方程”: ia_tE a_x~2E |E|~2E=0 (1)式中,E(x,t)是波场(例如电场)的包络.方程(1)被证明是可积的,具有无限多个运动常数。采用散射反演方法,从方程(1)可得到碰撞不变的孤立波解.     

溶液中络合物逐级稳定常数与配位数之间的S型关系和直线关系

溶液中络合物逐级稳定常数与配位数之间的定量关系问题已有不少人作了研究。但是Bjerrum的计算结果与实验结果相差较大。和马登勇是在计算酸解离常数公式的基础上讨论这个问题的,鉴于公式是十分粗略的,仅考虑了静电效应而与稳定常数直接联系起来(相当于△H=-RT ln K),故此法值得研究。目前最流行的是Panthaleon对一些体系研     

简单声源的功率发射

用声压测量方法求声源功率已有国际标准,现正考虑用声强测量方法的标准。这都是建立在基本概念上:声源(机器、等等)功率是一个不变的特征常数。声源强度为q=Qexp(jwt)的速度单极子在自由空间发射的功率为πρf~2Q~2/2c,式中ρ为空气密度、c为声速、f为声音频率。理论结果证明,如在混响室内测量,把结果对声源位置和接收点位置充分进行平均,可求     

美天文学家计算出新的宇宙膨胀速度

<正>美国科研团队采用新方法测量宇宙膨胀速度(即所谓哈勃常数)。此前两项研究发现,宇宙目前的膨胀速度比早期预测的膨胀速度快,而新数值则缩小了两者差距。芝加哥大学天文学家利用红巨星测量得出的哈勃常数为69.8km/(s·Mpc),即一个星系与地球的距离每     

关于酶催化反应动力学——Michaelis-Menten常数严格确定法

从酶促反应实验结果的规律性出发,通过线性模拟分析,提出了严格确定Michaelis-Metnen常数法,从而在数值上校正了定态近似来确定动力学方程所带来的偏差,消除了传统作图法确定M-M常数所造成的主观误差,方法简捷而具有普适性。由于酶催化反应条件适宜(常温常压下)和惊人的催化效率以及高度选择专一性,使得酶     

太阳常数与太阳黑子数关系的交叉小波分析

利用1976~2006年间的太阳常数观测资料和小波方法分析了太阳常数的演变规律及其与太阳黑子数的关系. 连续小波分析结果表明, 太阳常数具有多尺度的演变特征. 在低频部分, 太阳常数与太阳黑子数的变化大体一致, 具有显著和稳定的8~11.4年的振荡周期; 在高频部分, 无论是太阳常数, 还是太阳黑子数, 仅在太阳周的峰值时期才表现出2~6月的间歇性显著振荡周期. 交叉小波分析结果表明, 太阳黑子数与太阳常数在8~11.4年的频段上具有显著的共振周期, 且在此频段上太阳黑子数的变化略超前于太阳常数变化约2个月. 在此时间尺度上, 太阳黑子数的变化是导致太阳常数周期性变化的主要原因之一. 在2~6月的频段, 太阳黑子数与太阳常数仅在太阳周的峰值期才存在显著的共振周期, 但二者的位相关系不稳定. 在考虑太阳黑子数与太阳常数位相关系的条件下, 建立太阳常数的重建模型并进行了检验; 最后重建了1878~1975年逐月的太阳常数时间序列.     

独立不同分布的随机变量部分和的增量

对于i.i.d.随机变量部分和的增量的大小,可以利用不变原理借助于Wiener过程相应的增量得到。而对独立但不必同分布的随机变量,由于难以利用有效的不变原理,所以需要寻求新的途径。Hanson和Russo(1983)讨论了这个问题,获得了     

类星体和射电星系的光度函数——纯光度演化

一、哈勃关系 目前关于类星体光度函数演化的证据已知为V/V_(max)实验。从而提出了两种可能的演化模型——纯密度演化和纯光度演化。关键在于绝对星等与极限红移Z_(lim)的关系如何而定。 M=f(Z_(lim))+C, (1)对于任何类星体由于极限视星等为常数,所以C是常数。对于每一颗类星体,如果其绝对光度     

自然常数浅析

本文在简要汇总常用的12个自然常数推荐值与测量方法的基础上,论述各自然常数的意义、相关性与应用.遵循统一、简化及完备的原则,本文提出自然常数体系的一个模式.作为建立更完善体系的探索.在自然常数涉及的数学、物理学、生物学、宇宙学等各领域,本文以质疑的方式展开对自然常数发展观的讨论.为更系统、深入、有效地进行自然常数的研究,作者认为建立一门新的边缘学科——自然常数学的时机已经成熟.作者预测在新老世纪交替之际会出现一场"自然常数研究热".     

宇宙学常数Λ≠0时复合时期的电离率和最后散射面

非零宇宙学常数在Ｈｕｂｂｌｅ常数取值较大时对大爆炸宇宙学模型具有现实意义,计算了宇宙学常数不为零时复合时期电离率的演化和最后散射面的位置,所得结果可应用于计算宇宙微波背景辐射的涨落。     

有自吸现象时谱线强度与物质浓度的关系

定量光谱分析的基本关系是谱线强度(I)与分析元素含量(c)之间有一个经验关系式I=ac~b (1)或 log I=blog c+loga,(2)这里b是与自吸有关的一个常数。a是与所谓“电极过程”有关的常数。在光的光源,实际上是一个有一定厚度的、温度不均匀的发光体。所以,谱线或多或少地都有自吸现象。常数b是随分析元素含量的增加而降低的。它说明log I与log c之间的关系是较为复杂的。在没有自吸时,一般认为b=1。那么(2)式为     

时间为何不同于其他维度?

似乎所有人都知道时间的特殊性,但物理学——迄今最精密、最成功的科学怎么处理它?梳理2000多年来物理学的基本运动理论的发展,一个初步的脉络呈现在我们面前.亚里士多德认为时间维度与空间维度是互不影响的,空间维度可能更为重要——天上和地面的运动规律是不一样的.牛顿引入绝对时间与绝对空间的概念,在经典力学中时间维度是与空间维度地位平等的.牛顿提出三大运动定律以后,物理学的基本运动理论一分为三:爱因斯坦的(狭义)相对论力学、量子力学和演化力学.三个力学理论分别引入一个普适物理常数:真空中光速c、普朗克常数h和玻尔兹曼常数k,各自界定了对物理世界认识的一个极限:光速不变性、不确定性和不可逆性.对时间的认识也一分为三:量子力学基本沿用经典力学的时间概念;基于相对论,力学时间与空间统一了,可以在一定程度相互转换,但基本的时序是相对性不变的,时间与空间有所不同;基于热力学第二定律和耗散-涨落定理所代表的不可逆性,演化力学给予了时间一个特别地位.这些显然还不是最后答案.三种普适力学若是统一,以后时间的作用怎样?