首张黑洞照片诞生——谈黑洞的前生今世

1905年和1916年爱因斯坦分别提出了狭义相对论和广义相对论,这不仅改变了人类对宇宙的认识而且还深深地影响了我们的日常生活,其中广义相对论一个著名的预言就是黑洞。目前,天文学家发现几乎每个星系中心都存在一个百万到百亿个太阳质量的巨型黑洞,而且每个星系中可能还存在上亿个恒星级黑洞。中等质量黑洞是否存在目前还不确定。黑洞存在的间接证据已经有很多,但人类更渴望直接看到黑洞的面目。黑洞虽然本身并不发光,但可以将吸积物质的引力能通过吸积盘变成辐射,从而被我们看到。北京时间2019年4月10日21时,事件视界望远镜项目在比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿全球六大城市同步举行新闻发布会,公布人类获得的首张黑洞照片。这张照片摄自梅西耶87(M87)星系中心的黑洞,重约60亿太阳质量,距离地球5 600万光年,由全世界横跨几大洲近10台毫米波望远镜(或阵列)进行联网观测,项目团队包括来自中国科学院上海天文台等单位的10余名中国成员。可以说"人类首张黑洞照片"是继2016年发现引力波之后人们寻找到的爱因斯坦广义相对论最后一块缺失的拼图。本文还对未来中国在黑洞研究方面的重大项目做了简单介绍和展望。     

基于网络热度的武汉市餐饮业类型与空间异质性

"网红经济"是一类城市商业新业态,而"网红"餐饮业类型与空间布局的探究相对较少.因此该文以大众点评网提供的武汉市餐饮业热点为研究对象,搜集统计地理区位、评价等级和经营模式等指标数据,利用聚类分析法将"网红"餐饮业分为6大类型并进行特征分析,利用核密度分析、最邻近距离法研究其空间分布特征.发现大部分"网红"餐饮业网点位于客流量较高,交通通达度较好的城市中心商圈附近,同时普遍有着良好口碑,而消费者有着较高的消费热情但也没有迷信品牌.从而给"网红经济"的发展和城市商业格局优化提供参考建议.     

飞机除冰车蒸汽射流喷头喷射面结构优化设计

采用蒸汽射流技术对飞机机身进行除冰,对蒸汽喷头的结构进行优化设计,喷嘴采用均匀分布的方式进行研究。首先对水平喷射面的喷头进行仿真分析,运用FLUENT软件对奇偶数量的喷嘴进行仿真研究,对温度场进行分析,奇数型优于偶数型,但是除冰效果提升并不明显;其次对弧形喷射面的喷头进行分析,三弧形优于四弧形,四弧形优于平面型,三弧形喷嘴偶数分布的射流干扰低于奇数分布;最后对喷头的除冰效果进行实验验证。得出结论:三弧形偶数喷嘴排布的喷头射流仿真模型的蒸汽射流干扰小,计算区域内的平均温度较高,冰层剩余量最小能提高整车除冰的工作效率。     

基于AIS数据的船桥碰撞概率评估方法研究

针对船桥碰撞风险评估中桥梁船撞概率计算问题,基于自动识别系统(AIS)数据获得桥梁船撞影响参数,以解决现有方法中没有考虑特定桥梁航区实际通航船信息的问题.基于AIS数据分析了航行船舶动态,获得了船舶位置、航速和偏航角等参数,分析了船舶交通流,并以实际的船舶交通流对AASHTO规范模型中的几何概率进行修正;基于内河流域水流变化规律对AASHTO规范模型中的偏航概率进行修正,对比分析了修正前后的结果差异.结果表明:AASHTO规范模型没有考虑通航船舶的实际航道和速度变化情况,会导致所计算的桥梁船撞概率结果误差较大;对于船舶航行情况复杂的桥区,有必要采用基于AIS数据获得的实际通航船舶信息来估计船舶在桥区的分布情况,以提高计算结果的准确性;对于水流流速变化达到3 m/s,流向角变化达到3°的流域,应考虑水流变化对碰撞概率的影响.     

离散位错动力学算法及其在材料塑性行为模拟中的应用

晶体材料的塑性变形由位错的运动演化而引起.离散位错动力学(discrete dislocation dynamics, DDD)通过直接模拟大量位错的演化而研究材料的塑性变形,因此能够揭示材料微结构-位错微结构-塑性力学行为之间内在的物理关联,并能够自然而然地捕捉塑性变形微米/亚微米特征尺度下本征的尺度效应.它所能模拟的尺度介于微观分子动力学模拟和宏观有限元模拟之间,在多尺度算法中起到承上启下的作用.本文首先系统地发展、完善和丰富了离散位错动力学-有限元(finite element method, FEM)叠加算法、DDD-FEM直接耦合算法(discrete-continuous method, DCM)以及离散位错动力学-扩展有限元(extended finite element method, XFEM)耦合算法等框架体系.在此基础上,利用这些方法对单晶镍基高温合金的塑性变形机理、晶体材料的断裂和损伤变形行为以及塑性行为的微尺度和微结构效应3个方面开展了系统的研究.所得模拟结果指导了基于微结构和位错机制的单晶镍基高温合金晶体塑性本构模型的建立,丰富和加深了人们对材料强化、循环塑性、断裂、损伤、尺度效应和微结构效应的认识.此外,离散位错动力学可进一步应用于诸如高温、高压、高应变率、化学腐蚀环境、高辐照等极端条件下晶体材料塑性行为的研究,是材料力学行为多尺度模拟研究中的重要一环.     

在西准噶尔晚泥盆世陆相地层中发现首例缺棘短胸节甲鱼类

记述了新疆西准噶尔晚泥盆世早法门期月骨鱼科(属于盾皮鱼纲节甲鱼目短胸节甲鱼亚目缺棘短胸节甲鱼超科)一新属——布龙鱼(Bulongosteus gen. nov.).新属发现于朱鲁木特组上部辫状河相砾岩和含砾砂岩中,新属的主要特征是:中颈片呈前缘前凸、后缘前凹的三角形,两侧微内凹;副颈片后缘超过中颈片后缘,发育两条感觉管;眶前片加大以致形成眼眶的前背缘,表面具有较为密集的瘤点;缘片前缘加厚形成眼眶后缘, 3条感觉管呈明显"Y"字形;后腹侧片细长.布龙鱼是在新疆首次发现的节甲鱼类,也是缺棘短胸节甲鱼类在陆相沉积中的首次发现,丰富了我国缺棘短胸节甲鱼类的化石记录,扩展了缺棘短胸节甲鱼类的地理分布和生态范围,也表明缺棘短胸节甲鱼类同晚泥盆世众多鱼类一样也是一类广盐性鱼类.     

长江经济带城市雾霾污染的周末效应及假期效应研究

以长江经济带124个城市为研究对象，基于2015年-2018年长江经济带城市PM2.5浓度数据，对长江经济带城市雾霾污染“周末效应”进行了研究.结果表明：长江经济带城市雾霾污染除了2016年表现为负周末效应外，2015年、2017年、2018年均呈现较为明显的周末均值高于工作日均值的正周末效应.同时，区域内部“周末效应”差异性较大.长江上游地区雾霾浓度较低，表现为负周末效应.长江中下游地区雾霾浓度高，表现为正周末效应，且雾霾污染的季节性明显，春、冬两季浓度高，具有明显的正周末效应；同时，长江经济带具有高于全年平均浓度的“春节假日效应”与低于全年平均浓度的“国庆假日效应”.分析结果还表明，距离长江经济带主要发达城市越近，雾霾浓度越高.针对长江经济带雾霾污染周末效应，基于生态文明治理视角，提出加快区域协同治理、打造长效治理机制以及在统筹治理下重点防治、因地制宜与因时制宜的治理建议.     

文科生高等数学自主学习能力的培养

从学生心理、课堂教学、课后学习和考核方式等4个方面,阐述了文科生高等数学自主学习能力的培养问题.提出了引导学生重新认识数学,增强学习数学的自信心,合理选取教学内容,多种教学方法融合,注重章节总结,课后自主学习,改革考核方式等教学改革措施.这些措施以有利于调动学生的主动性和积极性为出发点,达到培养学生自主学习能力的目的.