用具有负介电常数的模拟光子晶体同轴系统获得负群速

研究由不同阻抗的同轴电缆周期相连组成的同轴光子晶体（coaxial photon crystal，CPC）系统中的反常色散曲线和群速。研究了阻抗的大小，每段同轴线的长度，系统中同轴电缆的节数，和同轴电缆自身的折射率对反常色散曲线和群速的影响；并且得到vg=3．25c的最大群速。最后假定使用具有负介电常数填充物的同轴电缆组成CPC，证明可获得vg=（-5．04c）～（-5．23c）。     

四维电磁位与电磁场的量子化

论述了通过四维矢量电磁位函数统一描写的电磁场 ;讨论了Aharonov -Bohm效应呈现的量子力学非局域性 ;从Coulomb规范出发进行电磁场的量子化并导出零点能     

电磁波负性运动与媒质负电磁参数研究

用经典力学分析有质有形物体的运动时,速度是矢量,负速度表示反向运动.但对无质无形的波的运动而言,速度可为标量,不能说负速度仅代表流向反了过来.该怎样理解这种现象的含意?对负波速(NWV)而言,例如当脉冲通过特定媒质时具有负群速(NGV),数值为c/ng(ng＜0),它不仅比脉冲通过真空时的速度(光速c)快,而且快到进入媒质前就离开了媒质.由此本文提出了“电磁波负性运动”的概念,并将其与简单的“反向运动”相区别.我们必须接受D'Alembert方程的超前解,理解负速度概念.可以说,自然以她的真实和丰富给我们上了一课,今后她还将继续教导我们.事物的二元性是世界的本质.在现代物理学中,电磁参数成为负值或电磁波作负性运动均常有发生.物理参数为正或为负的本身是自然界对称性机制之一,对其作研究是探索客观规律的一个新途径.     

预测未来的科学

“未来无法预测”的说法肯定是错误的。在科学基础上预测未来是常见的事,并不奇怪。典型例子如天气预报。而对地震的研究导致了地震学科的建立。客观世界遵循自然规律,但又是无规、随机、非线性和有突变的,因而预测未来既可能又很难成功。不能用因果性要求批评量子物理实验;可以用因果性对待经典物理实验,但不应死守“因先于果”的时序限制。因果律的精髓应是“在任何情况下果都不能影响因”。在Maxwell—d’Alembert方程求解过程中,完整的数学分析结果是有一个滞后解和一个超前解。过去的习惯作法是抛弃超前解而只留下滞后解,虽然从逻辑上的因果性出发而这样做并不合理,能被人们接受的理由只是“滞后解才与实验情况相符合”。现在已出现了众多的负波速实验,证明了超前渡存在,并且在实验中“果超前于因”。这些实验体现了“进入未来”的意蕴,或许可以看成是“时间机器”设想的某种体现。一般认为经过时空隧道可作时间旅行;也可利用量子力学现象,例如纠缠态和后选择。量子隐形传态传送的是量子态而非实体物质,从逻辑上讲量子后选择传态与时间旅行是一致的。因此旅行者实际上未动,而传送的是描写旅行者的全部信息。很明显,在量子理论中时间旅行是可能的。量子力学是未来学发展的动力。……然而未知事物大量存在,要承认未来充满了不确定性;对未来学的研究面临巨大困难,道路是漫长的。     

波粒二象性理论与波速问题探讨

速度是宏观的概念;在量子力学中速度表示什么,本来无法回答。在半经典理论中,为重新定义速度,可取v→=▽S/m[m是粒子质量,S满足ψ=Aexp(j S/h)]。这样虽建立了速度与波函数的联系,却不是波科学中必需而有用的波速概念。真空中光速c是一个普遍性基本物理常数,量子力学显然也需要这个参数,亦即新波动力学需要这个物理量。从人类实践过程和结果看,科学家若企图确定c的最精确值,必须依靠标量方程c=fλ这样的标量描述才能实现。现代物理学认为波速度(相速vp、群速vg)是标量而非矢量。波动具有独特的科学性质,其规律与经典力学不同,它需要量子力学支持,又不等同于严格的量子力学。目前尚无单独一个理论能完美解释波科学问题,处在经典物理和量子物理并用的局面。电磁场的量子化过程为光的波粒二象性提供了基本的数学诠释,即连续展布于空间的电磁场在量子化后得到光子。尽管如此,"光子是什么"的难题仍困扰着科学家。通常认为电子的物质波是几率波,光子的波动是电磁波而非几率波。但在分析处理双光子纠缠时又在使用几率波理念,这样光子的波是什么仍未解决。另外,电子几率波与Schrdinger方程对应,但有一种观点认为光子几率波尚无可对应的波方程。另一方面,物质波相速的物理意义并不清晰;而de Broglie波的相速是超光速的,对此还需要更多的说明。类似的许多例子表明,波粒二象性仍是现代物理学中的一个待解之谜。最后,近年来对负波速(NWV)的研究既使波科学更加丰富,也为发展理论思维提供了新的契机。     

NSDMC''''96学术会议评述

对ＮＳＤＭＣ’９６会议的学术成就作简要的介绍及评论，并指出：微波电磁兼容学（ＴｈｅｏｒｙｏｆＭｉｃｒｏｗａｖｅＣｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）在我国已取得了很大进展，对国防建设和国民经济起推动作用     

反映光的本性的若干著名科学实验

讨论了一些早期的有关光的本性的科学实验(如Michelson-Morley实验,Lebedev实验,Compton实验,Maiman实验等).然后指出:由于超光速、超慢光速、负折射率的研究的进展,人们对光波性质的兴趣大大增长了.介绍了量子光学方面的一些最新实验,如激光冷却、Bose-Einstein凝聚态、原子激光器.     

空间和时间的科学意义

在计量学中长度和时间都是基本量,对应在国际单位制(SI)中的基本单位是米和秒.所谓"空时"(或"时空)在计量学及国际单位制中均不存在,并且缺乏可测性."空间"和"时间"是物理学中的独立概念,两者之间缺乏强联系,故"空时"(或"时空)不是有物理实在性的概念.说"空时(时空)可以弯曲"是缺乏实际意义的.宇宙学中对Hubble红移的主流解释是"所有的星系都在退走",但造成红移的也可能是别的原因.因此Camov的大爆炸学说令人难以接受.空间和宇宙不存在"膨胀"的情形.对我们中国科学家而言可以采取与标准宇宙学不同的立场--宇宙没有创生时刻,时间没有始端;宇宙的存在是永恒的.对空间和时间的认识已不仅是理论层面的事,而是关系到高新技术发展的实际问题.例如为了排除地面测量中可能出现的不确定性,航天技术已开始放弃狭义相对论的技术基础,即用电磁波双向时间间隔之半作为距离的定义,改由卫星和飞船上用编码报文形式向地面单向传送所有信息,供地面观测指挥中心使用.这样飞船上的独立自主的计时、观测、导航和通讯都与地面观测无关.全球定位系统(GPS)就是以这种方式工作的.说"GPS的运作离不开相对论"没有根据.