活动星系核吸积盘辐射的研究

在标准吸积盘辐射模型的基础上,考虑了不同的质量吸积率、不同的无量纲旋转参数a(中心黑洞为克尔黑洞)、最小稳定轨道半径处存在的约束(产生一个矩)和吸积盘表面磁场的存在(喷流辐射与吸积盘辐射之间存在一定的耦合)对吸积盘辐射的影响。结果表明,中心黑洞为正旋转的克尔黑洞比史瓦西黑洞辐射的峰值及峰值频率大,负旋转的克尔黑洞比史瓦西黑洞辐射的峰值及峰值频率小,质量吸积率越大峰值和峰值频率变大,无量纲黑洞旋转参数a越大峰值与峰值频率越大,喷流辐射能量和吸积盘辐射能量之比越大峰值和峰值频率越小,辐射效率越大峰值和峰值频率越大。     

林德勒加速度对修正史瓦西黑洞引力势及光的轨迹的影响

主要研究林德勒加速度对修正史瓦西黑洞周围引力势变化及光的轨迹的影响。引入拉格朗日方程,得到修正史瓦西黑洞周围引力势变化和光在赤道平面内的偏折规律。在黑洞附近,由于势垒的存在,一部分光在到达黑洞时发生反射;而光子球附近的光将围绕黑洞旋转很多次,然后逃逸到无穷远处,使得黑洞周围产生更大的亮度,这也是黑洞周围“光环”形成的原因;当碰撞参数增大时,势垒逐渐变小,直至消失,这部分光由于没有遇到势垒,进入黑洞内部,形成黑洞内部“阴影”。此外,还讨论了不同林德勒加速度对修正史瓦西黑洞事件视界半径、光子球半径及碰撞参数的影响,林德勒加速度越大,对应的事件视界半径、光子球半径和碰撞参数越小。     

环绕克尔黑洞的电磁场与电荷吸积

相对论天体物理中,由于黑洞附近时空弯曲相当严重,我们可以得到一些在平直时空中难以想象的有趣效应。在克尔旋转黑洞的时空背景中,磁场可以转变为电场,在此基础上,我们将讨论电荷的吸积以及克尔黑洞转变为克尔-纽曼黑洞等问题。     

史瓦西黑洞外中微子主导吸积盘的质量

选取2005年1月—2016年12月期间具有X射线余辉观测的16个γ射线暴的短暴数据样本,估算史瓦西黑洞外中微子主导吸积盘的质量,发现大部分盘的质量远大于模拟的最大值。这个结果表明,短暴要求更大质量的吸积盘,即史瓦西黑洞的吸积不足以提供多数短暴能量,短暴爆发所需要的能量可能需要黑洞的自旋或其他的电磁动力学过程来提供。     

引力坍缩 黑洞

黑洞物理学,作为广义相对论的应用发展,近年来人们对它的研究十分感兴趣.这里面涉及的内容很多,本文拟就史瓦西里洞作一概述,并从球对称引力坍缩的计算,说明黑洞形成的可能性.     

多维大史瓦西-反德希特黑洞的贝肯斯坦-霍金熵量子谱

采用Kunstatter的量子化方案,结合Maggiore对黑洞似正规模的物理解释,利用多维大史瓦西一反德希特黑洞的3种不同的渐近似正规模讨论了此黑洞的贝肯斯坦-霍金熵量子谱。结果表明,从不同的似正规模所得的熵量子谱是不同的,从快衰减似正规模所得的熵谱与Maggiore讨论史瓦西黑洞量子化时所得的结果和贝肯斯坦的结果一致,其他2种似正规模所得的结果依赖于时空的维度。     

ZPS黑洞的几何结构与热力学性质

本文研究了球对称Zero Pressure Schwarzschild (ZPS)黑洞的时空结构和热力学性质. ZPS黑洞有两个黑洞视界或单一黑洞视界.非极端ZPS黑洞的视界半径依赖参数a的选择,极端ZPS黑洞有与史瓦西黑洞相同的质量和半径.对于存在两个视界的情况,本文给出了ZPS黑洞的几何结构.球对称ZPS时空中流体的能量密度反比于r~3.以ZPS黑洞视界作为边界的系统满足热力学第一定律.在黑洞视界改变的过程中,黑洞能量的增加量包括黑洞质量的增加量和其他形式能量的增加量.在参数a保持不变的情况下,计算了ZPS黑洞外视界和内视界的热容.在a_1a 2范围内(a_1≈1.74), ZPS黑洞外视界的热容取正值.因此, ZPS黑洞的外视界能够处于稳定的热平衡状态.通过考虑非极端ZPS黑洞的左系统和右系统,研究了黑洞热力学第三定律的问题.在ZPS黑洞热力学第三定律的表述中,强调黑洞的左系统满足能斯特定理.     

Vlasov气体在慢转时空中的吸积

考虑了爱因斯坦真空场方程的慢转近似解,该解是一个稳态轴对称度规.当黑洞的旋转参数a较小时,可用该慢转度规精确地描述a的一阶效应.在该慢转时空中自由粒子的总角动量L²是守恒量.在自由粒子运动的基础上,讨论了一类相对论性的无碰撞气体——Vlasov气体在该慢转时空中的吸积.当Vlasov气体满足一定的条件时,证明了其在相空间上的分布可以表示为与位形变量无关的函数.通过分布函数可以定义能流密度、能动张量并计算Vlasov气体在该慢转时空中质量、能量、角动量的吸积率.数值结果表明,能流密度、能动张量等物理量相对与史瓦西时空的偏离量在极角θ方向上近似地呈现正弦分布,并且在赤道面达到最大值,在两个极点,这些物理量和史瓦西时空一致.     

黑洞能量的提取和利用

本文介绍了从黑洞中提取能量的方法与过程 ,以及如何利用黑洞能量来解决未来世界未来能源问题的设想。     

基于变换光学的旋转黑洞模拟

在变换光学和天文学的学科交叉中,黑洞模拟一直是一个重要的课题.随着黑洞照片的公布,相关研究已成为热点.在此之前,科研工作者们模拟的史瓦西黑洞并不像真实黑洞那样,光线在进入黑洞时的状态并不是旋转的.为了更好地模拟真实黑洞的特性,将保角变换得到的折射率分布结合已有的旋转器件合成一个新型的旋转器件,即旋转黑洞,并在其中内置一个吸收体来模拟旋转黑洞附近的光学行为.通过高斯光波的传输以及光线追踪仿真,从波动光学和几何光学两个角度验证了光线旋转进入模拟器件后将被吸收而无法逃逸的特性.     

彩虹黑弦的热力学性质

双重相对论(DSR)是描述平直时空中的量子引力的一个有效模型.当试图将该模型纳入到弯曲时空中考虑时,一种被称为"彩虹引力"的理论可帮助实现这一推广,此时背景时空依赖于探测粒子的能量.事实上受粒子能量影响的度规的形式依赖于正交系的选取.本文主要考虑了自由落体参考系下的彩虹静态柱对称黑洞(彩虹黑弦).得到了取一阶近似的彩虹黑弦的霍金温度和熵,这种修正来源于考虑的彩虹引力效应.     

磁场从黑洞吸积盘提取能量的解析模型

提出了一种磁场提取黑洞吸积盘能量的解析模型,其中涉及到3种能量机制: (1) Blandford-Znajek (BZ)与连接黑洞与天体物理负载的开放磁力线有关, (2) 磁耦合(MC)过程与连接黑洞与盘负载的闭合磁力线有关, (3) DL过程与连接吸积盘与天体物理负载的开放磁力线有关.利用等效电路导出上述能量机制的电磁功率和力矩表达式.此外还讨论了这个模型潜在的天体物理应用.     

黑洞自旋与喷流能量间相关性研究

从文献资料中收集了33个Blazar源的相关数据,通过样本数据研究黑洞自旋能量与喷流能量的相关性.研究结果表明:(1)33个Blazar的黑洞自旋与喷流能量存在相关性,尤其在爱丁顿磁场条件下(B=BEDD),黑洞自旋与喷流能量的相关性最为明显;(2)33个Blazar的黑洞自旋能量与喷流能量同样存在相关性,并且其数据分布与自旋能量的关系公式存在差异;(3)得到的结果进一步证明了喷流能量很可能来源于黑洞的自旋能量.这些研究结果与其他方法获得的结果是一致的.     

中能区重离子碰撞中椭圆流的动力学产生机制分析

近年来,椭圆流(v_2)作为研究重离子碰撞动力学过程的重要观测量之一而备受关注.本文基于极端相对论量子分子动力学(UrQMD)模型,反向追踪反应末态处于中心快度区(|y_0|0.1)的核子的演化过程,探究这些核子的v2随时间的变化.通过分别记录这些核子在平均场、核子-核子碰撞作用前后的v_2来探究这两部分对v_2产生的影响.以入射能量为每核子0.4 GeV、碰撞参数为5 fm的Au+Au碰撞为例,计算结果表明平均场对中心快度区核子的v_2的贡献大约占30%,而碰撞对它的贡献约占70%.此外,还发现不考虑碰撞项中的泡利阻塞效应时给出的v_2比考虑泡利阻塞效应时的要大10%左右.     

甘草酸的热回流提取工艺研究

采用热回流提取法,经过粉碎、热回流提取、浓缩、酸沉、过滤等实验过程从甘草中提取粗提甘草酸。以甘草酸的提取率为指标,通过正交实验设计考察乙醇浓度、NaHCO_3添加量、液料比、提取时间和提取温度对甘草酸提取率的影响。结果表明,甘草酸的最佳提取条件为:乙醇浓度60%、NaHCO_3添加量0. 4%、液料比15∶1、提取时间2. 5 h、提取温度60℃。在最佳条件下甘草酸的平均提取率为33. 27%。     

振动研磨过程中研磨参数的定量研究

蛋白质的提取率取决于被提取的生物组织的粉末粒度,因而生物组织的粉碎是蛋白质提取工程中的关键技术之一。目前,生物组织粉碎较多采用振动球磨方式,研磨产品粒度和研磨效率与研磨过程的特征参量如碰撞频率、碰撞能量有密切关系。为了研究研磨参数对研磨特征参量的影响规律,该文采用事件驱动法(event driven method,EDM)建立了振动球磨机构中单个磨球在研磨罐内的动力学模型,获得了振动频率、振动幅度和研磨罐直径对碰撞频率和碰撞能量的影响规律。结果表明:碰撞频率、碰撞能量均随着振动频率和振动幅度增大而增大;在相同的磨腔体积即研磨罐容积下,随着研磨罐直径的增大碰撞频率和碰撞能量减小。该结论为研磨机构设计和参数选择提供理论依据和方法。     

响应面分析法优化金线莲多糖提取过程的研究

以经乙醇提取黄酮后的金线莲滤渣为材料,利用响应面法优化多糖的提取过程.在单因素实验的基础上,分别选定液料比、提取时间和温度3个水平进行响应面实验,建立金线莲多糖提取率的二次回归方程,通过回归分析及岭脊分析得到优化组合条件.研究结果表明,当提取过程中液料比为35∶1,提取时间和温度分别为2.2h和83℃时,金线莲多糖提取率的理论预测值为3.42%,验证值为3.47%±0.47%,两者相差不大,提取条件参数可靠.     

无患子果皮皂苷提取工艺研究

利用索氏提取法以丙酮为提取剂从无患子果皮中提取皂苷.选定丙酮溶液浓度、提取时间、提取温度、固液比作为单因素考察对象,以皂苷提取率为指标.采用4因素3水平进行正交设计并通过实验得出以丙酮为溶剂提取无患子果皮皂苷工艺的最优方案.试验结果表明:丙酮浓度80%、提取时间90 min、温度85℃、固液比3∶10的工艺条件下,无患子果皮皂苷得率为5.77%,经过平行验证试验得出无患子皂苷提取率为5.72%,误差为0.867%.     

轻质细杆和小球组成系统的角动量与能量守恒问题研究

该文从物理学教学过程中的一道常见习题出发,详细分析了守恒思想在轻质细杆和小球组成的系统中的应用,一方面从动量守恒与角动量守恒成立的条件出发,分析了动量守恒在处理该问题时存在的争议;另一方面,考虑能量条件判据,指出该道习题设计中存在的科学性错误,并结合角动量守恒与能量条件判据,对该问题从两个方面进行了修正,通过改变小球对心碰撞后的返回速度和考虑细杆的质量,得到了满足角动量守恒和能量守恒的自洽条件。     

动态Kerr黑洞的三个视界

稳态Kerr黑洞的事件视界与表观视界重合,但不与类时极限面重合,二者之间是能层区.动态Kerr黑洞的情况更为复杂,3种视界皆不重合.从g(v,v)=0可定出类时极