弱等效原理的实验检验进展

等效原理是爱因斯坦广义相对论的基本假设之一,然而,试图将引力与其他三种相互作用统一起来的诸多理论模型都要求等效原理破缺.因此,对等效原理进行高精度的实验检验有助于人们加深对等效原理及引力本身的理解.等效原理的理论研究与实验检验也一直是国际上的热点课题与前沿问题.本文主要介绍了国际上检验弱等效原理的各种方法,如单摆法、扭秤法、自由落体法、地月激光测距和空间计划等,并介绍了这些方法的最新研究进展.     

引力实验与理论研究新进展

在现有物理学的架构之下,理论物理学家们正在寻找一个合适的理论来涵盖4种基本相互作用,而对于引力基本性质的研究将是其中最关键的问题之一.因此进行引力规律的实验研究对人类认识和利用自然界具有深远的科学意义和社会现实意义,该领域的突破必将极大地丰富人们对宏观和宇观世界的认识.在这种基础物理实验研究过程中不仅需要好的物理思想和巧妙的实验方案,而且也极力追求各种实验技术和测量方法的极限.近年来华中科技大学物理系引力中心在引力实验与理论领域所开展的研究工作,包括万有引力常数G的精确测量、光子静止质量实验检验、亚毫米范围New-ton反平方定律实验检验以及宏观旋转物体等效原理的实验检验等均取得了一些积极进展.     

低能光子的量子引力“遗迹”效应

量子引力理论是人类在探索自然界四种基本相互作用统一的道路上的终极目标.其中不少候选理论预言了在低能区的可观测效应,称为量子引力“遗迹”效应.本文讨论了量子引力理论对于低能区的光子色散关系的修正,和由此带来的可观测后果,以及现今实验观测上的检验与约束.     

离散力学(Ⅰ)

一、引 言 近年来,统一场论取得了很大的进展。弱电统一理论与实验符合得很好,包括强作用、电磁作用和弱作用的大统一理论,已经形成,正在接受实验的检验,甚至包括引力作用在内的四种基本相互作用的统一理论,也在探讨之中。这一切,看起来好象我们已达到了物理学的完备系统。但是,由于在目前这些统一理论中需要引入越来越多的参数(大约20多个),     

五维物理学——卡鲁托一克莱因宇宙学的经典与量子推论

经过理论物理学家和实验物理学家几十年的共同努力，基本粒子的强、弱、电三种相互作用得到了统一描述，建立起了所谓的标准模型。该模型的实验检验已经达到了惊人的精确程度。然而，进一步把引力统一进来的各种尝试都遇到了严重的困难，迄今进展甚微。人们普遍认为，把这四种相互作用统一起来的最好的方法是引入超出时间和空间的多余维度，     

原子分子体系的引力效应

寻找完整的量子引力理论是目前理论物理中的前沿热点问题之一,而黑洞热力学和量子干涉仪探测引力效应被认为是正在形成的量子引力理论的两个重要的"实验区".前者通过将量子概念引入到广义相对论来检验二者如何结合,特别是量子力学幺正性将在这两个理论的结合中经受严峻考验;而后者通过量子系统在引力场背景中的演化来试验引力对系统量子属性的影响,在这一方面广义相对论等效原理在微观粒子领域将接受越来越严格的实验检验.目前,原子分子物理实验中出现了类似黑洞辐射的现象,然而,这些现象出现的理论机制还不是非常明确,究竟能否用目前已有的理论解释,或者还是需要构建新的理论来解释也是不清楚的,但是无论如何,这些现象的出现为实验研究量子引力理论打开了一扇窗户.另一方面,人们已经使用量子系统测量一些弱引力效应,这不仅为研究引力对量子系统的影响提供了便利条件,也为研究二者结合提供了一个好的突破口.本综述将结合我们近几年的工作,围绕原子分子体系中的强引力和弱引力效应来介绍和讨论这些问题.     

恒定引力场对电磁场的作用

本文通过对引力场存在时的麦克斯韦方程的研究,发现恒定引力场对电磁场的作用与某种各向异性的非均匀媒质等效,从而提出“等效引力媒质”假设,并导出了这种等效引力媒质的电磁性质方程和等效引力媒质光学的菲涅耳方程,明确指出等效引力媒质的光学性质与双轴晶体类似,最后提出在强引力场中检验广义相对论的设想。     

时空的量子涨落

本书为世界科学出版社出版的《当代化学物理学》系列丛书的第25卷,详细地阐述了量子引力的三个关键内容：唯象学、潜在的实验检验和基本理论。在唯象学部分强调了把度规量子涨落处理为偏离经典预期的扭转曲线,从而导致一些可以探测这种涨落的可能的实验构形。设计的这些实验中,大多数是对光子与原子的相互作用中一些非常精细的量子引力效应的量子光学测量。     

物体自由下落与万有引力常数

在理论上证明惯性质量会产生万有引力,并在万有引力与距离平方成反比的基础上,讨论了不同质量密度的物体在引力场中自由下落加速度的问题。进一步从理论上提供检验不同质量密度的物体之间的引力常数是不同的实验方法。证明了引力相互作用与强相互作用是同一种相互作用。     

引力论的发展及其意义

自然界中存在着四种基本力(相互作用),即万有引力、电磁力、弱力和强相互作用力。地球对物体的引力,是我们屡见不鲜的现象。因此,人类对万有引力的规律的认识是比较早的,三百年前已发现了著名的万有引力定律。但引力理论的发展不如其他三种力那样深入和迅速。关于引力的本质问题,仍是物理学理论中的一个难题。举世闻名的大科学家牛顿(I. Newton, 1642～1727)和爱因斯坦(A. Einstein, 1879～1955)专门深入研究了万有引力,建立了相应的理论。本文以引力论的发展历史为线索,概述牛顿引力论和爱因斯坦引力论的形成过程及其意义,及近20多年来进行引力实验和探索新的引力理论的简况。     

关于齿轮胶合强度计算方法的研究Ⅱ

本文根据实验的结果,对基础油和极压油的抗胶合能力进行了对比,对添加剂在试件表面生成的极压被敷膜进行了微观成份分析,证明极压油中硫、磷元素在生成极压被敷膜时起主要作用,论证了闪温法不适用于有添加剂的润滑油。     

行星运动轨道方程与水星的近日点进动问题——基于牛顿引力理论与相对论动力学理论

为了深入探讨万有引力的性质，在经典的牛顿万有引力理论的基础之上，结合相对论动力学理论与等效原理，对牛顿的万有引力理论进行了适当推广，提出了一种修正的牛顿引力方程，然后利用推广的牛顿万有引力理论推导出行星运动的轨道方程与行星在近日点进动率的一般公式，且以水星近日点进动为例，验证了该推广的合理性.     

旋转物质二次引力场中粒子的运动

从二次引力场方程出发，在弱场条件下，给出了旋转物质的引力场，继而探讨粒子在旋转物质二次引力场中的运动。所得结果表明，二次引力场中Yukaws型力既影响实验粒子的径向加速度，又影响Lense-Thiming进动角速度。     

从引力场推导万有引力定律

经典牛顿万有引力定律是经验公式，初等数学推导，目前尚未见文献报道。作者根据引力场传播速度恒定的假设，利用初等数学从理论上推导出万有引力定律公式。     

论牛顿的引力近距作用场思想

以《自然哲学之数学原理》为基础,研究了牛顿的万有引力观及其在“引力近距作用场”发现过程中的作用.认为在《自然哲学之数学原理》中,“运动力”就是施力物体施加于受力物体上的万有引力;“加速力”与今天物理学上所说的“引力场强”十分相似;“绝对力”是分布于中心物体中的“加速力”,相当于今天物理学中的“引力场强”.因此,牛顿关于万有引力的论述中蕴含着物理学早期近距作用场的思想萌芽.     

测不准关系与光频的引力红移

从广义相对论的引力势对时钟的影响出发，讨论了引力红移的半经典解释．运用引力势对时钟的影响及量子力学的测不准关系，计算了光频的引力红移，结果表明，由这种方法得到的引力红移量与人们预期的结果相符．     

一种标——张量引力理论的引力波辐射

本文通过一种单位变换导出了文献[4]提出的标—张量引力理论方案的另一种表述形式,由此得到的引力场张量方程和守恒律完全类似广义相对论的Einstein方程和守恒律;变换后的标量场视为“物质场”,在张量方程中起着一种“引力源”的作用。应用变换后的理论表述研究引力辐射问题,其结果是引力场的总辐射强度为引力张量场和引力标量场的辐射强度之和。求出了引力张量场和引力标量场的辐射强度公式,详细地讨论了双星的引力波辐射。     

引力与引力规范理论

作者就广义相对论中存在的问题和如何深入发展引力理论等问题阐述了看法。系统地讨论了目前发展起来的引力规范理论,并指出了对引力规范理论的深入研究将有助于引力理论本身的发展和四种相互作用的统一。     

油性剂与极压剂复合抗磨效应的研究

在四球试验机上对自行合成的几种高水基润滑剂的摩擦磨损性能进行试验研究,并考察了油性剂和极压剂在不同配比下的抗磨性能。试验结果表明,以油酸三乙醇胺作为油性分别与含磷,硫和硼的极压型剂复配后的抗磨效果明显优于油性剂或极压剂单独使用时的效果,呈现出较强的盐同抗磨效应。以硼酸盐作为极压剂的高水基润滑剂的最佳配比为,硼酸盐１．９％,油酸三乙醇胺３．１％,以硫脲为极压剂的高水基润滑剂的最佳配比为,硫脲１．０％     

对物质自身引力特性的探讨

指出了现代引力理论的局限性,从物体自身特性出发,提出了引力存在的新构想,建立了一种新模型来解释各种客观引力现象并对此进行了探讨