物理量的极限原理和循环宇宙

通过对Heisenberg测不准原理的深入理解, 发现其蕴藏着很多有重要意义的内容. 所有4个主要物理量, 能量、时间、动量和长度, 都既有低限也有高限. 随之而来的问题是这些极限都是什么? 答案可能导致对宇宙过程的了解. 什么是时间的低限? 在大爆炸的开始, 存在一个极短的瞬间, 即 Planck 时间. 这可能就是我们的宇宙的时间低限. 高限可能就是宇宙的寿命. 长度的高限可能是膨胀宇宙的最后直径. 所有这些都导致一个有限宇宙. 对其他两对物理量, 质量和速度、热能和温度也建立了极限耦合公式. 这 4个物理量也应都有高低限. 已知热能有低限以及速度有高限. 从这两个公式可直接推导出 Planck 和 Einstein方程式. 因为很多物理量都与这些主要物理量有关, 似乎自然界中可能存在一条物理量的极限原理. 估算了大爆炸时各物理量的数值, 说明了这个宇宙将收缩返回到另一大爆炸. 极限原理开辟了一些新的研究领域, 使自然界返回到由经典物理描述的和谐与可理解的世界.     

物理量的极限原理和循环宇宙

通过对Heisenberg测不准原理的深入理解, 发现其蕴藏着很多有重要意义的内容. 所有4个主要物理量, 能量、时间、动量和长度, 都既有低限也有高限. 随之而来的问题是这些极限都是什么? 答案可能导致对宇宙过程的了解. 什么是时间的低限? 在大爆炸的开始, 存在一个极短的瞬间, 即 Planck 时间. 这可能就是我们的宇宙的时间低限. 高限可能就是宇宙的寿命. 长度的高限可能是膨胀宇宙的最后直径. 所有这些都导致一个有限宇宙. 对其他两对物理量, 质量和速度、热能和温度也建立了极限耦合公式. 这 4个物理量也应都有高低限. 已知热能有低限以及速度有高限. 从这两个公式可直接推导出 Planck 和 Einstein方程式. 因为很多物理量都与这些主要物理量有关, 似乎自然界中可能存在一条物理量的极限原理. 估算了大爆炸时各物理量的数值, 说明了这个宇宙将收缩返回到另一大爆炸. 极限原理开辟了一些新的研究领域, 使自然界返回到由经典物理描述的和谐与可理解的世界.     

关于切圆作图的几个问题

在初等几何中,有一类作图问题,乍一看起来,似乎是彼此孤立的,需要一个一个去解决。但仔细考虑一下,这类作图题之间是有着相互联系的。如果我们运用这种联系对它们进行科学分类,就可以迅速地把这类作图题作出来。比如,作三角形的外接圆、作三角形的内切圆、作三角形的旁切圆、作过二定点并切于一定直线的圆、作过一定点并切于二定圆的圆等十个作图题,如果把点看作半径为零的圆,把直线视作半经为无限大的圆,那么这些作图题均属于“作切于三定圆的圆”的特殊情况。根据它们这种普遍联系,就可以在作图方法上发现许多相同之处。现将这十个作图题及其解法简要叙述如下。     

黑洞的死亡舞蹈

黑洞是宇宙中最奇怪、最神秘的物体。它们像宇宙中的吸尘器,吞没靠近它们的任何东西,甚至体积是太阳1亿倍的星体,黑洞都能吞没。它们没有明确的目的,只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿,天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞,通过对它们的研究将揭开宇宙形成的奥秘。     

引力子自作用的研究

作者认为若要讨论引力子在宇宙演化中所起到的作用,就必须知道它们之间的相互作用.由于学术界以前更多关注的是粒子物理的效应,所以人们所关心的是它们的散射振幅,但是在宇宙学效应上,它们的相互作用势能与相互作用力才应是更加需要关心的.在文中,作者利用它们的自相互作用势能的解析表达式来得到相应的散射振幅.由其相应的势能表达式可见,引力子的自作用在大尺度下可以有斥力项存在,这一特殊的性质不仅使得它可以作为宇宙暗物质和暗能量的候选者,同时亦可能对于解释宇宙的构成及演化起到一定的积极作用.     

广义相对论中带体积粘滞性的毕安基-Ⅸ型宇宙弦模型

对定域旋转对称的毕安基-Ⅸ型宇宙弦模型进行了研究,讨论了两个模型,第一个模型中引入了一个普遍采用的状态方程ρ=kλ,第二个模型中引入了粘滞系数与体积膨胀系数成正比的条件ξ=hθ.我们对两个模型的物理和几何性质作了讨论,这些模型描述的是一个以大爆炸为开始的连续膨胀的宇宙模型,并把文献中的一些结果作为特例包括在内.     

基于MATLAB的单色仪定标实验数据处理

研究MATLAB在普通物理实验数据处理过程中的应用,探讨普通物理实验数据处理方法的改进.通过计算机执行MATLAB语言设计的程序,由实验数据得到单色仪定标曲线,实现由某一鼓轮读数N确定与之相对应的出射光波长λ.该曲线比传统手工作图的人为误差减小,充分体现了MAT-LAB对普通物理实验数据处理的辅助作用.     

东方智慧文学和创世神话——兼谈对古希腊宇宙开创论的影响

我们对柏拉图之前的希腊情况知之甚少,然而公元前6世纪出现的一种特殊文学样式留下了宝贵的历史资料。在这个时期曾经有一些视野较为宽阔的关于宇宙及其起源的书籍问世,它们在特殊的环境中获得繁荣。这些书籍主要由两条支流——思想和文学汇集而成,它们超越了狭小的地域边界,广为流传的是：智慧的宣言和宇宙开创的神话。到目前为止,我们没有理由将希腊人——荷马,赫西俄德或俄耳甫斯神话的宇宙发生论从其东方副本（极相似的人或物）中分离出来。很明显,它们出自同一个家庭,而且有不少证据显示出前苏格拉底的哲学家们依然在步东方宇宙发生论的后尘。     

提取非潮汐信息的一些结果

许多学者认为,在与固体潮有关的地球物理观测资料中,含有与地震有关的非潮汐信息。因而,研究从这些资料中将它们提取出来、可能从一个方面提供地震的前兆信息。 我们利用在昆明的重力基准台和弥渡台的两种型号三台高精度重力仪近十年的重力固体潮观测数据及重力固体潮理论值,着重进行了从“零点漂移”中提取非潮汐信息的研究工     

具有奇异物质与暗能量作用的宇宙模型

研究了具有奇异物质与暗能量作用的4维宇宙模型,获得了一些新的宇宙解,这些解可用于解释宇宙加速膨胀;采用天文观测数据确定宇宙中物质与暗能量比例,此外,还根据观测数据估计了宇宙年龄.     

黑洞的死亡舞蹈

正核心提示:黑洞是宇宙中最奇怪、最神秘的天体。它们像宇宙中的吸尘器,吞没靠近它们的任何东西,甚至体积是太阳1亿倍的星体,黑洞质量是如此之大,它产生的引力场是如此之强,以至于任何物质和辐射都无法逃逸,就连光也逃逸不出来。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体,故名为黑洞。它们没有明确的目的,只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿,天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞,通过对它们的研究将揭开宇宙形成的奥秘。     

中国宇宙学公理

该文陈述两组四条宇宙学公理．一．存在公理：（１．１） 没有两个时刻的宇宙总体状态全同;（１ ．２） 宇宙局域状态必有部份相同．二．道德公理：（２．１） 因是在果之前的状态,由因到果的异化是连续和分合的组合;（２ ．２） 信息是物质的超局域的潜隐的相互作用,它指令并记录宇宙状态的变化．这四条公理的渊源在中国先秦时代易经、墨经、庄子等著作,故可称之为“中国宇宙学公理”．它与按爱因斯坦思想建立的宇宙学原理明显不同,强调宇宙万物的差异和物理秩序的可变性．按中国宇宙学公理推论,物理规律及其参数可能随时间地点而变, 把人类经验知识无限延伸不能得出宇宙演化的可信结论．     

子质学说与地球演变

子质论认为宇宙万物的组合,是由物(粒子)和质(热质)两种异性相互组合而成.于质之间有互相依存、互相吸引、互相运输的特性,粒子代表物质的质量,热质代表物质的体积,宇宙星球与原子在组合形式上只有大小之分,而无本质区别,其组合规律是相同的.宇宙万物还有一个共同特性,就是周期循环性,但循环周期的和长短各有不同,宇宙循环于亿万光年,起止于宇宙大爆炸.而自然万物则循环于数年与分秒之间,促使它们循环的因素只有一个,就是热质的增减,压力的高低,单位粒子在一定温度下单独存在于指定环境下,它所吸引的热质体积及内压力是一定的.所以地球上的一切自然现象(物理、化学、核反应、自然之谜,火山及地震等)都来源子子质之间的变.子质之间的纯度大小是一个变化,纯度越高,相互引力越大,热质在粒子间的流动又是一个变化,但无论怎样变化都要经历生成(子质)结合贮能,做功释放(子质运动),恢复原位(子质分离)这样三个阶段.     

暴涨宇宙(续)

4 暴涨宇宙4.1 暴涨宇宙的基本思想为了解决以上宇宙学的疑难问题。1981年古思(Guth)首先提出高温相变导致极早期宇宙暴涨的方案。他的这一方案的基本思想是:假设在宇宙极早期的某一段时间内(一般认为从10~(-34)秒到10~(-32)秒),宇宙的标度因子按指数规律增长(the inflation universe 一词由此而来),即 R(t)～e~(Ht)。而标准模型中 R(t)～t~(1/2)。借助于这一思想就可解决一些宇宙学的疑难问题。现在的问题是如何用具体的物理图象来实现这一思想。4.2 暴涨宇宙的具体物理图象     

光子自由程与宇宙环境的推测

光子在空间中传播会受到物质微粒的影响.考虑光子受物质微粒干拢的因素,在计算其经过一段位移所用的时间时就不能简单的按照匀速直线运动处理.自由程则可反应光子运动时受干扰程度,从而计算出光子通过一定位移所用的准确时间.在本篇文章中,我会根据宇宙中平均电子密度与自由程的概念来详细的推导出在宇宙中光子自由程与宇宙标度因子的关系式.并且,在假定宇宙大爆炸理论正确的前提下,我会将宇宙不同阶段的已知数据带入推导出的公式,对早期宇宙、现阶段宇宙做出一些数据推测,其中包括自由程、光子从其中心出发至其边缘所用时间等.之后将二者的数据与太阳数据进行对比,从而得到一些关于宇宙发展的结论.     

宇宙会被黑洞吞没吗

黑洞是我们宇宙中最奇怪、最神秘的物体，它们像宇宙中的真空吸尘器，能吞没靠近它们的任何东西，不论是大头针还是体积是太阳1亿倍的星体，黑洞都能吞没。它们没有明确的目的，只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿个，天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞，通过对黑洞深处的研究将揭开宇宙形成的奥秘。     

黑洞必存性、广泛性与隐匿性研究

1 总星系的规律性变化孕育了黑洞的必存性宇宙间物质的主要形态是质子、中子、光子和一些轻元素的核,当温度降到几千K时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,这些物质逐渐凝聚成气云,再进一步则形成各星系和恒星发生灾变。从目前观测到的各项实验数据和理论预言为依据,可给出总星系中各质阶的密度ρ随半径R     

膨胀的多重宇宙

安东尼·阿圭雷博士(基础问题研究所科学副总监)在过去的十年中,宇宙学领域内发生了两件令人震惊的大事:一是宇宙学家们建立了一个真实的宇宙学"标准模型".通过结合一系列相对简单的对早期宇宙的猜想和已经证明的引力、核子、等离子和天体物理学知识,该理论能够适用于几乎所有现存的观测数据,并可重复测试和相互校验该模型的基本构成.二是科学家们意识到,通过宇宙膨胀--这一理论原本是为了解释构建"标准模型"所需的宇宙早期情况而提出的--目前所观测到的宇宙可能仅仅是一个巨大、复杂、多元的多重宇宙的"沧海一瞥",毫不足奇.多重宇宙的结构如何?我们所处的宇宙与其他宇宙关系如何?如果根据该理论推导出来诸多属性不一的宇宙,我们将使用哪些属性来与所能观测到的宇宙相互印证,以证明该理论的真伪?这些就是本文中两个主题人物所提出的一部分问题.亚历山大·维兰金(Alexander Vilenkin)是膨胀理论的先驱之一,亦是多重宇宙研究领域的顶尖科学家.理查·伊瑟(Richard Easther)则是一位致力于研究多重宇宙理论中一个最为微妙的方面的年轻科学家.他的研究方向是:如何在清点多重宇宙中的宇宙?     

高精度丈量宇宙——测量类星体距离新方法

百年来,观测宇宙学的三大进展彻底改变了人类对宇宙的认知.它们分别是20世纪20年代对造父变星测距发现了宇宙处于膨胀之中,20世纪60年代发现了宇宙微波背景辐射,以及20世纪90年代对超新星观测发现了宇宙在加速膨胀.科学家们观测到的宇宙几何及动力学结果,揭示了神秘的宇宙膨胀历史和背后的物理机制.     

制图教学中的比较法运用

在机械制图教学中,许多基本概念与作图方法之间有不同程度的联系,如能恰当运用比较法组织教学过程,找出它们之间的内在联系,将会有利于学生巩固以前所学的内容,掌握新学的知识,加深对基本概念、作图方法的理解,培养良好的作图能力及思维能力.