协变规范量子化的自由电磁场理论中一类算符规范变换的研究

核子自旋结构的研究是当前量子色动力学中一个热点问题,在近年来有关这一研究的新进展中,涉及规范场系统的动量角动量算符是否需要规范不变这一根本问题,文献中对此有颇多讨论.本文试图在最简单的规范理论,即自由电磁场理论中,通过将通常协变规范下的c数规范变换自然的扩充成为一类算符规范变换,来探讨这一物理问题的可能认识.从经典理论与量子理论层次对于这种新的算符规范变换的特点与物理推论作了充分的讨论,得出了一些新的结果,这些结果自身就是有着独立物理意义的,也是通常场论教科书中未曾论及的.在此讨论的基础上,分析了自由电磁场理论中能量动量算符与角动量算符的规范不变性这一问题,得出了一些物理上有意义的认识.     

广义输运方程（续）

本文是作者“广义输运方程”一文的续篇，主要讨论如何选择中肯密度算符和所得输运方程的物理意义。     

论非平衡态统计物理基本方程——兼论非平衡熵演化方程和熵产生率公式

该文综述了作者的研究成果．十多年前,作者提出了一个新的非平衡态统计物理基本方程以取代现有的Liouville方程．这就是6N维相空间的随机速度型Langevin方程或其等价的Liouville扩散方程．这个方程是时间反演不对称的．它表明,统计热力学系统内的粒子运动形式同时具有漂移扩散二重性,统计热力学运动规律是由动力学规律和随机性速度二者叠加而成的,既有确定性又有随机性,因而有别于动力学系统内的粒子运动规律．粒子的随机扩散运动正是宏观不可逆性的微观起源．由这个基本方程出发,求得了BBGKY扩散方程链、Boltzmann碰撞扩散方程和流体力学方程,如质量漂移扩散方程、Naiver．Stokes方程和热导方程等．更重要的,首次建立了6N维、6维和3维相空间的非平衡熵密度随时空变化的非线性演化方程,预言了熵扩散的存在．这个熵演化方程在非平衡熵理论中起着核心作用．它指明,非平衡熵密度随时间的变化率是由其在空间的漂移、扩散和产生三者引起的．进而由这个演化方程,求得了6N维和6维相空间的熵产生率公式、即熵增加定律公式,论证了非平衡系统内部吸引力能导致嫡减少而排斥力则引起另一种熵增加,导出了熵减少率或另一种熵增加率的共同表达式,给出了统一热力学退化和自组织进化的理论表达式,阐明了趋向平衡的熵扩散机理．作为应用,还将这些熵公式用于计算和讨论了一些实际非平衡态和定态物理课题．所有这些结果都是严格统一从新的基本方程推导出的,未增补任何其他新假设．     

关于“schrdinger场”二次量子化过程逻辑自洽性的研究

"二次量子化"方法使处理全同多粒子体系的问题变得简单、方便.文章中详细介绍了分别从两种途径出发推导出量子场算符ψ^(x)的运动方程的方法,并根据所得运动方程的结果进一步讨论了二次量子化过程的逻辑自洽性.     

相互作用表象中密度矩阵和力学量平均值的运动方程

相互作用表象综合了薛定谔表象和海森堡表象的优点。在处理光场和原子作用时，有着重要的应用。本文较详细地阐述了在相互作用表象中态矢量、力学量算符、演化算符的运动方程以及密度算符的基本性质，最后完成了对密度矩阵和力学量算符平均值所满足的运动方程的推导。     

量子力学连续性方程的一种新推导方法

引入局域密度算符和局域流密度算符，并用算符作用方法，分别对自由粒子体系和电磁场粒子体系给出了量子力学连续性方程的一种新的推导方法．该方法更加明确了量子力学连续性方程的物理意义．     

关于核集体模型中的角动量算符与哈密顿算符

讨论了 A.Bohr 在他的集体模型中所提出的角动量算符和哈密顿算符。只要假定核是由核实和外核子所组成的,无需进一步假定集体运动的频率运小于单粒子运动的频率(绝热近似成立的条件),就可以得出通常形式的角动量算符和哈密顿算符。     

相位算符与辐射场的量子化

本文以经典辐射场的表达为基础,定义了相位算符φ,并将它纳入Heisenberg运动方程,从而实现了辐射场的量子化,有别于文献[1][2][4]以场量子化为前提来定义相位算符。同时还适当地讨论了φ的函数算符之间的对易性问题。     

量子力学中的表象理论

本文讨论了量子力学中与时间有关的三种表象，给出不同在象中态矢和力学量算符的运动方程和变换关系，并在希尔伯特空间中说明它们的几何意义，以及相互关系。     

量子统计理论中的密度算符

本文着重讨论有关密度算符的以下两个问题:一、密度算符是怎样定义的;二、密度算符有些什么主要性质.文中以比较自然的方式引入了密度算符的定义,还比较详细地讨论了“双重平均”、密度矩阵的对角元和非对角元的物理意义,并扼要地概括了密度算符的主要性质.     

Spin-galvanic effect

There is much recent interest in exploiting the spin of conduction electrons in semiconductor heterostructures together with their charge to realize new device concepts. Electrical currents are usually generated by electric or magnetic fields, or by gradients of, for example, carrier concentration or temperature. The electron spin in a spin-polarized electron gas can, in principle, also drive an electrical current, even at room temperature, if some general symmetry requirements are met. Here we demonstrate such a 'spin-galvanic' effect in semiconductor heterostructures, induced by a non-equilibrium, but uniform population of electron spins. The microscopic origin for this effect is that the two electronic sub-bands for spin-up and spin-down electrons are shifted in momentum space and, although the electron distribution in each sub-band is symmetric, there is an inherent asymmetry in the spin-flip scattering events between the two sub-bands. The resulting current flow has been detected by applying a magnetic field to rotate an optically oriented non-equilibrium spin polarization in the direction of the sample plane. In contrast to previous experiments, where spin-polarized currents were driven by electric fields in semiconductor, we have here the complementary situation where electron spins drive a current without the need of an external electric field.     

超导材料的超快光谱研究

电子、晶格、自旋和轨道微观自由度对超导材料的宏观特性起到至关重要的作用.在超导体系中,特别是非常规超导材料,这些自由度衍生出具有不同能量尺度的玻色激发和有序态.前者如声子、磁振子、电荷密度波、自旋密度波、自旋涨落、向列涨落等;后者如超导态、赝能隙态、向列相、反铁磁/铁磁等.前者与后者的形成密切相关.尤其是,不同的玻色激发在频域内纠缠在一起彼此相互作用,同时又与电子(或准粒子)耦合,构建出复杂而又丰富的平衡态和非平衡态物理过程.超快光谱技术的独特性在于具有宽能量范围和高时间分辨率的特点,利用光(电磁波)与超导材料相互作用中的线性和非线性响应,可以共振或非共振地探测与调控这类材料中的准平衡或非平衡态动力学属性.因为桌面超快光谱系统功能全面且具有很大的灵活性,它不仅被应用于超导体系,而且被广泛应用于其他各种无机和有机材料.由于非平衡态理论,特别是与关联电子体系相关的,目前还处在快速发展的阶段,所以本综述主要介绍了常用的桌面超快光谱技术和目前被广泛使用的相关分析理论,聚焦于讨论超导材料中超快光谱实验数据涌现出来的一些普适性趋势及进展.所涉及的超导材料包含了常规超导体、铜氧化物超导体、铁基超导体和重费米子超导体.     

近独立粒子系轻度偏离平衡态概率分布问题研究

近独立粒子组成的孤立系统处于统计平衡态时,系统可能处于热力学平衡态,也可能偏离热力学平衡态,出现非热力学平衡态.不同的宏观状态(或分布)所包含的微观状态对宏观物理量的贡献是不同的.对系统不同分布的热力学概率进行了研究,获得了系统轻度偏离平衡态的概率分布规律,从而揭示出系统处于统计平衡态时宏观性质不随时间变化的物理本质.     

对城市交通规划理论与方法的反思

以经济学非瓦尔拉斯均衡理论为基本理论,指出了城市交通规划存在的本质性缺陷;运用非均衡理论的分析方法,论述了城市交通模型系统(UTMS)中各阶段模型中存在的不足.在对交通运输系统中非均衡问题进行回顾和总结的基础上,提出了非均衡城市交通规划的思想,指出了应当解决的有关理论和方法问题.     

统计物理学基础研究新进展

统计物理学基础研究主要针对3个基本问题:平衡态的由来、系综理论如何描述热力学测量以及非平衡定态的一般理论.本文总结了最近几年统计物理学在这些基本问题,尤其是在非平衡态一般理论研究上所取得的进展.强相互作用系统的计算方法是统计物理学,甚至是整个物理学的基本问题.本文除了处理非平衡态的一般框架外,还初步整理了这一框架在相互作用系统上的应用与发展.     

荒漠化动力系统熵理论模式探索

用耗散结构理论分析了荒漠化系统的不同演变状态,指出决定荒漠化状态演变的4个熵阀值和荒漠化发展中的2次突变,圈定出荒漠化良性发展的区间,在此基础上构建了荒漠化动力系统的熵理论模式.该模式为进一步量化分析荒漠化以及进行荒漠化的防治提供理论依据.     

生物材料的非平衡统计模型

以生物材料及其矿物质构成的复合材料为研究对象,建立生物材料演化过程和生物矿化过程中宏微观结合的非平衡统计模型.给出生物矿化过程的统计表述,包括统计涨落的理论基础,随机长大方程和涨落长大系数等.在这种表述前提下导出生物材料晶体生长的平均物质的量公式,并和HAP(羟基磷灰石)实验上得出的结果进行了画图比较,可以看出图中实验值曲线的走向与理论值曲线的走向是一致的,进一步说明了理论的正确性.     

生物材料的非平衡统计模型

以生物材料及其矿物质构成的复合材料为研究对象,建立生物材料演化过程和生物矿化过程中宏微观结合的非平衡统计模型.给出生物矿化过程的统计表述,包括统计涨落的理论基础,随机长大方程和涨落长大系数等.在这种表述前提下导出生物材料晶体生长的平均物质的量公式,并和HAP(羟基磷灰石)实验上得出的结果进行了画图比较,可以看出图中实验值曲线的走向与理论值曲线的走向是一致的,进一步说明了理论的正确性.     

粒子的统计特性及其可能的发展

首先指出统计原理是量子力学和整个物理学的基本原理,其次讨论非平衡统计和统计的某些应用,然后研究各种统计方程及其与量子理论的关系,最后探讨高能时的统计性及此时具有的新特征.     

线性非平衡系统的内变量涨落

推导并给出了线性非平衡系统的内变量涨落的均方差公式，给出了稳定性条件、讨论了相应的均方差、熵平衡方程以及弛豫时间等热力学参量之间的关系。