星际空间中的碳尘埃

碳是宇宙中仅次于氢、氦、氧的第4丰富的元素.在恒星演化晚期形成的碳元素,进入星际空间以后,以离子、原子、分子以及固体尘埃微粒的多种形式存在.含碳有机复杂分子是生命起源的基本物质.碳质尘埃是星际尘埃的主要成分之一,其红外光谱是探测各种天体环境物理和化学条件的重要指针.碳质尘埃如石墨、纳米金刚石、多环芳香烃、富勒烯、氢化非结晶碳等尘埃微粒是星际尘埃的重要研究对象,在星际空间广泛存在,它们是星际消光2175?驼峰、星际红外辐射谱带、星际弥散吸收带等光谱特征的最可能载体.本文主要介绍星际碳质尘埃的天文观测及其物理化学特性.近年来,石墨烯、碳纳米管逐渐进入人们的视野,本文亦将讨论与此相关的天文观测和理论模型的最新进展.     

用红外线观察宇宙

斯皮策太空望远镜是一架天文观测航天器，它以红外线波段对太空进行天文观测，而且具有非常高的灵敏度和分辨率。红外线能够穿透星际尘埃等物质的遮蔽，因此，这架望远镜可以观测到用可见光无法看见的某些天文现象，尤其适合观测恒星的诞生。斯皮策太空望远镜在被发射上天以来的一年半的时间里，陆续拍摄到了大量清晰的红外线照片，其中许多照片揭示出以前从未见到过的宇宙景象。     

活动星系核中的尘埃

尘埃是活动星系核统一模型的基石,该模型认为呈现不同观测特征的活动星系核在物理本质上属于同一类天体,活动星系核外围绕着一个光学厚尘埃环,不同类型的活动星系核只是因观测者视线相对于活动星系核对称轴的取向不同而已.观测表明,活动星系核中尘埃的组成成分及尺寸与银河系星际尘埃有很大的差别.本文介绍活动星系核核周尘埃的消光和红外辐射以及尘埃可能的化学组成和尺寸分布的研究现状.     

星际介质中的纳米尘埃

星际尘埃,作为一种在宇宙中普遍存在的重要成分,在天文学研究中起着重要的作用.星际介质中的尘埃其尺寸分布涵盖从几个埃到几个亚微米的范围.对于有这样大的尺寸差异的星际尘埃,尘埃的热辐射机制差别很大.较大的尘埃颗粒,有比较大的吸收和发射截面,因而其吸收光子的速率和发射的速率也比较大,可以从吸收和发射能量的平衡来得出热平衡温度,并用热平衡温度和黑体辐射来计算其光谱.对于大小为纳米尺度或者更小的尘埃,由于其很小的尺寸,这类尘埃的热容量非常小.当这种尘埃吸收一个与其热容量相当或者更大能量光子的时候,尘埃就会经历一个非常明显的温度涨落:尘埃吸收一个紫外光子瞬间,其温度迅速上升,到达顶点后,由于尚没有外来能量的影响(因吸收截面小,吸收光子几率也非常小),尘埃开始通过热辐射降温,直到吸收另一个光子开始新的循环,这就是单光子加热模型(Single-Photon Heating Model).显然,热平衡和单光子加热是两个明显不同的过程.对于单光子加热,由于尘埃颗粒的温度涨落作用,尘埃不会处于一个稳定的平衡温度状态,因而不能用单一温度来描述其热辐射,必须计算出尘埃在温度涨落过程中的温度分布函数,然后计算其辐射谱.本文主要介绍纳米颗粒在星际空间中的存在证据,单光子加热模型,以及处于温度涨落中纳米颗粒的辐射特征.     

宇宙尘埃流入量与地球气候冷暖关系分析

宇宙尘埃流入量的多少具１０万年的周期变化。宇宙尘埃流入量增加，地球气候变暖，出现间冰期环境；当宇宙尘埃流入量减少，地球气候变冷，出现冰期环境，这是由于宇宙法埃对短波辐射和长波辐射的热效应不同所致。     

星际碳化硅SiC尘埃

碳化硅(SiC)尘粒是宇宙尘埃的重要成分之一,亚微米尺寸的SiC颗粒在11.3μm波长附近有非常显著的晶格振动带.早在20世纪60年代,Friedemann等人就预言了SiC尘粒可以冷凝在富碳恒星的质量流失喷出物中.随后,通过11.3μm的光谱特征,在碳星的星周包层检测到了SiC尘埃.另外,通过原始陨石中同位素异常发现前太阳(Presolar)SiC尘粒最终确立了SiC在星际介质中的存在.然而,令人困惑的是,在星际空间中并未观测到SiC的11.3μm吸收特征.本文主要介绍SiC的光学性质、SiC在天体环境中的观测特征,从而推断SiC在星际空间的丰度上限,并对其在星际空间中的演化进行理论分析.     

耀变体1ES 0229+200的GeV强伽玛射线辐射

利用次级伽玛射线辐射模型解释耀变体1ES 0229+200的GeV强伽玛射线辐射.在该模型中,源内初级光子和源外次级光子都对观测到的高能伽玛射线辐射有贡献.假定一个合适的电子能谱和星际磁场(IGMF),获得了耀变体1ES 0229+200的能谱.研究结果表明:GeV强伽玛射线辐射来源于正负电子对(e±)散射宇宙微波背景(CMB)光子产生的次级伽玛射线.     

星际C60

C60的发现起源于人们对星际尘埃的探索,肇始于1985年由Kroto等人首次在实验室合成,25年后最终于2010年在星际空间被探测到．近几年天文工作者在多种星周、星际环境观测到C60．本文综述了与天文观测和理论密切相关的C60的有关物理性质;介绍了C60在星际空间中的观测特性;最后讨论了C60在星际空间的形成与激发机制．     

可以看见黑洞吗？

浩瀚宇宙，奇妙无穷。我们观测宇宙，能够发现许许多多在地球上无法实现的极端状态，宇宙中物质的密度就是如此。在宇宙中．有非常小的密度，也有近乎无限大的密度。那普通的星际空间，几乎就是真空．每立方厘米空间内大约只有1个氢原子。宇宙中还有星际云、分子云等等．它们的密度依次增大。像地球一类的行星，它们的平均密度大约是每立方厘米5克；     

110m口径全可动射电望远镜专辑·编者按

<正>射电天文学诞生并发展于20世纪30年代初,为人类认识宇宙打开了一个全新的探测窗口.二次世界大战后,军用雷达被广泛用于民用天文观测,同时,一大批专用于天文研究的射电望远镜也相继建成和运行,使射电天文进入蓬勃发展的黄金期,直接促成了60年代的现代天文学"四大发现"——类星体、脉冲星、星际分子、宇宙微波背景辐射,使得射电天文成为现代天文学最活跃、最前沿的分支.     

Evolution of dark energy–dark matter-coupled expanding universe

The present universe is dominated by repulsive dark energy. It is natural that the coupling between the dark energy and the attractive gravity has to be taken into account in studying the evolution of our universe. Here, we induce an evolution equation for dark energy-dark matter- coupled universe. The solutions of the dynamic equation provide a specific picture of cosmic evolution, which is well compatible with current observed evolution histories of both Hubble parameter and equation of state parameter of dark energy. In this picture, the already observed uni- verse has undergone through three epochs the epoch of equilibrium between gravity and dark energy at cosmo- logical redshifts z 〉 1, the phase transition epoch at z between about 0.5 and 1, and the present acceleration epoch starting from z≌ 0.5. The expected matter-domi- nated deceleration epoch has not been seen yet, which requires future deep observations to look back upon more early universe.     

宇宙线较长周期变化研究

利用羊八井ASγ阵列实验数据分析宇宙线的较长周期变化.收集整理Tibet ASγ阵列1994～2003年间记录的宇宙线触发率数据和气象数据,发现这段时间的宇宙线触发率存在明显的年周期变化,气压、室内温度、室外温度与宇宙线触发率有着相似的年变化,存在较强关联;对宇宙线触发率进行多元气象参量修正,修正后的宇宙线触发率不再有明显的年变化;利用小波分析和数学统计方法分析气象修正后的宇宙线触发率,没有发现确定的几日周期.统计结果显示：宇宙线周期变化中4日周期和6日周期较多,其次是5日7、日和8日周期.     

规范宇宙弦的引力效应

在规范宇宙弦度规解的基础上,研究探测粒子在经过规范宇宙弦附近时的偏转,计算出了偏转角,其值为常数,与粒子入射速度和碰撞参数无关,并对结果进行了讨论。     

汽车防抱制动系统制动时的车速计算

汽车ABS系统中，滑移率是主要控制参数，制动时车速是确定车轮滑移率的基础。通过轮胎制动模型，对于有稳定压力源ABS的系统，在结构和调压方式确定时，能建立制动轮缸的等效压力函数，通过车轮地面制动力和整车动力学方程求解整车的平均减速度和车速。     

关于暗物质与暗能量参数化的统一模型

构建暗物质与暗能量参数化的统一模型．通过利用与哈勃参数相关的关系式（4）．我们给出了一个能统一暗物质与暗能量的参数化的态方程．由此方程出发,导出了相关的一些宇宙学量与红移量之间的关系．通过计算,我们发现暗能量态参数和减速因子的现在值ω0DE,q0以及转换红移计与超新星观测数据的结果符合得很好．进一步,通过分析暗能量未来的演化趋势,否定了宇宙大劈裂（Big Rip）的命运．     

在连续位置和速度条件下的NS模型研究

放弃NS模型对道路和速度进行离散的方法,采用连续的位置和速度参量,在NS模型的基础上,只改变了模型中的车子长度、加速、减速3个参数。通过数值模拟,得到了汽车的长度、加速度和减速度在交通流量中的影响规律,并发现了在低加速、高减速条件下无临界行为,而在低加速、低减速时基本图中出现了亚稳态。     

电动汽车回馈制动与防抱死制动集成控制

为提高电动汽车制动能量回馈效率,同时保证车辆的制动稳定性,提出了集成能量回馈优化与防抱死控制的分层控制方法。控制系统首先根据驾驶员的制动操作意图以及实时识别的路面状况,依据理想制动力分配曲线在前后轮间进行滑移率分配,然后用滑动变结构控制对前后轮滑移率进行控制,并使用模糊调节器动态调节控制参数以减少滑模控制产生的抖振。仿真结果表明,在新欧洲驾驶循环工况下所提控制策略较并联制动控制多回馈约80%的能量,并可利用电机的快速响应特性对车轮进行精确的防抱死控制,在确保制动性能的同时兼顾回收能量和减少制动片磨损。     

基于实车驾驶数据的信号交叉口车辆运行特性

为得到信号交叉口的车辆运行特性和驾驶模式,开展实车驾驶试验,采集车辆在自然驾驶状态下通过信号交叉口的速度、加速度等运行参数,得到了车辆速度和纵向加速度的变化趋势、分布范围和统计特征值,分析了车速与行驶距离的相关性,确定了减速停车和起步加速的驾驶模式。结果表明：车辆驶入交叉口时在停车前100米范围内车速下降最明显;而绿灯启亮后,车辆在头50米内速度提升最明显。减速距离与初速度之间具有较高的关联度,加速距离和稳定速度之间的关联度略低。减速度总体上大于加速度,85分位减速度为1.19 m/s2,85分位加速度为1 m/s2。减速度峰值出现在停车前5秒内,而加速度峰值出现在起步后的3秒内。本研究可为跟驰模型和微观交通仿真提供参数标定值,为城市交叉口信号配时和交通管理提供实际数据参考和理论依据。     

热力学第二定律的成立条件与“热寂说”问题

从对热力学第二定律成立条件的分析以及基于现代科学知识对宇宙特征(不涉及有关宇宙有限与无限之争论)之论证,我们得出热力学第二定律不能应用于宇宙系统以及宇宙“热寂”是错误的结论。     

基于遗传算法的ABS控制门限自寻优方法

结合国家关于汽车ABS制动控制性能优劣的相关评价标准和调试经验,分析了汽车的车辆单轮模型和ABS基于加减速度门限及参考滑移率门限的控制策略,设计了有效的适应度函数,提出一种基于遗传算法的ABS控制门限自整定方法,实现了控制门限参数优化的计算机自主寻优。仿真结果表明,该方法具有较好的适应性。