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.     

美国瓦尔德副教授来我院讲学

1980年9月7日～9月17日,我院物理系主办了《量子引力与黑洞物理》讲学班。由我院邀请的美国芝加哥大学费米研究所黑洞物理专家罗伯特·瓦尔德副教授主讲。参加听讲者有来自北京师大、华东师大、复旦大学、中山大学、南开大学、四川大学、华中工学院、武汉大学、科学院研究生院等31个单位,共57人。瓦尔德副教授这次讲了广义相对论引论、黑洞的经典理论、弯曲时空的量子场论、黑洞附近粒子的产生、黑洞热力学和时间可逆性、量子引力论的其它发展等十讲。另外,北京师     

引力波探测检验广义相对论

自2015年9月14日人类第一次探测到引力波以来,引力波探测的进展非常迅速.到目前为止LIGO已确认双黑洞并合引力波探测结果5例,分别为GW150914,GW151226,GW170608,GW170104和GW170814.以及确认的双中子星并合引力波探测结果1例,GW170817.另外还有疑似双黑洞并合引力波探测结果1例LVT151012.受引力波探测的驱动,关于引力波的物理学和天文学研究自2016年以来的发展也异常迅速.引力波的成功探测定性地支持了广义相对论.但引力波探测作为涉及强引力场、强动态时空区域的实验,它还可以定量地检验广义相对论,甚至有可能发现广义相对论的适用范围,指引超越广义相对论引力理论的发展.本文将针对如何利用引力波探测检验广义相对论的问题,从引力波定性性质、引力波极化自由度、引力波传播速度以及引力波波形特征几个方面作一个较为全面的介绍.     

广义相对论中的异常零超曲面

本书给出了一个广义相对论中的广泛的和自含的脉冲类光信号的数学理论说明。这一理论将应用在相对论天体物理、宇宙学和来自引力交叉理论。激变天体物理事件提升到脉冲类光信号，并能分解为零物质薄壳和一个脉冲引力波，书中介绍了其在黑洞物理、波冲突和致密引力作用源中类光推进的一些例子。     

美国芝加哥大学瓦尔特博士应邀前来我院讲学

瓦尔特博士是美国芝加哥大学物理系和费米研究所教授。他长期从事广义相对论与相对论天体物理的教学和研究工作,出版和发表了不少这方面的专著和论文。其中《空间、时间与引力》一书已被翻译成中文,新著《广义相对论》正在出版中。最近在意大利举行的第十届国际广义相对论引力会上,他是黑洞物理学专题委员会的主席。今年八月应我院及北京师范大学的邀请,再次前来我国讲学(1980年曾来我院讲学)。这次在     

引力塌缩与时空奇异性

天体物理跟宇宙学中的许多现象都与引力塌缩有着密不可分的联系。大质量星在其牛命历程的最后阶段的自引力塌缩是引力理论及黑洞物理领域中重要的基本问题。广义相对论所预言的由于引力塌缩造成的时空奇点有可能被事件视界所包括也有可能被外部的观测者所看到。     

黑洞量子理论的哲学意义

黑洞是爱因斯坦引力理论和时空结构的必然产物,是物理学中的一个奇特概念。1915年爱因斯坦提出广义相对论,为黑洞说的形成奠定了理论基础。其后德国人施瓦茨希尔计算出爱斯坦广义相对论复杂场方程的一个解:对于质量M相当于一个太阳的天体,其半径坍缩到3公里以内时,就会形成黑洞。目前,黑洞已经不仅仅是预言中的纯理论概念了;大多数天文学家和物理学家认为,宇宙中既然存在白矮星、中子星,如     

霍金新解黑洞信息丢失之谜

黑洞不是“无所不吞“ 　　今年7月21日,国际著名理论物理学家、英国剑桥大学教授霍金在都柏林举行的第十七届广义相对论和引力国际会议上宣称,他解决了困扰已久的黑洞信息“丢失“之谜.霍金在报告中称,通过用欧几里得路径积分方法(将引力量子化的一种可能方法)研究了拓扑平凡的路径(不包含黑洞)和拓扑不平凡的路径(包含黑洞)后,发现黑洞演化是满足因果律的,信息是不丢失的.……     

霍金新解黑洞信息丢失之谜

黑洞不是“无所不吞”今年7月21日,国际著名理论物理学家、英国剑桥大学教授霍金在都柏林举行的第十七届广义相对论和引力国际会议上宣称,他解决了困扰已久的黑洞信息“丢失”之谜。霍金在报告中称,通过用欧几里得路径积分方法(将引力量子化的一种可能方法)研究了拓扑平凡的路径(不包含黑洞)和拓扑不平凡的路径(包含黑洞)后,发现黑洞演化是满足因果律的,信息是不丢失的。这样,霍金就推翻了自己坚持了近30年的观点。霍金的报告引起了国际理论物理学界的广泛兴趣和媒体的高度关注。所谓黑洞,是指一类引力非常之强的特殊天体,它能吸收所有靠近…     

新的f(R)黑洞（英文）

f(R)引力是一个直接拓展广义相对论的修正引力理论,它的拉格朗日量是一个仅含曲率标量R的任意函数f(R).在F(r)=1+αr的条件下(F(r) ≡df(R(r))/dr和αr是一个对广义相对论小的修正量),导出了度规f(R)引力理论中场方程的精确球对称真空解.此外,考虑了这个黑洞背景时空中的标量场扰动.用六阶WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin)方法,讨论了拟正则模和这个黑洞的参数之间的关系,得出这个黑洞是稳定的结论.     

现代物理学中的黑洞

在茫茫宇宙中,存在着一些非常奇异的时空区域,象无底的“洞穴”,它能“吞食”任何物质,却不“吐出”任何东西。这些奇异的“洞穴”就是黄洞。黑洞是物理学中最令人难以理解的概念,它象独角怪物一样,似乎应该在幻想家的神话中出现,而不应该存在于宁静的宇宙中,然而,现代物理学的理论却预言了黑洞必然存在! (一)什么是黑洞什么叫黑洞、黑洞是怎样形成的呢? 宇宙中有许多星体,每个星体都有确定的大小和质量,星体周围分布着引力场,引力是自然界中广泛存在着的一种相互作用,爱因斯坦的《广义相对论》就是关于引力的理论。星体施于它周围物体的引力,总是力图把物体拉向星体,物体要克服引力的约束而飞到自由空间     

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.     

中山大学常温共振型引力波探测器

1.概述引力波探测是验证广义相对论以及检验其它与之并行的引力理论正确性的一个重要手段。1976年中山大学引力物理研究室开始了常温共振型引力波探测系统的建设,经过模拟实验、试运转和技术改进等几个阶段,于1984年正式运转(图1)。目前用于引力波探测的有共振型天线、激光干涉和宇宙飞船多普勒跟踪三大类方法。其中用高Q值材料制成并置于超低温中的共振天线具有最高的灵敏度。理论计算表明,只有大质量、高速运动的天体才有可能     

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。     

引力理论及相对论天体物理讨论会在广州举行

中国科学院委托中山大学主办的“引力理论及相对论天体物理讨论会”于一九七八年十一月二十日至十二月五日在广州举行,这是建国以来有关相对论问题的第一次全国性会议,参加会议的有科学院有关研究所、天文台以及有关高等院校共三十五个单位,正式代表九十七人,列席代表二十六人。周培源副院长主持会议并作了报告。讨论会对引力规范理论、引力波探测、时空大尺度结构、黑洞与宇宙学、孤立     

科学家用光学材料验证广义相对论效应

广义相对论是爱因斯坦于1915年建立的引力理论，将引力描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空，以取代传统对于引力是一种力的看法。自此观点建立，狭义相对论和万有引力便只是广义相对论在特殊情况下的特例：狭义相对论是在没有重力时的情况；万有引力定律则是在距离近、引力小和速度慢时的情况。     

广义相对论和天体物理应用

本书对广义相对论作了一个全面、适时的介绍。理论基础被彻底地发展，同时发展了以微分几何为背景的必备的数学，介绍了广义相对论的试验和许多应用，对脉冲双星进行了详尽的研究，进行了致密天体特别是黑洞的详尽研究，包括克尔解释的引出，及其独特定理的伊斯雷尔证据，并介绍了黑洞物理的基本定律的来源和怀特能最定理的证据。     

视广义相对论及新广义相对论为广义引力理论特殊情况的研究

根据广义引力理论的基本公式导出了广义相对论和新广义相对论的引力场方程和粒子运动方程．结果表明了广义相对论和新广义相对论均是广义引力理论的特殊情况．阐述了这种方法在理论上和运算上的一些优点．     

星际物质对动态球对称带电黑洞非热辐射影响的研究

恒星内部依次进行的核反应促使恒星不断地演化 ,恒星演化到晚期的归宿将成为白矮星、中子星或黑洞 ,如果核能耗尽的晚期恒星经过物质抛射过程后的质量大于 3倍太阳质量 ,则简并的中子压力也将抵档不住引力的坍缩 ,星体将继续坍缩成黑洞 .自 1 974年Ｈａｗｋｉｎｇ提出任何黑洞都会产生辐射以来 ,人们为了探测黑洞进行了一系列的研究工作[1～ 4] .在理论研究方面 ,对稳态黑洞和动态黑洞的研究 ,特别是在对动态黑洞的热辐射和非热辐射研究方面取得的结果 ,促进了黑洞物理学的研究与发展 .在观测方面 ,自 2 0世纪 70年代以来 ,人们用各种可能的…     

当生活邂逅相对论

<正>今年是爱因斯坦提出广义相对论100周年,这个伟大理论把引力描述为空间和时间的弯曲,颠覆了人类对宇宙的认识,开启了近代物理学上一个全新的领域。那么,相对论到底是神马东西,它又是怎样被提出来的?改写宇宙认知法则关于爱因斯坦和广义相对论的故事,还要从1915年说起。1915年秋天,德国威廉皇家物理研究所。所长阿尔伯特·爱因斯坦的心情不太好,他正在遭遇学术上的瓶颈——10年前,狭义相对论的提出震动了物理学界,那一年也因此被命名为"爱因斯坦奇迹年"。此后,他