原子核相对论密度泛函理论

随着世界范围内稀有同位素束流装置的发展,人们对原子核的认识从稳定核拓展至不稳定核.在不稳定原子核中涌现出许多新奇的物理现象,而研究这些现象是核物理领域的重要课题.过去几十年中,原子核相对论密度泛函理论取得了长足的发展,在描述和解释原子核各种性质方面取得了很大成功.本文介绍原子核物理中相对论密度泛函理论的基本概念,简要回顾相对论密度泛函的发展历史,阐述相对论密度泛函理论在描述原子核性质方面的优势和特点,主要讨论相对论密度泛函理论在原子核质量、手征进动以及裂变动力学方面的最新应用.最后,文章简要综述原子核相对论第一性原理计算的最新成果,这些成果为进一步构建微观普适的第一性原理相对论密度泛函奠定了基础.     

谁成就了爱因斯坦

今年是爱因斯坦逝世50周年,也是狭义相对论发表100周年.爱因斯坦在科学上的贡献是世人皆知的.相对论的发表标志着科学发展的一个新纪元.但是科学的发展是众多科学家探索的结果,同样,爱因斯坦的成就也是建立在前人研究成果之上的.那么,谁对爱因斯坦有过重大影响呢?伽利略的相对性原理,马赫的一切运动都是相对的理论,对爱因斯坦建立相对论都起到过很大的作用.还有两个人的贡献也是不可磨灭的.一个是洛仑兹,一个是迈克尔逊.但是这两个人不仅没有创立相对论,而且直到去世也不认可相对论.     

与爱因斯坦宇宙学常数相关的狭义相对论:评介德西特不变和反德西特不变狭义相对论

通常的狭义相对论是在庞加莱变换下不变的,它的基本度规为闵科夫斯基时空度规,该度规满足没有宇宙学常数L的真空爱因斯坦方程.本文指出:L10时的狭义相对论是德西特/反德西特不变狭义相对论.求解L10的真空爱因斯坦方程,得到这种拓展的狭义相对论的基本度规是陆启铿-邹振隆-郭汉英1974年提出的Beltrami度规;用欧拉-拉格朗日方程证明Beltrami时空的自由粒子运动是惯性运动.本文求出了德西特/反德西特不变狭义相对论的全部凯林(Killing)矢量,证明了Beltrami时空是最大对称性空间,导出来全部守恒量.构造了理论的正则形式,发现了正、负正则能量的色散关系的不对称性;实现了正则量子化,导出了相对论性波方程,从而建立了德西特/反德西特不变的相对论量子力学.简要介绍了通过天文观测原子(或离子)能级劈裂来探测精细结构常数a改变的实验.实验结果在4~5σ置信度内否定了庞加莱不变狭义相对论的预言,发现在z≈{1~3}处ɑ_z≠ɑ_0.由于原子或离子能级的精细结构是相对论量子力学的结果,所以观测实验支持在红移z≥1的狭义相对论量子力学中的L修正不可忽略.这是对德西特/反德西特不变狭义相对论的实验支持,是超出现有物理学标准模型的新物理.     

我们的宇宙与德西特相对论

精确宇宙学揭示,宇宙尺度的物理学应以极小的正宇宙常数为标志.这应受到高度重视. 我们认为,较之爱因斯坦相对论,德西特(W.de Sitter)相对论,包括德西特狭义相对论和以其局域化为基础的德西特引力,才能更好地反映这一特征.     

EuO的非相对论与相对论非局域密度泛函计算

稀土化学研究一直是实验和理论化学家感兴趣的课题.理论计算由于必须考虑相对论效应和相关能校正而变得非常复杂,迄今为止对稀土化合物的精确理论计算还相当少.人们相继发展了多种相对论计算方法,其中相对论膺势法和相对论密度泛函方法是用于含重元素体系精确计算的最有效方法.密度泛函方法已成功地用于计算小分子、过渡金属络合物的结构常数、解离能、振动频率等性质,但还未用于稀土化合物的精确计算.我们用高精度的高斯数值积分方法和成熟的密度泛函非局域交换-相关势建立了一个非相对论与完全相对论密度泛函高精度计算程序(NR/R-DFT),并用Ziegler的广义过渡态法使总能量计算精度达到8位有效数字,满足一般量子化学计算的要求.本文报道EuO的理论势能曲线和由此得到的分子常数,并讨论相对论效应对分子常数的影响.     

相对论重离子碰撞中正反粒子椭圆流的劈裂

相对论重离子碰撞是研究极端高温高密条件下新物质形态及量子色动力学相图的重要实验手段,而椭圆流是相对论重离子碰撞的重要实验观测量.近年来在美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上进行束流能量扫描实验,研究人员发现了一些异于极端相对论重离子碰撞的行为,比如正反粒子椭圆流的劈裂.基于拓展的多相输运模型,可以通过正反粒子的不同平均场势来解释该实验现象,并可据此提取高重子及同位旋化学势下夸克物质的状态方程及相图信息.     

引力与相对论天体物理2015年学术年会顺利召开

<正>2015年6月21~26日,由中国物理学会引力与相对论天体物理分会主办,浙江工业大学天体物理研究所、中国科学院理论物理研究所和中国高等科学技术中心承办的中国物理学会引力与相对论天体物理分会2015年学术年会在杭州召开.中国引力与相对论天体物理学会理事长蔡荣根研究员在开幕式上致辞.李惕碚院士,副理事长张杨、马永革教授,秘书长龚云贵教授以及浙江工业大学相关领导等出席了会议开幕式.来自国内外100多个高校与研究机构的300余位专家学者与研究生参加了会议.     

相对论磁化等离子体的关联性质

文献[1]给出计算相对论等离子体关联函数的方法.本文给出磁化等离子体的相对论裸粒子格林函数.如图1所示,均匀外磁场B_0沿Z轴.动量分布函数的一般形式为     

相对论质量究竟是否物理实在?

在满足洛伦兹协变性的狭义相对论四维矢量表述申,并未引入相对论质量。本文认为相对论质量不是物理实在,并从质能关系出发指出由相对论质量概念导致的矛盾之处,对验证“质速关系”的实验作了相应的分析,认为这些实验尚不能证实相对论质量是物理实在。     

有关《狭义相对论中解决时钟佯谬的关键》一文的来信摘登

(一) 《自然杂志》4卷12期951页上《狭义相对论中解决时钟佯谬的关键》一文中说:“时钟佯谬又称为双生子佯谬……迄今仍无文简捷地指出狭义相对论(SR)中解决此问题的关键所在。”事实并非如此,早在1972年缪勒(Muller)就用洛伦兹变换严格地解决过这个问题[见Am.J.Phys.,40(1972)966],我国科学出版社1979年出版的《狭义相对论实验基     

从近距离观察光的衍射现象结果中认识光的波粒二象性

世界万物是由一种"物质"通过多种多样的运动形成的,很久以前有人称这种"物质"叫"以太",请允许我在这里称其为"动子".物质是由"动子"通过不同的群体运动形式表现出来,而物质之外的时间、空间等元素都是因"动子"的运动产生或改变.文章将初步建立一个由类似于相对论时空观的时间、空间模型,并用这个模型来辨析相对论的时空理论.通过建立的模型证实相对论的时空理论存在的局限性.     

奇人爱因斯坦

前面所述的各种佯谬都是由相对论引出的.相对论是如此神奇,神奇得你一定想了解它的创立者--阿尔伯特·爱因斯坦究竟是个什么样的科学奇人吧?     

相对论在我国早期传播中的轶闻与趣事

基于对大量历史资料的搜集与分析,本文较为仔细地介绍了相对论在我国的早期传播情况、轶闻与趣事.本文着重指出在相对论的"热播"问题上,我国与全世界基本同步;爱因斯坦对犹太民族的伟大复兴事业所肩负的历史责任是他不得不"失约中国"、"失约北大"的原因.     

相对论的夸克对产生模型和ψ″(4.03)的强衰变

非相对论的夸克对产生模型(Quark Pair Creation Model,简称QPCM)是人们在非相对论夸克模型框架内处理强子强衰变时所采用的一种模型。Barbieri等和Le Yaouanc等把它应用于粲偶素(Charmonium),讨论了作为径向激发态的ψ″(4.03)的强衰变问题。然而非相对论的QPCM不具有相对论协变性,对内部运动为相对论的轻夸克(u,d,s)组成     

诺贝尔奖获得者与中国

1901年诺贝尔奖开始颁奖,由于中国科学技术落后,在一个相当长的时间内,这个奖与中国人无缘.最早介绍到中国的诺贝尔奖的获奖项目是X射线和镭的发现.伦琴1895年发现了X射线,两年后就被介绍到我国了,当时把它译为"通物电光".1903年鲁迅先生发表文章介绍了居里夫妇1898年发现镭,1902年提取纯镭的情况.1915年爱因斯坦发表狭义相对论,1917年9月许崇清在题为<再批判蔡孓民先生在信教自由会演说之订正文并质问蔡先生>一文中,叙述了爱因斯坦的狭义相对论,第一次把相对论介绍到中国.那时爱因斯坦还没有获诺贝尔奖物理奖.     

物理学的困顿:下一步是什么?

在量子理论和爱因斯坦的相对论颠覆一切之前不久,维多利亚时代后期科学家似乎还都觉得"现在在物理学中已没有什么新东西可发现了". 今天已不存在这样的自大.相对论已生成了极为准确的宇宙模型,但要使这个模型工作,我们必须对我们所看到的宇宙,用无数我们未看见的其他东西加以补充.     

多体格林函数在基本粒子理论中的若干应用

作为量子场论中非微扰方法的一种尝试,我们将多体问题中熟知的格林函数运动方程中引入反常配对作切断近似,以找寻新凝聚态的方法移植到基本粒子理论中来.结果如下: (一)B.C.S.型相对论超导模型无质量费密子B.C.S.型相对论超导模型的哈密顿量为     

外辐射带不同能量的相对论电子在磁暴期间的变化特征

磁暴期间外辐射带相对论电子环境是当前空间物理学和空间天气学研究的一个热点.磁暴以后外辐射带相对论电子通量既可能增强,也可能减少,这给辐射带环境的预报带来了困难.该研究基于SAMPEX(Solar,Anomalous,and Magnetospheric Particle Explorer)和POES(Polar Orbiting Environmental Satellites)卫星的观测数据,选取了1992年7月至2004年6月期间的84个孤立磁暴,分别研究了0.3~2.5和2.5~14 Me V电子通量在磁暴期间的变化.结果表明,这两个能段的相对论电子在磁暴期间的变化经常有明显的差别.随着电子能量的增高(减小),磁暴恢复相期间观测到电子通量比暴前减少(增强)的可能性明显增大.对于0.3~2.5Me V的电子,在约为82%的孤立磁暴的恢复相期间电子通量增强,而仅有3%的磁暴使电子通量减少;对于2.5~14 Me V电子,仅在37%的孤立磁暴中观测到通量增加,而却有45%的磁暴使电子通量减少.不同能量的相对论电子在磁暴期间通量变化的这种不同特征,是由于其加速和损失过程的差别所导致的.本文的研究结果表明,对外辐射带相对论电子环境应该按不同能段进行建模和预报.0.3~2.5 Me V的电子是外辐射带高能电子的主体,揭示其暴时变化规律对认识和预报外辐射带环境极为重要.     

完美的对称伟大的突破--纪念爱因斯坦逝世五十周年

一代科学巨匠爱因斯坦,又是一位杰出的思想家,他的思想方法是耐人寻味的.他所创立的相对论,以其前提的简单、结构的新颖、体系的严谨、结论的正确,堪称现代物理理论之魁首.众所周知,相对论突破了经典力学的机械论囿限,否定了传统的绝对时空观念,披露了物质、运动、引力、时空的内在联系.相对论的建立,无疑是一个伟大的突破、一项卓越的创新.那么,爱因斯坦是如何突破和创新的呢?从方法论的角度,我们可从中吸取些怎么样的教益呢?     

相对论核-核碰撞中产生的Λ超子的极化分析

在高能强子-强子、强子-核相互作用中都测到了所产生的A超子的强的极化度.在较低能量的核-核碰撞中,也测到了A粒子的不同程度的极化度.对在相对论核-核碰撞中产生的A超子的极化度的测量和分析的特殊意义是在1982年由Angert等人首次提出的,认为如果在相对论核-核碰撞中形成了夸克-胶子等离子体(Quarkgluon plasma-QGP),A粒子的极化度就将消失.