相对论效应

摘要： 讨论了SI“秒”在量子基准中的重要性和坐标时在时空统一及其他物理量基准统一中的作用,以史瓦西场为例说明了“原时”与“坐标时”的关系以及引力场对“原时”的影响,认为时间单位秒的不确定度决定了其他物理量单位的不确定度。只有“坐标时”的适用范围是全局的,涉及到大尺度时空的物理量必须用也只能用坐标量进行表征。SI“秒”定义的是一个“原时”秒长,是一个局域物理量,要使用量子基准对大尺度空间的物理量进行量值统一,需要进一步明确“坐标时”与SI“秒”之间的关系。

摘要： 星载原子钟是卫星导航系统的心脏。近年来,由于原子钟小型化和芯片化技术的发展(如超薄铷钟和CPT钟的研制成功),使得弹载原子钟在军事设备上,尤其是在导弹制导系统中获得广泛应用,并成为系统的关键部件。本文主要介绍了原子钟被称为航天系统的心脏或关键部件的原因,原子钟的发展现状,存在的问题(如“相对论效应修正”问题),以及对未来发展的展望。

摘要： 由经典力学推导出的质量、动能和作用力关于时空的二阶偏微分方程, ,反映了质量、动能和作用力之间的内在关系,以及它们在时空中的瞬时效应。该方程既适用于宏观物体,也适用于微观粒子。考虑相对论效应时,它也适用于研究高速变质量物体的运动和力。通过对该方程的分析,各种基本作用力的产生具有相同的物理原理,即作用力是微观粒子间相互碰撞的结果,微观粒子间发生动能增加或具有增加趋势的非弹性碰撞时将产生引力,其它类型的碰撞将产生斥力。物体的质量是物体动能相对时空变化或具有变化趋势时的体现。微观粒子间的碰撞能量足够大时,不同类型的碰撞会形成新的质量或使质量发生湮灭。该方程揭示了目前发现的四种基本作用力的共同本质以及质量和能量相互转发的时空原理,特别是对万有引力及引力子的研究有了突破性进展。

摘要： 近日,我国科研团队利用FAST望远镜(500米口径球面射电望远镜)开展银道面脉冲星巡天,并取得重要进展。我国科研团队新发现了201颗脉冲星,相关研究成果作为封面文章发表在《天文和天体物理学研究》上。脉冲星是大质量恒星死亡后的残骸,是宇宙中密度最高、磁场最强、自转最快、相对论效应显著的一类天体,既是研究宇宙极端环境中物理规律的理想实验室,又是天文和物理的前沿研究领域。

摘要： 得益于现代激光精密测量技术,某些少电子原子体系(如氢、氦、锂、铍等)的光谱测量具有非常高的精度.高精度实验值与高精度理论值的对比,为高精度地检验基本物理理论、高精度地测定出基本物理常数以及原子核电荷半径等物理参数提供了重要渠道.要把原子体系的光谱计算到当前实验值的精度并非易事,需要把电子关联效应、相对论效应和量子电动力学(QED)效应计算到足够高的精度.最近几十年来,得益于现代计算机技术的发展和此领域科研人员的不懈努力,少电子原子体系的精密计算取得了重要进展.本文介绍了高精度计算少电子原子体系能级的理论方法和计算技术,包括等效哈密顿量的推导、薛定谔方程的求解、相对论和QED效应的计算,以及原子核的有限质量效应和电荷分布半径效应;对近二三十年取得的重要进展进行了评述并对未来的发展进行了展望.

摘要： 电子离子碰撞电离截面是模拟激光等离子体的超热电子的能谱和产额的主要过程之一.基于相对论性的电子离子碰撞的K壳层电离截面理论,计算了Nb、Ag的K壳层和L壳层电子碰撞电离截面,结果和最近的文献实验数值和其它理论数值进行了比较,计算结果比其它模型更加准确,与最近的实验结果也吻合较好,该结果可用来模拟激光等离子体的超热电子能谱和产额.

摘要： 由于DS介子中S夸克很轻,因此在描述DS介子时需要考虑相对论效应,其相对论效应由自旋轨道耦合项,自旋自旋耦合项,张量项构成.本文从重轻介子的夸克模型出发建立了DS介子的相对论势模型.在给出介子哈密顿后,推导得出相对论效应下薛定谔方程的计算公式,并推导得出DS介子质量和径向波函数的方程,通过求解方程得到介子波函数并计算了DS介子的电偶极衰变宽度.结果表明,考虑相对论效应后,DS介子的质量与实验值较为接近,个别衰变道的宽度可达到数个KeV,研究结果可为未来实验观测DS介子提供参考依据.

摘要： 由于奇异粲介子中S夸克很轻,因此在描述奇异粲介子时需要考虑相对论效应,其相对论效应由自旋轨道耦合项、自旋自旋耦合项、张量项构成.从奇异粲介子的相对论夸克模型出发,在给出介子哈密顿后,推导得出了相对论效应下的薛定谔方程计算公式,并得到了计算奇异粲介子的质量和径向波函数的方程.通过求解方程得到了奇异粲介子的基态波函数并计算了奇异粲介子的磁偶极衰变宽度.结果表明,考虑相对论效应后,奇异粲介子的质量与实验值较为接近,个别磁偶极衰变道的宽度能达到数个keV,研究结果可为未来实验观测奇异粲介子提供参考.

摘要： 由于D_(S)介子中S夸克很轻,因此在描述D_(S)介子时需要考虑相对论效应,其相对论效应由自旋轨道耦合项,自旋自旋耦合项,张量项构成。本文从重轻介子的夸克模型出发建立了D_(S)介子的相对论势模型。在给出介子哈密顿后,推导得出相对论效应下薛定谔方程的计算公式,并推导得出D_(S)介子质量和径向波函数的方程,通过求解方程得到介子波函数并计算了D_(S)介子的电偶极衰变宽度。结果表明,考虑相对论效应后,D_(S)介子的质量与实验值较为接近,个别衰变道的宽度可达到数个KeV,研究结果可为未来实验观测D_(S)介子提供参考依据。

摘要： 比较主族元素原子的共价半径后发现,主族元素原子半径的变化存在着"反常"现象.原子模型的松紧效应揭示了电子层的空间分布规律,可以解释同主族相邻周期元素的原子半径增幅呈现大小交替变化,及ⅢA族Al的共价半径比Ga大的原因;原子体系的相对论效应揭示了电子高速运动对原子结构与性质的影响,可以解释第六周期从Tl到Bi原子半径逐渐增大,及ⅢA族从Tl到Nh、ⅣA族从Pb到Fl原子半径均减小等"反常"现象的原因.建议教材在引用原子半径数据、绘制原子半径变化示意图时,选择同一套半径数值并注明原子半径的类型.

摘要： 相对论以光速不变为假设,揭示了时间、空间和运动之间的相对性,对物理学的发展产生了深远的影响.深空探测器在太阳系空间尺度内飞行,其相对中心天体的运动速度远超其他人造飞行器,作为物质低速运动状态下经验总结的经典物理已无法完全满足要求.本文从时间的本质出发,对深空导航的相对论效应进行了重新审视与研究.首先提出了时间本质上属于意识范畴而非客观物质存在的基本观点,指出作为意识的时间没有客观上的物质主体,必须依赖于主观比较而存在的事实.同时指出速度作为相对运动的基本属性,是客观存在的.并将时间作为空间与速度的导出量,重新审视了空间、时间与物质运动之间的联系.对光速不变原理及迈克尔逊一莫雷实验存在的问题进行了分析和质疑,从数学意义上的时间不变性着手,推导了由相对运动引起的时空变换关系,对洛伦兹变换公式做出了修正.在此基础上,对深空导航中的几个典型相对论效应,如钟缓、尺缩、动质量增加等效应的影响进行了分析和比较,并尝试采用新的时空观点,对上述效应的物理意义及产生原因进行阐释.

摘要： 本报告从时间的本质出发，对深空导航的相对论效应进行了重新审视与研究，提出了一种新的时空观。首先提出了时间本质上属于意识范畴而非客观物质存在的基本观点，指出作为意识的时间没有客观上的物质主体，必须依赖于主观比较而存在的事实。同时指出速度作为相对运动的基本属性，其本质是客观存在的，并将时间作为空间与速度的导出量，重新审视了空间、时间与物质运动之间的联系。报告对光速不变原理及迈克尔逊-莫雷实验存在的问题进行了分析和质疑，并从数学意义上的时间不变性着手，推导了由相对运动引起的时空变换关系，对洛伦兹变换公式做出了修正。在此基础上，对深空导航中的几个典型相对论效应，如钟缓、尺缩、动质量增加等效应的影响进行了分析和比较，并尝试采用新的时空观点，对上述效应的物理意义及产生原因进行阐释。

摘要： 本文从理论上计算了导航卫星相对论效应引起的时间误差.推导了计算公式,计算了BD-2导航卫星的狭义相对论效应引起的时间膨胀量及广义相对论重力势引起的频率变化量.本文还计算了地球自转引起的SAGNAC效应的大小.论文对提高导航定位精度有理论指导意义及实用价值.

摘要： 20世纪70年代以来,己有不少相对论效应在重元素化学中所起作用的研究.一般认为,对只含氯以前元素的化合物,相对论效应的影响不大;对包含铪或者更重元素的化合物,必须考虑相对论效应的作用.镧系元素处于过渡区域,相对论效应对镧系化合物性质影响有多大?有人把一些特殊现象归结为相对论效应,但研究还不够系统和深入.近年来,己经有不少对镧系化合物的理论研究,本文报道用密度泛函理论研究相对论效应对镧系化合物性质影响的一些结果.

摘要： 以1984年吕家鸿教授创造的不带根式的相对论效应公式为基础,通过对实验和理论的分析,推出"光速可以非线性叠加"的新结论.表征这一叠加规律的是"场位原理",场位振荡则是电子向光转化及发生相反方向转化的现实机制,同时也是光速物质向超光物质转化的可能机制.

摘要： 本文在相对论理论框架下,分别在点电荷和两参数Fermi核模型近似下计算了高离化态类氢离子(Z=80～112)n=1～3壳层的波函数和能级.分析了核有限体积效应对它们的影响.在此基础上,给出了核有限体积效应对原子能级的修正公式.同时,还进一步讨论了相对论效应和核有限体积效应之间的相互影响,发现对高Z元素相对论效应与核有限体积效应之间有很强的耦合.

摘要： 超强脉冲激光将导致等离子体中电子的集体震动频率产生相对论性变化，激光在等离子体中传播的色散关系随之改变。计算结果表明，随着入射激光强度的增加，等离子体频率的相对论性变化会导致激光在等离子体中传播的距离增加。

摘要： 影响GPS伪距定位的误差源可分为三类：一类与电磁波传播有关影响，另一类与频率有关影响，还有一些与坐标系有关影响。在各种误差影响中，有些可以精确改正，有些可以用一定方法消除或减弱，有些则很难模型化。本文给出了在动态模式下，以下误差的改正模型：对流层折射延迟、电离层延迟改正、地球自转改正、相对论效应改正、卫星天线和接收机天线改正、固体潮改正。并针对单频GPS接收机进行动态伪距定位的试验，分析了各项改正对GPS伪距定位的精度影响及综合改正后的精度分析。

摘要： 计时模型包括脉冲到达时刻的分析模型与脉冲相位模型.详细分析了计时软件包Tempo2中使用精度达lns的计时模型,讨论了其模型中各种改正及其意义,分析了影响计时模型精度的各种误差源.指出对现有计时模型的分析及改进,建立高精度的计时模型,将促进中国天体测量的发展.

摘要： 计时模型包括脉冲到达时刻的分析模型与脉冲相位模型.详细分析了计时软件包Tempo2中使用精度达lns的计时模型,讨论了其模型中各种改正及其意义,分析了影响计时模型精度的各种误差源.指出对现有计时模型的分析及改进,建立高精度的计时模型,将促进中国天体测量的发展.

摘要： 本发明公开了一种基于相对论天文效应修正的高精度恒星星表构建方法，包括：对待修正恒星的星位进行估算，得到待修正恒星的星位估算结果；根据待修正恒星的星位估算结果和飞行器在轨参数，解算得到修正误差项；使用修正误差项对待修正恒星的星位估算结果进行修正，得到待修正恒星的真实星位；根据待修正恒星的真实星位，构建得到高精度恒星星表。本发明旨在精确测量并修正飞行器探测到的恒星位置中包含的多项误差，得到恒星的和精确位置，构建得到高精度星表。

摘要： 本发明公开了一种相对论时钟延缓效应演示仪，可以验证相对论中的时钟延缓效应。该演示仪是由两个时钟、高速转盘，可以控制两个时钟同时开关的控制开关组成，其中一个时钟静止放置，另一个时钟放置在高速转盘上。该装置的实验让学生对相对论的内容有了感性认识，接受起来容易。给高中物理课程中有关相对论的内容及相关结论提供了实验验证。

摘要： 本发明属于相对论性波尔兹曼方程求解处理方法，为解决目前通过PRD‑BE求解波尔兹曼方程，当系统涉及到超大规模GPU显卡集群时，计算效率会有大幅度降低的技术问题，提供一种基于大型GPU集群的相对论性波尔兹曼方程计算方法、计算机可读存储介质及设备，计算方法通过将坐标空间进行分割，能够在多GPU设备上进行玻尔兹曼方程的求解，相较于现有的PRD‑BE，能够更好地适配多GPU集群，具备跨节点的并行能力。

摘要： 本发明涉及一种束流调控的高效率低磁场相对论返波管，包括环形阴极、返波管管体、输出波导及磁场线圈；返波管管体的内壁从前至后依次设有预调制段、束流调控结构、慢波结构和提取腔；束流调控结构为沿返波管管体内壁周向设置的环形突起，位于预调制段后侧，慢波结构第一个腔体的前侧，用于吸收原本将处于加速相位的电子，调控返波管管体内的轴向电流。本发明增加的束流调控结构在固定间隔时间通过吸收部分电子调控轴向电流，使得较大比例预计在慢波结构中处于加速相位的电子被束流调控结构所吸收，大幅促进束流在射频场中的调制和群聚，使得能量提取效率显著提高。

摘要： 本发明涉及高功率微波技术领域同轴相对论速调管放大器的输入腔，具体涉及一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入腔，属于高功率微波技术领域，其包括外导体、第一内导体、第二内导体、注入圆波导、弯曲波导、输入腔间隙、左端漂移管、右端漂移管和支撑杆组成，整个结构关于中心轴线旋转对称。本发明提供的一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入腔，在保证输入腔高吸收率的基础上解决现有外馈入式输入腔分断导引磁场、大过模比情况下易激励非旋转对称模式两大难题，对类似的相对论速调管放大器所需的输入腔设计具有重要借鉴意义。

摘要： 本发明公开了一种用于相对论速调管放大器的高重频脉冲磁场装置，包括外筒、内筒及两组线圈组件，所述内筒同轴嵌套于所述外筒内，两组所述线圈组件对称布置于所述内筒的两端，所述线圈组件包括多个串联的线圈，所述外筒上设有两组接线柱组件，两组所述线圈组件与两组所述接线柱组件一一对应连接使得两组线圈组件呈现并联结构。本发明采用双线圈LCR并联回路的结构，可显著降低磁场线圈的电感L和电阻R，进而提高脉冲磁场的重复工作频率，使RKA等HPM器件可以工作在高重复频率状态。

摘要： 本实用新型公开了一种相对论时钟延缓效应演示仪，可以验证相对论中的时钟延缓效应。该演示仪是由两个时钟、高速转盘，可以控制两个时钟同时开关的控制开关组成，其中一个时钟静止放置，另一个时钟放置在高速转盘上。该装置的实验让学生对相对论的内容有了感性认识，接受起来容易。给高中物理课程中有关相对论的内容及相关结论提供了实验验证。

摘要： 本发明公开了一种基于星敏感器辅助的相对论天文效应导航仪及其导航方法，该导航仪包括：星敏感器、2N个干涉孔径、2N个多自由度调节支架、数据处理与控制系统和隔振平台；星敏感器和数据处理与控制系统设置在多自由度调节支架中心，数据处理与控制系统位于星敏感器下方；各干涉孔径以星敏感器为中心均布在隔振平台上；各多自由度调节支架分别设置在各干涉孔径与隔振平台之间。本发明可实现亚毫角秒量级的精确指向测量，满足相对论效应的高精度指向测量需求，适用于工程应用。

摘要： 本发明涉及一种基于恒星视线相对论效应的航天器自主导航方法，在航天器上，利用空间光学干涉仪测量恒星角距，其取值反应了航天器运动造成的恒星光行差，以及天体引力场导致的光线引力偏折效应的大小。恒星光行差反映了垂直于恒星视线方向航天器的运动速度，而光线引力偏折效应反映了航天器与引力体的相对位置关系，二者均包含了航天器自主导航所需信息。进而，结合航天器轨道动力学方程，通过导航滤波算法处理一个时间序列上的恒星角距观测量，获得航天器位置矢量和速度矢量的估计值。本发明不依赖地面测控和星间链路、不易受电磁干扰，易于以现阶段测量敏感器技术水平达到较高的定位精度，可用于地球轨道航天器，也可用于深空探测器自主导航。

摘要： 本实用新型公开了一种虚实结合的相对论效应实验系统，涉及核工程研究技术领域，针对现有的虚实结合的相对论效应实验系统不能够根据实际需要对装置的高度进行调整、不能够根据实际展示需要对智能演示板进行调节以及不能够对智能演示板进行快速安装的问题，现提出如下方案，其包括箱体和实验台，所述箱体内腔顶部和底部的两侧均固定连接有限位杆，所述限位杆的圆周滑动连接有升降板，所述升降板的底部固定连接有螺纹套，所述箱体内腔的底部固定连接有第一轴承，第一轴承的内腔转动连接有第一螺纹杆，第一螺纹杆的圆周与螺纹套螺纹连接。本实用新型结构新颖，且实现对装置高度的调节，提高了教学的的实际效果，提高了装置的实用性。