广义相对论

摘要： Einstein引力场方程(EGFE)是广义相对论(GR)中最重要的公式,但EGFE有明显的假设和拼凑的痕迹。如何表达“引力使时空弯曲”(或“时空弯曲造成了引力”)是根本性的待决问题。引力场的物理效果被认定由Riemann空间的度规张量体现,需要知道度规场分布的规律。但由于没有可作依据的实际观测知识,推导EGFE就用猜测性推理。也就是说,物理学实验从未提供过显示引力几何化的(只有Riemann几何才能表现的)知识和规律,Einstein即贸然决定G_(μυ)=R_(μυ)-g_(μυ)R/2≡κT_(μυ)。Einstein引力场理论不是令人放心的可靠理论,它无法取代Newton的引力理论。Newton理论建立在Kepler和Galileo实验定律所包含的无数实验观测结果之上,经过了几百年科学实验和工程实践的检验,并继续在科学和工程中接受广泛的检验,从来没有一例证明Newton引力定律的错误。相反,GR从基本假设到理论框架都存在根本性的不自洽或违背基本的物理事实。Einstein的弯曲时空引力理论是依靠想象建立的,不可能与建立在经验基础上的Newton引力理论达到一致。作为一个理论系统,GR的内在逻辑混乱,因果关系颠倒。例如GR有一个结果说,引力场传播速度是光速,引力波传播速度也是光速;这些都是错误的。如引力以有限速度c传播,将有扭矩作用于行星,则绕太阳运行的行星将变得不稳定。如果太阳产生的引力是以光速向外传播,那么当引力走过日地间距而到达地球时,后者已前移了与8.3min相应的距离。这样一来,太阳对地球的吸引同地球对太阳的吸引就不在同一条直线上了;这使绕太阳运行的星体轨道半径增大,在1200年内地球对太阳的距离将加倍。但在实际上地球轨道是稳定的,故可断定引力传播速度远大于光速。由此可见,GR不能处理引力问题。实际上,正是基本的物理学原理决定了不会有引力波。引力是最早知道的物理相互作用,但它是唯一不能与量子理论相容的作用。人们说GR成功地描述了引力,但这是错误的。GR也叫几何动力学,基本方程用几何项写出公式,这与量子理论有根本性冲突。另外,GR使宇宙学陷入混乱,大爆炸理论、黑洞物理均为例证。基于上述理由,我们认为Einstein的广义相对论是不正确的。

摘要： 针对纳米到皮米量级星间激光测距,在地心非旋转坐标系(GCRS)下,考虑卫星轨道摄动引起的广义相对论效应,建立了星间单向以及双向星间激光相位比对模型。通过仿真研究了地球主引力场范围内轨道摄动引起的广义相对论效应对星间激光相位比对误差的影响,并通过星间激光相位比对误差计算星间激光测距误差。不同轨道高度的卫星仿真结果表明,对于地球主引力场卫星,轨道摄动引起的广义相对论效应测距误差最小在百皮米量级,最大达到微米量级。星间距相同时,轨道高度越高,轨道摄动引起的广义相对论效应测距误差越小;轨道高度相同时,星间距越大,轨道摄动引起的广义相对论效应测距误差越大。

摘要： 阿尔伯特·爱因斯坦(1879-1955),美国物理学家。著有《关于光的产生和转化的一个试探性观点》《论动体的电动力学》《论辐射的量子性》《广义相对论》和文集《我的世界观》。在此次演讲中,爱因斯坦直接表述了他的教育观,其核心观点是:“学校的目标应当是培养独立工作和独立思考的人,这些人把为社会服务看作自己最高的人生问题。”

摘要： 考虑静态、球对称的情况,对等离子体包围的黑洞外部解进行了细致研究.在给出基本方程之后,分别求出了在gttgrr=-1和p=0两种近似条件下对应的解析解.与精确数值解进行了比较,发现前一种近似条件下的解析解更接近精确数值解.这为在等离子体包围的情况下计算黑洞扰动的似正规模,以及研究黑洞阴影和光子环提供了依据.

摘要： 以张量作为工具,广义相对论与连续介质力学可以实现几何意义上的统一。二者的差别在于前者统一的是时空与物质,后者针对的是连续介质模型并需要考虑物性。这种统一具有数学上的形式,但其本质是物理的。这种统一可应用于引力理论和工程力学中的非协调变形等问题,对相关的教学和科研工作有参考价值。

摘要： 在2022年9月14日发表于《物理评论快报》特刊的新研究中,一组研究人员对广义相对论中的弱等效原理(WEP)进行了迄今为止最精确的测试。研究报告描述了MICROSCOPE项目的最终结果,该项目旨在通过测量绕地球运行的卫星中自由落体的加速度来测试该原理。研究发现,成对物体的加速度差异不超过大约10~15,这排除了任何对弱等效原理的违反或与当前对广义相对论在该层面上的理解偏差。

摘要： 2022年7月,溧阳市登榜“全国最热”城市之一。两周来,溧阳高新区“创新热度”更是节节攀升:中国物理学会引力与相对论天体物理分会2022年学术年会、第23届广义相对论与引力国际会议、动力和储能电池产业创新论坛、电动航空创新技术国际峰会等5场高端学术会议(论坛)相继召开。

摘要： 梁灿彬教授于2022年2月16日去世,我们心情无比悲痛.谨以此文追忆我们求学岁月中与梁老师相处的点滴往事,缅怀恩师.图1 马永革攻读博士学位期间与梁灿彬教授合影上世纪90年代初,梁先生从美国访学回国已近十年,在广义相对论研究上取得了重要成果,同时也通过开设“微分几何与广义相对论”系列课程,使得用现代几何的方法来研究相对论与引力在国内得到了初步推广与普及,接下来怎样继续推进自己的工作呢?

摘要： 1915年,爱因斯坦创立了广义相对论,指出万有引力的本质是时空弯曲。很快,德国物理学家史瓦西根据该理论,推导出天体的视界半径,即天体能被人类看见的最小半径。后来,科学界称之为史瓦西半径。

摘要： 你住在高楼里要比你住在平房里的时候老得快。因为爱因斯坦的引力定律告诉我们,引力越大的地方,时间流逝越慢。这就是著名的广义相对论。然而,引力变强导致的时间延缓是细微的,所以想要测出时间究竟慢了多少,就需要借助十分灵敏的原子钟了。

摘要： 当代物理学描述强作用、弱作用、电磁作用和引力的理论中,不仅描述强作用的量子色动力学和描述弱电作用的弱电统一理论,都是非-阿贝尔规范理论,而且描述电磁作用的量子电动力学也是阿贝尔规范理论,它们都可统称为杨-米尔斯规范理论.那么,描述引力的广义相对论是否也是一种规范理论呢?物理学家和物理哲学家们各持己见,作者认同广义相对论不是杨-米尔斯规范理论,但是广义相对论仍然可以看作一种不同于典型杨-米尔斯理论的规范理论.

摘要： 本文对用重力加速度绝对测定法检验广义相对论问题进行了研究。文章围绕广义相对论的新版本、重力加速度绝对测定法等进行了论述。

摘要： 引力体系的自由度就象分布在这一体系的表面上一样。或者说人们可以用这一引力体系的表面自由度来描述整个引力体系。

摘要： 现代计量学原理建立在"欧氏几何的平直空间"、"质量守恒"和"光沿直线传播"等基本物理规律的基础上,但是广义相对论提出的时空弯曲和引力红移理论动摇了计量学的根基.在地球以外的更大尺度宇宙空间中,以及在引力场作用下、考虑物质第四态-等离子体的情况下,需要重新研究基本物理量的定义.时间单位的定义受到了引力红移效应的影响,时钟在不同引力势下的走速不同;卫星导航在太阳系内还需定义守时坐标参考点;长度单位定义受到了引力场中光线非直线传播的影响;电压单位由约瑟夫森效应溯源到微波频率,因而也受引力红移效应影响;热力学温度单位定义隐含了平衡状态和无序运动的条件,在空间等离子体中电子平均动能(电子温度)与离子平均动能(离子温度)很难平衡,在定向粒子流存在的情况下,动态温度的定义是否仅包含无序运动的粒子平均动能;质量单位定义受到质量守恒的质疑,根据爱因斯坦质能公式,质量不是物质固有不变的特性.空间计量是计量学的新领域,在地球以外的空间统一物理单位,确保人类在空间中的测量准确,运用现代科学理论重新定义空间物理量的单位将成为空间计量的一个发展方向.

摘要： 本文介绍了爱因斯坦拍摄高质量日全食影像的方法验证“广义相对论”的正确性使得天体物理成为热门与显学。本文着重介绍了经过历时七年的准备，1941年9月21日，在极其艰难的抗日战争条件下中国科学家们在甘肃临挑县这块“地方”的上空，和空军合作，甘冒被日空军击落的危险居然成功拍摄出“人类第一部航拍日全食电影”。在人类科技史、天文史、航空史和电影史这四个人类文明领域的历史中皆创造了第一。并解释了A、为什么中国学者在全世界无先例可以借鉴的1941年敢于并能够成功的拍摄出人类第一部航拍日全食电影?人类第一次成功航拍日全食电影的为什么会是当时科学技术落后，在全面抗日战争己经打了四年，成为中国抗战最艰苦的年代里，那时的全中国仅有极少的飞机、航空汽油库存更是少得可怜、自己造不了能上飞机的电影摄影机、造不了电影胶片的中国人?当时的中国因为极度缺乏电影胶片，原来大上海的电影人多数撤退到重庆后，因为缺少电影胶片无电影可拍的电影人们，只能在重庆创造了“中国话剧的黄金时代”，在这样的年代、这样的极度却电影胶片的情况下却能创造出成功拍摄“人类第一部航拍日全食电影”的成绩…B、为什么当时”落后的中国已经拥有能登上飞机成功完成人类第一次航拍日全食电影的学者，为什么这位在飞机上操控电影摄影机的学者会是孙明经的第一届学生和助教一年轻的归国华侨区永祥。

摘要： 广义相对论(GRT)下的参考系的尺度与度规有关;顾及GRT效应的ITRS的尺度定义与原时单位和坐标时有关.本文指出ITRS尺度定义存在的问题,给出了一个更为合理的定义,推导了不同参考系间的尺度因子.最后分析了相对论及其他技术相关误差对GPS尺度的影响,结果表明IGS的尺度存在振幅为0.21 ppb(sin)和0.18ppb(cos)的周年项.

摘要： 本文首先简单介绍了X射线脉冲星导航的基本几何原理,阐明了时间转换模型在该导航方法中的作用和意义.然后从广义相对论出发,重点推导了脉冲到达时间的高精度转换模型,通过分析各项的物理意义、误差等因素,对转换模型进行初步的简化处理,得出实用的TOA转换模型.

摘要： 钟的发展依次走过了以地球自转、月球围绕地球旋转和地球围绕太阳公转为代表的天文物理历法时代、以晶体振荡器为代表的机械力学钟表时代和以量子力学在原子分子物理学中的应用为代表的原子钟时代。原子钟作为核心技术目前已经广泛应用于人类活动的各种领域，它除了提供时间频率的计量服务以外，原子钟最显著的工程应用是在全球定位系统(GPS)中。高精度原子钟是基础科学中的重要工具，人们可以借助它完成对广义相对论的验证、特殊参考系的研究、物质与反物质的对称性以及量子力学理论的验证等重要工作。

摘要： 将现有文献中存在的暗能量模型(严格的说是指解释现在宇宙的加速膨胀模型)分为三类.第一类是将宇宙加速归因为在宇宙尺度上广义相对论的修改;第二类是由于宇宙微扰的反作用或宇宙非均匀性的作用;第三类为宇宙中存在的一类奇异能量成分,它出现在爱因斯坦方程的右边.对每一类模型,举了几个例子,并给以一些评述。

摘要： 爱因斯坦广义相对论的基本假设之一是物体的引力质量与惯性质量等效,即通常所说的弱等效原理.尽管这一假说在引力相互作用中占有重要地位,但它并不适用其它的相互作用如弱电和强相互作用,几乎所有试图将引力与其它相互作用统一的理论都要求等效原理破缺.迄今为止,等效原理的地面实验研究的精度已达到10的水平,但人们仍然希望在更高的精度上对此假设进行检验.由美国空间局和欧空局联合支持的STEP计划和意大利的GG计划由于检验质量结构复杂等诸多技术难题,仍停留在地面实验阶段.本文提出一种检验质量结构简单的旋转物体空间等效原理实验,该方案不仅可以在10数量级检验通常意义下的弱等效原理,同时可在此精度上检验宏观旋转物体自旋-自旋相互作用对等效原理的破缺,从而将目前此效应的观测精度提高7个数量级.

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： 本发明提供一种相对论磁控管，包括同轴设置的阴极结构、阳极结构和谐振腔，所述阳极结构包括阳极圆波导、周向均布的24个张角为5°的阳极翼片，阳极翼片由此形成各张角为10°的24个谐振腔。本发明进一步涉及24腔相对论磁控管的调谐和模式转换方法。本发明解决了相对论磁控管辐射1.0GW输出功率时的工作模式切仑科夫辐射阈值难以降低的难题，实现相同体积下工作模式的功率容量提高10％。

摘要： 本发明公开了一种基于全腔耦合结构锁频锁相的轴向级联相对论磁控管，属于微波技术领域。该磁控管包括若干个结构相同、轴向级联的高频系统；相邻高频系统之间设置有环形柱状隔离结构；阳极外壳的外侧设置有全腔耦合结构外壳；全腔耦合结构外壳与阳极外壳之间的环形柱状腔体通过4个扇形插片分隔为4个尺寸相同的扇形波导腔；扇形波导腔的两端设置有线性过渡结构，线性过渡结构的另一端连接矩形波导；耦合缝隙将谐振腔中的能量耦合至4个扇形波导腔，最终从8个矩形波导输出。本发明相邻高频系统谐振腔中的电磁场通过全腔耦合结构实现耦合，强化了级联锁相的效果；全腔提取和多端口轴向输出，提高了径向空间紧凑性，还提高了模式纯度和工作稳定性。

摘要： 本发明公开了一种基于环杆耦合结构锁频锁相的轴向级联相对论磁控管，属于微波技术领域。包括若干个高频系统，相邻两高频系统之间通过耦合段轴向级联，耦合段包括圆筒形外壳、阴极连接杆、若干个尺寸相同且沿圆周均匀分布的耦合杆、两个耦合环。本发明通过在相邻高频结构之间加载环杆耦合结构，调节相邻高频结构中高频电磁场之间的电磁耦合强度，克服相对论磁控管强流效应伴生电磁场的干扰，实现级联相对论磁控管的锁频锁相。

摘要： 本发明公开了一种基于狭义相对论的超宽温加速度测量方法，具体涉及加速度测量领域，包括S1、光源输出；S2、光线分散；S3、光纤线圈发生同步位移；S4、相位改变；S5、数据的转换，本发明利用激光在光纤里运行，当光纤移动而产生的相对论效应来完成检测，激光传送不受温度限制，光纤采用纯石英材质，纯石英具有很好的耐高温特性，来完成对高温环境振动的测量。