双电子原子基态能量的相对论修正

分析并推导求解了双电子原子基态能量的相对论修正中的两个基本问题:动能平方算子和三维Dirac δ-函数的基态期望值.用Mathematica符号语言进行了实现,给出了双电子原子(H-,He,Li+,Be++,…)高精度的基态能量计算值,特别是对氦原子的计算相对误差达到0.00485‰.     

K-场畴壁解

通过考虑五维平直时空中非正则的标量场K-场,得到了解析的单扭结和双扭结K-场畴壁解.然后采用Yukawa耦合机制研究五维费米子在单扭结和双扭结K-场畴壁上的局域化,发现四维零质量的手征费米子可以局域化在K-场畴壁上.最后通过对比费米子在两种扭结畴壁上的有效势,发现双扭结畴壁情况的有效势具有双阱的特征,表明双扭结畴壁具有更加丰富的内部结构.     

额外维存在性的理论探讨

是否存在超出我们生活的4维时空的额外维度是一个有趣而重要的问题.本文从理论角度探讨这一问题,先讨论了早期引力与电磁相互作用统一的5维卡鲁扎-克莱茵(Kaluza-Klein,KK)-理论,然后介绍了超对称和超引力与额外维的关联,最后介绍了弦理论和M-理论,并解释为何超弦理论本身的完善要求存在一个时空维度最大可以是11维的M-理论.至少从经典层面上,额外维对超对称和超引力来说仅仅是一种选择,不是必须的.目前,除4维N=8超引力理论有可能是一个自洽的量子引力理论,其他4维和高维的超引力理论紫外都有问题,需要考虑新的物理自由度,对应的紫外完善理论很可能就是弦/M-理论.弦理论对额外维的要求有所不同,其微扰量子自洽性要求额外维必须存在.例如,对超弦理论,时空必须是10维的.如果弦/M-理论的确是描述物质和相互作用的基本理论,那额外维就一定存在,同时需要对额外的空间维度作紧致化,且其尺度必须小于目前的实验限制.本文也讨论了一些相关唯象大额外维理论.     

双电子原子基态波函数与能量的变分计算

采用了一种线性试探波函数，利用Matlab语言开发了一个运用变分法对三体问题进行计算的软件程序，对双电子原子的基态能量和解析波函数进行了计算。与近年相关文献的研究结果及实验值比较，本文的计算结果误差较小，精度较高。     

MgO高温高压下的P-V-T关系

本文利用分子动力学方法和有效经验对势模型对MgO高温高压下的物态方程进行了研究,发现分子动力学方法得到的MgO岩盐结构的摩尔体积(温度范围:300-2000 K,压力范围:0～100 GPa)和实验结果吻合;另外,基于势模型的可靠性预测了300-2000K和0～100 GPa的温压范围内MgO岩盐结构的P-V-T关系,并对两种势模型计算结果进行了比较研究.计算得到的高温高压下MgO物态方程在地球物理学具有重要的参考价值.     

黑洞热力学:起源、拓展及其理论结构

<正>20世纪70年代,贝肯斯坦(Bekenstein J D)思考了这样一个科学问题:当你把一杯热茶扔进一个黑洞(图1),宇宙中的熵是否会减少?这个问题来自他与他的博士生导师惠勒(Wheeler J A)的一场对话,看似简单却直击要害.熵是热力学中的概念,也是无序度的体现.人们从日常生活中早已知晓,一个孤立系统的熵总是有随时间自发增加的趋势.比如,口袋里的手机线很快就会盘成一团,空气中的一团烟雾很快会扩散到整个房间.