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核天体物理
accumulation
2015-7-4 14:42
在本论文中,我们在相对论平均场近似框架下利用推广的手征强子模型 (即FST模型)和非线性Walecka模型系统讨论了中子星内的奇异相(包括K 介子凝聚,超子和奇异夸克物质)及其对中子星整体性质的影响。在相对论平 均场理论的有效模型下,重子(包括核子和超子)和K 介子之间通过交换δ,ω,和ρ介子来传递相互作用。假设中子星内部为无限大的均匀的各向同性的核物质,利用平均场的方法取介子场为它们在均匀核物质基态中的平均值,矢量介子场只存在时间分量,而ρ介子场只存在同位旋第三分量。从有效模型的拉氏密度出发,利用标准的变分方法得到重子场、轻子场以及介子场的运动方程,结合中子星的系统条件(粒子化学势的ß平衡条件、系统整体电中性条件以及重子数守恒条件)组成了完备的非线性方程组进行自洽求解,从而得到中子星的成分含量、压强以及能量密度等性质。把得到的中子星状态方程代入Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) 方程组进行计算,我们可以得到中子星的质量-半径关系。我们系统讨论了K 介子凝聚和超子在中子星内的生成以及这些奇异相对中子星整体性质的影响。计算结果表明,K 介子凝聚和超子明显地软化中子星物质的状态方程,从而降低中子星的最大质量。由于中微子在前中子星和中子星的产生和演化过程起至关重要的作用,因此,我们详细分析了前中子星物质内的中微子束缚对前中子星内K 介子凝聚和前中子星的质量-半径关系的影响。通过讨论可以得到结论,中微子束缚把1K 介子凝聚的临界密度增加到更高的密度;同时中微子束缚使得前中子星的状态方程变硬,从而增大前中子星的最大质量。我们还计算了中子星内奇异夸克物质的生成及其对中子星性质的影响。首先,我们利用简单的MIT 袋模型描述中子星内的夸克相,结果表明,奇异夸克相的存在排除了中子星内出现1K 介子凝聚的可能性,同时奇异夸克相降低中子星的最大质量。当考虑夸克物质中的色超导效应,我们利用色味锁定(CFL)夸克模型,结果表明:当选取较小的袋常数,中子星内部能够生成CFL夸克物质,在中子星核心存在着强子-CFL夸克混合相;与未成对的夸克物质相比,色超导效应能够软化系统的状态方程,从而降低中子星的最大质量。同时,我们还在CFL夸克模型中引入了微扰QCD修正参数®s 来考虑夸克间通过传递胶子进行的相互作用,计算表明,前中子星的最大质量和相应的半径对QCD修正参数并– I –不敏感。我们还计算了超子之间(Y-Y)的相互作用强度对(前)中子星奇异相以及整体性质的影响。随着天文观测技术的发展,对中子星质量和引力红移等物理量的观测能够提供重要的限制条件来验证中子星理论模型的准确性,因此,我们仔细分析了中子星的天文观测数据,选取中子星的观测质量和引力红移做为中子星理论模型的限制条件。通过比较理论计算结果与中子星观测的限制条件,从而研究判断有效模型的适用性以及奇异相能否在中子星内部生成,结果表明,在严格的观测质量和红移限制条件下,K 介子凝聚能够在中子星内部出现;同时质量和红移限制条件不利于超子和奇异夸克物质在中子星内部的生成。
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原子核的亚核子物理
accumulation
2015-6-28 01:55
原子核的亚核子物理 1.高能碰撞与相对论动力学计算; 2.标准模型中的基本粒子; 3.相互作用与费曼图; 4.强子的夸克结构,夸克模型中的反应与衰变; 5.强相互作用的特征; 6.对称性与守恒定律分类。 7.宇宙大爆炸理论的实验依据和温度时间关系 (基本知识、基本图像、基本规则)
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原子核物理
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天体物理复习
accumulation
2015-6-22 23:40
1,概况 行星、恒星、星系;观测设备与学科展望 2,准备知识 辐射——认识宇宙的重要窗口; 磁化等离子体——99%以上宇宙物质的状态。 3,恒星层次 主序恒星——绝大多数肉眼所见的点点繁星; 超新星——恒星晚期的爆发过程; 吸积——致密天体的有效产能方式; 白矮星——恒星演化残骸之一; 脉冲星、中子星与夸克星——恒星演化残骸之二; 黑洞——广义相对论预言的天体。
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中子星制动机制的研究
accumulation
2015-6-4 00:21
中子星的转动能量损失、转动减慢过程叫中 子星的制动。对于转动供能脉冲星,如果假设其能量 损失全部来自于磁偶极辐射,则由此得出的制动指 数n =3,但观测发现转动供能中子星的制动指数都小 于3。很多模型试图解释这种差别。例如:认为脉冲 星的转动能量损失是磁偶极辐射与相对论粒子流带走 转动动能之和 ;考虑磁倾角的变化对脉冲星转动 动能损失的影响 ;考虑磁场强度变化对脉冲星转 动动能损失的影响 ;考虑吸积对脉冲星制动的 影响 ;考虑脉冲星磁层里的磁重联对脉冲星制 动的影响 ;考虑由于脉冲星和量子真空摩擦对脉 冲星制动的影响 等。
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原子核液滴模型对称能形式与费米气体模型
accumulation
2015-3-26 10:27
1. 液滴模型的对称能项采用( A/2-Z)**2/A, 而不是 |A/2-Z| 等其他形式,你猜测原因何在? 对称能采用( A/2-Z)**2/A 形式可由费米气体模型推出: 根据原子核费米气体模型: 中子和质子的最大动量: 费米能量与费米动量之间的非相对论关系: 每个核子的平均动能: 原子核的总平均动能: 取 Z-N= δ,令 Z+N=A 为定值,则 假定δ /A 为小量,则利用二项式展开式 可以将原子核的总动能展开为: 展开式第一项即可理解为体积能,第二项即可理解为对称能; 因此, Z=N 时原子核的能量最小,原子核最稳定; 因为费米气体模型只考虑泡利原理,而没有考虑核子之间的剩余相互作用,因此费米气体模型的理论值只有实验值的一半; 原子核液滴模型的推广公式中,也存在用其它形式表示对称能的情形,如: Myers Swiateeki 公式: Danos Gillet 公式(将对称能与对能结合起来处理): Zeng , Cheng Yang 公式: 修正的液滴模型公式在结合能计算、β稳定线位置、可裂变度随 A 变化、库仑能查变化规律、同位旋多重态质量方程等方面都有改进;
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狭义相对论
accumulation
2015-1-7 18:01
1. 狭义相对论 (1) 相对论的实验基础 (2) 相对论的基本原理 洛伦兹变换 (3) 相对论的时空变换 (4) 相对论理论的四维形式 (5) 电动力学的相对论不变性 (6) 相对论力学 (7) 电磁场中带电粒子的拉格朗日量和哈密顿量
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