第1个回答 2009-05-12
粒子的总自旋为h的整数倍时被称为玻色子，如光子、玻色原子和玻色分子等，它们服从玻色—爱因斯坦量子统计。当绝对温度下降到0k附近，理想的量子玻色气体将发生相变，这时玻色子的德布罗意波长大于粒子间的平均距离(即λdB＞d)。这一现象早在1924年就被玻色和爱因斯坦预言，因而称之为玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Ei teinconde ation，简称BEC)。BEC最基本的特征是：当玻色气体的温度低于某一相变跃迁温度时，大量的玻色子将聚集在能量最低的宏观量子相干态(基态)，如同激光中的大量玻色光子群聚在宏观的光子相干态一样。自从玻色和爱因斯坦预言BEC以来，人们就BEC的实现及其量子统计性质进行了长期深入系统的理论研究与实验探索，并取得了一系列重大的实验进展。迄今为止，国际上已有40余个实验室采用各种冷却、囚禁与操控技术实现了八种元素的原子BEC，即具有正散射长度碱金属原子(23Na，87Rb)的BEC；具有负散射长度碱金属原子(7Li，41K，85Rb，133Cs)的BEC；自旋极化1H原子、亚稳态4He原子和具有2个价电子的174Yb稀土原子的BEC以及由费米原子形成的6Li2和40K2分子BEC。此外，实现BEC的实验方案可分为磁囚禁BEC，全光型BEC，双阱BEC，微阱BEC，双样品BEC和低维BEC等。 本论文就二分量BEC动力学行为进行了理论研究：运用数值模拟方法研究了当二分量BEC初始具有相同的原子数时，二分量BEC原子数密度的短时动力学行为，讨论了驱动场耦合强度、不同分量间原子作用强度、射频场频率及同分量内原子间作用强度对二分量原子数密度演化特性的影响。结果显示：在较短的时间内，原子数密度随时间近似作周期性振荡，其振荡的周期随驱动耦合场强度、不同分量原子间作用强度的增大而减小，振荡的周期随随自耦合强度的增大而增大；射频场频率的变化并不显著改变原子数密度振荡的周期，但它的增大会和自耦合强度的增大一样导致原子密度振荡的振幅减小。 运用数值模拟研究了二分量BEC原子数密度的长时动力学行为，讨论了驱动场Rabi频率、二分量初始相对相位差、驱动场耦合强度、同分量内原子作用强度及不同分量间原子作用强度对二分量BEC第二分量原子数密度演化特性的影响。结果表明：长时间内原子数密度的演化出现了与短时间内周期性余弦振荡不同的新现象，即呈现出量子力学中典型的崩塌与复苏。研究结果还表明驱动场Rabi频率、二分量初始相对相位差及驱动场耦合强度的变化对量子崩塌与复苏的周期和包络形状无明显影响，而对一个包络周期内的振荡频率有影响；而同分量内原子作用强度及不同分量间原子作用强度对量子崩塌与复苏的周期和包络形状的影响显著。 研究了射频场频率对二分量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)原子数密度长时间演化特性的影响，结果显示当射频场频率较小而时间较长时BEC第二分量原子数密度的演化呈现出量子力学中典型的崩塌与复苏现象；考察原子数密度更长时间的动力学行为，若增大射频场频率，则呈现出崩塌与复苏现象的原子数密度振荡曲线整体逐渐下降。 本论文的创新之处在于在理论上研究并讨论了二分量玻色-爱因斯坦凝聚体中原子数密度动力学演化过程中的“坍塌---复苏”量子力学效应。 本课题得到国家自然科学基金(批准号：10464002和60278016)的资助。 关键字:玻色-爱因斯坦凝聚,BEC,二分量BEC,坍塌,复苏,射频场,驱动偶合
第3个回答 2009-05-11
狭义相对论给出了物体在高速运动下的运动规律，并提示了质量与能量相当，给出了质能关系式。这两项成果对低速运动的宏观物体并不明显，但在研究微观粒子时却显示了极端的重要性。因为微观粒子的运动速度一般都比较快，有的接近甚至达到光速，所以粒子的物理学离不开相对论。质能关系式不仅为量子理论的建立和发展创造了必要的条件，而且为原子核物理学的发展和应用提供了根据。
广义相对论建立了完善的引力理论，而引力理论主要涉及的是天体。到现在，相对论宇宙学进一步发展，而引力波物理、致密天体物理和黑洞物理这些属于相对论天体物理学的分支学科都有一定的进展，吸引了许多科学家进行研究。
一位法国物理学家曾经这样评价爱因斯坦：“在我们这一时代的物理学家中，爱因斯坦将位于最前列。他现在是、将来也还是人类宇宙中最有光辉的巨星之一”，“按照我的看法，他也许比牛顿更伟大，因为他对于科学的贡献，更加深入地进入了人类思想基本要领的结构中。”