科学家提出研究黑洞热力学拓扑性质新方法
近日，兰州大学物理科学与技术学院引力团队教授魏少文、刘玉孝与加拿大滑铁卢大学教授Robert B. Mann合作，利用Φ映射拓扑流理论研究了热力学参数空间中黑洞解的拓扑性质。将黑洞解本身看作一类特殊的拓扑缺陷后，构造了独立于黑洞内禀参数的拓扑数，提出了研究黑洞热力学拓扑性质的新方法，相关研究工作发表在《物理评论快报》，并被遴选为当期编辑推荐文章。 黑洞是时空曲率大到光都无法逃脱的天体。黑洞热力学是现代黑洞物理学的主要组成部分。自上世纪七十年代霍金和贝肯斯坦等著名物理学家建立黑洞热力学之后，黑洞的热力学性质已经得到了广泛研究和关注。由于涉及到量子力学、统计物理和广义相对论等多个学科，黑洞热力学的研究有助于认识黑洞和引力的本质，是深入理解量子引力理论的有效途径。 基于黑洞相变方面的研究基础，研究团队提出了“黑洞微观分子”模型，指出可以通过研究小大黑洞相变来考察黑洞微观自由度之间的相互作用，借助黑洞霍金温度等宏观量来......阅读全文
科学家提出研究黑洞热力学拓扑性质新方法
近日，兰州大学物理科学与技术学院引力团队教授魏少文、刘玉孝与加拿大滑铁卢大学教授Robert B. Mann合作，利用Φ映射拓扑流理论研究了热力学参数空间中黑洞解的拓扑性质。将黑洞解本身看作一类特殊的拓扑缺陷后，构造了独立于黑洞内禀参数的拓扑数，提出了研究黑洞热力学拓扑性质的新方法，相关研
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应，分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现，对于前者，比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体，电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修正可
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应，分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现，对于前者，比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体，电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修
等离子体偏离热力学平衡的性质的方式
等离子体偏离热力学平衡的性质。大体有两类方式。一类是等离子体宏观参量如密度、温度、压强及其他热力学量的不均匀性，由此产生的不稳定性使等离子体整体的形状改变，称为宏观不稳定性或位形空间不稳定性，可用磁流体力学（见等离子体物理学）分析，故又称磁流体力学不稳定性。另一类是等离子体的速度空间分布函数偏离麦克
物理所铁基超导材料拓扑性质研究取得进展
铁基超导体和拓扑绝缘体是近年来凝聚态物理研究的热点问题。铁基超导体是非常规超导体，不同于传统的电声耦合机制的BCS超导体，其超导配对机制的解释仍然是凝聚态物理理论的一个难点；同时，不同于单带的铜基非常规超导体，铁基超导体的多带特性使其具有更丰富的电子结构。拓扑绝缘体的发现突破了人们对绝缘相的认识
科学家首次合成具有拓扑性质石墨烯纳米带
8月22日，记者从上海交通大学获悉，该校物理与天文学院特别研究员王世勇与瑞士、德国、美国科学家合作，首次合成具有拓扑性质的石墨烯纳米带。相关成果近日发表于《自然》杂志。 在物理学中，拓扑是物质的一个基本属性。拓扑材料具有传统材料不具备的新颖物理性。比如，此类材料的导电边缘由于受到材料本征的拓扑
超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应研究获进展
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为，黑洞是
理论物理所等在超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初，霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因此普遍认为黑洞是
“类比引力”大发现，超导量子芯片与霍金辐射及量子纠缠
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为，黑洞是
研究展现全球首个基于刘维尔奇异点拓扑量子热机
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/496741.shtm《中国科学报》记者从中科院精密测量院获悉，该院冯芒研究团队与广州工业技术研究院、湖南师范大学、美国宾夕法尼亚州立大学等国内外研究机构合作，利用超冷40Ca+离子实验平台，实现了国际上首
酶的应用热力学
与其他催化剂一样，酶并不改变反应的平衡常数，而是通过降低反应的活化能来加快反应速率。通常情况下，反应在酶存在或不存在的两种条件下，其反应方向是相同的，只是前者的反应速度更快一些。但必须指出的是，在酶不存在的情况下，底物可以通过其他不受催化的“自由”反应生成不同的产物，原因是这些不同产物的形成速度更快
熵的热力学解释
根据E. T. Jaynes（1957）的观点，热力学熵可以被视为香农信息理论的一个应用（这从玻尔兹曼公式和信息熵的定义相似性明显可以看出。）：热力学熵被定义为与要进一步确定系统的微观状态所需要的更多香农信息的量成比例。比如，系统温度的上升提高了系统的热力学熵，这增加了系统可能存在的微观状态的数量，
物理所一维光学超晶格系统的拓扑性质研究取得进展
拓扑绝缘体代表一种全新的量子物态：它的体态是有能隙的绝缘体，而其表面态则为没有能隙的金属态。由于其在自旋电子学和量子计算等领域的潜在应用，拓扑绝缘体的研究近年来吸引了来自物理学不同领域的极大关注和研究。拓扑绝缘体通常被认为只在二维和三维系统里才会出现。一个有意思的问题是：
合肥研究院等揭示外尔半金属TaAs的不饱和量子磁性
近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心副研究员张警蕾、北京大学研究员贾爽、南方科技大学教授卢海舟等人组成的研究团队利用稳态强磁场装置揭示了外尔半金属TaAs的不饱和量子磁性。相关成果以Non-saturating quantum magnetization in Weyl semime
霍金大事记－他对人工智能的预言时刻提醒着人类！
据英国天空新闻等多家媒体报道，世界著名物理学家史蒂芬·霍金去世，享年76岁。让我们回顾下霍金的一生：1968年应用先前彭罗斯研究奇点时所发展出来的数学技巧，霍金团队获得很多关于大爆炸的存在与物理行为的重要结果。霍金与乔治·艾利斯于1968年发现，宇宙背景辐射的存在证实宇宙的确曾经发生过大爆炸。霍金与
除了《时间简史》，关于霍金你还应该知道这些！
图 1 霍金的照片，摄于2006年5月。 3月14日，英国著名物理学家史蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking）在家中逝世，享年76岁。 提到霍金，你们往往会想起他标志性的轮椅，以及那本畅销全球的《时间简史》。然而说起他的本职工作——物理学家，除了专业人士，恐怕很多
研究生院提出量子关联系统热力学性质研究新方法
量子关联系统热力学性质研究新方法 最近，中国科学院研究生院苏刚教授及其博士生李伟等人提出了一个用于研究量子多体关联系统热力学性质的新方法，被命名为线性张量重整化群（LTRG）方法。该研究结果已于近日发表在国际期刊《物理评论快报》上[Physical Review Letters 1
黑洞猎手计划：搜寻“深藏不露”的宁静黑洞
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500846.shtm
本科生大智慧！南开大学学生提出演化黑洞模型
近日，南开大学物理科学学院2020级伯苓班本科生胡瀚文，在团队指导下，基于超越广义相对论的理论框架，提出了一个演化黑洞模型，首次将正规黑洞融入奇异黑洞的演化终态，以全新的视角解释了正规黑洞并研究了相关的量子效应，为解决正规黑洞热力学中熵-视界面积定律的疑难提供了可行性。 该项研究成果以“A r
南开大学本科生在黑洞研究中取得重要进展
近日，南开大学物理科学学院2020级伯苓班本科生胡瀚文，在团队指导下，基于超越广义相对论的理论框架，提出了一个演化黑洞模型，首次将正规黑洞融入奇异黑洞的演化终态，以全新的视角解释了正规黑洞并研究了相关的量子效应，为解决正规黑洞热力学中熵-视界面积定律的疑难提供了可行性。 该项研究成果以“A r
NASA发布来自黑洞的声音－黑洞音频来自那个星座
NASA发布来自黑洞的声音，黑洞音频来自那个星座?据了解，目前美国NASA发布了一段音频片段，声音是根据2亿光年外的英仙座黑洞的压力波而合成的。 据媒体称，这段音波来自美国宇航局的钱德拉X射线天文台。 NASA8月22日在社交媒体上发动态称：“太空中没有声音的误解源于大多数空间是真空，无法让声波
黑洞瓦解恒星引发天文奇观－或助理解黑洞特性
中新网北京12月1日电 (记者 孙自法)国际著名学术期刊《自然》和专业学术期刊《自然-天文学》最新分别发表论文称，研究人员报道了一次罕见潮汐瓦解事件(TDE，指当一颗恒星被一颗特大质量黑洞撕裂时释放能量的过程)的观测结果，该事件发生于距离地球约有124亿光年的星系，这项研究发现或能提升人们对宇宙学距
掉进黑洞会怎样？
掉入黑洞模拟演示图。图片来源：NASA科技日报北京5月9日电 （记者张梦然）你有没有想过掉进黑洞会是什么样子？美国国家航空航天局（NASA）公布的一项新模拟报告给出了答案。精确模拟这一难以想象的过程，有助于将相对论与真实宇宙中的实际后果联系起来。黑洞引力非常强大，以至于时空本身都会扭曲。NASA报告
罕见中型黑洞现身
黑洞，这种普遍存在于宇宙中的密度超乎想象的极端天体，就连大小也十分极端——要么特别大，要么特别小。天文学家已经发现了几十个小型和几十个大型黑洞，但中等大小的黑洞只有那么几个。 如今，研究人员为黑洞的少数群体又添一员—— 一个潜在的“大快朵颐”的中型黑洞。相关研究11月10日发表于《自然-天文学》
中国科学院黑洞成像团队：“对话”宇宙－定格黑洞
黑洞，究竟是怎样神秘的存在？得益于一张张照片，人类对它的认知一步步具象化——2019年4月，由事件视界望远镜（EHT）拍下的人类首张黑洞照片——M87星系中心超大质量黑洞照片发布，震惊世界；3年后，由EHT拍摄的银河系中心黑洞照片首发，从强引力场角度验证了爱因斯坦的广义相对论；此后一年不到，国际研究
科学家发现位于黑洞质量间隙的小质量黑洞
9月10日，《自然-天文学》（Nature Astronomy）在线发表了中国科学院国家天文台研究员刘继峰和副研究员王松、上海交通大学教授冯发波联合主导完成的研究成果。该研究基于国家重大科技基础设施郭守敬望远镜（LAMOST）与欧洲航天局盖亚（Gaia）卫星的数据，运用视向速度方法和天体测量方法，在
科学家利用引力波观测验证黑洞面积定律
黑洞面积定律指出，在经典物理过程中，黑洞事件视界的总面积始终不会减少，这一定律构成了黑洞热力学的基石。然而，在引力波成功探测之前，该理论预言一直未被直接且定量的天文观测验证。引力波天文学的诞生，特别是频繁探测到的双黑洞并合事件，为在强场、动态时空中检验这一定律提供了“宇宙实验室”。在引力波成功探测十
首个室温拓扑量子模拟器问世－有助研究物质和光的基本性质
美国伦斯勒理工学院研究人员制造出首个在室温下运行的强光物质相互作用拓扑量子模拟器，其宽度与人类发丝相当。这一装置将帮助物理学家研究物质和光的基本性质，支持从医学到制造业等诸多领域高效激光器的开发。相关论文发表在5月24日的《自然·纳米技术》杂志上。 这种装置由一种称为光子拓扑绝缘体的特殊材料制
霍金拓展黑洞新理论：逃离黑洞的关键是“软毛发”
似乎是嫌宇宙还不够神秘，霍金教授最近指出黑洞可能还“穿着衣服”。就在去年，这名杰出的物理学家提出，黑洞可能并非宇宙中的“终极炼狱”，信息有可能从中逃离 量子力学原理要求落入黑洞的信息必须不会被消灭，但我们此前对黑洞的认识则是，一切落入黑洞的物质和信息都将消失。这就是著名的“信息悖论”问题，它已
霍金拓展黑洞新理论：逃离黑洞的关键是“软毛发”
北京时间6月12日消息，据英国《每日邮报》报道，如果有一天你不幸被困在了一个黑洞内，你该怎么办？不用担心，因为或许你还是有机会逃离的。 就在去年，世界著名的物理学家史蒂芬·霍金教授提出，黑洞可能并非如很多人所设想的那样是一个“终极牢狱”，实际上数据仍然是能够从黑洞深渊中逃离的。 现在，在一篇