宇宙磁场70年难题终获解答：1370亿网格点模拟揭示关键机制
从行星磁场到银河系旋臂，宇宙中随处可见大尺度有序的磁场。但有一个悖论已困扰物理学家70年：这些磁场是由湍动等离子体中的"发电机效应"产生的，而湍流本质上是破坏性的混沌运动——它如何创造出建设性的大尺度秩序？威斯康星大学麦迪逊分校的研究团队在《Nature》上发表了一项里程碑式研究，通过堪称"史上最精细"的等离子体模拟给出了答案：关键在于速度梯度驱动的射流状流动。 1370亿个网格点与1亿CPU小时研究的计算规模令人叹为观止：三维模拟使用了1370亿个网格点，总共约90次模拟产生了0.25拍字节（PB）的数据，消耗了普渡大学Anvil超级计算机上近1亿CPU小时的计算资源。第一作者Bindesh Tripathi博士（现任哥伦比亚大学博士后）描述道："我们先从一个具有速度梯度的流动开始，然后加入微小扰动——比如将某个流体粒子移动无穷小的距离。我们让扰动在系统中传播并增长，然后随时间分析数据。最初，这些扰动导致小尺度结构的湍流和磁......阅读全文
宇宙磁场70年难题终获解答：1370亿网格点模拟揭示关键机制
从行星磁场到银河系旋臂，宇宙中随处可见大尺度有序的磁场。但有一个悖论已困扰物理学家70年：这些磁场是由湍动等离子体中的"发电机效应"产生的，而湍流本质上是破坏性的混沌运动——它如何创造出建设性的大尺度秩序？威斯康星大学麦迪逊分校的研究团队在《Nature》上发表了一项里程碑式研究，通过堪称"史上最精
日本超级计算机运算速度成全球第一
6月20日，日本物理化学研究所宣布，这家机构与日本富士通公司联合开发的超级计算机“京”的实测运算速度为每秒8126万亿次，超过实测运算速度为每秒2600万亿次的中国超级计算机“天河一号”，成为全球第一。这是2010年10月在日本神户拍摄的超级计算机“京
合肥研究院在“LH转换”物理机制研究中取得进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所针对“L-H转换”物理机制实验研究，在剪切流如何抑制湍流这一关键问题上取得了突破性进展。首次获得磁约束核聚变等离子体从低约束模式（L模）向高约束模式（H模）转换过程中边界湍流径向波数谱移动的实验证据。研究成果发表在《物理评论快报》（Xu G S
等离子体最详细模拟图来了
一项5月29日公布于预印本平台arXiv的研究，对漂浮在宇宙中的混沌超音速等离子体进行了最详细的模拟，揭示了复杂的漩涡磁场图。等离子体的结构，图中用不同颜色代表了不同的电荷密度和气体密度。图片来源：James R. Beattie带电粒子云或等离子体在宇宙中无处不在，既可以小尺度存在，如太阳风，也可
等离子体最详细模拟图来了
一项5月29日公布于预印本平台arXiv的研究，对漂浮在宇宙中的混沌超音速等离子体进行了最详细的模拟，揭示了复杂的漩涡磁场图。等离子体的结构，图中用不同颜色代表了不同的电荷密度和气体密度。图片来源：James R. Beattie带电粒子云或等离子体在宇宙中无处不在，既可以小尺度存在，如太阳风，也可
世界首台百亿亿次超级计算机打破速度记录
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/480127.shtm 最近，美国田纳西州橡树岭国家实验室制造了世界上第一台百亿亿次级计算机，每秒可执行百亿亿次运算。 一台典型的笔记本电脑每秒只能进行几万亿次运算。这台名为Frontier的百亿亿
高能量约束先进模式等离子体运行研究取得重要成果
实现高性能等离子体稳态运行是未来聚变堆必须要解决的关键科学问题。近期，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所核聚变大科学团队发挥体系化建制化优势，取得了系列原创性的前沿物理基础研究成果。1月7日，国际学术期刊《科学进展》（Science Advances）发表了团队在高能量约束先进模式等
中国科学家首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联
湍流磁重联可能触发太阳耀斑的假想图。（仲佳勇供图） 我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置，首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程，并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象，实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及高能带电粒子加速的重要性。相关成果论文于1月17日刊
研究人员发现边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用
近日，等离子体所边界诊断组在研究边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用方面取得新进展。研究发现在磁岛偏滤器位形中刮削层磁岛区存在两种典型的径向湍流输运模式，分别为宽谱湍流和低频湍流，且磁拓扑结构对湍流输运有显著影响，相关结果发表在Nuclear Fusion期刊。 磁约束聚变边界等离子体输运主
边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用取得新进展
近日，等离子体所边界诊断组在研究边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用方面取得新进展。研究发现在磁岛偏滤器位形中刮削层磁岛区存在两种典型的径向湍流输运模式，分别为宽谱湍流和低频湍流，且磁拓扑结构对湍流输运有显著影响，相关结果发表在Nuclear Fusion期刊。 磁约束聚变边界等离子体输运主
云南天文台等在湍流持续加热爆发磁绳研究中获进展
近日，《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）发表了中国科学院云南天文台博士叶景及其合作者的最新研究成果。该研究基于太阳爆发灾变标准模型，发现了磁绳在失稳上升后远离太阳表面依然被强烈加热的现象及日冕物质抛射（CME）周围相关的波状结构，对CME底部的湍动等离子体特
湍流模拟揭秘等离子体中能量流动
美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室研究人员发现了一种太阳日冕加热过程，它有助解释为什么围绕太阳的大气层——日冕会比太阳表面热得多。这一发现或会提高解决一系列天体物理难题的能力，例如恒星形成、宇宙中大规模磁场的起源，以及预测可能扰乱手机服务和地球电网停电的空间天气事件的能力。最新一期《科学进展》杂志
科学家揭开天体高能电子产生之谜
近日，中国科学院国家天文台联合北京大学、中国科学院物理研究所、上海交通大学等，在上海神光二号（SG-II）装置上首次实现了大尺度动理学湍流等离子体中的电子随机加速过程，揭开了复杂天体环境中高能电子的产生谜团。7月13日，相关研究成果以Electron stochastic acceleration
聚变堆全装置动理学等离子体演化模拟首次实现
近期，中国科学技术大学在新一代神威超级计算机上首次实现EAST（先进实验超导托卡马克）和CFETR（中国聚变工程试验堆） “聚变堆全装置动理学等离子体演化模拟”，这是该校首次作为第一完成单位入围被称为“超算领域诺贝尔奖”的戈登·贝尔奖。 聚变能具有燃料丰富、清洁、安全性高、能量密度大等突出优点
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近期，中国科学技术大学在新一代神威超级计算机上首次实现EAST（先进实验超导托卡马克）和CFETR（中国聚变工程试验堆） “聚变堆全装置动理学等离子体演化模拟”，这是该校首次作为第一完成单位入围被称为“超算领域诺贝尔奖”的戈登·贝尔奖。 聚变能具有燃料丰富、清洁、安全性高、能量密度大等突出优点
超级计算机“夺得”奥运奖牌？一文细看科技合作“加速度”
在今年东京奥运会上，中国香港运动员李慧诗在场地自行车女子争先赛中夺得一枚铜牌，这背后，有国家超算广州中心的贡献——香港科技大学机械及航天航空工程学系讲座教授张欣帮助改进了运动员的骑行姿态和运动服装，所依赖的计算则是由超级计算机“天河二号”完成的。 “研究院有光纤连接国家超算广州中心，又通过专线
科研人员在实验室实现激光驱动湍流磁重联
科技日报北京1月17日电 （记者张盖伦）记者从北京师范大学了解到，我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置，首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程，并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象，实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊
科研人员在实验室实现激光驱动湍流磁重联
记者从北京师范大学了解到，我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置，首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程，并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象，实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊发在《自然物理》期刊上。 太阳耀斑
色谱基础理论平均速度与速度方程
一、平均速度色谱又称色层法或层析法，是一种物理化学分析方法，它利用不同溶质（样品）与固定相和流动相之间的作用力（分配、吸附、离子交换等）的差别，当两相做相对移动时，各溶质在两相间进行多次平衡，使各溶质达到相互分离。也就是说，当样品中某组分进入色谱柱内，将在固定相和流动相中达到一定的分配。流动相总是以
科学家揭开天体高能电子产生之谜
近日，中国科学院国家天文台天体丰度与星系演化研究组联合北京大学、中国科学院物理研究所、上海交通大学等多家单位在上海神光二号（SG-II）装置上首次实现了大尺度动理学湍流等离子体中的电子随机加速过程，揭开了复杂天体环境中高能电子的产生谜团，研究成果于7月13日在《自然—通讯》发表。天体中高能粒子的起源
高速运动的等离子体湍流由这所大学发现
为了使核聚变发生，需要将超过1亿摄氏度的等离子体稳定地限制在磁场中，并长时间保持。日本国立聚变科学研究所与美国威斯康星大学领导的一个研究团队，首次在世界上发现了大型螺旋装置中等离子体在热量逸出时，湍流的运动速度比热量快。这种湍流特征使预测等离子体温度的变化成为可能，对其观测或将导致未来开发一种实时控
新湍流输运模型展示加热等离子体多尺度波动
由通用原子公司运行的美国能源部科学办公室所属用户设施——DIII-D国家聚变装置的研究人员，利用物理性能降低的等离子体湍流流体模型解释了托卡马克试验中意想不到的密度轮廓性质。为等离子湍流行为建模，或能帮助科学家优化诸如国际热核实验反应堆（ITER）等未来核聚变反应堆中的托卡马克性能。图片来源于网
等离子体物理学家俞昌旋院士逝世－享年76岁
我国著名的等离子体物理学家及教育家、中国科学院院士、中国科学技术大学教授俞昌旋先生，因病医治无效，于2017年5月23日4时5分在合肥逝世，享年76岁。 俞昌旋，福建福清人。1941年7月7日出生于印度尼西亚爪哇岛安褥埠，1948年随父母归国。1959年毕业于厦门集美中学，1965年毕业于中国
超速离心机速度区带(或速度梯度)离心简介
本法是将样品放在一个连续的密度梯度液体上，通过离心，大颗粒沉降快，小颗粒沉降慢。经过一段时间，相同的颗粒就在同一深度 形成一条带子，因此把各种组份分开来。它适用于分离密度相同、而大小不同的物质，如不同的蛋白质组份密度都差不多，但分子量不一样，用本法很容易将其分开。但对密度不同、大小类似的物质则
北京大学团队发现微观粒子加速器结构
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517517.shtm磁化的湍流等离子体中的相干结构在质量传递、能量耗散和粒子加热中发挥着重要作用。电子尺度相干结构是一种极小的间歇结构，其中级联到电子尺度的湍流能量被耗散，从而为电子提供能量。天体物理学和
中国科大首次揭示聚变堆内部输运垒形成的完整图像
中国科学技术大学物理学院工程与应用物理系教授王少杰课题组在磁约束聚变等离子体湍流输运和约束模式跃迁的大规模数值模拟研究中取得突破性进展——首次实现磁约束聚变等离子体湍流中内部输运垒自组织演化的大规模数值模拟，揭示了聚变堆内部输运垒形成的完整图像。相关成果日前发表于《物理评论快报》。 即将建成的
中国科大首次揭示聚变堆内部输运垒形成的完整图像
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517911.shtm中国科学技术大学物理学院工程与应用物理系教授王少杰课题组在磁约束聚变等离子体湍流输运和约束模式跃迁的大规模数值模拟研究中取得突破性进展——首次实现磁约束聚变等离子体湍流中内部输运垒自组
中国科大首次揭示聚变堆内部输运垒形成的完整图像
中国科学技术大学物理学院工程与应用物理系教授王少杰课题组在磁约束聚变等离子体湍流输运和约束模式跃迁的大规模数值模拟研究中取得突破性进展——首次实现磁约束聚变等离子体湍流中内部输运垒自组织演化的大规模数值模拟，揭示了聚变堆内部输运垒形成的完整图像。相关成果日前发表于《物理评论快报》。 即将建成的
超速离心机速度区带(或速度梯度)离心方法介绍
超速离心机速度区带(或速度梯度)离心方法是将样品放在一个连续的密度梯度液体上，通过离心，大颗粒沉降快，小颗粒沉降慢。经过一段时间，相同的颗粒就在同一深度 形成一条带子，因此把各种组份分开来。它适用于分离密度相同、而大小不同的物质，如不同的蛋白质组份密度都差不多，但分子量不一样，用本法很容易将其
我国科学家在等离子体湍流研究领域获突破
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517761.shtm