五维轴对称Kaluza—Klein时空解
我校吴双清教授发现的黑洞精确解被美国著名物理学家命名为
我校吴双清教授发现的黑洞精确解被美国著名物理学家命名为“吴黑洞”（Wu black hole）在近百年之前，爱因斯坦建立起广义相对论并用它成功地解释了用牛顿万有引力理论不能解释的水星近日点进动疑难问题。
然而，由于引力场方程是一套非常复杂的高度非线性的耦合系统，在没有发展出合适的解生成技术之前，求解爱因斯坦场方程在很大程度上取决于对度规形式所作出的假设。
因此，寻找其精确解特别是转动带电的黑洞解极其困难。
直到1963年，新西兰数学家R.P. Kerr才得到了首个在天体物理上有实际应用意义的四维转动不带电的Kerr黑洞解，该解利用了Kerr-Schild度规假设，即平直背景时空加上一个与沿类光方向传播的测地矢量有关的线性微扰项。
1986年，R.C. Myers和M.J. Perry利用Kerr-Schild方案给出了Kerr黑洞在高维不带电情形下的推广。
1999年，英国剑桥大学著名理论物理学家S.W. Hawking教授及其合作者给出了五维Myers-Perry黑洞在含有宇宙学常数情况下的推广。
本世纪之初，G.W. Gibbons等人[G.W. Gibbons, H. Lü, D.N. Page, C.N. Pope, Physical Review Letters 93 (2004) 171102]将Kerr-Schild形式中的平直背景时空换为纯de Sitter时空得到了四维Kerr-de Sitter时空在任意维(D>3)的推广。
由于诸多方面的原因，高维转动的黑洞解特别是转动带电的超引力黑洞精确解在过去的十余年之中引起了人们极大的关注。
在超引力理论中，黑洞一般可以携带多个电荷。
1996年，M. Cvetič和D. Youm利用解生成技术得到了五维具有三个电荷和两个转动参数但不含有宇宙学常数的超引力黑洞精确解——这是五维Myers-Perry电中性黑洞解的带电推广。
然而，要把Hawking等人的五维黑洞解加上电荷或者说在Cvetič-Youm带电黑洞解中引入宇宙学常数特别困难。
天文百科知识之部分专业术语解释
天文百科知识之部分专业术语解释编辑：零度星系时间：2012年1月17日- 2月15日说明：1.本文按感觉（随机）排序，以此带来不便，请大家谅解。
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一、部分关键专业术语1.光行差：光的有限速率和地球沿着绕太阳的轨道运动引起的恒星位置的视位移。
在一年内，恒星似乎围绕它的平均位置走出一个小椭圆。
这个现象在1729年由詹姆斯·布拉德雷（James Bradley)发现，并被他用来测量光的速率。
2.吸收星云：太空中的冷气体尘埃云，只因为它阻挡更远恒星的光而能被发现。
3.近日点进动：水星绕太阳的轨道并非每次遵循相同的路径，而是依次有微小的位移。
每次的轨道都是以太阳为一个焦点的椭圆。
在每个轨道上水星最接近太阳的地方（近日点），椭圆向旁边位移一个很小的量。
近日点的这种进动是由阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论预言的，但不能用艾萨克·牛顿（Isaac Newton）的引力理论来解释。
4.弱人择原理：物理学和宇宙学的所有量的观测值，不是同等可能的；它们偏爱那些英应该存在使碳基生命得以进化的地域以及宇宙应该足够年老以便做到这点等等条件所限定的数值。
5.强人择原理：宇宙必须具备允许生命在其某个历时阶段得以在其中发展的那些性质。
6.阿波罗小行星群：轨道的近日点都在地球轨道之内而远日点都在地球轨道之外的一群小行星，所以它们太阳运动时穿过地球轨道。
它们的名称来源于1932年走到离地球不到0.07个天文单位时被发现的第1862号小行星阿波罗。
阿波罗本身的线大小约1.4公里。
这样一个天体如果与地球相撞，将会造成大范围的破坏。
7.巴纳德星：已知自行最大的恒星，由美国天文学家巴纳德（E.E,Barnard）于1916年发现。
巴纳德星运动极快，仅仅180年就在天空相对于背景恒星扫过半度距离（从地球上看的月亮角直径）。
巴纳德星离我们1.8秒差距（约6光年），是离太阳系第4颗最近的已知恒星，但它是红矮星，太暗，肉眼看不见，属于到目前为止（2008年）探测到的最暗恒星，其绝对星等仅相当于太阳亮度的1%。
杨-米斯尔方程
杨-米斯尔方程
杨一米尔斯方程(Yang-Millsequation)是一个重要的微分方程，指杨一米尔斯作用量所确定的欧拉一拉格朗日方程。
杨一米尔斯方程也叫做杨—米尔斯理论。
杨氏理论是基于SU(N)组的一种量规理论，或者更普遍地说，是一个紧凑、半简单的李群。
杨振宁米尔斯理论旨在描述基本粒子的行为使用这些非阿贝尔李群和统一的核心的电磁和弱力(即U(1)×SU(2))以及量子色动力学理论的强力(基于SU(3))。
从而形成了对粒子物理标准模型理解的基础。
在一份私人信件中，沃尔夫冈，泡利在1953年提出了爱因斯坦的广义相对论的六维理论，将Kaluza、Klein、Fock等五维理论扩展到高维的内部空间。
然而，没有证据表明泡利发展了一个量子场的拉格朗日或它的量子化。
因为泡利发现他的理论“导致了一些非物质的阴影粒子”，他没有正式公布结果。
虽然保利没有发表他的六维理论，但他在苏黎世发表了两份关于它的演讲。
最近的研究表明，扩展的kaluza-klein理论一般不等同于杨斯-米尔斯理论，因为前者包含了额外的术语。
超弦理论简介
三、超弦理论简介2006年7月世界著名数学家、哈佛大学教授丘成桐院士，在南开大学陈省身数学研究所演讲前后曾说：弦理论研究已经到了“重大革命性突破的前夜”。
2008年获得诺贝尔物理学奖的南部阳一郎，就是一位著名的弦理论先驱者之一。
2009年10月英国剑桥大学著名科学家霍金告别卢卡斯数学教授职位后，也是著名的弦理论先驱者之一的格林，获得了剑桥大学声望最高的卢卡斯数学教授席位。
卢卡斯数学教授职位于1664年设立，科学史上一些最伟大的人物都曾获得这一头衔，其中包括牛顿和狄拉克。
说明当代科学前沿的弦膜圈说已出现发展的势头。
现任我国《前沿科学》编委的美籍华人物理学家、美国杜邦中央研究院退休院士的沈致远先生说：“在美国超弦理论和圈量子引力论已成显学，占据一流大学物理系要津，几乎囊括了这方面的研究经费，年轻的粒子物理学家如不做弦论，求职非常困难，资深的也难成为终身教授”。
湖南科技出版社2008年4月出版了李泳先生翻译的斯莫林的《物理学的困惑》一书，在该书开头11页至15页有，即使斯莫林是站在反对弦论者的代表人物的立场上，他也不得不承认：“在美国，追求弦理论以外的基础物理学方法的理论家，几乎没有出路。
最近15年，美国的研究型大学为做量子引力而非弦理论的年轻人一共给了三个助理教授的职位，而且给了同一个研究小组”。
“因为弦理论的兴起，从事基础物理学研究的人们分裂为两个阵容。
许多科学家继续做弦论，每年大约有50个新博士从这个领域走出来”。
“在崇高的普林斯顿高等研究院享受有永久职位的每个粒子物理学家几乎都是弦理论家，唯一的例外是几十年前来这儿的一位。
在卡维里理论研究所也是如此。
自1981年麦克阿瑟学者计划开始以来，9个学者有8个成了弦理论家。
在顶尖的大学物理系（伯克利、加州理工、哈佛、麻省理工、普林斯顿和斯坦福）。
1981年后获博士学位的22个粒子物理学终身教授中，有20个享有弦理论或相关方法的声誉。
弦理论如今在学术机构里独领风骚，年轻的理论物理学家如果不走进这个领域，几乎就等于自断前程。
《一名物理学家的教育历程》有关资料
《一名物理学家的教育历程》有关资料【作者介绍】加来道雄，美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，后任纽约市立大学都市学院理论物理学教授。
要紧著作有《超越爱因斯坦》(与特雷纳合著)、《量子场论》《超弦导论》。
【相关知识】为了更好地明白得课文，我们需要了解一些相关的理论物理学知识：1、统一场论：依照现代物理学知识，将我们的宇宙结合起来的力有四种：引力、电磁力、强核力和弱核力。
物理学家运用量子力学，差不多把后三种力统一起来(美籍华裔物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨—米尔斯场理论，解决了这一问题，被称为“标准模型”。
然而这一理论因为运算繁复无比而让人头疼)，然而引力仍旧游离在外。
爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一，建立一个大一统的理论，最终也没有实现。
2、高维空间：现代理论物理学认为，统一四种力的前景，在于高维空间(如十维或更高)理论的确立。
比如关于古人来讲，风暴是如何样产生的，风暴会突击什么地点，什么时候袭来，什么时候终止，他们是一无所知的，因为他们生活在平坦的大地上，只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观看，即使有简单的预报，也差不多上靠体会来估量的。
现在有了气象卫星，从太空如此三维角度观看地球，在地面上看来奇异莫测的风暴被看得一清二楚，能够精准地预报风暴的动向。
同样，理论物理学家认为，传统的四维(空间三维加上时刻)理论太“小”，不能说明宇宙中的四种力。
当他们超越四维而在更高维(如十维或更高)中寻求统一这四种力时，就能得到一种简单、漂亮的解决模型(科学家认为宇宙应该是简单、和谐的)。
高维空间理论认为，宇宙大爆炸后10-43秒，十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙，四维宇宙暴胀，通过近150亿年，演变成今天我们生活的宇宙。
大爆炸后10-35秒，大统一力分开。
然而高维空间理论专门难在实验室中得到证实，因为要模拟当时的环境，需要的能量太大，全然无法做到，因此现在高维空间理论只能是“理论”。
天文术语
1.光行差：光的有限速率和地球沿着绕太阳的轨道运动引起的恒星位置的视位移。
在一年内，恒星似乎围绕它的平均位置走出一个小椭圆。
这个现象在1729年由詹姆斯·布拉德雷（James Bradley)发现，并被他用来测量光的速率。
2.吸收星云：太空中的冷气体尘埃云，只因为它阻挡更远恒星的光而能被发现。
3.近日点进动：水星绕太阳的轨道并非每次遵循相同的路径，而是依次有微小的位移。
每次的轨道都是以太阳为一个焦点的椭圆。
在每个轨道上水星最接近太阳的地方（近日点），椭圆向旁边位移一个很小的量。
近日点的这种进动是由阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论预言的，但不能用艾萨克·牛顿（Isaac Newton）的引力理论来解释。
4.弱人择原理：物理学和宇宙学的所有量的观测值，不是同等可能的；它们偏爱那些英应该存在使碳基生命得以进化的地域以及宇宙应该足够年老以便做到这点等等条件所限定的数值。
5.强人择原理：宇宙必须具备允许生命在其某个历时阶段得以在其中发展的那些性质。
6.阿波罗小行星群：轨道的近日点都在地球轨道之内而远日点都在地球轨道之外的一群小行星，所以它们太阳运动时穿过地球轨道。
它们的名称来源于1932年走到离地球不到0.07个天文单位时被发现的第1862号小行星阿波罗。
阿波罗本身的线大小约1.4公里。
这样一个天体如果与地球相撞，将会造成大范围的破坏。
7.巴纳德星：已知自行最大的恒星，由美国天文学家巴纳德（E.E,Barnard）于1916年发现。
巴纳德星运动极快，仅仅180年就在天空相对于背景恒星扫过半度距离（从地球上看的月亮角直径）。
巴纳德星离我们1.8秒差距（约6光年），是离太阳系第4颗最近的已知恒星，但它是红矮星，太暗，肉眼看不见，属于到目前为止（2008年）探测到的最暗恒星，其绝对星等仅相当于太阳亮度的1%。
巴纳德星在天空上的路径有微小摆动，可能是围绕它运动的行星引力影响所致。
8.重子：受强相互作用影响的基本粒子家族成员。
史上物理学最强的科普
史上物理学最强的科普这是一部壮丽的物理史诗，这是一串光耀后世的姓名。
他们是：牛顿，高斯，黎曼，麦克斯韦尔，爱因斯坦，杨振宁，拉马努金，霍金，维藤……那么，这些智慧的头脑到底有多智慧？我们普遍接受这样一个结论，即我们现存的这个宇宙起源于一次大爆炸，英文叫做Big Bang！但是，原子物理学家绝不可以止步在如此初级的常识上。
他会告诉你，创世的刹那，是如下的演化阶段：话说：一切，开始于10E^- 43 秒……（10的负43次方秒，也称为普朗克时间，人类已知的最小时间存在。
普朗克时间=普朗克长度/光速。
光速定义值：c=299792458m/s=299792.458km/s。
）请注意了，这是一个定义值，而不是一个测量值。
言归正传，创世的刹那：§创世时间表# 10E－43秒，十维宇宙分裂成一个四维宇宙和一个六维宇宙。
六维宇宙崩溃，缩成10E－32公尺。
四维宇宙（我们今天所在的宇宙）则迅速爆炸，此时的温度高达10E32（10的32次方）度；# 10E－35秒，大一统作用力崩解；# 10E－9秒，电弱对称崩解，此时的温度是10E15度；# 10E－3秒，夸克开始凝聚，中子与质子出现，此时的温度是10E14度；# 3分钟，质子与中子开始凝聚成稳定的原子核；# 30万年，电子开始凝聚在原子核周围，第一个原子出现；# 30亿年，第一个似星体(quasar)出现;# 50亿年，第一个星系出现；# 100～150亿年，太阳系诞生，又经过数十亿年，地球上出现了第一个生命。
这个时间表，是哪位大神写的科幻小说吧？NO！这是目前已经成为众多科学家普遍共识的创世时间表。
的确，表中所述的那个数量级上的时间、长度、温度等等所有的数值，没有任何一个是可以直接测量的，因为目前咱们人类的技术和工具水平，还远远不能企及到那个数量级。
但是，人类的心智却做到了——这个时间表里面的每一个数字的背后，都是一堆严密的公式和演算，都有一群知名或者不知名的物理学家和数学家，他们是我们人类最智慧的大脑。
千禧年大奖难题--世界七大数学难题
千禧年大奖难题--世界七大数学难题千禧年大奖难题--世界七大数学难题千禧年大奖难题(Millennium Prize Problems), 又称世界七大数学难题，是七个由美国克雷数学研究所(Clay Mathematics Institute,CMI) 于2000年5月24日公布的数学难题。
根据克雷数学研究所订定的规则，所有难题的解答必须发表在数学期刊上，并经过各方验证，只要通过两年验证期，每解破一题的解答者，会颁发奖金1,000,000美元。
这些难题是呼应1900年德国数学家大卫·希尔伯特在巴黎提出的23个历史性数学难题，经过一百年，许多难题已获得解答。
而千禧年大奖难题的破解，极有可能为密码学以及航天、通讯等领域带来突破性进展。
大奖题目“千僖难题”之一P（多项式算法）问题对NP（非多项式算法）问题在一个周六的晚上，你参加了一个盛大的晚会。
由于感到局促不安，你想知道这一大厅中是否有你已经认识的人。
你的主人向你提议说，你一定认识那位正在甜点盘附近角落的女士罗丝。
不费一秒钟，你就能向那里扫视，并且发现你的主人是正确的。
然而，如果没有这样的暗示，你就必须环顾整个大厅，一个个地审视每一个人，看是否有你认识的人。
生成问题的一个解通常比验证一个给定的解时间花费要多得多。
这是这种一般现象的一个例子。
与此类似的是，如果某人告诉你，数13，717，421可以写成两个较小的数的乘积，你可能不知道是否应该相信他，但是如果他告诉你他可以因子分解为3607乘上3803，那么你就可以用一个袖珍计算器容易验证这是对的。
不管我们编写程序是否灵巧，判定一个答案是可以很快利用内部知识来验证，还是没有这样的提示而需要花费大量时间来求解，被看作逻辑和计算机科学中最突出的问题之一。
它是斯蒂文·考克（StephenCook）于1971年陈述的。
“千僖难题”之二霍奇（Hodge）猜想二十世纪的数学家们发现了研究复杂对象的形状的强有力的办法。
加来道雄 - 超越时空
第四章 光的奥秘：第五维中的振动
爱因斯坦证明，不管我们多么辛劳地追赶光束，这束光总是以同样的速度c前进。这意味着我们永远不能超过火车（光束）。
在实际的实验中，科学家们已经证明，不管我们行进得多快，光的速度永远是c。这是因为我们行进得越快，我们的时钟就走得越慢，我们的尺子也缩得越短。
如果时间是第四维，那么也可能通过“旋转”把空间转化成时间，反之亦然。时间作为第四维的意义就在于，时间和空间能以精确的数学方式相互转换。今后，它们必须被作为同一个量的两个不同方面来对待，这个量就是时空。
然而，爱因斯坦现在却说汽车的能量可以转化成质量，这是一种新的守恒原理，即质量和能量的总和必须永远保持不变。物质消失以释放巨额能量为代价，反之亦然。
爱因斯坦证明引力场也将使光的路径弯曲。
对于爱因斯坦而言，“引力”是由空间弯曲所造成的错觉。他预言绕过太阳运动的星光将变弯，因此在有太阳时恒星的相对位置应出现畸变，这已经一再被实验证实。
宇宙学家还提出了一个令人大吃一惊的可能性，即我们的宇宙只是无穷多个平行宇宙中的一个。这些宇宙可以比作漂浮在空气中的巨大肥皂泡群。在每个气泡上，我们可以定义我们自己特有的空间和时间。它们只在气泡的表面有意义；在这些气泡以外，空间和时间都毫无意义。
第一篇 进入第五维
第一章 时空之外的世界
我常想，我们就像自鸣得意地在池中游动的鲤鱼。我们的一生就在我们自己的“池子”里度过，以为我们宇宙只包含那些看得见摸得着的事物。我们自以为是地拒绝承认就在我们的宇宙跟前存在有别的平行宇宙或多维空间，而这些超出了我们的理解力。
《超越时空》
加来道雄 著
刘玉玺、曹志良 译
序言
本书涉及一场科学革命，这场科学革命由超空间理论（theory of hyperspace）所引发。超空间理论认为，有超越于人们普遍接受的四维时空的维度存在，宇宙可能确实存在于高维空间中。
电动力学课程教学大纲
电动力学课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：电动力学所属专业：理学专业课程性质：基础课学分：4（二）课程简介、目标与任务；电动力学是宏观电磁现象的经典理论，是研究电磁场的基本属性、运动规律以及它与带电物质之间相互作用的一门重要基础理论课。
电动力学是物理学科的一门重要基础理论课，是物理学的“四大力学”之一。
基本目标：1. 掌握处理电磁问题的一般理论和方法2. 学会狭义相对论的理论和方法学习目的与要求：1. 通过学习电磁运动的基本规律，加深对电磁场基本性质的理解；2. 通过学习狭义相对论理论了解相对论的时空观及有关的基本理论；3. 获得在本门课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力；4. 为学习后续课程和独力解决实际问题打下必要的基础。
为了达到以上目的和要求，在教材内容和课程设置中应注意以下问题：1. 由于本课程是理论物理课程的一部份，因而在要注意与研究生课程的衔接，尽量使这二者有机结合。
介绍麦克斯韦方程组的相对论形式时，本课程主要介绍物理量和方程如何从三维过渡到四维空间的表述形式。
结合科研工作，我们将从更深知识层次的广义相对论、微分几何角度来阐述狭义相对论时空观和Maxwell方程组的四维张量表述。
2. 详细阐述如何把学过的数理方程知识用于解决实际物理问题，即求解一定边界条件下静电势和磁矢势所满足的偏微分方程，达到提高学生分析和解决问题的能力。
3. 在电动力学课程中，讨论了如何从经典物理过度到相对论物理，因此，在介绍这些内容时要从相对论时空观上加以阐述，以使学生真正掌握狭义相对论的物理精髓，达到培养学生抽象思维的目的。
4. 适当介绍一些与课程相关的科研前沿知识，如A-B效应，超导体的磁通量子化，超颖材料（隐身材料），高维时空中的电磁理论（库伦定律），电磁与引力的统一（Kaluza-Klein理论），额外维与膜世界理论等以开阔学生的眼界。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；先修课程：高等数学矢量分析、数学物理方法、电磁学关系：其中高等数学矢量分析和数学物理方法是电动力学的数学基础，电磁学是电动力学的物理基础，电动力学在电磁学的基础上系统阐述电磁场的基本理论，并进一步在狭义相对论框架下讲述电磁场的四维协变规律。
《凉宫春日》的多重世界观
如你所料，这个如同神一般的人正是凉宫春日。
每当我们的团长大人内心的纠结到达某个临界点就会产生闭锁空间, 同时在闭锁空间内出现蓝色巨人（“机关”称之为“神人”）对这个时空夹缝中的灰色世界进行破坏，若放任不管，闭锁空间会越来越大，直至取代现阶段的现实世界，成为新的世界。而“机关”的任务就是及时地阻止“神人”在闭锁空间内的破坏，可以说是世界的守护者罢。当然为了随时掌握状况，有必要安插人员到凉宫身边，尽可能的了解凉宫的精神状态，尽可能的创造各种条件使凉宫保持对现实世界的兴趣，防患于未然么。
三年前资讯统合思念体发现地球表面出现了不同于其他人类的异常资讯亮点，
大量资讯由此点向行星外扩散，而中心就是我们伟大的团长大人。
部分资讯统合思念体认为凉宫就是资讯生命体自律进化的关键，格外注意她。
而咨询生命体因为没有语言能力，无法和有机体生命直接接触，所以制作了YUKI来近让某些科学家提出，物理学的最终理论考虑的不是场，甚至不是时空，而应该是物理过程之间的信息交换。如果真是这样的话，把信息看成世界的组成部分的观点就体现了它的价值。
可以看出，如果世界的本质真如全息理论所述，是信息的话，那么存在一个没有物质实体，完全由资讯构成的生命体是完全有可能的，这种生命体有独特的不同于位于物质层面的人类的进化方式、思维方式。而yuki的作用就好比全息照相机，构成了三维物质世界二维信息世界之间的桥梁，而凉宫虽为物质层面的生物，却和资讯统合思念体一样具有产生操控删除资讯的能力，受到外星人的关注也是可以理解的了。
新概念飞行技术发展概述
新概念飞行技术发展概述长久以来，人们一直苦苦探索新型飞行技术。
进入二十一世纪以来，人们对于新型飞行技术的探索和研究仍在不断深入，并且取得了一些突破性的进展。
新概念飞行技术研究的不断和进步，助推了新概念飞行器的发展。
随着各国对于新概念飞行研究重视程度的不断深入，相信会取得新的突破。
一、新概念飞行技术与新概念飞行器概述当前人们常用的飞行技术主要包括静升力模式、动升力模式、反冲模式。
其中，静升力模式飞行利用了浮力原理，具有代表性的飞行器有热气球、飞艇等；动升力模式的飞行原理是伯努利效应，具有代表性的飞行器是飞机；反冲模式的飞行原理是动量守恒原理，具有代表性的飞行器是火箭[1]。
新概念飞行技术最早由美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，简称NASA）提出，并制定了BBP（Breakthrough Propulsion Physics Project）工程计划，该工程计划在以下三个方面实现突破性的进展，其一是减少推进装置的重量；其二是进一步提升飞行器飞行速度；其三是具有满足上述两个目标的能量。
部分研究学者提出了"场推进"的新概念飞行技术，该理念的理论基础是德国物理学家Heim的统一场理论。
基于该理论得到的"引力-光子场"子时空场，可以加速物体并减少物体的惯性质量，这也是新概念飞行技术的基础所在[2]。
所谓的新概念飞行器是一种处于探索和研发状态的飞行器，具有空天、仿生、绿色、变体等特征。
新概念飞行器自提出以来，受到航天领域的广泛关注，成为促进航空航天事业发展的灵魂，是目前国内外研究的热点话题。
新概念飞行器与传统飞行器在设计上的最大区别在于飞行原理和启动布局存在差异，在时代性、节能性、作战性等方面具有较好的性能。
新概念飞行器依托于现代科学技术，呈现出高复杂、高精密、高先进性的特点，具体来说主要表现在以下几方面：首先，新概念飞行器在噪声污染、废气排放等设计方面具有突出的优势；其次，新概念飞行器的高生存性设计理念，有助于大型军用战斗机的设计并有助于提高其作战性能；第三，新概念飞行器具有较好的隐身性能和超长续航能力，可用于高空远航无人机设计；第四，现代飞行器的宽包络、多任务、一体化设计可用于超高速飞行器的研发[3]。
薛定谔方程在膜世界理论中的应用
薛定谔方程在膜世界理论中的应用本文本文首先回顾了额外维与膜世界领域的发展过程，之后主要介绍了对后来的理论有重要影响的几个模型，包括Kaluza-Klein模型、ADD 模型、RS模型的构造。
最后研究了标量场在RS膜上的区域化。
关键词：额外维，膜世界，标量场第一章绪论20世纪的物理学革命大大改变了我们对于空间、时间和物质以及我们自己在宇宙中的存在等问题的思考方式：时空，额外维，弦，膜，这些全新的概念逐步走进物理学家的视线中。
众所周知，牛顿的经典引力理论揭示了万物遵循着相同的物理规律，将地球上和天体的运动统一了起来。
麦克斯韦1865 年提出的电磁场理论则统一了电场和磁场，然而完美符合实验的电磁场理论却不是伽利略协变的，仅满足洛仑兹变换，这违背了牛顿力学中要求一切物理规律在伽利略变换下都应具有协变性的相对性原理。
加上以太被证伪的实验以及光速与参考系的运动无关的测量，1905 年爱因斯坦提出了基于相对性原理和光速不变原理基础上的狭义相对论。
狭义相对论将经典牛顿力学改造成相对论力学以满足洛仑兹协变，揭示了时空的相对统一，革新了牛顿时代起的经典时空观念，并优美地统一了电磁学和力学，是物理学史上的一座里程碑。
然而狭义相对论框架下引力理论无法解决，牛顿万有引力理论隐含了绝对时空观，并且引力是瞬时的超距相互作用，显然需要进行改造，由于各种将万有引力改造成洛仑兹协变的尝试都以失败告终，因而万有引力理论无法纳入狭义相对论框架，必须另辟蹊径。
十年以后的1915 和1916 年，爱因斯坦相继发表了广义相对论的场方程和广义相对论的决定性论文《广义相对论的基础》，建立了广义相对论。
[1-3]广义相对论获得了巨大的成功，进一步改变了人类的时空观念，揭示了引力与时空几何的内在联系，展现了质量告诉时空如何弯曲，时空告诉质量如何运动的辩证统一关系。
在引力场较弱并且尺度较小的时候，牛顿引力是广义相对论引力的良好近似，然而在强场条件或者大尺度条件下，牛顿引力不再适用，必须使用广义相对论进行探讨。
史瓦西度规克莱因戈登方程的解
史瓦西度规克莱因戈登方程的解（原创版）目录1.史瓦西度规克莱因戈登方程的概述2.史瓦西度规克莱因戈登方程的解法3.史瓦西度规克莱因戈登方程的解的含义4.史瓦西度规克莱因戈登方程的解在物理学中的应用正文一、史瓦西度规克莱因戈登方程的概述史瓦西度规克莱因戈登方程（Schwarzschild-Kluzar-Gordan Equation）是描述一个球对称、无电荷、无自旋的时空度规的著名方程，由史瓦西（Karl Schwarzschild）于 1916 年发现。
该方程是爱因斯坦场方程的一个解析解，它描述了一个引力场强度随时空变化的规律。
史瓦西度规克莱因戈登方程在物理学和天文学中有着广泛的应用，对于理解引力场的性质以及宇宙的结构和演化具有重要意义。
二、史瓦西度规克莱因戈登方程的解法史瓦西度规克莱因戈登方程是一个复杂的偏微分方程，其解法通常需要采用较为复杂的数学技巧。
一般而言，对于一个给定的物理问题，我们首先需要根据问题的实际物理条件，选取适当的坐标系和度规，然后将物理问题转化为爱因斯坦场方程。
接着，通过求解场方程，我们可以得到度规克莱因戈登方程的解。
三、史瓦西度规克莱因戈登方程的解的含义史瓦西度规克莱因戈登方程的解描述了一个球对称、无电荷、无自旋的时空度规。
具体而言，该解表示了一个半径为 R 的球面上的度规，其中 R 是史瓦西半径。
根据史瓦西度规克莱因戈登方程的解，我们可以得到度规张量，进而可以计算出在某一点上的时空曲率。
这些曲率描述了物体在引力场中的运动轨迹。
四、史瓦西度规克莱因戈登方程的解在物理学中的应用史瓦西度规克莱因戈登方程的解在物理学中有着广泛的应用。
首先，它是描述恒星演化的重要工具。
通过对史瓦西度规克莱因戈登方程的解的研究，我们可以理解恒星的演化过程，从而预测恒星的寿命和最终的命运。
此外，史瓦西度规克莱因戈登方程的解还被应用于黑洞物理的研究。
黑洞是一种特殊的天体，其质量密度极大，使得任何物体包括光都无法逃逸。
五维时空中包含电磁场的平行等价引力理论
五维时空中包含电磁场的平行等价引力理论作者：董涵来源：《科学导报·学术》2019年第21期摘 ;要：通过研究平行等价引力理论（TEGR）的卡鲁扎-克莱恩（KK）降维方法，将引力和电磁场统一在五维空间中。
我们重新定义了电磁场在余标架场上，那么我们就能得到与卡鲁扎-克莱恩（KK）理论一样的结论，电磁场和引力完美统一在五维空间中。
和传统定义在标架场上的电磁场的不同，它将有一个电势和绕率的耦合项，我们观测到的电磁场将受绕率影响。
关键词：宇宙学;暗能量;卡鲁扎-克莱恩（KK）理论;平行等价引力理论（TEGR）Abstract：By studying the kaluza-klein（KK）reduction method of the Telleparallel Equivalent to General Relativity（TEGR），gravity and electromagnetic fields are unified in a five-dimensional space-time. If we redefine the electromagnetic field in the orthonormal frame field，then we can also get the same result as kaluza-klein's theory. It means the electromagnetic field and gravity field are perfectly unified in a five-dimensional space-time. Different from the traditional definition of electromagnetic field in the frame field，there will be a coupling term of electric potential and torsion tensor，so the observed electromagnetic field will be affected by torsion tensor originated in matter.Keywords：Cosmology;Dark energy;Kaluza-Klein（KK）theory;Telleparallel Equivalent to General Relativity（TEGR）.卡鲁扎-克莱恩（KK）理论[1]作为一个广为人知的统一了电磁场和引力的五维时空理论，其中第五维是自发紧化的环形，而整个时空是通过耦合成一个统一的流形。
Brane世界中的宇宙学方程
文章编号：1000-2375（2004）02-0119-03Brane 世界中的宇宙学方程胡永红，林树渊，刘鑫，靳海芹，张多（湖北大学物理学与电子技术学院，湖北武汉430062）摘要：首先介绍了相关概念———外赋曲率，引入Brane 世界宇宙模型.然后由Brane 度规和五维能动张量推得五维爱因斯坦方程，积分得到Brane 边界条件，应用到爱因斯坦方程得到与Friedmann 类似的方程.由爱因斯坦方程和能动张量守恒方程得到Brane 宇宙标度因子的演化规律.最后，在将Brane 张量和体宇宙学常数进行微调后，分别在高能和低能范围里讨论修正了的Friedmann 方程的解及其中各项的意义.关键词：Brane 世界；外赋曲率；~ubble 常数；标度因子中图分类号：0412.1文献标志码：A收稿日期：2003-12-10作者简介：胡永红（1978-），男，硕士生1引言我们的目的是提供一个新的处理附加维的方法，即Brane 世界梗概，其中通常的物质局限于一个嵌图1嵌入五维时空中的Brane于高维时空（Bulk ）的三维曲面（Brane ）上.这个方法必须与Kaluza-Klein 相比较.在Kaluza -Klein 方法里，物质场可以存在于紧附加维的任何地方，而且能通过傅立叶展开描述为四维场的无穷叠加.所谓的Kaluza -Klein 模只有在能量超过质量时，特别是与附加维尺度（R ）成反比时才能被激发，这意味着在Kaluza -Klein 图景里，附加维尺度R 小于或等于1TeV -1.在Brane 世界里，只有引力在高维时空中传播，由于四维引力只能在大约1mm 的尺度上图2矢量沿平面曲线平移检测到，所以附加维的尺寸可能比以前想象的大很多.这个新的维数减少的方法源自近来弦和M 理论的新进展，尤其是认为Brane 是开弦闭合的子空间的观点和规范场的定义.这个模型的宇宙学现象已经从各方面得到了研究，这里我们为了得到一个方便处理的模型，舍弃一些高能现象，仅考虑嵌入五维空体（Bulk ）时空的自引力Brane 世界［1~4］.如图1所示，B 代表体时空，b 代表三维曲面，附加维坐标为y.t 为时间坐标，X 为三维最图3矢量沿球面曲线平移和外赋曲线概念大对称空间坐标.为了更好地理解这个模型，我们需要了解外赋曲率，下面介绍此概念.如图2所示，平面P 上有一条曲线C ，从p 点引任意矢量，将它沿曲线C 移动，当它回到p 点时，它的方向仍和开始一样.然而如图3所示，如果P 是一三维球面，C 是P 上的闭合曲线，从p 点引出的任意矢量沿曲线C 平移一圈回到p 点时，它的方向将与初始方向不一致.这两个例子给了我们一个曲率的概念.二维曲面是一个平面，而三维曲面是弯曲的.从图2和图3（a ），我第26卷第2期2004年6月湖北大学学报（自然科学版）JOurnal Of ~ubei University （Natural Science EditiOn ）VOl.26NO.2June ，!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!2004们可以看出只有在初始平行的测地线不能保持平行时，才能说这个空间弯曲了.测地线是一个曲线，它的切矢量在其上平移，它是一条最短的曲线.我们用切矢量t a、偏导数算符!a来定义矢量平行移动的概念.如果沿曲线满足方程t a!a16=0时，则可以说曲线上每一点给定的矢量1a在沿曲线移动时，是平行移动的.如图3（b），考虑曲面M上一点g的法矢量!，如果将它平移到p点，它将与虚线一致，很显然，它不与p点的法线一致是因为嵌入时空里的曲面M是弯曲的.那么这个不一致可以用如下定义的外赋曲率来表示.K a6=h c a!c I6（1）其中ha6是曲面M上的度规.2五维爱因斯坦方程假设沿三维空间维（在Brane中与我们平常所在的空间各维相对应），各向同性且均匀，时空度规（至少在Brane附近）可写为d S2=-I（t，y）2d t2+a（t，y）2Y ij d x j d x j+d y2（2）其中Y ij是最大对称三维度规，空间曲率可为正、零和负（I=-1，0，1）.在这些坐标系中，Brane世界总位于y=0处，且Brane上的观测者测到的宇宙标度因子为a（t）" a（t，0）.我们通常可以重新标度时间坐标以让它与Brane宇宙时一致，即I0（t）"I（t，0）=1.总的能动张量可以分解成体能动张量和Brane能动张量，前者在这里假设为零，后者取以下形式：T A B=S A B S（y）=｛P6，p B，p B，p B，0｝S（y）（3）这里S函数表示物质存在于Brane位置y=0处.物理量P B和p B是Brane上只依耐于时间的总的能量密度和压强.允许体中存在一个宇宙常数A，那么五维爱因斯坦方程为G AB+A g AB=K2T AB（4）其中K2为引力耦合.3Brane世界里的Friedmann方程我们不直接解具有分散物质源的爱因斯坦方程，而是首先求得一个整体解，然后在Brane上应用边界条件.这个条件可以通过在Brane附近积分爱因斯坦方程得到.根据连接条件，度规必须连续且外赋曲率张量KAB的跃变只依耐于物质分布的能动张量，即［K A B-K S A B］=K2S A B（5）其中方括号代表在Brane上的跃变，外赋曲率如前述定义为KAB=h C A!C I B，I A为与Brane正交的单位矢，外赋曲率的跃变值为Brane一边的值的两倍.将度规（2）式代入（5）式得到两个连接条件（I'I）0+=K26（3pB+2P B），（a'a）0+=-K26P B（6）在度规（2）式下解爱因斯坦方程（4）式，得到一个控制Brane世界里的几何的方程［2］H20"'a2a20=K436P2B+A6-Ka20+ca40（7）其中c是积分常数.这个方程与第一个Friedmann方程类似.由于它将哈勃常数与能量密度联系在一起，但它与通常的Friedmann方程不同.此方程的一个特别引人注意的特点是方程右边的能量密度项为二次项，这与标准的四维Friedmann方程不同.标准的四维Friedmann方程与能量密度线性相关.由五维爱因斯坦方程（4）式得到的另一个结果是能量守恒方程没有变化，仍然为'P B+3H（P B+p B）=0（8）在c=0且A=0的简单情况下，取理想流体状态方程p B=O P B，解方程（7）式和（8）式可得到标度因子的演化a0#t13（1+O）（9）修正了的Friedmann规律（7）式中有一个P2B项而没有体宇宙常数和c项，随后RandaII和Sundrum提出了021湖北大学学报（自然科学版）第26卷一个描述带有一维附加维的平直世界的新模型［5］.这一模型的新成分赋予Brane 一个张量（常能量密度）和五维体（BuIk ）一个负的宇宙常数.这两项间的微调可致使有效四维哈勃参数在（7）式里为零（即c=0）.可以证明除在非常小的能量范围里以外，这样一个假设给出一个常见的四维引力［5，6］.此引力的发现暗示RandaII and Sundrum 模型的推广应该与标准模型在小能量范围内一致.这一点很快被证实［7，8］.4Brane 宇宙学为了绕过Minkowski 几何且考虑一个有重要意义的Brane 宇宙，我们必须假设Brane 中总的能量密度P B 包含两部分，即P B =O +P（10）其中张量O 是不随时间变化的常量.P 为通常的宇宙学能量密度.将上式带入（7）式得到H 2=（K 436O 2+A 6）+K 418P 2-K a 2+c a4（11）将Brane 张量和体宇宙学常数进行微调，让圆括号中的项为零或很小.当P ＜O 时，下一项主导着P 2项，这样就回到了通常的低能范围处的Friedmann 方程.这时有等式8!G =K 46O（12）这个式子与由实验物质的引力相互作用推得的牛顿常数一致.（11）式右边的第三项为能量密度的平方项，它提供了Friedmann 方程的高能修正，这个修正在能量密度值接近张量O 值且在高能密度处为主时，变得特别有意义.在非常高的能量范围内，P ＜O ，由于体宇宙常数变得可以忽略，我们发现（9）式的不同寻常.取状态方程p =W P ，守恒方程（8）式给出通常形式P =P 兴a -g ，g E 3（1+W ）（13）将上式带入方程（11）式得到a （t ）=［gm 兴t （1+g 2P t ）］1/g （14）式中引入了两个质量标度m 兴E K 26P 兴，P E -A /＼6（15）我们看到标度因子的演化介于高能和低能范围之间，且变换时与P -1同数量级.而P -1为宇宙常数的特征标度.方程（11）的最后一项源自积分常数c ，且类似辐射项.常数c 与SchwarzschiId 质量类似.且它与体WeyI 张量相联系.常数c 为零时，Weyl 张量也为零.参考文献：［1］Binettruy P ，Deffayet C ，LangIois D.Non -conventionaI cosmoIogy from a Brane -universe ［J ］.NucI Phys B ，2000，565：269~278.［2］Binettruy P ，Deffayet C ，EIIwanger U ，et aI.Brane cosmoIogicaI evoIution in a buIk with cosmoIogicaI constant ［J ］.Phys Lett B ，2000，477：285~296.［3］FIanagan E E ，Tye S H ，Wasserman I.CosmoIogicaI expansion in the RandaII -Sundrum Brane worId scenario ［J ］.Phys Rev D ，2000，62：1641~1655.［4］Shiromizu T ，Maeda K ，Sasaki I M.The Einstein eguations on the 3-Brane worId ［J ］.Phys Rev D ，2000，62：349~356.［5］RandaII L ，Sundrum R.An aIternative to compactification ［J ］.Phys Rev Lett ，1999，83：4690~4693.［6］Garriga J ，Tanaka T.Gravity in the RandaII -Sundrum Brane worId ［J ］.Phys Rev Lett ，2000，84：2778~2785.［7］Csaki C ，Graesser M ，KoIda J ，et aI.CosmoIogy of one extra dimension with IocaIized gravity ［J ］.Phys Lett B ，1999，462：34~40.［8］CIine J M ，Grogean C ，Servant G.CosmoIogicaI expansion in the presence of an extra dimension ［J ］.Phys Rev Lett ，1999，83：4245~4248.121第2期胡永红等：Brane 世界中的宇宙学方程Cosmological dynamic eguation in the Brane-worldHU Yong-hong，LIN Shu-yuan，LIU Xin，JIN Hai-gin，ZHANG Duo（School of Physics and Electronic Technology，Hubei University，Wuhan430062，China）Abstract：Introduced a model of Brane world and an important conception———extrinsic curvature.Then ob-tained the five-dimensional Einstein eguation from Brane metric and five-dimensional energy-momentum tensor. Integrate it，got two Brane junction conditions.Applied to the Einstein eguation，found an eguation analogous to Friedmann eguation.Then got the evolution of the Brane world scale factor from the Einstein eguation and the ener-gy-momentum conservation eguation.At last，after the fine-tuning of the Brane tensor and the bulk cosmological constant，discussed the solution of the corrected Friedmann eguation in high and low energy scale cases and the physical meaning of each term of the corrected Friedmann eguation.Key words：Brane world；extrinsic curvature；Hubble constant；scale factor（责任编辑严家利）（上接第118页）式中^!'、^!~由（7）式给出，而d2V（^!）d^!2=dd u［d V（^!）d^!］/^!'亦可借助（9）式和（7）式求出.若进一步考虑到标度因子的幂次律：a（t）=（tt0）S，相应地："（u）=（uu0）S1-S，u0=t0/（1-S）.则单圈抵消项（24）式可表示为时间的明显表达式：!c=1#（-51.3S4+63.3S3-11.25S2-S+1）u-4（1-S）4（25a）或!c =1#（-51.3S4+63.3S3-11.25S2-S+1）t3S-4/t3S0（25b）（24）或（25）式的结果表明，在背景场展开方案下，平直Robertson-Walker宇宙背景下的量子引力是单圈可重整的，且发散抵消项是时间的函数.在宇宙的不同时期，发散抵消项与时间的函数关系有所不同.例如：（1）辐射为主的时期：S=12，!c!t-52；（2）物质为主的时期：S=23，!c!t-2.参考文献：［1］陈中秋，邵常贵，林树渊，等.平直Robertson-Walker宇宙背景的场方程［J］.湖北大学学报（自然科学版），2003，25（4）：312~315.［2］温伯格S.引力论和宇宙论［M］.邹振隆.北京：科学出版社，1980.474~478.［3］陈中秋，张祖全，马为川，等.外引力背景下标量场的抵消拉氏量的计算［J］.湖北大学学报（自然科学版），1996，18（2）：103~108.［4］陈中秋，邵常贵.含耦合标量场的量子引力发散抵消项的计算［J］.湖北大学学报（自然科学学版），1997，19（1）：30~35.One-loop counter Lagrangian of gravity on the flat universe backgroundCHEN Zhong-giu，SHAO Chang-gui，CHEN Yi-han，LIN Shu-yuan，MA Wei-chuan（School of Physics and Electronic.Technology，Hubei University，Wuhan430062，China）Abstract：Using the background field method，find the one-loop divergence counter term of guantum gravity coupling scalar field in the framework of covariant guantization.The results show that the aforementioned counter term is a power law in time coordinates.Key words：Robertson-Walker metric；backgroud field；guantum gravity；1-loop counter term（责任编辑严家利）221湖北大学学报（自然科学版）第26卷。
多标量场产生的膜世界
多标量场产生的膜世界膜世界理论在解决层次问题，宇宙学常数，暗物质暗能量等问题上取得了巨大的进展。
本文首先回顾了额外维和膜世界理论的发展历史。
然后我们从高维弯曲时空中多标量场产生的膜中得到了新的解，在这个解中有一个参数 b 它可以决定能量密度T 00 的分布。
只有当0<b≤1时，才能生成膜世界。
我们考虑物质场在这个膜上的局域化，对于自由标量场和自由矢量场而言，我们发现零模可以局域化到膜上。
在我们引入了矢量场与背景标量场的耦合e τΨF MN F MN 后，发现耦合参数3b ->τ时，零模也能局域化到膜上。
然而自由的Kalb-Ramond 场的零模一般是不能局域化到膜上的，但是在引入KR 场与背景标量场的耦合 e ζΨH MNL H MNL 之后，在()b b 3/2->ζ时，KR 场也可以局域化到膜上。
研究几种重要的物质场在膜上的局域化成功验证了这个新厚膜解的理论合理性。
关键词：额外维，膜世界，KK 模式第一章绪论1.1 额外维理论浩瀚的宇宙中有着说不尽的秘密，维度之谜或许就是其中之一。
我们的世界真的是三维空间吗？是否有额外的维度存在？如果真的有额外的空间维度存在，那为什么我们从来没有察觉到它们的存在？在从婴儿时代起各种常识就不断的加深我们三维世界的固有认识，而不去怀疑是否存在额外的维度。
然后细细想来，千百年来人类所总结出的物理学的基本原理中没有一条是依赖于世界的三维空间性的，这不仅不能否认额外维的存在，反而说明我们对额外维度的存在性一无所知。
取得巨大成功的广义相对论并没有对空间的维度做出限制，这一点提示我们构建一个高维引力理论的可行性。
其实早在1914年1,Gunnar Nordström就提出了五维形式的标量引力理论[1,2]，试图将引力统一到Maxwell理论之中。
之后由于广义相对论的巨大成功，该理论很快就被人们所遗忘，但这一突破性地引入额外维的实践却启示了后来者：额外维度在物理学的统一之路上将占据及其重要的位置。
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０ 引 言
五维 Ｋａｕａ １ｎ理 论统 一引力 场 和电磁 场 。 ｌｚ —Ｋ ｅ ｉ 在这 个理 论 中 ， 五维 是一个 紧 致 的空 间维 ， 第 电磁 四 矢被 第五 维和 其它 空 间维 的交叉 项来 表示 。 标准 的五 维 Ｋ ｌｚ － Ｋｌｎ理 论 也可 从 下 面 有 ａ ａ ｕ ｅ ｉ
这里 变量 一 （ ， ， ｆ ． Ｐ ２ ，）Ａｐ是 电磁 四矢量 ， 是 ｇ
作者 简舟 ： 魏盏焕（ ９ ２） 男 ． １ ６ ＋， 酎教授 ． 师大博 士研究生 ． 北 从事引力理论研究
＊此 课 题 为 省 教 委 资 助 砸 目 ． 目编 号 为 ９ ０ １ １８ 项 ８８１０４
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维普资讯 ຫໍສະໝຸດ 第２ ３卷 第 ２期 ２０ ０ ２年 ６ 月
锦 州 师 范 学 院 学报 （ 自然科 学 版 ）
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锦 州 师 范学 院学报 （ 自然科 学版）
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摘
要： 我们 首先 导 出 了带有 电场 的轴 对称 五雏 场方程 。 然后 ， 过 考虑场 方程 的对 称性 ， 已 通 从
知 解 我们 获得 了新 的五 雏 解。这 个新 的五 维 解 包括 四个参 量 ｍ， ， 和 Ｃ 它们分 刑关 系到解 的 电 ａＮ ，
荷 、 偶 极 子 、 量 和 标 量 核 （ ） 这 个 解 的球 对 称 极 限 是 已知 的 带 电 黑 洞 解 。 电 质 荷 。 关 键 词 ： Ｉｚ— Ｋｋｎ时 空 ； 对 称 ； 量 Ｋａｕａ ｉ 轴 参
真 空场 方程 ， 它们 由三个 基本 方程组 成 ， 中一 个 是 其 Ｌｐ ｃ ａ ｌ ｅ方程 ， ａ 另外 两个关 系到 Ｅ ｎ ｔ 程 。 过使用 ｒｓ方 通 对称 性转 换 ， 我们得 到 了新的 带电五 维 时空解 ， 特别 地， 这个解 的球 对称极 限给 出带电 的黑洞 解
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文献标 识码 ： Ａ
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