研究小组开发了大尺度冰区航道内浮体水动力的快速近似计算方法,从而用大型计算机来模拟部分子物理

科研动态
极地冰区船舶与海洋工程水动力学基础理论研究获重要进展
季向东小组量子色动力学研究获重要进展

近日,江苏科技大学教授吴国雄带领团队,研究得出了极地冰缘区断裂冰层带脉动源扰动流场显示积分解,并首次开发了断裂冰层带流场数值分析方法。相关成果发表在《流体物理学》上。

本报讯上海交通大学物理系教授季向东在量子色动力学研究中,解决了困扰强相互作用物理研究方面的一个重要问题。相关成果日前发表于《物理评论快报》。专家表示,这为用量子色动力学理论研究强相互作用现象打开了一扇大门。季向东介绍说,自然界有四大相互作用,分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。其中,规范强相互作用的基本理论是量子色动力学。质子和中子由夸克和胶子组成。物理学家给夸克和胶子起了一个统一的名字,叫“部分子”。“部分子”的运动规律由强相互作用的基本理论——量子色动力学来描写。1982年,物理学诺贝尔奖获得者Ken
Wilson发现的欧几里得时空格点办法,只能用来计算和解释静态的强相互作用性质,而不能直接用来研究动态的“部分子”分布和其他物理过程。季向东一直在想,有没有办法将动态的“部分子”运动转化成静态的图像,然后再用Ken
Wilson的方法进行计算呢?经过研究,他发现,基于爱因斯坦的“狭义相对论”,如果在空间选择合适的坐标和参照,两个动态相连的“事件”可实现“相对静止”。通过在时空格点上产生高速运动的质子和中子,可把“部分子”的光锥关联退化为纯的空间关联,从而用大型计算机来模拟部分子物理。季向东举了一个“喝水”的例子解释说,假如有人在另外一个星球上喝水,他打了一束激光给我们发信号,看到他发的激光信号,于是我们开始喝水。这就形成了一前一后两个动态相关的“喝水”过程。通过多个坐标系的选择,可以在宇宙中让这两个动态过程变成一幅静态的图像和数据。然后再把这些图像和数据串联起来,在大型计算机上进行计算和描述。《中国科学报》
(2013-09-12 第4版 综合)

论文通讯作者吴国雄介绍,该项研究通过对扰动自由表面波和冰层内弯曲重力波各波浪成分的远方渐进特性分析,发现当冰区航道尺度较大时,在浮体与两侧冰层耦合作用过程中,可以只近似考虑非衰减成分波的影响。

在此基础上,研究小组开发了大尺度冰区航道内浮体水动力的快速近似计算方法。通过该项研究,显式地揭示了冰区航道内船舶水动力随波浪场和冰区航道尺度的变化规律和作用机理。

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