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热度 2 孙学军 2012-7-25 12:44

来自日本九州大学 Mami Noda 课题组，最近针对氢气和内源性抗氧化系统的关系进行了综述，文章发表在 Oxidative Medicine and Cellular Longevity doi:10.1155/2012/324256 。九州大学 Noda 课题组曾在 Plos One 上报道过氢气对巴金森病治疗效果的研究。关于氢气治疗疾病机制的观点，主要有两类，一是氢气的直接抗氧化效应，二是氢气可以诱导体内抗氧化系统，使自身抗损伤能力提高。直接抗氧化效应的观点主要是根据氢气的还原性，并证明可以和毒性自由基发生中和反应。由于氢气的有效剂量非常低，持续作用时间非常短，用直接抗氧化解释显得无法让人信服，后来许多研究发现氢气对一些抗氧化酶具有诱导效应，例如氢气治疗后 HO-1 和 SOD 等会显著增加，而这些抗氧化酶本身就对许多疾病具有保护效应，因此有观点认为氢气真正发挥治疗疾病的作用是由于可激活身体自身的保护机制。当然这些机制仍需要比较详细的分子细节才能让人最终接受。氧化应激导致神经细胞死亡，是许多中枢神经系统退行性疾病的关键病理生理学过程，例如老年性痴呆、巴金森病、亨廷顿病和肌萎缩性侧索硬化等。针对氧化损伤，许多保护性信号传导系统能上调细胞内抗氧化酶表达，例如血红素加氧酶（ HO-1 ）和超氧化物岐化酶（ SOD-1/2 ）。这些抗氧化酶的表达可被许多转录因子或协同因子如核因子 2 （网织红细胞衍生细胞）相关因子 2 （ Nrf2 ）和氧化酶体增殖激活受体 γ 共激活 1α(PGC-1α/PPARγ) 。这些抗氧化酶在许多神经退行性疾病动物模型中发挥重要作用，有时具有保护作用。这些酶可以被许多内源性介质或天然化合物，也可以被许多气体，如一氧化碳、硫化氢和氢气诱导激活。这种启动内源性抗氧化的途径可以作为对许多神经退行性疾病的治疗策略。尽管脑组织只有体重的 2% ，但可以消耗身体 20-50% 的氧气，说明脑功能主要依赖氧气的供应。在正常生理情况下，细胞消耗的氧气中 2-5% 会转化成活性氧副产物，在病理情况下，活性氧产生更多。因此，清除和调节脑组织中活性氧对维持大脑的功能是非常重要的。尽管许多神经退行性疾病如老年性痴呆、巴金森病、亨廷顿病和肌萎缩性侧索硬化等，脑组织活性氧过度增加是非常关键的病理生理机制，抗氧化系统可有效保护许多神经损伤。氧化应激可激活应激反应，对抗活性氧诱导的细胞损伤，维持氧化还原平衡，保护细胞免于致命损伤的威胁。这些适应性反应都需要内源性抗氧化酶的上调，这些抗氧化酶的上调可被许多转录因子调控。 Nrf2 和 PGC-1 α就是两个非常关键的转录因子。抗氧化酶 HO-1 和 SOD 在神经退行性疾病中具有重要作用。本综述重要针对几种重要的医学气体，一氧化碳、硫化氢和氢气在上述转录因子和重要抗氧化酶功能调节中的最新研究进展。 324256.pdf The transcriptional upregulation of antioxidant enzymes in neurodegenerative diseases. Both neurons and astrocytes can increase several antioxidant enzymes including heme oxygenase-1 (HO-1), copper and zinc-containing SOD (Cu/ZnSOD), manganese-containing SOD (MnSOD), and glutathione peroxidase (GPx). By drug application or genetic overexpression of transcription factor, the transcriptional responses via NF- κ B (p50/p65), AP-1 (c-Jun/c-Fos), Nrf2/sMaf, and NRF1/PGC-1 α in response to oxidative stress and related neurodegenerative disease are activated. Oxid Med Cell Longev. 2012;2012:324256. Epub 2012 Jul 1. Therapeutic approach to neurodegenerative diseases by medical gases : focusing on redox signaling and related antioxidant enzymes . Fujita K , Yamafuji M , Nakabeppu Y , Noda M . Source Laboratory of Pathophysiology, Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyushu University, 3-1-1 Maidashi, Fukuoka 812-8582, Japan. Abstract Oxidative stress in the central nervous system is strongly associated with neuronal cell death in the pathogenesis of several neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease, and amyotrophic lateral sclerosis. In order to overcome the oxidative damage, there are some protective signaling pathways related to transcriptional upregulation of antioxidant enzymes , such as heme oxygenase-1 (HO-1) and superoxide dismutase (SOD)-1/-2. Their expression is regulated by several transcription factors and/or cofactors like nuclear factor-erythroid 2 (NF-E2) related factor 2 (Nrf2) and peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator 1α (PGC-1α). These antioxidant enzymes are associated with, and in some cases, prevent neuronal death in animal models of neurodegenerative diseases . They are activated by endogenous mediators and phytochemicals, and also by several gases such as carbon monoxide (CO), hydrogen sulphide (H(2)S), and hydrogen (H(2)). These might thereby protect the brain from severe oxidative damage and resultant neurodegenerative diseases . In this paper, we discuss how the expression levels of these antioxidant enzymes are regulated. We also introduce recent advances in the therapeutic uses of medical gases against neurodegenerative diseases .

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气相规则胞格爆轰波统一框架理论研究取得新进展

hxiuzhou 2012-7-19 15:49

　　爆轰波是自然界里存在于预混可燃气体中的两种燃烧形式之一，它通过前导激波压缩可燃气体自点火，并借助迅速释放的化学反应放热实现超声速自持传播。爆轰物理研究一方面应用于煤矿瓦斯爆炸、化工厂和各种可爆粉尘场所的爆轰事故的预防和防护；另一方面作为一种高速、高效的燃烧模式，在航空航天的热力推进技术领域具有重要的应用前景。　　气相爆轰波耦合了气体动力学、热力学、燃烧反应动力学与激波动力学诸多物理现象，是一个典型的非线性与多尺度的复杂三维流动过程。根据目前人们对于爆轰现象的研究和认知，建立一套精细的理论描述依然是极其困难的。　　1881年Berthelot 和Vieille在研究火焰传播时观察到了爆轰现象；忽略爆轰的三维结构，假定可燃气体化学能量的瞬时释放，1899年Chapman和Jouguet提出了一维CJ理论, 表述了平衡态条件下宏观稳定传播爆轰波的特征。考虑爆轰的化学反应区结构， 1940年Zeldovich、Von Neumann和Dring分别提出了一维的ZND模型, 把爆轰化学反应过程与激波动力学过结合在一起。1978年Lee提出了　　SWACE理论，解释了压缩波在传播过程中不断受到化学反应能量的支持而加速，最后形成爆轰波的能量放大机制。这些爆轰理论假定了不同的爆轰波结构，从不同侧面反应了爆轰的某些物理特征和传播机制，都具有一定的客观性和科学性，同时也具有各自的局限性。　　由中国科学院力学研究所姜宗林研究员撰写的《气相规则胞格爆轰起爆与传播统一框架的几个关键基础问题研究》一文，从实际的三维爆轰波结构出发，提出了统一框架理论，界定了关键物理问题，初步建立关于气相爆轰现象的统一描述理论。该研究发表于《中国科学: 物理学力学天文学》2012年第4期。作者的同类研究工作从1995年起步，发表相关论文30多篇，奠定了统一框架理论的基础。该框架理论由一个机制：非线性波传播/化学反应过程相互作用机制；两个基本过程：热点起爆和化学反应带加速过程；三个关键物理状态：平衡传播状态、临界起爆状态和稳定胞格尺度等六个关键要素组成。　　气相规则胞格爆轰统一框架理论略去爆轰现象的复杂精细结构，选择几个基础物理要素，构建了气相爆轰的骨骼框架，给出了三维爆轰的素描图像。应用这个统一框架理论能够解释目前已有的爆轰理论的物理基础、并对于开展深入爆轰物理研究具有启示性意义。 ### 　　该研究得到了国家自然科学基金重点项目（批准号：90916028）资助. 新闻来源：EurekAlert ( http://zh.eurekalert.org/zh/pub_releases/2012-04/sicp-npo042312.php ) 来源文献：姜宗林, 滕宏辉. 气相规则胞格爆轰起爆与传播统一框架的几个关键基础问题研究. 《中国科学: 物理学力学天文学》, 2012, 42(4): 421–435 JIANG ZongLin, TENG HongHui.Research on some fundamental problems of the universal framework for regular gaseous detonation initiation and propagation . Scientia Sinica Physica, Mechanica Astronomica, 2012, 42(4): 421-435.

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皮肤摄取气体的试验

热度 4 孙学军 2012-7-18 21:33

刚看到一篇文章是研究经过皮肤摄取二氧化碳的研究，根据这个思路，氢气、一氧化碳、氧气等是否也可以经过皮肤来摄取，如果设法提高摄取速度，是否可以作为局部疾病治疗的手段。 A Novel System for Transcutaneous Application of Carbon Dioxide Causing an “Artificial Bohr Effect” in the Human Body Background Carbon dioxide (CO 2 ) therapy refers to the transcutaneous administration of CO 2 for therapeutic purposes. This effect has been explained by an increase in the pressure of O 2 in tissues known as the Bohr effect. However, there have been no reports investigating the oxygen dissociation of haemoglobin (Hb) during transcutaneous application of CO 2 in vivo . In this study, we investigate whether the Bohr effect is caused by transcutaneous application of CO2 in human living body. Methods We used a novel system for transcutaneous application of CO 2 using pure CO 2 gas, hydrogel, and a plastic adaptor. The validity of the CO 2 hydrogel was confirmed in vitro using a measuring device for transcutaneous CO 2 absorption using rat skin. Next, we measured the pH change in the human triceps surae muscle during transcutaneous application of CO 2 using phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy ( 31 P-MRS) in vivo. In addition, oxy- and deoxy-Hb concentrations were measured with near-infrared spectroscopy in the human arm with occulted blood flow to investigate O2 dissociation from Hb caused by transcutaneous application of CO 2 . Results The rat skin experiment showed that CO 2 hydrogel enhanced CO 2 gas permeation through the rat skin. The intracellular pH of the triceps surae muscle decreased significantly 10 min. after transcutaneous application of CO 2 . The NIRS data show the oxy-Hb concentration decreased significantly 4 min. after CO 2 application, and deoxy-Hb concentration increased significantly 2 min. after CO 2 application in the CO 2 -applied group compared to the control group. Oxy-Hb concentration significantly decreased while deoxy-Hb concentration significantly increased after transcutaneous CO 2 application. Conclusions Our novel transcutaneous CO 2 application facilitated an O 2 dissociation from Hb in the human body, thus providing evidence of the Bohr effect in vivo .

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[转载]QuantumGas_Y12M05W3

Veda 2012-5-19 23:01

2012-05-14 题目：2D 费米气体中的剪切粘度和自旋扩散作者：Tilman Enss, Carolin K\"uppersbusch, Lars Fritz 来源： http://arxiv.org/abs/1205.2376v1 研究2D费米气体中剪切粘度和自旋扩散对温度的依赖关系。用Boltzman方程描述输运系数并给出简并气体的全数值解。与此前的工作不同，作者在这里考虑了有限密度导致的介质效应。这个效应使粘度与熵的比值 $\eta / s$ 变成原来的$1/3$，对自旋扩散的影响也是类似。对俘获阱中的粘度求平均，与超冷原子系统的实验结果很好地符合。题目：2D费米气体中的标度不变和粘度作者：Enrico Vogt, Michael Feld, Bernd Fr?hlich, Daniel Pertot, Marco Koschorreck, Michael K?hl 来源： http://arxiv.org/abs/1111.1173v2 备注：Phys. Rev. Lett. 108, 070404 (2012) 研究简谐阱俘的2D费米气体从无碰撞区（零声）到流体力学（第一声）区的集体激发。在宽范围的相互作用强度和温度内，观察到呼吸模——对状态方程有敏锐的依赖关系——的频率是偶极模频率的二倍，呼吸模的振幅是欠阻尼的。这为2D费米气体的动力学SO（2,1）标度对称提供了证据。研究了四极模以测定2D气体的剪切粘度，并研究其对温度的依赖关系。题目：强相互作用2D费米气体的射频谱作者：Bernd Fr\"ohlich, Michael Feld, Enrico Vogt, Marco Koschorreck, Wilhelm Zwerger, Michael K\"ohl 来源： http://arxiv.org/abs/1012.0049v2 备注：Phys. Rev. Lett. 106, 105301 (2011) 实现并研究被约束于2D光格子中的强相互作用二分量费米气体。用射频谱测量该气体的相互作用能。观察到约束导致的Feshbach共振和约束导致的分子，后者与理论预言符合得极其好。题目：观察2D费米气体中的配对赝能隙作者：Michael Feld, Bernd Fr\"ohlich, Enrico Vogt, Marco Koschorreck, Michael K\"ohl 来源： http://arxiv.org/abs/1110.2418v3 备注：Nature 480, 75 (2011) 观察简谐阱俘的强耦合2D原子费米气体。测量分辨动量的光发射谱，与固态中的ARPES类似，测量气体的谱函数并探测高于超流转变温度的配对能隙。这对用超冷原子模拟2D强关联超导有重要意义。题目：2D中吸引和排斥费米极化子作者：Marco Koschorreck, Daniel Pertot, Enrico Vogt, Bernd Fr\"ohlich, Michael Feld, Michael K\"ohl 来源： http://arxiv.org/abs/1203.1009 在多体物理中单个杂质在环境中的动力学是个很基本的问题。在固态中，一个著名的情形是与波色子库——如晶格振子——耦合的杂质。这里的杂质与伴随的晶格畸变一起构成一个极化子。这种准粒子在高温超导体和巨磁阻材料中起着重要的作用。费米子库中，受到注意的杂质效应主要是重型或不可移动杂质，它们展现Anderson正交灾难和Kondo效应。只是最近，才开始研究可移动的杂质，发现这些杂质形成一种新的准粒子，所谓的费米极化子。费米极化子问题构成了量子多体问题的两个既简单又重要的极限：在吸引相互作用情形是BEC-BCS跨接，在排斥相互作用情形是Stoner巡游铁磁性。有人提出，这些和其它未知的量子相也能在2D费米气体中实现。它们的稳定性和可观测性与2D费米极化子的理论上有争议的性质紧密相关。作者产生并研究这些费米极化子并用分辨动量的光发射谱测量其谱函数。对于吸引相互作用情形，发现从有争议的极化子配对转变到紧束缚二聚体的证据，这为非均衡强耦合2D费米气体的基础配对机理提供了有用的信息。在排斥相互作用情形，研究新的准粒子，即排斥极化子，它的寿命决定了稳定排斥相互作用费米系统的可能性。题目：近共振波色气体：凝聚物中的重整化相互作用作者：Fei Zhou, Mohammad Mashayekhi 来源： http://arxiv.org/abs/1205.2380v1 研究近共振波色气体中少体物理和多体物理的相互作用。通过为自洽的重整化流方程外加一个边界条件，研究凝聚物对二体跑动耦合常数的影响。当化学势作为散射长度的函数获得其极大值时，波色气体变得接近于费米化，原子凝聚物则失去亚稳定性。极大值和伴随的不稳定性是$g_2$变号的先兆，当趋近共振时尽管散射长度仍是正的，凝聚原子之间的二体相互作用从等效排斥到等效吸引。在具有有限的正散射长度的原子气体中，当二聚体呈现于零能时，发生这种现象。题目：极弱静磁场中Cs原子的Feshbach共振作者：D. J. Papoular, S. Bize, A. Clairon, H. Marion, S. J. Kokkelmans, G. V. Shlyapnikov 来源： http://arxiv.org/abs/1205.2553 用原子喷泉钟观测极弱静磁场中两个不同的超精细态$^133$Cs原子的Feshbach共振。装置的敏锐度极高，因此能在 $2*10^7$ cm$^{-3}$的低密度获得高的信噪比。用耦合通道计算这些共振与实验结果符合得极好。证实这些是与三重态分子Hamiltonian的弱束缚态有关的s-波共振，辨别出共振闭通道，并解释了观测到的多峰结构。建立模型精细考虑了喷泉中的碰撞过程，这解释了在动能远大于耦合强度的区域Feshbach共振形状的不对称性。题目：简谐近似下的Virial展开系数作者：J. R. Armstrong, N. T. Zinner, D. V. Fedorov, A. S. Jensen 来源： http://arxiv.org/abs/1205.2574 将简谐近似下的virial展开方法用于计算有相互作用的全同费米子的N体系统。计算二体和三体的正则配分函数得到展开的两个最低级项。仔细地内插能谱以得到低温核无相互作用高温极限下的基态性质。这与升高有限系统的温度壳效应变得模糊类似。讨论了第二和第三virial系数对尺寸，温度，相互作用，以及低能和高能极限的转变温度的函数关系。题目：在原子-二聚物Efimov共振附近原子损耗的崩塌（ Avalanche ）机理作者：Christian Langmack, D. Hudson Smith, Eric Braaten 来源： http://arxiv.org/abs/1205.2683 原子-二聚物阈值附近的Efimov三聚物能通过Zaccanti等人提出的崩塌（ Avalanche ）机理增大超冷阱俘原子的原子损耗速率。一次三体重组产生一个高能原子和二聚物，二者的碰撞产生更多足能原子逸出俘阱。用Monte Carlo方法计算BEC和热气体中的平均原子损耗和重组产生的平均热能。考虑截面的能量依赖关系和原子云的空间结构。证实，若在原子-二聚物阈值附近存在Efimov三聚物，原子损耗数远大于3。这不会产生窄的损耗行迹，但对确定Efimov参数有显著影响。题目：中间和分数统计的局部不相容作者：Douglas Lundholm, Jan Philip Solovej 来源： http://arxiv.org/abs/1205.2520 在1D和2D观测到遵从中间或分数统计的全同粒子的局部不相容原理，这导致动能对密度的约束关系。题目：对阱俘离子中相互作用费米子的格子模型做量子模拟作者：J. Casanova, A. Mezzacapo, L. Lamata, E. Solano 来源： http://arxiv.org/abs/1110.3730 备注：Phys. Rev. Lett. 108, 190502 (2012) 对阱俘离子中相互作用费米子的格子模型做高效模拟，包括任意空间维的强非线性相互作用和任意距离的耦合。将费米子算符映射到非局域自旋算符并用Trotter方法将得到的动力学分解成高效率的分步。题目：用受激Raman谱测量超冷费米原子的单粒子激发作者：Tung-Lam Dao, Antoine Georges, Jean Dalibard, Christophe Salomon, Iacopo Carusotto 来源： http://arxiv.org/abs/cond-mat/0611206 备注：Phys. Rev. Lett. 98, 240402 (2007) 提出用Raman谱方法测量单粒子Green函数，费米面，以及强相互作用超冷原子的准粒子。给出一个可实验实现的定量的例子。通过模拟正常费米液体和更奇异的状态的成像证实这种方法的有效性：特有的信号特征——如d-波赝能隙——清晰可见。题目：光格子中Mott绝缘态的Raman谱作者：P. Blair Blakie 来源： http://arxiv.org/abs/cond-mat/0508365 备注：New Journal of Physics 8, 157 (2006) 提出并分析用Raman谱技术测量光格子基能带中量子简并波色子的性质。文中描述到更高振动能带的激发，对深格子成立，能用紧束缚方法描述该系统初态。在足深格子中，在更高振动能带中的束缚态在系统响应中起着重要的作用，激发共振频率的能移对每个格点的粒子数相当敏感。数值计算了Mott绝缘区匀深度的格子的情形。题目：有限温度波色凝聚气体中原子的相干隧穿作者：David L. Luxat, Allan Griffin 来源： http://arxiv.org/abs/cond-mat/0111040v4 备注：PhysRevA 65, 043618 ( 2002) 用多体线性相应隧穿公式研究两团阱俘有限温波色凝聚气体之间的原子隧穿。近似到最低阶，隧穿流能表达成孤立波色气体的单粒子Green函数。发现，两团原子波色凝聚物之间的一级隧穿Josephson流，以及来自凝聚-非凝聚和非凝聚-非凝聚隧穿的相干和耗散贡献。本工作是 Meier 和 Zwerger的工作的推广，二人处理均一原子波色气体之间的隧穿。作者用他们的方法分析光波场导致的未耦合（out-coupling）实验，用简单的 Bogoliubov-Popov 准粒子近似处理阱俘波色气体。对隧穿到真空，重新得到 Japha, Choi, Burnett 和Band的结果，他们指出研究未耦合原子的用处。特别地，作者说明阱俘波色气体的未凝聚原子的小隧穿流有一个宽的能谱。能谱具有与Bogliubov准粒子的 u^2 和 v^2振幅有关的特征结构。 2012-05-15 题目：2D量子临界点附近Higgs模的谱函数作者：Daniel Podolsky, Subir Sachdev 来源： http://arxiv.org/abs/1205.2700v1 研究零温 2D 相对论O(N)模型Goldstone相的Higgs激发。在Wilson-Fisher固定点描述的量子临界点附近，序参量的相应函数和序参量的振幅平方，变成频率的普适函数，作者计算到1/N展开的次级项。Higgs粒子具有红外奇异衰变行为，变成无能隙Goldstone激发，其相应函数由复频率平面的下半部分的极点表征。极点只在1/N的次级项获得非零实部，证明Higgs激发在标度极限仍有振荡组分。当趋近临界点时极点的实部和虚部依据关联长度指数 $\nu$ 减小至零。证据显示在标度极限 O(N) 不变的序参量振幅平方的谱密度在非零频处有个峰值。作者将他们的结果与最近关于光格子中超冷波色原子的超流-Mott绝缘体相变的实验研究联系起来。题目：激子-极化子区能用其量子性质来定义吗？作者：D. G. Suárez-Forero, G. Cipagauta, H. Vinck-Posada, K. M. Fonseca-Romero, B. A. Rodríguez 来源： http://arxiv.org/abs/1205.2719v1 用等效激子方案中一个简单的全量子模型，考虑系统-环境之间的相互作用，研究微腔-量子点系统产生的不同参数区。对发射线宽，发射能，积分强度以及二阶和三阶关联函数与报道的实验结果定性符合。作者说明，从电磁声子-激光到光子-激光的转变能用定态的负性和线性熵进行定义。题目：环中或壳中的偶极BEC 作者：S. K. Adhikari 来源： http://arxiv.org/abs/1205.2813 用平均场Gross-Pitaevskii 方程研究圆环或球壳上偶极BEC的性质。题目：全各向异性俘阱中含时Gross-Pitaevskii 方程的Fortran程序作者：P. Muruganandam, S. K. Adhikari 来源： http://arxiv.org/abs/0904.3131v4 备注：Comput. Phys. Commun. 180 (2009) 1888-1912 开发了一种简单的数值算法，用以计算含时Gross-Pitaevskii 方程的定态和非定态解，描述超低温BEC的性质。重点是考虑基于分步Crank-Nicolson 法的实时和虚时演化算法。对GP方程的单空间变量形式，考虑1D线性，2D圆对称和3D球对称俘阱。对双空间变量形式，考虑2D各向异性和3D轴对称俘阱。还考虑了3D全各向异性的情况。对各种情形用虚时演化程序计算定态的化学势和rms尺寸并与早先的结果做比较。还用实时演化程序计算了不同对称性的俘阱中的非定态振荡。程序代码用Fortran 77编写（共12个程序）。在两个或三个空间变量情形，用Fortran 90/95编写的代码比用 Fortran 77更简洁（共6个程序）。题目：关于“光散射系统中的PT-对称性破除和激光-吸收体模” 作者：A. A. Zyablovsky, A. P. Vinogradov, A. V. Dorofeenko, A. A. Pukhov, A. A. Lisyansky 来源： http://arxiv.org/abs/1205.2820v1 光学系统中PT对称性只对孤立频率有可能存在。因此，随频率调大而发生PT对称性破除的跃迁， Y. D. Chong, L. Ge, and A. D. Stone, Phys. Rev. Lett. 106, 093902 (2011)，是不可能在对散射强度谱的测量中观察到的。题目：光散射系统中的PT-对称性破除和激光-吸收体模作者：Y. D. Chong, Li Ge, A. Douglas Stone 来源: http://arxiv.org/abs/1008.5156v3 备注：Phys. Rev. Lett. 106, 093902 (2011) 用散射矩阵公式推导PT-对称光学结构的一般性散射性质。证明在PT-对称散射本征态——其是模不变的——之间存在一个跃迁，而对称性破除本征态对展现净增益和损耗。当S-矩阵的极点和零点一致时，Longhi提出的系统能同时充当激光和相干理想吸收体，发生于破除对称性相的某些离散点。题目：1D无能隙系统中的量子淬灭：波色化方法管用吗？作者：Emanuele Coira, Federico Becca, Alberto Parola 来源： http://arxiv.org/abs/1205.2967v1 比较波色化方法与精确对角化得到的结果，认为波色化方法在这里失效了。题目：双锥型波导腔中被俘获原子电磁声子的BEC 作者：I. Yu. Chestnov, A. P. Alodjants, S. M. Arakelian, J. Klaers, F. Vewinger, M. Weitz 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3063v1 题目：在腔QED格子中光的相变作者：M. Schiró, M. Bordyuh, B. ?ztop, H. E. Türeci 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3083v1 题目：光格子中具有人造自旋-轨道耦合相互作用的波色子的磁性相作者：Zi Cai, Xiangfa Zhou, Congjun Wu 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3116v1 题目：Tonks Girardeau气体中的钉扎量子相变：用基态保真度和Loschmidt回波探测作者：K. Lelas, T. ?eva, H. Buljan, J. Goold 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3151v1 题目：关于“Rabi模型可积性”的评论作者：Alexander Moroz 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3139 与Braak的方法不同，无需使用$Z_2$对称性也能得到Rabi模型的谱。题目：以偶极相互作用为中介用激光将极性分子冷却到超低温作者：Sebastian D. Huber, Hans Peter Büchler 来源： http://arxiv.org/abs/1112.0554v2 备注：Phys. Rev. Lett, 108 193006 (2012) 题目:阱俘自旋-轨道耦合费米气体中自发质量流的逆向流作者:E. Doko, A. L. Subasi, M. Iskin 来源： http://arxiv.org/abs/1112.4468v2 备注： Phys.Rev.A 题目：俘获冷原子的阱中非均匀自旋扩散作者：H. Heiselberg 来源： http://arxiv.org/abs/1201.5526v2 备注：Phys. Rev. Letters, 2012 题目：光格子中SU($2N$) 超冷费米子的Pomeranchuk冷却作者：Zi Cai, Hsiang-hsuan Hung, Lei Wang, Dong Zheng, Congjun Wu 来源： http://arxiv.org/abs/1202.6323v2 题目：简谐势中亮物质波孤子的量子理论作者：David I. H. Holdaway, Christoph Weiss, Simon A. Gardiner 来源： http://arxiv.org/abs/1203.6006v2 备注：Phys. Rev. A 85, 053618 (2012) 题目：在二体S-矩阵近似下具有负的大散射长度的量子波色和费米气体作者：Andre LeClair, Edgar Marcelino, Andre Nicolai, Itzhak Roditi 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0234v2 2012-05-16 题目：有自旋-轨道耦合的二种波色子的超流-Mott绝缘体转变作者：Saptarshi Mandal, Kush Saha, K. Sengupta 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3178v1 题目：阱俘二组分费米气体中的简并作者：K. M. Daily, D. Rakshit, D. Blume 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3221v1 本文报道，各向同性简谐囚禁势中组分间相互作用为接触力的二组分等质量费米气体中系统之间的简并性质。由$n_1$个自旋向上和$n_2$个自旋向下组成的二组分费米气体，对任意的s-波散射长度——包括无限大的，正的和负的——$(n_1+1,n_2-1)$ 系统的本征能量与$(n_1,n_2)$ 的本征能量是简并的。用$n_1+n_2=4, 5，6$的少体系统证明了这种系统间的简并性。用群论方法解释了这种简并性和相关的对称性。题目：恒场XY链在整体淬灭后的量子弛豫和有限尺寸效应作者：B. Blass, H. Rieger, F. Iglói 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3303v1 题目：无序势中相互作用的量子亮孤子的Anderson局域化失效作者：Marcin P?odzień, Krzysztof Sacha 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3430v1 BEC中亮孤子的质心可以揭示存在弱无序势时的Anderson局域化。分析两个亮孤子间的相互作用对Anderson局域化的影响。微扰计算表明即使很弱的相互作用也会改变系统本征态的局域化性质。对于较强的相互作用，即，当孤子彼此靠近时，局域化被完全破坏了。这隐示着为了从实验上观察Anderson局域化效应，必须制备单个亮孤子同时避免出现孤子队列。题目：自旋-轨道耦合费米气体的自旋注入谱作者：Lawrence W. Cheuk, Ariel T. Sommer, Zoran Hadzibabic, Tarik Yefsah, Waseem S. Bakr, Martin W. Zwierlein 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3483v1 2012-05-17 题目:噪声量子相变：一种直观的理解作者：Emanuele G. Dalla Torre, Eugene Demler, Thierry Giamarchi, Ehud Altman 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3496v1 题目：平均场近似以外的第二Josephson激发用作热压强的玩具模型：精确量子动力学和量子相模型作者：M. P. Strzys, J. R. Anglin 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3511v1 题目：非马尔科夫动力学的非绝热熵产生作者：Reinaldo Garc{í}a-Garc{í}a 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3577v1 通过引入“内部规约”，将中对马尔科夫系统的非绝热熵产生的定义推广到任意非-马尔科夫各态历经动力学。这个物理量满足一个积分涨落定理，对特定的非定态之间的发生的转变，推广了热力学第二定律。它也能写作推广的通量与力之和，因此适用于热力学。当没有内部规约，又回到了用于非-马尔科夫熵产生和非平衡定态之间转变的热力学第二定律的积分涨落定理，即针对马尔科夫系统的情形完全一致。另一方面，推广的涨落耗散关系仍然成立，这表明其成立的必要条件是各态历经而非马尔科夫性。将涨落定理用真正的非绝热熵产生和一个违约项，二者满足恒等关系。作者还用两个简单的非马尔科夫系统作为例子说明上述结果。题目：共振驱动电磁声子流体中的拖曳作者：A. Berceanu, E. Cancellieri, F. M. Marchetti 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3610v1 备注：J. Phys.: Condens. Matter 24 (2012) 235802 研究抽运组态中相干驱动电磁声子流体被点状缺陷散射的线性响应并解析计算流体在缺陷处受到的曳力。当系统在电磁声子下支色散的底部被激发时，相互作用重整后抽运失谐的符号将集体激发谱分成三个不同的类型区 : 零失谐对应线性类，正失谐对应扩散类，负失谐对应有限能隙类。作者说明零失谐和正失谐的曳力，作为流体速度的函数从亚声区到超声区有性质上类似的过渡行为，临界声速由线性区得到的声速给定。相反，对于有能隙的谱，其临界速度超出了声速。对所有情形，亚临界区的残余曳力只对电磁声子的寿命有依赖关系。低于临界速度，曳力随电磁声子的寿命线性变化，这与先前的结果相符，在那里对有限尺寸效应数值确定拖曳。题目：双阱俘获势中BEC的强耦合动力学作者：V. O. Nesterenko, A. N. Novikov, E. Suraud 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3687v1 题目：多体量子系统中的纠缠作者：J. Ignacio Cirac 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3742v1 备注：Chapter for the Proceedings of the les Houches school on "many-Body Physics with ultracold atoms", 2010 题目：Lieb-Thirring不等式的一个正密度类似作者：Rupert L. Frank, Mathieu Lewin, Elliott H. Lieb, Robert Seiringer 来源： http://arxiv.org/abs/1108.4246v2 备注：Duke Mathematical Journal 题目：超出Bogliubov近似的光格子中量子相变作者：H. Kleinert, Z. Narzikulov, Abdulla Rakhimov 来源： http://arxiv.org/abs/1108.4695v3 题目：用量子简并气体对拓扑保护输运成像作者：Brian Dellabetta, Taylor L. Hughes, Matthew J. Gilbert, Benjamin L. Lev 来源： http://arxiv.org/abs/1202.0060v2 题目：中心自旋系统中的耗散相变作者：Eric M. Kessler, Geza Giedke, Atac Imamoglu, Susanne F. Yelin, Mikhail D. Lukin, J. Ignacio Cirac 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3341v2 研究开方中心自旋系统中的耗散相变。模型中的中心自旋与周围多体自旋环境相干耦合并受到相干驱动和耗散。发展基于自洽Holstein-Primakoff 近似的解析方法，能用于确定与系统定态有关的整个相图。包括一级和二级相变以及双稳，自旋压缩和变化的自旋抽运动力学等区域。简要讨论了在量子点中电子自旋系统中或与晶格核自旋耦合的氮缺位（NV）系统中观察这些现象的可能性。题目：光腔中超流气体的Dicke量子相变作者：Kristian Baumann, Christine Guerlin, Ferdinand Brennecke, Tilman Esslinger 来源： http://arxiv.org/abs/0912.3261v3 备注：Nature 464, 1301 (2010) 用BEC和光腔耦合而成的开放系统实现Dicke量子相变并观察到自组织超固态相。相变的驱动来自凝聚原子之间无限长程的相互作用。这是与腔模和抽运场有关的双光子过程导致的。相变用Dicke哈密顿量描述，包括逆向旋转耦合项。超固态相与自发破除的空间对称性有关。相变的边界与Dicke模型定量相符。题目：具有腔-介长程相互作用的量子气体中旋子-型模的软化作者：R. Mottl, F. Brennecke, K. Baumann, R. Landig, T. Donner, T. Esslinger 来源： http://arxiv.org/abs/1203.1322v1 2012-05-18 题目：关于“Rabi模型可积性”的评论作者：Alexander Moroz 来源： http://arxiv.org/abs/1205.3139v2 Braak在最近的一篇文章中由超越函数$G_\pm(x)$的零点得到Rabi模型的正则解。在确定$G_\pm(x)$时，特别强调$Z_2$对称，或宇称，的重要作用。本文作者指出无需利用$Z_2$对称就能从定义的超越函数$F_0(x)$的零点得到Rabi模型的正则解。

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晚中生代全球气温波动的成因分析

热度 1 gzchengzhi 2012-5-11 11:02

　　我注意到中国地质大学（北京）王成善教授的一次谈话，其中提到中生代晚期发生过多次的气候波动变化，出现时冷时热的现象。这一点用通常的理论难以解释。不过从最近发表的有关恐龙排放甲烷气体可能会产生温室效应的论文来看。这种气温的波动应该跟恐龙的活动有关。　　我尝试着对晚期恐龙生存的微分方程进行了改进，就是除了将重金属含量作为灭绝参数A来计算以外，另外再增加一个参数用来反映温室效应对恐龙数量增长的抑制。　　当然温室效应是否会对恐龙数量的增长产生负面作用还存在疑问，但温室效应达到了一定程度以后确实会对恐龙产生危害。另外同重金属产生的负面作用相比，温室效应消失的也比较快，在恐龙数量急剧减少以后，就会出现温室气体被植物吸收并最终消失的现象。　　考虑到这些因素以后，这里设重金属含量用A 1 表示，温室气体含量用A 2 表示，最终可以得到下面的三个方程：　　　　在上述方程中e 1 比较小，反映出重金属消失得比较慢。而e 2 则比较大，反应出温室气体消失得比较快。　　方程（3）还可以增加一个受制于资源限制，而导致恐龙数量不可能无限增长的一个项。如我在博文“ 地球自转轴倾角多大才适合恐龙生存 ”中的方程（6）中所引入的树高受限制的项一样。这就跟马尔萨斯方程一致了。　　通过前面的数值解的分析比较，该方程可能存在一个逐渐衰减的振荡解。该振荡解对应了晚中生代地球温度波动的现象。由于今天时间比较紧张，具体的计算结果明天再给出。　　参考文献：揭秘远古温室地球——访中国地质大学（北京）王成善教授 . . http://www.cugb.edu.cn/readRecord.action?ID=1571. 科学网—晚期恐龙生存的微分方程模型 - 程智的博文 . . http://blog.sciencenet.cn/blog-361477-567775.html. 科学网—地球自转轴倾角多大才适合恐龙生存 - 程智的博文 . . http://blog.sciencenet.cn/blog-361477-565218.html.

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气候变化与水汽,农田灌溉是否导致了气候变化?

热度 1 starboy 2012-5-8 11:08

蒸发最近搞定很热,尤其是全球尺度的ET估算, 但是文章表现出的差异还是很大的. 去年看了几乎所有的互补的文章. 今年又重新思考了penman 公式. 问题如下: 大气中由自然或人为产生的能够吸收长波辐射的气体成分。如水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)、臭氧(O3)和氯氟烃(CFC)是地球大气中的主要温室气体。水汽从来都好像没有被重视过.而二氧化碳往往背上了罪名. 第二产业,重工业一直背上罪名. 蒸发悖论的争论还在喋喋不休,关键是谁也没有可靠的数据来计算出可靠的ET结果. 此外,不同模型之中的误差也难以确定. 人口从18世纪以来增加了多少呢? http://zhidao.baidu.com/question/379086727.html 需要喂饱这些人,就需要更多的粮食产量. FAO好像有个农田灌溉的统计,那天扫了一下那个图. 干旱或者半干旱地区的农田数量又有多少? 或者简而言之吧. 由于人的生活所造成的水的重新分配比率可能巨大. 广阔的农田,需要更多的水去灌溉,这种大面积的灌溉也许比局地的降雨量数据更为庞大了... 这种人为造成的水循环格局的变化,导致的蒸散格局的巨大变化,是否会对气候变化产生巨大作用. 空气中水汽含量增多...导致太阳辐射的变化,能量的改变.. 也许第一产业,农业造成的气候变化更甚于第二产业吧.... --- 仅是一个想法... 欢迎批判

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被忽视的合成性温室气体（Synthetic Greenhouse Gases）

jackhanwf 2012-5-5 17:51

虽然关于温室效应引起的全球变暖还有争议，但目前有关温室气体 CO 2 的研究已开展的轰轰烈烈，甚至在 2007 年由 Elsevier 出了一本有关其减排的期刊《 International journal of Greenhouse Gas control 》，期刊影响因子迅速飙升至目前的 4.7 。 2011 年 wiley 又新推出类似方向的期刊《 Greenhouse Gases: Science and Technology 》。然而，相对于大量的 CO 2 捕集、封存等研究，合成性温室气体（ Synthetic Greenhouse Gases ， SGGs ）的研究却被忽视了。 Synthetic Greenhouse Gases ，顾名思义就是由人工合成的或在合成过程中产生的温室气体。它主要包括 HFCs( 氢氟烃 ) ， HCFCs( 氢氟氯烃 ), CFCs( 氟氯烃 ) ， PFCs （全氟烃）， SF 6 ， NF 3 ， NOx 等。相比 CO 2 ， SGGs 的排放量相对小得多。然而，由于这些气体被排放到大气中后，具有很长得寿命，大都具有极大的温室效应潜值（ Global Warming Potential ， GWP ），因此他们对温室效应的贡献往往不能忽视。例如， SF 6 和 CHF 3 在大气中寿命分别为 3200 和 264 年，其 GWP 分别达 23900 和 11700 （ 100 Years Time Horizon ），这也意味着每排放一吨 SF 6 和 CHF 3 就相当于分别排放了 23900 吨和 11700 吨 CO 2 。对于 CO 2 ，除了捕捉和掩埋，目前还没有简单的化学处理方法来实现 CO 2 减排。正因为此，到目前为止，在联合国气候变化框架公约组织（ UNFCCC ）批准实施的清洁发展机制项目（ CDM ）中，有关温室气体处理减排的项目主要由 CHF 3 分解消除及少量的 SF 6 分解消除组成。根据联合国环境规划署（ UNEP ）的统计数据，我国 CHF 3 的放占全世界排放量的一半以上。目前，三氟甲烷主要通过 1200 o C 高温焚烧处理。由于过程温度高，又含有 HF 等腐蚀性气体，运行和设备成本均较高。得益于《联合国气候变化框架公约》下的清洁发展机制，通过碳排放交易计划（即发达国家向发展中国家投资实施碳减排项目，以帮助其实现承担的碳减排义务，同时为发展中国家的可持续发展做出贡献）， CHF 3 处理被作为重要的减排项目，目前共有 25 个处理项目获得联合国清洁发展机制执行委员会批准。减排的量相当于 8260 万吨的 CO 2 。其中，浙江巨化，上海三爱富，山东东岳及江苏梅兰等 11 个项目将通过碳交易补贴每年减排相当于 6665 万吨 CO 2 ，涉及金额将达 46 亿元 / 年。相比于目前大量的有关 CO 2 ， NOx 等减排研究， HFCs 及 SF 6 等 SGGs 减排消除研究相对较少。根据前面的介绍，这些气体其实也应该是温室气体排放的重要组成部分，因此开发更为有效及节能的诸如等离子分解，催化水解，催化转化的研究是有意义的。 References http://en.wikipedia.org/wiki/Global_warming_potential http://unfccc.int/ghg_data/items/3825.php http://cdm.unfccc.int/ http://ozone.unep.org/Data_Reporting/Data_Access/

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[转载]QuantumGas_Y12M05W1

Veda 2012-5-4 11:54

2012-04-30 题目：被浸没于超冷气体中的单个中性杂原子的动力学作者：Nicolas Spethmann, Farina Kindermann, Shincy John, Claudia Weber, Dieter Meschede, Artur Widera 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6051 将单个中性Cs原子以受控的方式掺入超冷Rb气体中。以单原子分辨率，研究杂原子和Rb气体的原子之间发生的弹性和非弹性碰撞。跟踪先被激光冷却的杂原子被热化到超冷Rb气体的温度的过程，能估算出两种原子间弹性碰撞的s-波散射长度的下限。对非弹性相互作用的研究仅限于三体重组，观察到重组以原子分辨率顺次发生并确定了Rb-Rb-Cs的三体损耗速率。这为研究独立可控杂质在量子多体系统中的相干相互作用混合系统铺平了道路。题目：波色气体中的自旋拖曳作者：S.B. Koller, A. Groot, P.C. Bons, R.A. Duine, H.T.C. Stoof, P. van der Straten 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6143 众所周知，导体中的电流正比于外加电场。这个著名的关系叫做Ohm定律，这是载流子与材料中的杂质和晶格振动发生碰撞引致电流弛豫的结果。在自旋电子学领域，受操控的是自旋而非电荷，引发了对自旋流的兴趣。与电流不同，自旋流因不同自旋组分之间发生碰撞而受到强弛豫，这种现象叫做自旋拖曳。这种效应已在半导体电子和冷费米子原子中观察到，由于粒子的费米子属性，两种情形都只限于低温。作者用超冷波色原子做输运实验，第一次观察到玻色子的自旋拖曳。降低温度，由于量子区的波色激发（Bose stimulation），玻色子的自旋拖曳效应被放大，这与最近的理论预言相符。这个玻色子输运实验说明，该领域也许像固态物理中的输运那样丰富多彩，或许能导致原子电子学（atomtronics）中先进器件的开发利用。题目：环形超流波色气体的临界旋转作者：Romain Dubessy (LPL), Thomas Liennard (LPL), Paolo Pedri (LPL), Hélène Perrin (LPL) 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6183 分析环形俘获阱中超流BEC的激发谱。识别出谱的两个重要分支，分别与导致超流不稳定的外表面模和内表面模有关。根据环形凝聚体的初始环量不同，可能是外表面模或内表面模首先变得不稳定。这种不稳定性与旋转气体的超流属性紧密相关。特别指出，存在一个最大环量，超过这个值，超流将自发衰变，援用平均声速无法是解释这一点的。题目：束缚态被吸收到连续谱中导致非马尔科夫衰变放大作者：Savannah Garmon, Tomio Petrosky, Yelena Nikulina, Dvira Segal 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6141 量子系统在大时间尺度按照非指数（幂律）衰变，这与连续谱阈值效应有关，后者对被制备初态的存活概率有贡献。对于离散能态与连续谱耦合的开量子系统，研究全哈密顿量的离散束缚态随参数变化趋近连续谱的情形。发现至少有两个区遵从不同性质的幂律衰变行为，作者称其为长期“近区”和长期“远区”。近区中存活概率遵从幂律$t^{-1}$下降，远区中遵从 $t^{-3}$下降。分开这两个区的时标 $T_Q$与离散束缚态能量与连续谱阈值之间的能隙的倒数有关系。当束缚态被吸收进连续谱而消失，时标$T_Q$发散，存活概率遵从幂律 $t^{-1}$下降，即使到了渐进标度也是如此。反过来，应该能研究反束缚态在被斥出连续谱形成束缚态之前趋近连续谱阈值的情形。在斥出点，幂律$t^{-1}$起主导作用。题目：1D非相对论费米子的晶格理论作者：Michael G. Endres 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6182 推导了受到任意外势的1D四组分相互作用费米子的正则和巨正则配分函数的圈表示。这种表示不存在符号问题，与布居数不均衡，质量不均衡无关，在某种程度上与相互作用强度的符号也没有关系。这与3D二组分相互作用费米气体的类似情形——在质量，化学式和排斥相互作用不相等的情形会出现符号问题 ——对比鲜明。据信1D系统展现3D类似系统的许多现象，包括 BCS-BEC跨接（crossover），散射长度远大于相互作用范围时的非微扰普适性的少体和多体物理，这使该理论成为对数值研究有价值的选项之一。配分函数的正定性和概率测度容许对该模型做平均场处理。作者分析相互作用Fermi气体在SU（4）（未极化，质量对称）极限下情形，证明存在一个相能定义连续极限。 2012-05-01 题目：强关联超冷玻色子的动力学凝固（dynamic freezing）作者：S. Mondal, D. Pekker, K. Sengupta 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6331 研究光格子中超冷原子的非平衡动力学。含时跳迁幅值$J(t)=J_0 +\delta J \cos(\omega t)$ 使系统从Mott-超流转变点 ($J= J_0+\delta J$) 附近的超流相进入Mott相($J=J_0- \delta J$) ，再经量子临界点 ($J=J_c$)返回，证明玻色子波函数在特定的$\omega$处发生动力学凝固。在这些位置，波函数交叠F（无交叠密度P=1-F）趋近1（0）。对这种凝固现象给出一种定性解释，说明它对量子涨落和俘获阱的稳健性（robustness），计算该动力学过程的残余能量和超流序参量，并为实验验证该理论给出建议。题目：S=1原子BEC中能量上稳定的奇异涡旋核作者：Justin Lovegrove, Magnus O. Borgh, Janne Ruostekoski 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6347 分析旋转的S=1原子BEC中奇异单量子化涡旋的结构和稳定性。要说明，尽管在铁磁相中存在能量较低的非奇异无核涡旋，在铁磁相和极性相中奇异涡旋在能量上仍能稳定存在。S=1系统展现出不同强度相互作用的长度尺度的能量分级结构，发现涡旋核的尺寸变大，尺寸取决于依赖自旋的相互作用的特征长度。要说明，铁磁相中得到的涡旋核的稳定结构，尽管看起来很复杂却能判别，正是有极性核的轴对称涡旋。在极性相中，从能量上看，涡旋核喜欢变形，导致单量子化涡旋劈裂成一对半量子涡旋，后者保持延展涡旋核之外的涡旋拓扑，但破除涡旋核的轴对称。得到的半量子涡旋展现铁磁涡旋核。题目：受到自旋-轨道耦合的强极化2D Fermi气体中的分子和极化子作者：Wei Yi, Wei Zhang 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6476 题目：受到Rashba自旋-轨道耦合被弱场俘获的超冷波色气体中的条纹态作者：Tomoki Ozawa, Gordon Baym 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6534 题目：用方格子中硬核玻色子证明自旋液体作者：Y.-H. Chan, L.-M. Duan 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6658 题目：恒磁场中受到Rashba耦合的受限系统作者：Mohammed El Bouziani, Rachid Houca, Ahmed Jellal 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6693 题目：用超冷原子模拟紧致量子电动力学：探测受限和非微扰效应作者：Erez Zohar, J. Ignacio Cirac, Benni Reznik 来源： http://arxiv.org/abs/1204.6574 近年来在模拟物质和规范场的量子场论效应方面引起广泛兴趣。最近的一项工作提出用BEC模拟紧致量子电动力学（cQED）。本文提出另一种方法，用光格子中的单个原子，它有2I+1个内态能级，随I增大迅速收敛到cQED。它能弱耦合区和强耦合区的cQED，因此可以探测理论的受限效应和其它非微扰效应。对I=1的情形，给出一种显明的构造，它足以模拟两个外部静核之间的受限效应（？）。题目：自旋超流和磁振子BEC 作者：Yu.M. Bunkov, G.E. Volovik 来源： http://arxiv.org/abs/1003.4889 http://arxiv.org/abs/1003.4889v1 自旋超流指凝聚物质的磁性子系统中的超流，显现为自旋自发的相干进动，最先于1984年在 $^3$He-B中被发现。自旋的超流流动——自旋超流动（spin supercurrent）——比其它系统中已知或讨论过的超流流动——如，超流$^4$He中的质量和原子的超流流动，超导体中的电荷超流流动，粒子物理的标准模型中的超荷的超流流动，夸克物质中超流重子流动和手征荷的超流动等——更具代表性。自旋超流能用自旋波即磁振子的波色凝聚描述。本文讨论磁振子超流的不同相，包括那些磁俘获阱的。磁振子超流的特征有：（i）自旋超流动将磁化输送通过在大于1cm的距离；（ii）自旋流Josephson效应，展示两团凝聚体之间的干涉；（iii）自旋流涡旋—— 一种拓扑缺陷，与超流中的量子化涡旋，超导中的Abrikosov涡旋，以及相对论中的宇宙弦类似；（iv）与U(1)对称性破除有关的Goldstone模——自旋超流磁振子气体中的声子；等等……。本文还涉及一般性的自旋超流动，包括自旋Hall效应和内禀量子自旋Hall效应。题目：计算非零能态的超对称等谱形式（supersymmetric isospectral formalism ）：应用于极弱束缚的$^4$He三聚体激发态作者：Sudip Kumar Haldar, Barnali Chakrabarti, Tapan Kumar Das 来源： http://arxiv.org/abs/1112.5364 题目：Majorana星表示中的量子几何相位：映射到多体Aharonov-Bohm相位作者：Patrick Bruno 来源： http://arxiv.org/abs/1204.2372 2012-05-02 题目：在二体S-矩阵近似下具有大的负散射长度的量子波色和费米气体作者：Andre LeClair, Edgar Marcelino, Andre Nicolai, Itzhak Roditi 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0234 研究温度和密度都有限的波色和费米气体，采用近似对无穷多个多体过程——约化成二体散射 ——求和。处理负散射长度为任意值的情形，内插理想气体极限和幺正气体极限。在幺正极限，近似计算前四个virial系数。第二个virial系数是精确的，将已知的费米子的结果推广到玻色子情形，还推广到位于幺正极限另一侧的上支（无限大的正散射长度）的玻色子和费米子情形。假定玻色子在力学坍缩之前能存在于一个亚稳态中，描绘出强耦合BEC的临界温度对散射长度的函数关系。题目：用可调节冷费米原子模拟Friedmann-Robinson-Walker宇宙：伽利略不变不允许（fight back）作者：Chi-Yong Lin, Da-Shin Lee, Ray J. Rivers 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0133 题目：从等配分到量子热平衡作者：A. V. Ponomarev, S. Denisov, J. Gemmer, P. H?nggi 来源： http://arxiv.org/abs/1107.6013 http://arxiv.org/abs/1107.6013v1 两个有限大的全同量子系统A和B制备成不同的初态温度，本文阐释它们的互相平衡过程。两个系统的能量交换过程致使在无相互作用复合系统$A \otimes B$的Hilbert空间中能量壳层内的精确地等配分。这种情况在系统间存在弱相互作用的一般性条件下都会出现。作者预言，只需这样一个等配分假设，就足以实现两个系统A 和 B弛豫到热平衡态。对几个量子模型的精确对角化结果全面支持这个猜想。题目：1D波色气体中量子声子涨落的直接观察作者：Julien Armijo 来源： http://arxiv.org/abs/1112.4199 http://arxiv.org/abs/1112.4199v2 http://arxiv.org/abs/1112.4199v1 v3（2012-05-01）报道连续场中集体量子涨落的第一个直接观察。用原位吸收成像和对密度线形的统计分析，研究受到弱相互作用的超冷原子的1D云团的小体积元中点到点的原子数涨落。在云团中心，洽好在量子准凝聚区，化学势对热能的比值$\mu/ k_B T\simeq4$，由于分辨率高，观察到的微观涨落中多至20%都是量子声子。在可变观察长度的非局域分析范围内，观察到对经典场预言的显著偏离，这表明当热力学极限失效时，出现的主要是短长度尺度的量子涨落。 v2（2012-01-28）报道具有弱排斥相互作用的超冷原子1D云团中密度的集体量子涨落的第一个直接观察。用原位吸收成像和对密度线形的统计分析，研究小体积元中点到点的原子数涨落。…… v1（2011-12-18）在温度T=0，经典热力学预言激发将彻底消失，然而，由于Hersenberg不确定原理，一个量子可观测量不可能完全静止。量子涨落引起的后果如Casimir-Polder力或黑洞附近的Hawking辐射，量子涨落还会驱动量子相变。在物质场中，它们控制着低温关联性质，在低温还会剧烈增涨。在1D，即使T=0，涨落仍禁止长程序和BEC的出现。然而，在连续系统中的微观观察仍不清楚。本文报道用超冷原子的1D云团和原位密度线形的统计分析，对连续场中集体模的量子密度涨落的直接观察。当$k_B T\mu$时,其中$k_B$是Boltzman常数，$\mu$是化学势,涨落由量子项而非经典项主导，观察到负的密度关联，即反聚束。…… 2012-05-03 题目：无超导性轨道梯子上呈现Majorana费米子作者：Xiaopeng Li, Erhai Zhao, W. Vincent Liu 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0254 题目：可观测量的全概率分布中多体局域化和热化作者：Elena Canovi, Davide Rossini, Rosario Fazio, Giuseppe E. Santoro, Alessandro Silva 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0370 题目：超流中Kelvin-波湍流的温度压低作者：在超流湍流的能量耗散现象中，在量子涡旋上传播的Kelvin-波起着重要作用。先前的理论研究关注的都是Kelvin-波湍流的统计力学在零温极限的情况。以非零互摩擦耗散力的形式引入一个小而有限的温度，本文作者研究在无热-极限（athermal limit）的情况；这才是真正的超流实验中通常碰到的情形。要说明的是，存在一个新的典型性长度尺度，将湍流的准惯性范围与远耗散范围分开。文章结尾，解析预言了两个参数区中Kelvin-波湍流的能谱。题目：光学Abel格子规范理论作者：L. Tagliacozzo, A. Celi, A. Zamora, M. Lewenstein 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0496 讨论实现一族光格子中阿贝尔格子规范理论——即联结模型（link model）或规范磁体——的一般性框架。分析这些模型的那些适合量子仿真的性质。在这一类模型中，作者详细研究 Orland首先提出的2+1维中U(1)不变的晶格规范理论。用精确对角化，提取大至4$\times$4的小格子的低能态。作者证实该模型有两个相，其中，受限纠缠相表征为缠绕整个格子的弦。作者解释怎样研究较大的格子，可以用张量网络方法或用载入光格子的Rydberg原子做量子仿真，作者将在这里详细讨论了一个制备基态的方案。作者还将评论标准紧致U(1)格子规范理论与所讨论模型之间的关系。题目：调制光格子中费米原子的自旋关联和doublon产生速率作者：Akiyuki Tokuno, Thierry Giamarchi 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0504 对光格子中二分量费米子，计算doublon的积分产生速率对晶格调制的响应。推导了积分强度的一般性表达式，当存在非均匀势——如俘获阱——时仍适用，积分强度的表达式只用等时关联函数表示。因此，这个公式很适合直接的数值计算。作者说明，对公度填充的大排斥极限，或对应不相干跳迁的温度范围，积分doublon谱直接与最近邻自旋-自旋关联函数有直接关系。用有限温度量子QMC计算该参数区的温度依赖关系。题目：用被俘获离子的晶体研究自旋梯子化合物的量子磁性作者：A. Bermudez, J. Almeida, K. Ott, H. Kaufmann, S. Ulm, F. Schmidt-Kaler, A. Retzker, M. B. Plenio 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0341 在量子多体物理的许多领域，如量子磁性中，一个基本的挑战是怎样获得容许研究乃至控制低维性与阻挫的相互影响的实验平台。本文提出用被俘获离子的冷晶体研究各种阻挫量子自旋梯子。通过优化俘获阱的几何，说明怎样改变梯子的腿的条数以裁制模型的低维性。将其与激光修饰提供的有选择地隐藏离子的方法组合在一起，使合成条纹状三角格子和Kagome格子成为可能。另外，能通过调控俘获阱频率控制以声子为媒介的自旋相互作用的阻挫度。使用平面离子晶格的初步实验证明了径向俘获阱频率的可调节强各向异性，这为作者的理论提供了支持。考虑了典型实验条件下可能出现的各种各样的误差来源，显描述了保证它们的方案有效的参数范围。题目：从动力学模型的解理解量子测量作者：Armen E. Allahverdyan, Roger Balian, Theo M. Nieuwenhuizen 来源： http://arxiv.org/abs/1107.2138 备注：187pp，PhysRep style 通过解模型的方法解决量子测量问题：为什么每次实验的测量结果都是独一无二的。在做过一般性介绍之后，综述了已经提出过的模型。接下来，引入一个灵活且有现实意义的量子模型。它描述的是，通过自旋与Curie-Weiss磁体模拟的磁存储介质（包括与声子库耦合的N1个自旋）之间的相互作用，测量自旋的z-分量。将初态制成亚稳顺磁态，根据与它耦合的被测试自旋的触发，它能转变成自旋向上或向下的铁磁态，因此，它的磁化起到指示器的作用。计算得出动力学的一个解。第一步由自旋-仪器的密度矩阵D(t)的哈密顿动力学的解组成。它的非对角块迅速衰减，这归因于指示器有许多d.o.f.（自由度）。在较长的时标，动力学产生某个终态 D(t$_f$)，它与系统与指示器之间的关联有关，保证了指示器的记录（registration）。对个别运转的描述用统计解释的指定版本实现。题目：量子多体系统中关联的定量化作者：K. Byczuk, J. Kunes, W. Hofstetter, D. Vollhardt 来源： http://arxiv.org/abs/1110.3214 题目：光格子中被迫耗散的冷费米原子多体配对态作者：W. Yi, S. Diehl, A. J. Daley, P. Zoller 来源： http://arxiv.org/abs/1111.7053 http://iopscience.iop.org/1367-2630/14/5/055002/ 作者讨论，通过系统与库耦合所诱导的受控耗散过程制备光格子中冷费米原子的多体态。以相邻格点间Pauli阻塞和相位锁定的组合机理为基础，构造与库耦合的跳跃算子的完备集合。在粒子间无直接相互作用的情况下，这种耦合导致对各种对称性的费米子配对态的耗散性制备。作者讨论了这些态的独特性，并用小尺度数值仿真证明之。在后期动力学中，辨别出一个耗散能隙，它在热力学极限下仍存在。这个能隙隐示所有多体可观测量都指数收敛到其定态值。接着研究配对态怎样才能用作通过绝热态过程制备Fermi-Hubbard哈密顿基态的起始点，包括配对态的母哈密顿量。还为操控这些耗散过程和配对态的母哈密顿量提供了一个用于原理证明的例子。题目：用量子淬灭探测光格子中超冷原子的平衡态流动图样作者：Matthew Killi, Arun Paramekanti 来源： http://arxiv.org/abs/1204.5184 光格子中原子玻色子和费米子能实现各种有趣的凝聚态，后者支持存在人造磁场或非阿贝尔规范场时的平衡态流动图样。作为探测这种质量流动的一种方法，作者提出哈密顿量的非平衡态量子淬灭，将流动图样以动力学方式转换成实验可测量的实空间密度图样。作者演示，对光格子指定单向淬灭是怎样揭示，格子中波色超流和费米气体的棋盘型和条纹型流动有序，以及整数量子Hall效应的手征边界流动的。 2012-05-04 题目：非均衡费米气体作者：K. B. Gubbels, H. T. C. Stoof 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0568 备注：108pp，PhysRep style 考虑受到强吸引相互作用的非均衡费米气体，对它而言，Cooper对的形成起到重要的作用。组成二组分混合物的，可以是全同费米子的两种不同的超精细态，或占据同一个超精细态的两种不同的原子种类。两种情形中，每种组分的原子数可以不同，这导致自旋不均衡或自旋极化。两种不同的原子种类也会导致质量的不均衡。非均衡费米气体与凝聚态物理，核物理以及天文粒子物理学都有关系。在实验实现超冷费米气体之后，非均衡费米气体在近年得到广泛研究。对这类系统的实验控制，可以系统研究状态方程和相图对温度，自旋极化和相互作用强度的函数关系。本综述讨论在理解强相互作用非均衡费米气体中的进展，其中一个主要目标是描述高度受控的实验得到的结果。从讨论Feshbach共振出发，接着用平均场理论处理非均衡费米气体，以便对相关物理做个介绍。碰到几种异常超流相，包括相分离，无能隙Sarma超流和超固体相。为对实验做一个更加定量化的描述，作者还综述了更复杂的方法，例如图方法和重正化群理论。最后，讨论处理不均匀非均衡费米气体的两种理论方法，即Landau-Ginzburg 方法和 Bogoliubov-de Gennes方法。题目：用两束激光和一个磁场共振调控冷原子的d-波相互作用作者：Bimalendu Deb 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0644 给出一种理论，用两束激光驱动两个自由-束缚共振的光合跃迁调控冷原子的d-波相互作用。对于带磁矩的原子，磁场诱导的s-波Feshbach共振能增大d-波调控的效率，原因是多跃迁通道的散射具有各向异性。两束激光在两个双原子束缚态之间产生相干，使得强耦合区的非弹性散射被压低。提出一种实验方案以实现预言的相干效应。作者给出用两组分费米$^6$Li原子所做模型计算的结果。表明当原子间轴主要沿量子化轴时各向异性d-波散射剧烈增长。这种调控 d-波相互作用的方法对于在两组分费米原子气体中实现d-波超导型的相或有重要意义。题目：旋量BEC的Beliaev理论作者：Nguyen Thanh Phuc, Yuki Kawaguchi, Masahito Ueda 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0657 备注：76pp 推广Beliaev的Green函数方法，研究量子损耗对F=1旋量BEC，尤其是外磁场中的$^87$Rb原子，的元激发能谱的影响。发现量子损耗使具有二次色散的自旋波激发中磁振子的等效质量增大。增大因子在铁磁相和极性相中是一样的，且与外磁场的振幅无关。在$^87$Rb旋量BEC中，这些磁振子的寿命远大于声子的寿命。作者提出一种实验方案，通过研究非线性色散对横向磁化的波包在空间膨胀的影响，测量旋量BEC中这些磁振子的等效质量。这种类型的测量具有实用性，例如，应用于精密测磁学中。题目：简谐近似下的1D多体系统作者：J. R. Armstrong, N. T. Zinner, D. V. Fedorov, A. S. Jensen 来源： http://arxiv.org/abs/1205.0717 考虑限制在抛物外势场中受到二体接触相互作用1D多体系统的动能和结构性质。为使问题解析可解，对哈密顿量运用简谐近似。对全同玻色子或费米子组成的系统，研究其基态能量对粒子数的比例关系。接下来关注玻色子系统，并与已知的无外部俘获阱的三体系统的精确结果进行详细比较。还考虑了简谐模型的热力学，对玻色子和费米子是类似的，这是由于在1D无简并。题目：Jaynes-Cummings-Hubbard模型的Ginzburg-Landau理论作者：Christian Nietner, Axel Pelster 来源： http://arxiv.org/abs/1201.6060 http://pra.aps.org/abstract/PRA/v85/i4/e043831 发展了Jaynes-Cummings-Hubbard模型的Ginzburg-Landau理论，该模型等效地描述光子在腔的立方格子——每个腔填充一个二能级原子——中演化的静态和动态性质。为达目的，计算等效作用量至跳迁参数的一级项。用序参量不随时空变化的Landau描述，计算电磁声子（polariton）的绝缘相和超流相之间的有限温平均场量子相边界。另外，用序参量随时空变化的Ginzburg-Landau描述，确定两个相中的激发谱，尤其是光在超流相中的声速。题目：超冷原子在光学无序势中的3D局域化作者：Fred Jendrzejewski (LCFIO), Alain Bernard (LCFIO), Killian Mueller (LCFIO), Patrick Cheinet (LCFIO), Vincent Josse (LCFIO), Marie Piraud (LCFIO), Luca Pezzé (LCFIO), Laurent Sanchez-Palencia (LCFIO), Alain Aspect (LCFIO), Philippe Bouyer (LCFIO, LP2N) 来源： http://arxiv.org/abs/1108.0137 备注：Nature Physics 8 (2012) 398-403 题目：具有局部耗散的光格子中自局域化的本性作者：Holger Hennig, Ragnar Fleischmann 来源： http://arxiv.org/abs/1112.0719 题目：调制光格子中doublon的产生速率作者：Akiyuki Tokuno, Eugene Demler, Thierry Giamarchi 来源： http://arxiv.org/abs/1106.1333 http://pra.aps.org/abstract/PRA/v85/i5/e053601

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[转载]智能气体传感器探测化学药品更灵敏

crossludo 2012-5-4 10:49

智能气体传感器探测化学药品更灵敏本篇文章来源于科技网|www.stdaily.com 原文链接： http://www.stdaily.com/stdaily/content/2012-05/03/content_462965.htm 中国科技网讯据美国科学促进会网站5月2日（北京时间）报道，美国密歇根大学研究人员正在开发一种便携式可调节的二维微型气体色谱仪，能识别并检测化学气体成分，更加灵敏智能，可用于探测爆炸物、化学武器挥发气体，还能通过病人的呼吸诊断病情，侦查矿井是否安全等。仪器也非常节能，对矿井作业和偏僻地区医疗室具有很大优势。相关论文近日发表在《分析化学》杂志上。该校生物医学工程系教授范旭东（音译）解释说，挥发气体中的各种成分就像一团团微小的云重叠在一起，检测之前要把它们分开，而在挥发性混合气体中，要识别各种成分非常困难。目前大部分传感器是让混合气体依次通过两个试管，第一个试管内涂有一层聚合物，会减缓较重分子速度，大致把各种气体按重量分开。研究人员正在开发的传感器在分离各种化学成分方面更有效。让气体先通过第一个试管获得初步线索，然后用一个泵和压缩机从第一个试管中收集气体，间隔规律地送入第二个试管中，进行第二道检测。第二个试管内涂有一层极化聚合物，一端带正电另一端带负电，会减慢那些被极化了的气体分子的速度，未极化的分子能以更快速度通过。根据这些信息，研究人员就能识别出气体中的化学成分。再给这套系统加上一个决策装置并连接计算机，通过计算机能看到各种化学成分逐步分离的整个过程。在决策装置引导下，一小团云完全通过后，压缩机才能再次运作，这种方法能让同一种分子聚集在一起，分析数据更容易。第二道检测过程还可以增加一个轮换试管，让气体更快通过，此时决策装置还充当“接线员”，当一个试管正“忙”时就把气体送入另一个试管。这样气体从第一个试管出来进入二道检测试管时就不会停顿。二道检测试管还可以专门定做，用不同涂层做成各种长度的试管来分离特殊气体，比如一种专用分子“热线”，可以探测某些特殊分子。范旭东说：“如果怀疑某地有化学武器泄露，我们就送一批这种专用分子‘热线’过去，能极灵敏地识别出这些成分。” 目前，研究小组已经证明了新装置能在两个检测试管之间分配气体，智能传感器能识别包含20种不同成分的化学气体，以及植物释放的混合物成分。（记者常丽君）无论是探查爆炸物、化学武器，还是监测矿井安全，对于化学气体检测仪器而言，最重要的一条就是灵敏度。如果不能迅速准确地检查出目标物，即使是再尖端的技术也可以说意义不大。本文介绍的这套仪器一方面能使不同分子尽可能分开并分别聚集，另一方面通过轮换试管和定做试管的方式使检测过程更加高效和具有针对性，这些都是强化灵敏度的关键因素。与此同时，这种仪器似乎并不复杂，也大大提高了它作为实用技术进行推广的可能性。《科技日报》（2012-05-03 一版）

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氢气从生理性惰性气体到独特抗氧化剂

热度 1 孙学军 2012-4-25 18:02

我们参与写的一个书稿，其中 Hydrogen: From a Biologically Inert Gas to a Unique Antioxidant 作为一章，已经正式出版。可免费下载阅读。氢气是一种无色无嗅无味的气体，对机体无刺激性的可燃烧气体，作为可用于大深度潜水过程中潜水员呼吸气体，长期以来，氢气被认为属于生理性惰性气体，在常压下不会与生物组织内物质发生化学反应。 2007 年 Ohsawa 等发现呼吸氢气可以减少脑缺血再灌注损伤，是因为氢气具有抗氧化作用，此后氢气的效应被广泛关注。并证明呼吸氢气对多种疾病具有保护效应，例如肝脏、心脏缺血再灌注损伤、小肠缺血再灌注炎症损伤、新生儿窒息和肺移植后损伤等。采用其他给氢气的手段，例如饮和注射氢气饱和水或盐水也具有良好的效果。例如对新生儿脑缺血、人类糖尿病、化疗药物引起的肾脏损伤、巴金森病和动脉硬化等。到目前为至，氢气几乎对所有氧化应激损伤都有明显的效果。考虑到氢气抗氧化性质的独特性，我们相信，综述和了解氢气的生物学效应以及使用氢气对各类疾病的治疗效果非常有必要。本书我们概括介绍了各类最新研究进展和氢气的可能机制。 InTech-Hydrogen_from_a_biologically_inert_gas_to_a_unique_antioxidant.pdf

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[转载]QuantumGas_Y12M04W3

Veda 2012-4-20 16:03

2012-04-16 题目：全温区量子气体的热力学作者：Shyamal Biswas, Debnarayan Jana 来源： http://arxiv.org/abs/1204.2948 解析研究全温区自由波色和费米气体的热力学并将其推广到简谐囚禁情形。得到以温度的闭形式表示的量子气的近似化学势，因此，量子气体的热力学，在经典和量子极限之间的中间区域变得貌似很特殊。题目：相互作用BEC中的自持液滴（self-maintaining droplet）作者：Vladimir Dzhunushaliev 来源： http://arxiv.org/abs/1204.2949 考虑两团相互作用的BEC，势能形式有六阶项（正）和四阶项（负）组成。这种情形存在标准的球对称解。物理上讲，这个解是两团BEC产生的自持液滴。讨论了以该液滴为基础构造基本的逻辑量子比特器件的可能性。题目：超冷偶极量子线中彻底的流阻塞作者：Líney Halla Kristinsdóttir, Olov Karlstr?m, Johannes Bjerlin, Jonas C. Cremon, Peter Schlagheck, Andreas Wacker, Stephanie M. Reimann 来源:http://arxiv.org/abs/1204.2966 冷原子系统为我们提供了潜在的巨大机遇，用以今后设计新的介观量子系统。新系统的性质与半导体纳米结构，如量子点和量子线，有本质的差别。本文用超冷粒子研究量子线的类比物，发现一个量子输运的新猜想：吸引相互作用可能导致低偏压流的彻底压制，即彻底的流阻塞。对偶极相互作用的超冷量子气，作者证实了这种效用。题目:径向Gross-Pitaevskii方程的精确类孤子解作者:Lauri Toikka, Jarmo Hietarinta, Kalle-Antti Suominen 来源:http://arxiv.org/abs/1204.3009 用相似变换法构造加外势的柱对称（径向）Gross-Pitaevskii方程的精确类环孤子解。依据对容许自由函数的选择，解的形式可能是稳定的暗环或亮环，其对时间的依赖只体现在相位动力学中；解的形式也可能是振荡和脉动（bouncing）解，与第二类Painleve超越函数有关。在这两种情形，外势都可选作不含时形式。题目：在小Hubbard格子中局部可观测量的热化作者：S. Genway, A. F. Ho, D. K. K. Lee 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3036 研究小的孤立Hubbard格子的热化，选择的初态是能量有良好定义的纯态。把系统的其它部分当作环境，研究二格点子系统是怎样热化的。用数值方法在选定的参数范围内，例如，相互作用强度，系统大小，子系统与环境之间的耦合强度，研究热化的存在性问题。作者发现在宽的参数范围内都发生热化，并且发现相互作用对小系统的高效热化至关重要。作者将这个热化行为与本征态热化假设联系起来，并用数值方法定出本征态热化成立的范围。作者还借助先前被证明的随机矩阵方法的结果核实了他们的数值结果。 2012-04-17 题目：在SU（2）规范BEC中稳定的Skyrmion 作者：Takuto Kawakami, Takeshi Mizushima, Muneto Nitta, Kazushige Machida 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3177 作者证明至今仍令人难以捉摸的3D Skyrmion，将作为与非阿贝尔规范场耦合的SU（2）对称BEC的基态自发地产生。规范场是Rashba自旋-轨道耦合的3D类似物。当把SO（3）对称规范场挤压成1D或 2D形状时，基态连续地从3D Skyrmion 变成1D或2D Skyrmion，通过估算缠绕数和螺旋度可以将它们辨别出来。呈现出的所有Skyrmion都能用螺旋调制的概念从物理方面统一地解释。这些拓扑激发都能在二分量BEC实验中实现。题目：2D和3D量子气体的普适性关系作者：Felix Werner and Yvan Castin 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3204 作者推导N个自旋-1/2的费米子的若干精确关系式。粒子间的相互作用是零程或短程的，可以在连续空间或在格子上，可以是2D或3D，外加势场任意。其中的某些结果推广了能量-动量分布$n(k)$，对分布函数$g^2(r)$, 能量对散射长度的导数之间的已知关系式。作者推导了能量对$1/a$（在2D中是$ln a$ ）的导数。有限力程导致的首要能量修正正比于等效程长$r_e$（3D）或$r_e^2$（2D），而且系数表达式与所用模型无关。这使作者能够考察$g^{(2)}(r)$的次级短距行为以及$n(k)$的次级$1/k^6$分布尾。这适用于带有某些魔幻色散关系的格子模型，本文给出其中的一个例子。作者得到对精确可解二体和三体问题的修正项。对被俘获的幺正气体，作者得到在每一个SO（2，1）能量梯子范围内有限 $1/a$和有限$r_e$的能量修正的变化，它给出呼吸模的频率平移和塌缩时间。对大团幺正气体，作者将结果与固定节点Monte Carlo数据作比较，并估计有限$r_e$导致的对Bersch参数的实验不确定度。题目：用波色子Joshphson结的时间涨落研究相空间的层析成像作者：Christine Khripkov, Doron Cohen, Amichay Vardi 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3242 本文研究双模Bose-Hubbard模型在Josephson相互作用区的长时间相干动力学，研究它对某个任意相干制备态的相对相位和占据数不平衡的函数关系。发现单体相干的长时间涨落的变化能够因式分解成参与演化的粒子数的倒数1/M，它由制备态决定，和反映相关可观测量的相空间特性的半经典函数C （E）的乘积。因此，时间涨落能用作对量子多体态的相空间层析成像敏感探针。题目：从俘获阱中释放的1D费米气体的量子动力学和纠缠作者：Ettore Vicari 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3371 研究从俘获阱中释放的1D无相互作用的费米气体的非平衡动力学的纠缠性质。初始，N粒子气体处于硬壁或简谐俘获阱中，接下来，关掉俘获阱，让气体自由膨胀。在大N极限下，计算von neumann和Renyi纠缠熵对时间的依赖关系和曾有俘获阱的空间范围内粒子数涨落对时间的依赖关系。对这些可观测量的结果也适用于硬波色子的1D气体。作者识别出小时刻和大时刻的不同动力学范围，它们对初始条件有依赖关系，要看是硬壁俘获阱还是简谐俘获阱。表征从硬壁俘获阱中的膨胀用的是von Neumann纠缠熵的渐进小时刻行为$S\approx (1/3) ln(1/t)$ 和关系式 $S\approx \pi^2 V/3 $，其中V是粒子数变化；这与首要对数项主要由对应的中心荷$c=1$的共形场决定的平衡态行为相似。从简谐阱膨胀的过程中，延展区的纠缠熵对时间的依赖关系展现出显见的性质，能表示成初态平衡纠缠熵对空间依赖关系的，全局和含时的重新标度。题目：Anderson局域化揭示出相干的向前多散射峰作者：T. Karpiuk, N. Cherroret, K. L. Lee, B. Grémaud, C. A. Müller, C. Miniatura 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3451 研究随机势场中相干物质波包的动力学。正如Cherroret等人预言的那样，Anderson局域化的启动时，动量分布中的相干背散射信号被冻结了。同时在向前的方向出现一个新颖的干涉峰。用链状最大交叉图（？chained maximally crossed diagram）预言向前散射峰呈现的时标是 $\tau_\text{loc}^* = 2m\xi^2/\hbar$，其中$\xi$是局域化长度。题目：极化激元量子流体中的半孤子的行为像磁单极一样作者：R. Hivet, H. Flayac, D. D. Solnyshkov, D. Tanese, T. Boulier, D. Andreoli, E. Giacobino, J. Bloch, A. Bramati, G. Malpuech, A. Amo 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3564 单极是磁荷，是磁场的点状源。与电荷不同，它不出现在Maxwell方程中，也从未像基本粒子那样被观察到。量子流体，如旋量BEC，曾被预言将以组合相位和自旋拓扑的激发形式展现单极。由于其独特的自旋结构和对流体波函数的直接的光学操控，探索这一现象的理想的实验系统是半导体微腔中的激子-极化激元的凝聚体。作者用这个系统产生半孤子，具有混合自旋相位几何的非线性激发。通过跟踪其轨迹，作者证明半孤子的行为与单极相似，磁荷沿着微腔中的等效磁场被加速。场导致的半孤子的空间隔离开辟出在量子流体中产生磁性流的道路。题目：光助纳米粒子形成中的随机过程作者：Makoto Naruse, Yang Liu, Wataru Nomura, Takashi Yatsui, Masaki Aida, Laszlo B. Kish, Motoichi Ohtsu 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3319 近年来，引入了光助纳米制造方法，例如，在合成量子点中用光诱导脱附减小尺寸涨落，或光照下的金属溅射得到自组装的纳米粒子链。本来已把物理机理归因于材料脱附或等离基元的共振效应。然而，还存在显著的随机现象至今仍未得到解释。作者引入随机模型解释光助过程，复现了与实验观测一致的现象学特征。题目：中心自旋系统的Franck-Condon效应作者：Li-Ping Yang, Yong Li, C. P. Sun 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3344 研究被环境自旋集体包围的中心自旋的量子转变。发现环境自旋对中心自旋的吸收谱的影响，能用传统的电子-声子相互作用系统中的Franck-Condon效应的类似物加以解释。这里，环境的集体自旋像振动模一样运动，这使得电子主要通过传统FC效应中所谓的"垂直跃迁"发生跃迁。自旋环境中中心自旋的“垂直跃迁”显示，环境的特定集体自旋态，即对应总的自旋角动量平均值变化最小的态占优。题目：非均匀系统中配对的Thomas-Fermi研究：溢出区的核系统和冷原子系统作者：Peter Schuck, Xavier Vi?as 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3429 对非均匀超流Fermi系统给出一种新颖的Thomas-Fermi方法，并说明在LDA失效的情形仍然很适用。新颖性在于将半经典近似运用于配对矩阵元，不像LDA中那样限于化学势的局部形式。这种方法将给出如下的一般性结果：如果BCS区的费米子超流从一个窄容器中溢出进入一个更宽的容器，那么在溢出的位置配对剧降。作者给出相关物理现象的两个例子：中子星的外壳和俘获阱中的超流费米原子。并把TF结果与Quantal和LDA的结果做比较。题目：光格子中的纯LOFF态作者：A-Hai Chen, Gao Xianlong 来源： http://arxiv.org/abs/1110.1799 题目：耗散耦合腔阵列中光子的分数量子Hall态作者：R. O. Umucalilar, I. Carusotto 来源： http://arxiv.org/abs/1110.6524 理论研究2D非透（impenetrable）光子区的非线性腔阵列，在人造强磁场中的集体光学相应。利用光子气体的非平衡性质，提出一种实验上可行的全光设计，以产生和探测强关联光子态，它是分数量子 Hall物理的Laughlin态的光学相似物。题目：光机系统中的绝热态转变和脉冲传输作者：Lin Tian 来源： http://arxiv.org/abs/1111.2119 http://prl.aps.org/abstract/PRL/v108/i15/e153604 对量子态调控，强耦合光机系统是个功能强大的媒质。作者展示，通过绝热地改变等效光机耦合能实现不同波长的腔模间高保真度的量子态转换。解绝热极限下的Langevin方程导出高斯态的转换保真度。作者还说明光子脉冲能在不同波长的输入-输出通道之间传输，而且输出脉冲的形状也能操控。题目：碰撞暗的介质中（collisionally opaque medium）的普适二聚体：实验客观测量和Efimov共振作者：Olga Machtey, David A. Kessler, Lev Khaykovich 来源： http://arxiv.org/abs/1111.5503 http://prl.aps.org/abstract/PRL/v108/i13/e130403 当普适二聚体通过三体重组在超冷原子中形成时，受到与原子的次级碰撞。作者说明，在碰撞暗的介质中，导致最多的次级碰撞的散射长度的值，可能并不对应原子-二聚体阈值的Efimov共振，因此不能想当然地与之联系起来。这个结果解释了近年实验结果中关于普适三体态的的大量不一致，并支持那些对第一激发Efimov能级做重要的有限范围修正的证据。题目：通过窄Feshbach共振的强极化Fermi气体作者：Ran Qi, Hui Zhai 来源： http://arxiv.org/abs/1112.1282 http://pra.aps.org/abstract/PRA/v85/i4/e041603 从浸没于向上自旋的Fermi海中的一个向上自旋出发，试图解决强极化Fermi气体通过窄Feshbach共振的相。使用变分波函数方法考虑极化子和配对态，发现极化子到配对态的转变发生在共振的BCS一侧，与转变发生于BEC一边的宽共振形成鲜明对比。对配对相，找出对间排斥相互作用的临界强度，当大于此强度时，对和费米子将发生相分离。因此，在窄共振附近，看起来磁性与s波BCS超流很可能在强Zeeman场中共存，这各显著特性在传统BCS超导体（或费米子超流）中是不出现的。题目：Sierpinski毯子中波色气体的统计力学作者：Joe P. Chen 来源： http://arxiv.org/abs/1202.1274 用严格的数学方法研究，约束于推广的Sierpinski毯子（GSCs）中的无质量的和有质量的波色子的平衡态热力学。GSCs是一类有非整数Hausdorff维$d_h$的无限分叉的分形结构。由于与Brown运动有关的反常行走维数（walk dimension） $d_w2$，所有的推广热力学量都与维数$d_s = 2(d_h/d_w)$ 的谱体积（spectral volume）有标度关系，而非与Hausdorff体积成有标度关系。作者证明，在非束缚GSC中，理想的低温高密度的有质量波色气体发生BEC的条件是当且仅当$d_s2$，或等价地，如果GSC中的Brown运动时瞬时行为。作者还推导了GSC中黑体辐射能量的显表达式，和仿照GSC制作的分形波导的平板上的Casimir压强。作者的证明广泛使用谱zeta函数，它得自对热量核迹（？heat kernel trace）的精细估算。这个结构也许能在分形结构上的光子和冷原子实验中被证实。 2012-04-18 题目：Lieb-Liniger模型中的相互作用淬灭作者：Marton Kormos, Aditya Shashi, Yang-Zhi Chou, Adilet Imambekov 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3889 在可积Lieb-Liniger模型描述的1D波色气体中的到相互作用淬灭的精确结果。在长时间极限下，可积性导致与巨正则系综的预言明显偏离，需要用推广的Gibbs系综（GGE）描述。对无相互作用的初态和任意终态相互作用，发现准动量的平衡密度中存在的无限多的守恒荷产生非解析行为。这表明，它处于动态产生的非局域关联函数的Friedel型振荡，振荡动量对相互作用有依赖关系。作者还在GGE框架内精确计算了局域关联和推广的化学势。题目：关于Rabi模型的很短的笔记作者：K. Ziegler 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3856 用连分数方法精确计算Rabi模型的谱密度。得到一个收敛解。题目：1D光学超格子中的边界态和拓扑相作者：Li-Jun Lang, Xiaoming Cai, Shu Chen 来源： http://arxiv.org/abs/1110.6120 1D准周期光格子系统能展示边界态和拓扑相，一般认为它们只出现于2D中。当Fermi能处于带隙中时，光学超格子上的Fermi系统是由非零拓扑荷表征的拓扑绝缘体。拓扑性质能通过观察被俘获费密子系统的密度线形确定，线形出现平台的位置由双色光格子的波长之比维一决定。超格子系统的蝴蝶形谱也能从被俘获费密子系统的有限温度线形确定。这另给出一种方法，在1D光格子中研究拓扑相和Hofstadter型谱。题目：磁振子辅助的量子自旋抽运作者：Kouki Nakata 来源： http://arxiv.org/abs/1201.1947 理论上提出磁振子辅助的量子自旋抽运，在含时横磁场中，铁磁绝缘体和非磁金属的界面处。通过计算自旋转移矩，其破坏了传导电子的自旋守恒律并操控相干磁振子态，讨论在热平衡条件下产生自旋流。局域化自旋发射磁振子失去角动量，传导电子反转自旋（向下-向上）并吸收动量。自旋转移矩具有共振结构，它是所加横场的角频率的函数。这可用于放大量子涨落导致的自旋抽运效应。作者讨论了他们的量子自旋抽运理论与Tserkovnyak等人的理论之间的不同。 2012-04-19 题目：横场Ising链中的量子淬灭：序参数关联函数的时间演化作者：P. Calabrese, F. H. L. Essler, M. Fagotti 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3911 在横场Ising链的磁场突然地量子淬灭之后，考虑序参量关联函数的时间演化。使用两种新方法，分别基于行列式和形式因子求和，推导单点和两点关联函数的渐进行为的解析表达式。除了讨论有序相中和无序相中的淬灭，还讨论两种相之间的淬灭以及到量子临界点的淬灭。给出了两种方法的详细推导。题目：1D波色气体中量子暗孤子和超流速度作者：Jun Sato, Rina Kanamoto, Eriko Kaminishi, Tetsuo Deguchi 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3960 对1D受短程排斥相互作用的波色气体，给出量子单空穴激发态和经典孤子之间显式联系。称与经典孤子有联系的量子态叫量子孤子态。$N-1$个粒子和$N$个粒子的量子孤子态之间场算符的矩阵元，由弱耦合Gross-Pitaevskii方程的暗孤子解给出。作者提出矩阵元对应处在量子孤子态的BEC的序参量。结果对研究BEC和超流中的多体效应应会有用。作为例子，推导了量子孤子态的超流速度。题目：用光格子中的冷原子产生，操控和探测Majorana费米子作者：Feng Mei, Chuan-Jia Shan, Xun-Li Feng, Shi-Liang Zhu, Zhi-Ming Zhang, L. C. Kwek, D. Wilkowski, C. H. Oh 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3974 提出一种实验方案用俘获于1D光格子中的冷原子模拟横场Ising模型。Majorana费米子产生于拓扑相光格子的端点处，通过控制寻址激光能被移动，聚合及编织。还说明，通过构造两个编织操作并对最终输出的两个正交的集体自旋态做出分辨，能很清楚地证明Majorana费米子的非阿贝尔辫子统计。这种方案的一个优异特性是，来自集体自旋态的很强的荧光很容易用实验探测。题目：光格子上波色-费米混合物中极化子对的逆流超流作者：Ippei Danshita, L. Mathey 来源： http://arxiv.org/abs/1204.3988 研究光格子中1D波色-费米混合物的量子相。假定粒子间有排斥力，粒子质量相等，以及单位填充，用Tomonaga-Luttinger液体理论和含时演化的块抽选方法（time-evolving block decimation method ）计算基态相图。证明存在极化子对的逆流超流（CFSF）相。极化子对是费米子和波色型空穴组成的复合粒子，在参数空间的很大范围内都存在。作者发现，这种相在近年实验中实现的低温$^{174} $Yb-$^{173}$Yb混合物中自然会出现。题目：数值研究超流湍流中Kelvin波的级联分解（cascade）作者：A.W. Baggaley, J. Laurie 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4034 用涡旋丝（filament）模型和树算法，数值模拟He-II中单周期量子化涡旋线上弱非线性Kelvin波的相互作用。对弱非线性Kelvin波，得到的结果与L'vov-Nazarenko谱很好地符合，但与其它理论的明显偏离。当增大扰动时，还观察到到临界平衡态的转变。题目：六角格子上波色-费米混合物中，相互作用和填充导致的反常量子Hall效应作者：Shang-Shun Zhang, Heng Fan, Wu-Ming Liu 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4050 想说明反常量子Hall效应能用六角格子上的波色-费米混合物中复合粒子实现。往混合物中加入波色子，在种间相互作用的强极限情形，形成不同的复合粒子。这种复合粒子已在实验中产生 .当玻色子的填充因子大于某个临界值时，本无能隙的激发谱在Dirac点打开一个有限大的能隙，形成反常量子Hall效应或CDW态。对反常量子Hall效应的实现和探测与当前的实验技术是相容的。题目：分数不相容统计 vs 费米液体理论：一种范式转变作者：Dragos-Victor Anghel 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4064 想说明，要用理想准粒子气体描述相互作用的粒子系统，只能用分数不相容统计（FES）。用 Landau的Fermi液体理论（FLT）例示这一点。用在FLT中的典型的准粒子气体（作者叫它Landau气体，LG），与想要描述的原始的相互作用粒子气体在热力学上是不等价的。因此，重新定义准粒子，它所形成的理想气体内能与原始的系统相同。结果，理想准粒子气体的热力学性质与原始系统的热力学性质一致。这种方法的一个推论是，虽然LG能用理想的FES气体描述，但由于这个系统与原始系统在热力学上不等价，在这个问题上没用处（？）。总之，要把相互作用粒子系统描述成准粒子的理想气体，FES是个具有普适性的唯一范式。题目：弱耦合参数区中1D吸引$\delta$-波色气体的状态方程作者：Tsubasa Ichikawa, Izumi Tsutsui, Nobuhiro Yonezawa 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4081 给出，受弱吸引接触力的1D波色气体的实数准动量与能谱之间的近似公式。以能谱为基础，得到高温区的状态方程，发现正是无体积修正的van der Waals方程。题目：用于超出经典极限的干涉测量的孪生物质波作者：Bernd Lücke, Manuel Scherer, Jens Kruse, Luca Pezzé, Frank Deuretzbacher, Phillip Hyllus, Oliver Topic, Jan Peise, Wolfgang Ertmer, Jan Arlt, Luis Santos, Augusto Smerzi, Carsten Klempt 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4102 http://www.sciencemag.org/content/334/6057/773 用原子系综的干涉测量构成了当代精密测量学的主要部分。然而，这些干涉测量从根本上受到散粒噪声的限制，这个限制只能在原子之间产生量子纠缠才能克服。作者用BEC的自旋动力学产生由$10^4$ 个对关联原子组成的大的系综，得到相干测量敏感度为$-1.61^{+0.98}_{-1.1}$ dB ，超出了散粒噪声极限。这个原理验证型实验的结果为新一代原子干涉测量仪指出方向。题目：在带自旋的时间反演不变的Hofstadter问题中的相互作用效应作者：Daniel Cocks, Peter P. Orth, Stephan Rachel, Michael Buchhold, Karyn Le Hur, Walter Hofstetter 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4171 题目：多组分任意子Lieb-Liniger模型中的量子相变作者：Raul A. Santos, Francis N. C. Paraan, Vladimir E. Korepin 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4149 题目：激子-极化子凝聚体中旋转涡旋格子的稳健性和可观测性作者：Magnus O. Borgh, Guido Franchetti, Jonathan Keeling, Natalia G. Berloff 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4095 2012-04-20 题目：双层结构光格子中的FFOL态的稳定性作者：Yasuharu Okawauchi, Akihisa Koga 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4187 用Bogoliubov de-Gennes方程研究被围限的双层光格子系统中费米子的超流态的稳定性。想阐明，在非均衡（imbalanced）情形，层间跳迁将使径向FFOL态稳定，却使角向FFOL态不稳。还讨论超流基态对系统尺寸的依赖关系。阐明在大系统的特定区域真地实现了A-FFLO态。题目：带有位置依赖相互作用的光格子中的金属-绝缘转变作者：Takamitsu Saitou, Akihisa Koga, Atsushi Yamamoto 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4188 题目：超冷的排斥费米子气体的可压缩性率作者：Ye-Ryoung Lee, Myoung-Sun Heo, Jae-Hoon Choi, Tout T. Wang, Caleb A. Christensen, Timur M. Rvachov, Wolfgang Ketterle 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4229 测量可压缩率对相互作用强度的函数关系以表征排斥费米子气体。通过相位对比成像（phase contrast image）监视俘获阱中的密度分布，得到可压缩率。当相互作用参数 k_F a 0.25 时，观察不到平衡分布线形。对较小的相互作用参数，结果用一级微扰方法就能描述。新的相位对比成像方法对成像的色散变形是一种弥补。题目：超冷原子和泛函重整化群（Functional Renormalization Group）作者：Igor Boettcher, Jan M. Pawlowski, Sebastian Diehl 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4394 用泛函重整化方法对超冷原子物理做个齐备（self-contained）的介绍。考虑相关长度尺度，推导描述超冷碱金属原子的具有普适性的等效低能Hamiltonian。接下来，引入等效作用量的概念，将经典作用量原理推广到全量子情形并为实用提供直观的和丰富多样的工具。将这种方法应用于连续空间中的弱相互作用简并玻色子和费米子。特别讨论了与BEC和BCS有关的凝聚机理。然后转到BCS-BEC跨接（ crossover）问题，相关实验是在Feshbach共振附近实现的。为描述这种现象，引入泛函重整化群方法。在冷原子语境（context）中对该方法做一般性的介绍，然后给出跨接（crossover）问题的详细的适于传授的运用。这不仅给出这种现象背后的物理机理，而且揭示了重整化群作为一种工具，是怎样用于抓住所用尺度的物理的，从微观尺度的少体散射，到多体长度尺度控制的有限温度相图，再到标示相变点附近长程物理的临界现象。作者的目的是为处于 PhD初级阶段的学生，提供一些关键物理现象的知识以及描述它们的实用灵活的工具，借助这些应能开始在这个领域中的具体计算。题目：冷原子的腔中光-机械力学（cavity optomechanics）作者：Dan M. Stamper-Kurn 来源： http://arxiv.org/abs/1204.4351 几十年来，物体与光的相互作用使物体受到的机械力效应一直是原子物理的中心议题。发展出许多概念描述固态机械谐振子的腔中光-机械系统，也同步发展出描述冷原子的对应系统的概念。文中叙述来自原子物理的若干概念，包括：探测单个冷原子原子和原子系综的光学方法，单原子的腔中量子电动力学的运动学效应，集体光学效应，如超辐射Rayleigh散射和原子系综的腔中冷却。给出几个腔中光-机械力学的实验实现，原子系综作为机械元件。根据把光发送到腔的输入反射镜（？cavity input mirror）（“cavity pumped” 腔抽运）驱动或发送到原子系综（"side pumped" 边抽运）驱动，将系统分成两类。腔抽运系统清晰地展现了腔中光-机械力学系统的主要现象，包括腔辅助位置读出（cavity -aided position sensing），相干反作用效应如光学弹簧（optical spring）和腔制冷，以及光-机械双稳定性。这些效应中的若干种不仅在线性光-机械耦合中而且在二次光-机械耦合中探测到。由于原子系综与机械扰动高度隔绝而且在原子共振频率附近可极化性极强，这些光-机械系统对量子辐射压强的涨落可以是高度敏感的。文中描述几种观测这些涨落的实验方法。最后用腔光-机械系统考虑边-抽运腔实验，作为用凝聚态物理概念，如量子相变和超固性，考虑该系统的一种补充。题目：隔离的宏观量子系统的平衡作者：Peter Reimann, Michael Kastner 来源： http://arxiv.org/abs/1202.2768 http://iopscience.iop.org/1367-2630/14/4/043020/ 研究隔离的宏观量子系统的平衡。这里的“平衡”指，在任意一个充分大的时间区间内的绝大多数时刻，对定态的偏离变得小至测不到。主要的要求是：初态，可能远离平衡，至多在一个能级上有宏观布居；能量本征值的简并和能隙(能量本征值之差)的简并度不是极端大。作者使用和推广了Short and Farrelly 的方法，尤其是在超出有限维系统和大等效尺寸的范围时。

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为什么理想气体状态方程不考虑重力？（原创）

zhouqiang15898 2012-3-29 23:58

为什么理想气体状态方程不考虑重力？周强在我的《物体的流动力在气象上的应用》文里知道物体的流动力是 F= k T n ρ g / P ，当物体是理想气体的时候：则有k=R。另外P= n RT/V代入： F=R T n ρ g /（ n RT/V）= ρ V g 又因为m= ρ V 则：F=mg 也就是当物体处于理想气体的状态时，他的流动力是等于他的重力，那么流动力和重力的力差f： f=F-mg=mg-mg=0 也就是说当物体处于理想气体的状态时，他的流动力抵消了重力，换句话说，这时的理想气体可以不考虑重力！附：言深深发表于 2012-2-28 08:58 对于楼主的说法有几点疑问： 1，“流动力”是什么力，引起流动的力，还是流动引起的力？为什么压强越大，“ ...》答：谢谢阁下的回复！ 1，“流动力”是什么力，引起流动的力，还是流动引起的力？为什么压强越大，“流动力”反而越小呢？ “流动力”是我在研究气象时遇到很多问题不能解释所提出的，也是全世界唯一提出这个力的人！这个力是物体在温度和压强的情况下他自身受到的一个力，因为物体有这个力就有可能出现流动，所以我把他称为流动力！！压强，温度都不能孤立于物体之外，没有物体，压强和温度就没有意义了！！特别是压强他是不能孤立于物体的，压强不可能无缘无辜的增大，要增大必然伴随着温度或浓度要增加，从这个公式Tρ/ P我们可以看到，压强无形之中被温度和浓度抵消。即使压强变大，而流动力却相近或变小，沿海水汽就没办法跑到内陆别的地方，只有当A地沿海的流动力大于B地内陆区的流动力，水汽才能被“输送”（流动）到内陆，否则即使是高压，那也没办法！！这也解释水汽为什么会被阻，也解释了现在从台湾到广西这一沿海为什么会出现“高压带”的原因！！ 2，重力总是向下的，“流动力”与重力抵消，是不是说这个“流动力”方向向上？为什么？这个情况只在理想气体，实际上是不存在的！！在开放环境里，流动力的方向是不固定的，而且必须先抵消重力才能漂浮在空中，否则就会因为重力而降落到地表！！ 3，理想气体状态方程描述的理想气体到底是什么？为什么楼主可以说成“当物体处于理想气体状态时”，难道“理想气体”是物体的一种物态么？这样的说法未免有点儿****了。理想气体是我们为了研究方便而假设的，实际上是不存在的！！把物体假设处于理想气体，自然就会忽略了很多因素！！当然在一个封闭的环境，流动力是被固定在一个一定的空间里，他除了克服重力，就只能是物体的紊流！！根据理想气体的假设就只能推出流动力等于他的重力，而实际上不是这样的！ 4，压强增大，温度可能不变+浓度也不变，关于这一点楼主可以参考一些热力学的例子（如：封装在密闭容器中的100摄氏度的水蒸气在受热后的情况）；参照楼主的公式来看，确确实实在其他参数不变的情况下，压强越大，“流动力”是增加的，这个让人比较费解。然后，水汽输送大部分程度上还是由于压力差形成的风吧？不知我理解对否；答：按照理想方程：PV=nRT，如果按阁下的意思在固定的密闭环境，则有V和n是恒定值，则这个等式就可以变成：P=φT，对于固定密闭φ=nR/V为一恒值，压强要增大，就必须要温度先增大！如果温度不变，改变体积，也就等于改变了浓度，一样压强随着浓度改变而改变，也就是P=φ（n/V），（n/V）为浓度，φ=RT为恒值！！所以没有阁下所说的温度可能不变+浓度也不变，单独就能把压强变大的！！所以压强再怎么变大，而Tρ/P是很可能是一样的，也就是他们的流动力是一样，水汽也就被阻了，出现高压区！！压强不是孤立于物体和温度孤立存在的！“风”？阁下认为那是什么东西？实际上风是科学界说不清道不明的东西！！其实很简单，在中学物理就说的很清楚，所有物体要运动，必须有力！！就是现在科学界没有找到这个力的存在，才会让这个“风”一直作怪！！而我提出的这个流动力，就是揭开“风”的庐山真面目，他是温度，浓度和压强共同作用的结果，而不是什么孤立的压强！！这下不知道我是否说清楚？ 5。一般来说，一个系统会很复杂，给出一个解析函数来表达系统的状态很困难。在这样的情况下，会利用一些假设简化模型。理想气体就是这样一种简化模型，其中一条假设是：在气体分子未碰撞之前，气体做匀速直线运动。所以重力实际上是被这一假设忽略掉的，而不是在计算的过程中抵消掉的。一个假设要成立（理想状态方程在一定的空间是基本成立的），也是很多因素自己能中和或者影响太少而忽略，并不是因为假设气体做匀速直线运动，我们就可以忽略重力，重力加速度是非常大，一般不可能被忽略的！！只有被某种因素所中和，那么这某种因素是什么？他就是流动力！他是在一定空间里研究出来的，有他的局限性！！实际上就是因为他没有考虑力，才会导致大家的研究方向出了错误，更导致气象理论的根本错误！！就举个简单例子，现在在气象上就没有解释清楚到底什么是“风”，说不清道不明！！而实际上用我的理论解释很简单，就是物质受流动力而运动！！其实很容易明白，从中学的物理就知道只有物体受力物体才能有运动，一个物体不可能无缘无辜自己就运动的！！所以风就是大气（水汽占主要）在流动力作用下所做的运动，风根本就不是一个说不清道不明的莫名其妙的“气象怪物”！现在气象经常提到的高压，在气象上就根本解释不了，只能拿一个气象也不明白的厄尔尼诺现象来解释，用一个气象现象解释气象的本质，实在很可笑！！摘录气象解释：“通过分析广西上空大气结构，专家发现受厄尔尼诺（他成为气象的万能的上帝）现象影响，在台湾岛至中南半岛之间，形成了一条长3000多公里、宽度跨越4个纬度的巨型高压坝。（为什么有这个高压坝？气象自己也说不清，只好请厄尔尼诺这个万能的上帝出马，很可笑的是气象专家们从来就没有怀疑过上帝的力量？）　　造成此次干旱的主要原因，是高压坝破坏了大气活动。高压坝像一堵墙，横在广西南部上空，阻挡太平洋水汽西进。即使北方有冷空气南下，也无法与水汽汇合，造成广西、贵州、云南交汇地区自从2009年8月以来就几乎没有降雨，遭遇50年来少有的极端干旱。” 其实为什么会造成高压？很简单，森林遭到破坏，裸露的地表快速的升温（热空气）或降温（冷空气），导致他们的二地（沿海和内陆）的流动力很接近，沿海水汽突破不了这个力，只能被阻而形成高压，我在上楼已经解释过： “从这个公式Tρ/ P我们可以看到，压强无形之中被温度和浓度抵消。即使压强变大，而流动力却相近或变小，沿海水汽就没办法跑到内陆别的地方，只有当A地沿海的流动力大于B地内陆区的流动力，水汽才能被“输送”（流动）到内陆，否则即使是高压，那也没办法！！这也解释水汽为什么会被阻，也解释了现在从台湾到广西这一沿海为什么会出现“高压带”的原因！！” 2012-2-27

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自由基和气体信号分子

热度 5 孙学军 2012-2-17 00:10

一谈到自由基，许多人总会联想到自由基是造成细胞损伤、基因突变和衰老的元凶，使用抗自由基的物质可以对抗上述损伤，实现治疗疾病和长寿的目的。但大量的研究和流行病学调查的结果表明，使用许多抗氧化物质并不能获得上述效果，甚至可以造成相反的后果。那么自由基到底是敌是友，是有益还是有害？这需要我们好好认识自由基。另外我同意只有用化学理解生物学现象的本质最有价值。最近看到一篇关于自由基的化学本质相对比较全面的综述，觉得对理解上述这些问题很有帮助，结合个人的理解介绍一下。文章是关于气体信号分子的介绍，但其中关于自由基的描述最为精彩。题目为： Small Molecule Signaling Agents: The Integrated Chemistry and Biochemistry of Nitrogen Oxides, Oxides of Carbon, Dioxygen, Hydrogen Sulfide and Their Derived Species 。文章发表在 Chemical Research in Toxicology 。有兴趣可以阅读以下全文。气体信号分子的化学生物学.pdf 作者回顾了一氧化氮的信号作用被发现后先后，人们又先后证明一氧化碳、硫化氢也属于气体信号分子。关于气体信号分子 gasotransmitter 的概念，作者提出不同看法。作者们认为，这个名字并不十分准确，因为这些所谓的气体分子是完全溶解在生物体液中，已经失去了作为气体的特点，他们和其他的溶剂在发挥生物学作用上是等价的，这样的名称很容易让人产生误解。由于这些气体分子对细胞内的氧化还原可产生影响，作者重点从氧化还原性质角度分析这些气体的生物学作用。作者首先分析了氧气的化学性质和生物学作用特点。氧气实际上被研究最多的气体信号分子，被不同程度地还原，这个分子可以产生多种类型的活性氧：超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基。为理解氧气的性质，需要首先了解自由基的概念。自由基是指拥有不成对电子的原子或集团。因为电子具有成对的趋势，所以自由基就具有和其他自由基或非自由基的电子形成成对电子的趋势，也就是说往往有相对强的化学反应趋势。当然也不完全是这样，有的自由基可能很稳定。更要注意的是，有一些金属离子（如铁离子）也有一个或多个非成对电子，但又不被成为为自由基。而氧气分子有两个非成对电子，化学上一般把氧气作为双自由基。氧气是一个非常非常特殊的自由基分子。总之，关于自由基的概念，让人容易引起误会。自由基定义不严格，我觉得把一些金属离子看作自由基可能更好，许多金属离子无论是化学性质和生物学性质都类似自由基的作用。为什么会这样？因为开始在生物学领域，对自由基的认识是强调其破坏性，强调起氧化性，强调其反应活性。现在已经十分清楚，自由基在生物体系内，不仅具有氧化性，而且具有还原性。不过，生物体系确实主要利用自由基的强氧化性来实现许多难以用其他物质来完成的化学反应。这符合生命进化的最优化原则。例如，羟基自由基（ 2.31 V ）是生命体系的最强氧化剂，几乎无坚不摧，可以和水以外的任何生物分子发生快速化学反应。相对来讲，氧气（ -0.33 ）是一个弱氧化剂，氧气获得一个电子需要一个相对比较强的还原剂才可以发生。氧气瓶上标记“强氧化剂”，容易让人误解氧气的温和化学性质。表面上看，氧气在生物体系中是最重要的氧化剂，是生物体系能量供应的基础，这和氧气自身是弱氧化剂的实质似乎是矛盾的。 O2 + e-=O2 - ε°’ = -0.33 V (1) O2- + 2H+ + e-=H2O2 ε°’ = +0.89 V (2) H2O2 + H+ + e- =H2O + HO · ε°’ = +0.38 V (3) HO · + H+ + e- =H2O ε°’ = +2.31 V (4) 上述反应显示，尽管氧气获得一个电子相对困难，但一旦开始反应，后续的反应就可以表现出更大的氧化性，获 4 个电子的总体氧化能力可以达到 +0.81 V ，这就相当可观了。生物学进化的最重要事件就是具备把 4 个电子直接给氧气的能力，这个能力就是在氧化磷酸化过程的最关键步骤。而氧气获得一个电子是氧气发生上述反应最困难的步骤，也保障了氧气是不容易获得一个电子，这是大自然给生命的进化提供的重要化学基础。否则，大量氧气被随意还原，产生海量的自由基，那确实是灾难性的。生物体系内存在大量还原性物质，例如蛋白质脂肪等存在许多羟基或烃基，氧气和羟基或烃基反应可以产生 47kcal/mol ，而羟基或烃基断裂平均需要大于 80 kcal/mol 的能量，这一特点保证了氧气在生物体系内的惰性性质。也就是难以直接和其他生物分子发生氧化还原反应。这一化学性质保证了氧气需要在一定的酶催化下才可以被利用的生物学特点。当然，氧气也不是完全惰性的生物分子，如果生物体系内存在强还原剂，氧气仍可以发生直接自由基反应。这种情况可见于拥有多不饱和脂肪酸的细胞膜，这种反应过分的化，就会出现脂质过氧化现象。这是氧气可导致直接氧化损伤的唯一生物学部位。但这个反应需要有启动步骤，也就是说需要许多脂肪被其他氧化剂或自由基大量攻击为前提。否则氧气仍不能直接发生这样的破坏作用。然后作者分析了另一个重要活性氧超氧阴离子。超氧阴离子是氧气获得一个电子的还原产物。超氧阴离子是非常不稳定的分子，在生物体系内可以发生自身氧化还原（岐化）反应，产生过氧化氢和氧气。而且更重要的是，生物体系内存在大量可以催化这个反映的酶 SOD ，这导致生物体系内超氧阴离子浓度极低的状态。超氧阴离子有一个不成对电子，氧化性很强，而且如果在酸性（ pH4.7 ）环境有质子存在，可变成氧化作用更强的 HOO- 。值得庆幸的是，细胞内接近中性的环境限制了这一恶魔的产生。需要强调的是，超氧阴离子不仅是强氧化物质，也是强还原物质。 Fe3+ 或 Cu2+ 可以把超氧阴离子氧化成氧气。（这里提示， Fe3+ 或 Cu2+ 就是发挥一种还原性自由基的作用。）过氧化氢本质上不是自由基，因为没有不成对电子。由于不是自由基，过氧化氢不会发生直接的自由基反应。但是，过氧化氢可以发生自己的独特氧化性质，可以获得一对电子氧化反应。例如可以把巯基 -SH 氧化成次磺酸 -SOH ，这一过程不涉及自由基中间产物。不过在生物体系中，这一反应的可能性很小。或许，过氧化氢作为信号分子，在一些蛋白酶的协助下，氧化某些分子集团，发挥信号调节作用。这需要研究来证实。过氧化氢的另一个重要特征是，当遇到还原性自由金属离子如二价铁和一价铜，可以发生 fenton 反应产生强氧化物质羟基自由基。这可能是过氧化氢发挥破坏性生物学活动的重要基础。为什么说是破坏性生物学活动，因为有一些生物过程需要这样的破坏行为，例如一些外来的异物分子需要被攻击，外来的毒素需要被迅速破坏，细胞内的不守规矩的分子需要被清除等。当然，这也可能是自由基损伤正常组织细胞的重要步骤。由于羟基自由基的强大氧化性，它一旦产生就迅速消失，消失的速度几乎和扩散速度一致。因此作用范围非常局限，甚至在生物体系中羟基自由基是否真实存在都有疑问。许多破坏性作用直接由过氧化氢和金属离子参与下直接完成，似乎没有羟基自由基影子。关于羟基自由基，一个它的代理需要注意，就是羟基自由基可以和二氧化碳反应产生 HCO3 ·，虽然后者的氧化性相对弱一些，但由于它稳定性比较好，可以扩散到其他部位，因此它可能是羟基自由基产生细胞损害的代理，这需要引起我们特别的关注。不过现在关于这个自由基的生物学研究十分稀少。一氧化氮是典型的自由基，氮原子上拥有一个不成对电子。在氧化性上，一氧化氮十分接近氧气分子，是一个弱氧化剂，与氧气不同的是，一氧化氮具有一定的还原性。由于具有还原性，在生物体系中很容易被其他氧化物质氧化，例如可以和氧气反应产生二氧化氮。二氧化氮也是拥有一个不成对电子的自由基。可以和同样是自由基的一氧化氮发生自由基反应，产生 N2O3 。 N2O3 和水反应产生两个亚硝酸 nitrite 。目前经常采用检测 nitrite 来间接反应生物体系内一氧化氮的水平。需要注意的是，上述反应是可逆的，也就是说 nitrite 可以转化为一氧化氮，这可能是一氧化氮在生物体内发挥长距离作用的重要方式。而且上述反应的条件是一氧化氮水平非常高的酸性条件，这往往是 iNOS 才会发生的情况。由于一氧化氮可以和一些过氧化物质反应，在身体内可以说是一种非常优质的抗氧化物质。关于一氧化氮不得不说的是和另一个自由基的反应，那就是和超氧阴离子，非常容易发生反应产生毒性非常强大的亚硝酸阴离子（这一个物质和亚硝酸完全不同）。这种情况多见于一些炎症细胞，他们再呼吸爆发时具有同时大量产生两个自由基的特点。关于一氧化氮的信号作用，除经典作用外，现在认为氨基酸的硝基化也是一种重要的信号调节模式。一氧化碳的特点和一氧化氮不同。在细菌层次，一氧化碳可以作为能量的供应物质。尽管这样，在高等生物，一氧化碳被降解的速度非常缓慢，几乎可以不计其能量价值。在生物学上，一氧化碳的最突出特点是可以和金属离子结合，从而影响金属离子的生物学作用。从化学角度看，一氧化碳的生物学作用本质可能是影响到氧气和一氧化氮和金属蛋白的作用。至少一氧化碳中毒的本质就是这样。虽然有证据表明，一氧化碳可以和羟基自由基发生反应（考虑到氢气的类似特点），但这种反应在生物体系中发生的几率非常低，因此总体上认为一氧化碳在生物体内相对惰性。这一特点和氧气、一氧化氮、硫化氢完全不同，其他这些气体分子在生物体系内非常容易转变成其他物质，而一氧化碳则相对稳定。硫化氢的特点。硫化氢在生物体系中的一个重要特征是可以发生电解，产生 HS- 离子。 H2S 的 pKa 是 6.8 ， HS- 的 pKa 是 14.1 。因此在生物体系中比例最多的硫化氢存在形式是 HS- 。在生物体系中，硫化氢的作用实质是导致蛋白二硫键的断裂。和其他气体分子的共同特点是硫化氢也可以和金属离子结合，而且结合能力超强，这也是硫化氢毒性的重要基础。另外值得注意的是 FeS 是一些蛋白的活性中心。硫化氢可能对这些蛋白具有重要影响。作者最后对自由基和气体分子之间的相互作用进行了深入分析。主要包括 1) 相互作用中断活性； 2) 相互反应增强活性； 3) 产生其他不同分子； 4) 竞争活性部位； 5) 通过化学修饰目标分子相互增强或抑制； 6) 具有类似作用，但活性持续时间作用范围等不同。

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气体PCR

juior 2012-1-29 11:01

气体PCR，将气体（或最终做到气味）可以象PCR那样复制扩增，应用就广了。

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矮星系中的气体

qianlivan 2010-11-8 16:19

矮星系是一种质量典型质量到太阳质量的小星系，它们中的很多是如银河系这样的大星系的卫星星系。虽然小，但是这些星系对于暗物质的观测研究有重要的作用。通常像银河系这样的星系，虽然暗物质多于可见物质，但是可见物质对引力也有可观的贡献，尤其是星系的中心部分，而中心部分的密度分布对于区分暗物质模型十分关键。而矮星系是暗物质主导的星系，可见物质对引力势的影响不大，因而特别适合检验暗物质模型。当然，虽然对引力势的影响不大，但是可见物质对于矮星系的观测也有重要作用。目前，探测矮星系的物质分布只能依赖于探测其中的恒星动力学。既然矮星系是暗物质主导的，那么形成这些恒星的气体是从何而来的呢？根据等级形成的理论，矮星系这样的小结构是最早形成的。在其形成之后就至少有一个气体来源吸积星系际介质。今天的宇宙的临界密度大约是每立方厘米，相当于个氢原子。为简化讨论，假设星系际气体的平均密度是 (假设气体占百分之一)。吸积速率可以用邦迪吸积率估计假设声速是1km/s，那么一个质量为太阳质量的矮星系的吸积率大约为太阳质量每秒。也就是每年千分之一太阳质量，在这个宇宙历史内大约可以吸积太阳质量的气体。所以矮星系的气体有可能来源于星系际气体。如果这个气体来源是主导的，那么自然可以理解为什么小星系是暗物质主导的。因为吸积率和质量的平方成正比，质量越大的星系越能有效地吸积气体。

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地球排气之谜

pony1984621 2010-8-22 21:01

作者：马志飞地球在冒气？ 2006 年 3 月 24 日，在广州市南沙区万顷沙镇的民立村，地质人员在一个深度不超过 9 米的钻孔中发现有大量的可燃气体不断冒出，可这种气体究竟是什么？是地下的浅层沼气还是深层天然气却不得而知。 2006 年 11 月 3 日，广东省佛山市南海区平洲镇一位渔民在荒草地里割鱼草时发现十多处有水的地方就像是开水沸腾一样不断地冒着气泡，他用火机一点居然点着了！同样的怪事在 2008 年 3 月 26 日又一次出现，当日浙江省温州市平阳县鳌江边防派出所营房施工现场的工人们发现，在一块地势较低的积水处竟然有很多气泡冒出，有人将一根小管子插到气泡多的地方，用打火机一点，居然还真的把气体点着了！关于气体的来源，众说纷纭，但真相到底如何，后来竟没有人继续深入调查。因为这样的事情不多见，所以大家很好奇。也许这就像魔术表演一样，神秘现象的背后往往总是非常的简单。可正是这无限的神秘和神奇吸引着我们不断地探索，试图揭开这层层面纱。《百科知识》杂志曾发表文章专门讨论天坑和地下自燃，里面谈到了两个很有意思的问题，一个是：地球并不是完美无缺的一个球体，它的表面其实是千疮百孔，有很多巨大的深坑直入地下数百米；另一个是：地下经常发生的自燃现象在通常都是地下的可燃气体冒出来所造成的，也就是说地球在不断地冒气。比如，我国广西乐业天坑群中就有一个深达 350 米的巨大天坑，因洞中常有一股白雾源源不断地冒出来，故而被称为冒气洞。甚至有人说，洞口飘落的树叶都不会掉入洞中，而是会向上飞舞。正因为如此，这个天坑还被人夸张地称作地球呼吸孔。但是，还有一个问题一直迷惑着我们：地下的气体是从何而来的？难道我们的地球是一个气球么？地球的排气作用我们大家都知道，原始地球形成之后，在地球的重力分异和化学分异等作用下，经过漫长的演化，从均匀混和的物质状态，逐渐、依次分化为地核、地幔和地壳等内圈，气圈、水圈和生物圈等外围，是一种同心状圈层构造。然而，相对于地球而言，人类显得十分的渺小，以现阶段的科技水平，对地球内部的直接观察深度只有短短的几公里，最深的钻孔也不过 10 公里。更深部的地球到底是什么样子，则主要是依靠地球物理和陨石学等有关数据推测而来的，正确与否尚不能完全确定，因此就产生了很多不同观点的学说。我国长期从事地球化学专业的杜乐天研究员就认为地球是一个实心的大气球，并提出了地球五个气圈的理论，也就是除了我们常说的大气圈之外，还至少存在地核氢气圈、上地幔气圈、中地壳气圈、上地壳气圈等四个气圈。而且地球的这个五个气圈，随着深度的增大，气体量也越来越大，地球的排气作用就是在很大的压力、温度、浓度、密度、粘度梯度下反重力向外向上排放喷流的。地球每时每刻都在向外界排放着各种气体，主要成份包括二氧化碳、甲烷、硫化氢等，这是地球上的一种普遍现象。它既可以来自于地球的深部，也可以来自于浅部；既可以通过大的断裂，也可以通过遍布世界各地的温泉、热泉排出；既可以是大范围的突发性放气，也可以是沿着疏松介质持续或断断续续的放气。某些时候，突发伴的排气现象还可以作为地震的前兆，一些地震工作者尝试利用它来预报地震。地球排气最常见、最典型的例子就是火山喷发。当火山爆发的时候，强大的冲击力会将无数的岩石碎块、火山灰等固体物质射向高空，遮天蔽日，并伴随着巨大的声响，而这种强劲的力量就来自于气体。此外，还有些井喷事故也算得上一种剧烈的地球排气现象，如 2003 年 12 月 23 日在重庆开县西北部的高桥镇的天然气井田发生井喷事故，事故发生时富含 H 2 S ， CO 2 的有毒气体竟然能喷至 30 多米的高空！遗憾的是，在这场突如其来的灾难中， 233 人罹难， 4000 多人受伤， 6 万多人被疏散转移， 9.3 万多人受灾。地球排气与自然灾害虽然人们人为地把地球划分为若干圈层，但实际上地球是一个牵一发而动全身的整体，所谓的蝴蝶效应说蝴蝶在热带轻轻扇动一下翅膀，遥远的国家就可能造成一场飓风，其实也是这样的意思。在地壳受热受力形变破裂的过程中各种气体也会相应产生一系列物理化学变化，能产生各种声音，并使各种地球物理化学场发生变异。有些气体携带着地壳形变过程中热、电等能量以不同形式喷溢出地表，很容易影响低层大气物理化学场，造成发光、燃烧、风、雨、雷、电、旱、涝等难以预测的气象变化。有些气体还有不同的毒性，也可使人和动、植物产生行为发生异常甚至死亡。因此，一些学者认为，很多自然灾害发生的内因都与地球的排气作用有关系，诸如地震、大旱、大水、森林草原大火、热灾、雪灾、冻雨灾、沙漠化、沙尘暴、煤层大规模自燃、臭氧洞、厄尔尼诺、拉尼娜、赤潮以及众多矿难、海难、空难等等。早在我国东汉时期，经学家、文字学家许慎所著《说文解字》一书中就论述道地气发，天不应曰霚，从雨。段玉裁注：亦雨之类也，故从雨。地气发而天应之，则雨矣。由此可见，地气与气象的关系十分密切。我国气象局和地震局的学者在研究地震灾害与洪涝灾害的关系时就提出过一种观点：地球内放出的热和气是灾害链中一种灾害诱发另一种灾害的重要因素。 1920 年 12 月 16 日宁夏海原 8.5 级大地震之后， 1921 年淮河全流域发大水，数省被淹； 1976 年 7 月 28 日唐山 7.8 级大地震之后， 1977 年黄河中游支流延河、北洛河、泾河中下游及长江上游支流嘉陵江同时发大水； 2001 年 11 月 14 日昆仑山口西 8.1 级大地震之后， 2002 年在四川、甘肃、青海交界地区甚为干旱，但 2003 年渭河和黄河下游发生严重洪涝灾害； 2008 年 5 月 12 日汶川 8.0 级大地震之后， 2009 年 2-3 月份，长江中下游局地出现暴雨，还伴有雷雨天气，打破多项记录。诸多案例均表明，地震造成的断裂错动破碎带成为地下气体排放的良好通道，这些气体和热量逸出地表之后，与降雨的大气环流相互作用，便大大加强了洪涝程度。地球排气与矿产勘查虽然地球的排气是一个主动的过程，但我们人类可以逐渐认识这种现象并学会利用它来更好地为我们服务。利用地气勘探矿产资源是目前比较热门的一个研究方向。早在上世纪 80 年代美国、俄罗斯和中国等就已经开始了这方面的理论研究和实践工作，并取得了丰硕的成果，这种方法被称为地气法，它通过探测地表的某些气体成分来推断地下的矿产资源，这是因为地下的油气、矿产资源的富集，通常会在地表有所暗示，这些地方的某种气体会显示出明显不同于其他地方的高含量异常。 2006 年 11 月 4 日，广东省茂名市高州金山开发区出现了一幕地气弥漫的奇异景象！袅袅地气笼罩着数百亩面积的大地，场面蔚为壮观。据当地地质矿产局有关人士介绍，地气所发之地以前属于盆地，有资料记载，上世纪五、六十年代曾有专家在此勘探，勘出地下藏有少量石油。由此可见，该现象与地质结构的变化息息相关，且在一定程度上与油气资源的储藏有关联。更为奇特的一个现象是：不只是气体，有些金属微粒也能通过某种方式从地下运移到地表，要知道这些金属微粒金属微粒的比重可是远远大于空气的，那又为何能够自地下深部迁移到地表并作为指示标志，为找矿提供线索呢？很多从事矿产资源勘查的学者已经多次将这种方法应用到实践中，并取得了良好效果。只是目前对这些金属物质的存在形式和迁移机理，在认识上还没有达成共识。随着我们对地球内部的研究越来越深入，对地球排气作用的认识越来越清晰，我们也就会更好地掌控和利用它，造福于人类。（原文载于《百科知识》杂志2010年8B期，版权属于《百科知识》）

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[转载]常用气体吸收剂

yaoronggui 2010-6-10 22:18

常用气体吸收剂 Common Gas Absorbents 序号 (No.) 气体名称 (Gas name) 吸收剂名称 (Absorbent name) 吸收剂浓度 (Concentration of absorbent) 1 CO 2 ,SO 2 , H 2 S,PH 3 氢氧化钾 (KOH) 颗粒状固体或 30%～35%水溶液乙酸镉 80 g 乙酸镉溶于100 ml 水中，加入几滴冰乙酸 2 Cl 2 和酸性气体 KOH 80 g 乙酸镉溶于100 ml 水中，加入几滴冰乙酸 3 Cl 2 碘化钾 (KI) 1mol/L KI溶液亚硫酸钠 (Na 2 SO 3 ) 1mol/L Na 2 SO 3 溶液 4 HCl KOH 1mol/L Na 2 SO 3 溶液硝酸银 (AgNO 3 ) 1mol/L AgNO 3 溶液 5 H 2 SO 4 ,SO 3 玻璃棉 - 6 HCN KOH 250 g KOH溶于800 ml 水中 7 H 2 S 硫酸铜 (CuSO 4 ) 1% CuSO 4 溶液乙酸镉 (Cd(CH 3 COO) 2 ) 1% Cd(CH 3 COO) 2 溶液 8 NH 3 酸性溶液 0.1 mol/L HCl 溶液 9 AsH 3 Cd(CH 3 COO) 2 2H 2 O 80 g乙酸镉溶于100 ml 水中，加入几滴冰乙酸 10 NO 高锰酸钾 (KMnO 4 ) 0.1 mol/L KMnO 4 溶液 11 不饱和烃发烟硫酸 (H 2 SO 4 ) 含 20%～25% SO 3 的H 2 SO 4 溴溶液 5%～10% KBr 溶液用Br 2 饱和 12 O 2 黄磷 (P) 固体 13 N 2 钡、钙、锗、镁等金属使用 80～100目的细粉

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[转载]气体的临界常数及在水中的溶解度

yaoronggui 2010-4-27 15:55

气体的临界常数及在水中的溶解度 Critical Constants and the Aquatic Solubilities of Gases 气体的临界常数包括临界温度、临界压力、临界摩尔体积等。临界温度是指在这个温度之上，无论加多大的压力都不能使气体液化的温度。临界压力是指气体在临界温度之下液化时所需的最低压力。临界摩尔体积是指气体在临界温度、临界压力之下1摩尔的体积，可以由临界密度来计算。临界温度、临界压力、临界摩尔体积是指共存的气相与液相的密度正好相等时的热力学温度、压力和摩尔体积的值。　单质气体的临界常数 Critical Constants of Elementary Substance Gases 序号 (No.) 分子式 (Molecular formula) 临界温度 (Critical temperature) T c /℃ 临界压力 (Criticalpressure) p c /(10 6 Pa) 临界密度 (Critical density) c /(g/ml) 1 Ar -122.4 4.8734 0.533 2 As 530.0 34.651 - 3 Br 2 311.0 10.334 1.26 4 Cs 1806.0 - 0.44 5 Cl 2 144.0 7.7003 0.573 6 D 2 -234.9 1.6515 0.669 7 F 2 -128.85 5.2149 0.574 8 H 2 -240.17 1.2928 0.0314 9 He -267.96 0.22695 0.0698 10 3 He -269.84 0.11449 0.0414 11 Hg 1462.0 18.946 - 12 I 2 546.0 - 1.64 13 K 1950.0 16.211 0.187 14 Kr -63.8 5.5016 0.919 15 Li 2950.0 68.897 0.105 16 N 2 -147.0 3.3942 0.313 17 Na 2300.0 35.462 0.198 18 Ne -228.75 2.7559 0.484 19 O 2 -118.57 5.0426 0.436 20 O 3 -12.1 5.5726 0.54 21 P 721.0 - - 22 Ra 104.0 6.2818 - 23 Rb 1832.0 - 0.34 24 S 1041.0 11.753 - 25 Si -3.5 4.8430 - 26 Xe 16.583 5.8400 1.11 无机化合物气体的临界常数 Critical Constants of Inorganic Compound Gases 分子式 (Molecular formula) 临界温度 (Critical temperature) T c /℃ 临界压力 (Critical pressure) p c /(10 6 Pa) 临界密度 (Critical density) c /(g/ml) 分子式 (Molecular formula) 临界温度 (Critical temperature) T c /℃ 临界压力 (Critical pressure) p c /(10 6 Pa) 临界密度 (Critical density) c /(g/ml) 空气 (Air) -140.6 3.7691 0.313 HfCl 4 450.0 5.7752 1.05 AlBr 3 356.0 2.6343 0.510 HgCl 2 700.0 - 1.56 AlCl 3 490.0 2.8876 0.860 NF 3 -39.2 4.5290 - AsCl 3 318.0 - 0.720 NH 3 132.4 11.276 0.235 BBr 3 300.0 - 0.90 NO -93.0 6.4844 0.52 BCl 3 178.8 38.704 - NO 2 158.0 10.132 0.55 BF 3 -12.3 4.9849 - N 2 F 4 36.2 3.7488 - B 2 H 6 16.6 4.0528 - N 2 H 4 380.0 14.691 - BiCl 3 906.0 11.955 1.21 N 2 O 36.41 7.2443 0.452 (CN) 2 127 5.9778 - PH 3 51.6 6.5351 - CO -140.24 3.4985 0.301 SF 6 45.54 3.7589 0.736 CO 2 31.0 7.3760 0.468 SO 2 157.6 7.8837 0.525 COS 102.0 5.8765 0.44 SO 3 217.8 8.2069 0.63 GeCl 4 279.0 3.8501 0.65 SbCl 3 521.0 - 0.84 HBr 90.0 8.5514 - SiClF 3 34.5 3.4651 - HCl 51.5 8.3082 0.45 SiCl 2 F 2 95.8 3.4955 - HCN 183.6 5.3902 0.195 SiCl 3 F 165.3 3.5765 - HI 150.8 8.3082 - SiCl 4 234.0 3.7488 0.521 HF 188.0 6.4844 0.29 SiF 4 -14.1 3.7184 - H 2 O 373.09 22.047 0.32 SnCl 4 318.8 3.7488 0.742 D 2 O 370.8 21.662 0.36 TiCl 4 365.0 4.6607 0.56 H 2 S 100.0 8.9364 0.346 UF 6 232.6 4.6607 1.41 H 2 Se 138.0 3.8501 - ZrCl 4 505.0 5.7651 0.730 有机化合物气体的临界常数 Critical Constants of Organic Compound Gases 序号 (No.) 中文名称 (Chinese name) 英文名称 (English name) 分子式 (Molecular formula) 临界温度 (Critical temperature) T c /℃ 临界压力 (Critical pressure) p c /(10 6 Pa) 临界密度 ( Critical density) c /(g/ml) 1 氯二氟甲烷 Chlorodifluoromethane CHClF 2 96.0 4.9768 0.525 2 氟二氯甲烷 Fluorodichloromethane CHCl 2 F 178.5 5.1673 0.522 3 氯仿 Chloroform CHCl 3 263.4 5.4712 0.5 4 氟三氯甲烷 Fluorotrichloromethane CCl 3 F 198.0 4.4074 0.554 5 四氯化碳 Carbon tetrachloride CCl 4 283.2 4.5594 0.558 6 三氟甲烷 Fluoroform CHF 3 25.74 4.8360 0.525 7 二溴甲烷 Methylene bromide CH 2 Br 2 331.0 7.1937 - 8 二氯甲烷 Dichloromethane CH 2 Cl 2 237.0 6.6871 - 9 氯代甲烷 Chloromethane CH 3 Cl 143.1 6.6790 0.353 10 氟甲烷 Fluoromethane CH 3 F 44.55 5.8765 0.300 11 甲烷 Methane CH 4 -82.60 4.6049 0.162 12 甲醇 Methanol CH 3 OH 239.43 8.0954 0.272 13 甲硫醇 Methanethiol CH 3 SH 196.8 7.2342 0.332 14 甲胺 Methylamine CH 3 NH 2 156.9 7.4571 - 15 二甲胺 Dimethylamine (CH 3 ) 2 NH 164.5 5.3094 - 16 溴三氟甲烷 Bromotrifluoromethane CBrF 3 67.0 3.9717 0.72 17 氯三氟甲烷 Chlorotrifluoromethane CClF 3 28.9 3.9210 0.579 18 全氟甲烷 Tetrafluoromethane CF 4 -45.6 3.7387 0.630 19 二氯二氟甲烷 Dichlorodifluoromethane CCl 2 F 2 111.80 4.1247 0.558 20 三氟乙烯 Trifluoroethene C 2 HF 3 271.0 5.0153 - 21 乙腈 Acetonitrile C 2 H 3 N 274.7 4.8329 0.237 22 乙炔 Acetylene C 2 H 2 35.18 6.1389 0.231 23 乙醛 Aldehyde CH 3 CHO 188.0 - - 24 1,2- 二氯乙烯 1,2-Dichloroethene C 2 H 2 Cl 2 243.3 5.5118 - 25 1,1- 二氟乙烯 1,1-Difluoroethene C 2 H 2 F 2 30.1 4.4327 0.417 26 1-氯-1,1-二氟乙烷 1-Chloro-1,1-difluoroethane C 2 H 3 ClF 2 137.1 4.1237 0.435 27 乙烯 Ethene C 2 H 4 9.2 5.0315 0.218 28 1,1- 二氟乙烷 1,1-Difluoroethane C 2 H 4 F 2 113.5 4.4955 0.365 29 环氧乙烷 Epoxy ethane C 2 H 4 O 196.0 7.1937 0.314 30 乙酸 Acetic acid C 2 H 4 O 2 321.3 5.7752 0.351 31 乙酸酐 Acetic anhydride (CH 3 CO) 2 O 296.0 4.6812 - 32 溴乙烷 Bromoethane C 2 H 5 Br 230.7 6.2311 0.507 33 氯乙烷 Monochloro ethane C 2 H 5 Cl 187.2 5.2686 - 34 乙烷 Ethane C 2 H 6 32.28 4.8795 0.203 35 乙醇 Ethanol C 2 H 5 OH 243.1 6.3791 0.276 36 乙硫醇 Ethanethiol C 2 H 5 SH 226.0 5.4915 0.300 37 乙胺 Ethylamine C 2 H 5 NH 2 183.0 5.6232 - 38 1,2,2- 三氯 -1,1,2-三氟乙烷 1,2,2-Trichloro-1,1,2- trifluoroethane C 2 Cl 3 F 3 214.1 3.4144 0.576 39 全氟乙烯 Tetrafluoroethylene C 2 F 4 33.3 3.9433 0.58 40 丙炔 Propyne C 3 H 4 129.23 5.6273 0.245 41 丙腈 Propanenitrile C 3 H 5 N 291.2 4.1845 0.240 42 丙烯 Propylene C 3 H 6 91.8 4.6202 0.233 43 环丙烷 Cyclopropane C 3 H 6 124.65 5.4945 - 44 丙酮 Acetone C 3 H 6 O 236.5 4.7823 0.278 45 甲酸甲酯 Methyl formate C 2 H 4 O 2 214.0 6.0035 0.349 46 甲酸乙酯 Ethyl formate C 3 H 6 O 2 235.3 4.7377 0.323 47 甲酸丙酯 Propyl formate C 4 H 8 O 2 264.9 4.0609 0.309 48 甲酸异丁酯 i -Butyl formate C 5 H 10 O 2 278.0 3.8805 0.29 49 甲酸戊酯 Amyl formate C 6 H 12 O 2 303.0 - - 50 乙酸甲酯 Methyl acetate C 3 H 6 O 2 233.7 4.6941 0.325 51 乙酸乙酯 Ethyl acetate C 4 H 8 O 2 250.1 3.8491 0.308 52 乙酸丙酯 Propyl acetate C 5 H 10 O 2 276.2 3.3628 0.269 53 乙酸丁酯 n -Butyl acetate C 6 H 12 O 2 306.0 - - 54 乙酸异丁酯 i -Butyl acetate C 6 H 12 O 2 288.0 - - 55 丙酸甲酯 Methyl propionate C 4 H 8 O 2 257.4 4.0041 0.312 56 丙酸乙酯 Ethyl propionate C 5 H 10 O 2 272.9 3.3617 0.296 57 丙酸丙酯 Propyl propionate C 6 H 12 O 2 305.0 - - 58 丙酸异丁酯 i -Butyl propionate C 7 H 14 O 2 319.0 - - 59 丁酸甲酯 Methyl- n -butyrate C 5 H 10 O 2 281.3 3.4732 0.300 60 丁酸乙酯 Ethyl- n -butanoate C 6 H 12 O 2 293.0 3.0396 0.28 61 戊酸 Valeric acid C 5 H 10 O 2 378.0 - - 62 异丙醇 i -Propanol C 3 H 8 O 235.16 4.7640 0.273 63 甲基乙基醚 Methyl ethyl ether C 3 H 8 O 164.7 4.3972 0.272 64 三甲基胺 Trimethylamine C 3 H 9 N 160.1 4.0730 0.233 65 丙胺 n -Propylamine C 3 H 9 N 233.8 4.7417 - 66 丁腈 Butyronitrile C 4 H 7 N 309.1 3.7893 - 67 丁烯 Butylene C 4 H 8 146.4 4.0224 0.234 68 邻乙基甲苯 o -Ethyltoluene C 9 H 12 380.0 3.1411 0.28 69 间乙基甲苯 m -Ethyltoluene C 9 H 12 363.0 3.1411 0.28 70 对乙基甲苯 p -Ethyltoluene C 9 H 12 363.0 3.1411 0.28 71 正丁酸 n -Butyric acid C 4 H 8 O 2 355.0 5.2686 0.304 72 丁烷 Butane C 4 H 10 152.1 3.8197 0.228 73 乙醚 Ethyl ether C 4 H 10 O 193.55 3.6373 0.265 74 正丁醇 n -Butanol C 4 H 10 O 289.78 4.4124 0.270 75 正丁胺 n -Butyl amine C 4 H 10 N 251.0 4.1541 - 76 二乙胺 Diethylamine C 4 H 11 N 223.5 3.7083 0.243 77 全氟丁烷 Octafluorobutane C 4 F 10 113.2 2.3232 0.629 78 吡啶 Pyridine C 5 H 5 N 346.8 5.6333 0.312 79 环戊烷 Cyclopentane C 5 H 10 238.5 4.5077 0.27 80 2-戊酮 2-Pentanone C 5 H 10 O 290.8 3.8906 0.286 81 正戊烷 n -Pentane C 5 H 12 196.5 3.3790 0.237 82 2,2-二甲基丙烷 2,2-Dimethylpropane C 5 H 12 160.60 3.1986 0.238 83 溴苯 Phenyl bromide C 6 H 5 Br 397.0 4.5188 0.485 84 氯苯 Chlorobenzene C 6 H 5 Cl 359.2 4.5188 0.365 85 碘苯 Phenyl iodide C 6 H 5 I 448.0 4.5188 0.581 86 苯 Benzene C 6 H 6 288.94 4.8978 0.302 87 苯酚 Phenol C 6 H 5 OH 421.1 6.1298 0.41 88 苯胺 Aniline C 6 H 5 NH 2 426.0 5.3091 0.34 89 全氟苯 Octafluorobenzene C 6 F 6 243.57 3.3042 - 90 甲基环戊烷 Methyl cyclopentane C 6 H 12 259.6 3.7893 0.264 91 环己烷 Cyclohexane C 6 H 12 280.3 4.0730 0.273 92 正己烷 n -Hexane C 6 H 14 234.2 2.9686 0.233 93 2,2-二甲基丁烷 2,2-Dimethylbutane C 6 H 14 215.58 3.0801 0.240 94 三乙基胺 Triethylamine C 6 H 15 N 262.0 3.0396 0.26 95 苯甲醛 Benzaldehyde C 6 H 5 CHO 352.0 2.1783 - 96 甲苯 Toluene C 7 H 8 318.57 4.6151 0.292 97 邻甲苯酚 o -Cresol C 7 H 8 O 424.4 5.0052 0.384 98 间甲苯酚 m -Cresol C 7 H 8 O 432.6 4.5594 0.346 99 对甲苯酚 p -Cresol C 7 H 8 O 431.4 5.1470 0.391 100 甲基环己烷 Methyl cyclohexane C 7 H 14 299.1 3.4773 0.285 101 3-乙基戊烷 3-Ethyl pentane C 7 H 16 267.42 2.8906 0.241 102 乙苯 Ethyl benzene C 8 H 10 343.94 3.6090 0.284 103 邻二甲苯 o -Xylene C 8 H 10 357.1 3.7326 0.243 104 间二甲苯 m -Xylene C 8 H 10 343.82 3.4955 0.282 105 对二甲苯 p -Xylene C 8 H 10 343.0 3.5107 0.282 106 2,3- 二甲苯酚 2,3-Dimethylphenol C 8 H 11 O 449.7 4.8633 0.26 107 2,4- 二甲苯酚 2,4-Dimethylphenol C 8 H 11 O 434.4 4.3570 0.24 108 2,5- 二甲苯酚 2,5-Dimethylphenol C 8 H 11 O 449.9 4.8636 0.26 109 2,6- 二甲苯酚 2,6-Dimethylphenol C 8 H 11 O 427.8 4.2557 0.24 110 3,4- 二甲苯酚 3,4-Dimethylphenol C 8 H 11 O 456.7 4.9649 0.27 111 3,5- 二甲苯酚 3,5-Dimethylphenol C 8 H 11 O 442.4 3.6477 0.20 112 N,N -二甲基苯胺 N,N -Dimethylaniline C 8 H 11 N 411.0 3.6272 - 113 正辛烷 n -Octane C 8 H 18 295.61 2.4863 0.232 114 1-辛烯 1-Octene C 8 H 16 293.4 - - 115 1-辛醇 1-Octanol C 8 H 17 OH 385.0 - 0.266 116 2-辛醇 2-Octanol C 8 H 18 O 364.0 - - 117 2,2-二甲基己烷 2,2-Dimethylhexane C 8 H 18 276.65 2.5248 0.239 118 2,2,3-三甲基戊烷 2,2,3-Trimethylpentane C 8 H 18 290.28 2.7295 0.262 119 1,2,3-三甲基苯 1,2,3-Trimethylbenzene C 9 H 12 257.96 2.9534 0.252 120 丙苯 n -Propylbenzene C 9 H 12 365.15 3.1996 0.273 121 丁苯 n -butylbenzene C 10 H 14 387.3 2.8866 0.270 122 正壬烷 n -Nonane C 9 H 20 321.41 2.3100 - 123 1-壬醇 1-Nonanol C 9 H 19 OH 404.0 - 0.264 124 正庚烷 n -Heptane C 7 H 16 267.0 27.00 0.232 125 光气 Phosgene COCl 2 182.0 5.6739 0.52 126 二硫化碳 Carbon bisulfide CS 2 279.0 7.9029 0.44 表中的符号意义如下。 a 吸收系数，指在气体分压等于 101.325 kPa时，被一体积水所吸收的该气体体积（已折合成标准状况）； l 是指气体在总压力（气体及水气）等于 101.325 kPa时溶解于1体积水中的该气体体积； q 是指气体在总压力（气体及水气）等于 101.325 kPa时溶解于100 g 水中的气体质量（单位：g）。　气体在水中的溶解度 The Aquatic Solubilities of Gases 气体 (Gas) 溶解度符号 (Solubility symbol) 温度 (Temperature)/℃ 0 10 20 30 40 50 60 80 100 H 2 a 10 2 2.17 1.98 1.82 1.72 1.66 1.63 1.62 1.60 1.60 q 10 4 1.92 1.74 1.60 1.47 1.39 1.29 1.18 0.79 0 He a 10 2 0.97 0.991 0.994 1.003 1.021 1.07 - - - q 10 4 - 1.75 1.74 1.72 1.70 1.69 - - - Ar a 10 2 5.28 4.13 3.37 2.88 2.51 - 2.09 1.84 - Kr a 0.111 0.081 0.063 0.051 0.043 - 0.036 - - Xe a 0.242 0.174 0.123 0.098 0.082 - - - - Rn a 0.510 0.326 0.222 0.162 0.126 - 0.085 - - O 2 a 10 2 4.89 3.80 3.10 2.61 2.31 2.09 1.95 1.76 1.70 q 10 3 6.95 5.37 4.34 3.59 3.08 2.66 2.27 1.38 0 N 2 a 10 2 2.35 1.86 1.55 1.34 1.18 1.09 1.02 0.958 0.947 q 10 3 2.94 2.31 1.89 1.62 1.39 1.21 1.05 0.660 0 Cl 2 l 4.61 3.15 2.30 1.80 1.44 1.23 1.02 0.683 0 q 1.46 0.997 0.729 0.572 0.459 0.393 0.329 0.223 0 Br 2 (蒸气) a 60.5 35.1 21.3 13.8 - - - - - q 42.9 24.8 14.9 9.5 - - - - - 空气 l 10 2 2.918 2.284 1.868 1.564 - - - - - NH 3 q 89.5 79.6 72.0 65.1 63.6 58.7 53.1 48.2 44.0 H 2 S a 4.67 3.40 2.58 2.04 1.66 1.39 1.19 0.917 0.81 q 0.707 0.511 0.385 0.289 0.236 0.188 0.148 0.077 0 HCl l 507 474 442 412 386 362 339 - - q 82.5 72.2 72.1 67.3 63.3 59.6 56.1 - - CO a 10 2 3.54 2.82 2.32 2.00 1.78 1.62 1.49 1.43 1.41 q 10 3 4.40 3.48 2.84 2.41 2.08 1.80 1.52 0.98 0 CO 2 a 1.71 1.19 0.878 0.665 0.53 0.436 0.359 - - q 0.335 0.232 0.169 0.125 0.097 0.076 0.058 - - NO a 10 2 7.38 5.71 4.71 4.00 3.51 3.15 2.95 2.70 2.63 q 10 3 9.83 7.56 6.17 5.17 4.39 3.76 3.24 1.98 0 SO 2 l 79.8 56.7 39.4 27.2 18.8 - - - - q 22.8 16.2 11.3 7.80 5.41 - - - - CH 4 a 10 2 5.56 4.18 3.31 2.76 2.37 2.13 1.95 1.77 1.70 q 10 3 3.95 2.96 2.32 1.90 1.59 1.36 1.14 0.695 0 C 2 H 6 a 10 2 9.87 6.56 4.72 3.62 2.92 2.46 2.18 1.83 1.72 q 10 3 1.32 0.87 0.62 0.468 0.366 0.294 0.239 0.134 0 C 2 H 4 a 0.226 0.162 0.122 0.098 - - - - - q 10 2 2.81 2.00 1.49 1.18 - - - - - C 2 H 2 a 1.73 1.31 1.03 0.840 - - - - - q 0.200 0.150 0.117 0.094 - - - - -

个人分类: 大学化学|4135 次阅读|0 个评论

“固体液体气体状态”的学生们

zhangxw 2008-12-25 12:10

固体液体气体状态的学生们我家隔壁就是一所中学。早晨我起床时，天还没有亮，可隔壁教室在日光灯下，已经有学生在活动了。这场景让我想起了我过去的一个比拟：把学生们的活动状态比作固体、液体、气体。我的比拟很简单：上课时的学生们：做在固定位置上不能乱动，但是也有点自由度这类似固体状态的分子们。课间时的学生们：每个学生可以离开座位，在教室附近内外活动这类似液体状态的分子们。放学后的学生们：学生回自己的家，各个学生的距离拉得很大，彼此的互相影响可以忽略。这是气体分子的特点。

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