Wednesday, September 3, 2014

youtube01 white01 gr01 quadrupole interaction (四極矩作用力).Jeff Regester; 引力波的产生:如同加速的电荷产生电磁辐射一样,加速的质量会产生引力辐射; 引力只有一种“荷”(可以理解,只有正质量)

http://www.pascal-man.com/tensor-quadrupole-interaction/EFG-tensor.xhtml

http://inspirehep.net/record/1233141/plots



https://www.youtube.com/watch?v=8gSPdxpmk4Y


[PDF]Electric Fields
www.just.edu.jo/.../E101&...
Jordan University of Science and Technology
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Sep 11, 2005 - 2.1.2 Electric Fields from Particular Charge Distributions . ..... an electrostatic force of 0.108 N when separated by 50.0 cm, center-to-center. The ..... An electric dipole is a pair of charges of opposite sign (±q) separated by a ...

searching "quadrupole interaction"

Quadrupole interaction in a uniform space

electric-field gradient around quadrupole nucleus
Quadrupole nuclei with a half-integer spin larger than 1/2 possess a quadrupole moment Q, which interacts with the electric-field gradient (EFG) generated by their surroundings.
The coupling of Q (a property of the nucleus) with an EFG (a property of a sample) is called the quadrupole interaction (四極矩作用力).

(A) Quadrupole interaction in Cartesian tensor representation 笛卡爾張量形式

Consider a free nucleus in a uniform space, that is, the three coordinate axes x, y, and z are equivalent. The Hamiltonian representing the quadrupole interaction of this nucleus, independent of the Cartesian coordinate frame, is defined by:


引力波是什么?诗意一点地它说是时空的涟漪,恶俗一点地说它是宇宙的声音。文献上
说电磁波给俺们提供感受宇宙的眼睛,引力波给咱们提供倾听宇宙的耳朵,hoho,还有
某酸人在诗里把引力波比做“宇宙镝”。

引力波的产生:如同加速的电荷产生电磁辐射一样,加速的质量会产生引力辐射。这很
自然,从爱因斯坦方程来看,时空度规由质量分布(难听一点就是能量动量张量)决定
,质量分布发生剧烈改变,必将导致时空结构的剧烈震荡,这种效应必会传播到整个时
空,这便是引力波,也就是时空结构的扰动的传播。至于牛顿引力理论为何不会有引力
波,说是牛顿的时空其度规强度(倔强系数?)是无限的,而爱因斯坦时空则被看作弹
性介质,这也是引力波和物质具有弱耦合作用的原因。有点犯晕了。
质量四极子是最小的辐射源了,因为引力只有一种“荷”(可以理解,只有正质量没有
负质量),因此不存在质量偶极子。双星运动系统可以看作具有最大形变的质量四极矩
,因此是很好的引力波源,

引力波的特点;潮汐力引起的波,波长可以长到10万光年(ft,这是波吗?想利用波的
衍射干涉效应,门都没有),幸好还有频率范围在声波附近的引力波,诸如质量约为100
个太阳的黑洞或者脉冲双星引起的引力波。

引力波源的分类:①悲惨的爆发源(原文做此形容),自然是超新星爆发啦;②窄带源
,如非轴对称星体的自传;③随机背景源,比如大星系各个犄角旮旯里乱七八糟的数量
惊人的弱源所产生的波的叠加。

引力波的其他来源,宇宙的早期大爆炸,两个中子星合并产生黑洞(这是被研究最多的
一种,也可以归到上述第②类),巨大星系的加速运动。此外超新星爆发并不是一种值
得观测的引力波源,因为它的污七八糟的性质搞得天文学家们五迷三道的。

费了半天话,文献最后终于说到最有希望的强引力波源还是来自大质量星体的引力塌缩
,但是对该种引力辐射的效率大家又争论不休,因为计算涉及到磁流体力学、中微子物
,但是对该种引力辐射的效率大家又争论不休,因为计算涉及到磁流体力学、中微子物
理和相对论,ft,你说做点科研吧也没件让人省心的事儿。

对于双施瓦希黑洞(最普通的一种黑洞)系统,文章里给了一种很无耻的估算方法,结
果发现黑洞的引力辐射远远超过其他双星系统的辐射功率数十个数量级,难怪意大利的
民科们也嚷嚷着也要测黑洞的引力波。不过即便如此,遥远的黑洞产生的引力辐射所能
激起的“试验质量”的运动振幅也是微乎其微。而且它们所产生的引力波频率巨低10-6
赫兹,换言之就是波长特长,为了利用波的干涉性产生相干加强的引力波信号,只能通
过发射安装了探测器的人造卫星,拉大它们的距离以提高探测灵敏度。


铡刀铡草时的示意图如图所示.请画出动力F的力臂L
画出如图所示拉力F的力臂L.铡刀铡草时的示意图如图所示.请画出动力F的力臂L,并画出草对刀的弹力N的示意图.
解:沿F作出动力的作用线,从O点向力动力F的作用线引垂线,即为动力臂L;铡刀受到的弹力N的作用点在物体与铡刀接触处,方向垂直铡刀斜向上;如下图所示:
http://www.tikubaba.com/12057587227673.html


tw01 phymath01 τ稱為力矩是有道理的,因為其大小是力在跟力臂垂直方向的分量與力臂的乘積,可以畫出一矩形來;準此,L稱為「動量矩」也是可以的,只是一般依據它的另一名稱angular momentum譯成角動量

釋說新語之十八:什麼是Moment?

2008/10/07 – 上午 10:13
劉源俊
  Moment這個字在一般用語的意思是「瞬間」。但在物理裡,不說「瞬間」,因為語意含混;說「瞬時」(英文是instant),指的是某時刻的當兒。所以,速度即「瞬時速度」(英文是instantaneous velocity)。
  然而物理裡,特別有好些地方出現moment這個字。我們看:moment of force譯為「力矩」,moment of momentum譯為「角動量」,moment of inertia又譯為「轉動慣量」。為什麼?moment到底是什麼意思呢?
進一部檢視,則發現力學裡:moment of force定義為τ ≣ Σ r × F,moment of momentum定義為L ≣ Σ r × p,moment of inertia定義為Iij ≣ Σ m ri rj。τ稱為力矩是有道理的,因為其大小是力在跟力臂垂直方向的分量與力臂的乘積,可以畫出一矩形來;準此,L稱為「動量矩」也是可以的,只是一般依據它的另一名稱angular momentum譯成角動量。
  然而,Iij就複雜得多,與矩形毫無關係;一般依據它界定角動量與角速度間的關係,可類比於動量與速度間的關係,因而譯成轉動慣量;不直譯為「慣量矩」也是對的,因為它不達意。
  三者英文裡都有moment這字,這字可是與矩形一點關係都沒有,其中必有道理。原來,這幾個定義都與「分布」有關。為顯示某物理量離開一參考原點分佈的情況,我們可以定義好多階的moments──物理量乘上距離的一次式加總起來稱為the first moment(一般譯為「第一階矩」);物理量乘上距離的二次式加總起來稱為the second moment;依此類推。因此,前述力矩與角動量屬「第一階矩」,轉動慣量則屬「第二階矩」。
  電學中定義「電偶極矩」(electric dipole moment)為p ≡ Σ q r ,屬第一階矩;定義「電四極矩」(electric quadrupole moment)為Qij≣ Σ ( 3q ri rj ﹣r2 δij ) ,屬第二階矩;「電八極矩」屬第三階矩;依此類推,電2l 極矩屬第l 階矩。「磁偶極矩」的定義則為 m ≡ ½ Σ q r ×v,與角動量有一定的關係,屬第一級矩;「磁四極矩」要複雜得多,屬第二級矩;依此類推…。
  統計學裡借用了這一套作法,定義任一個分布的各階矩。有個「唯一定理」說:如果知道所有各階的矩,就能推知整個分布。

如果某个系统具有一个随时间变化的能量-动量张量分布,则该系统将会发射引力波。线性近似下辐射场的计算结果是:
-dE/dt=[G/(45c^5)]{[(d^3)Q(kl)]/dt^3}{[(d^3)Q(kl)]/dt^3}
Q(kl)为系统的四极矩张量。
比较典型的是围绕公共质心作圆轨道运动的双星系统,辐射功率近似为:
-dE/dt=[32G/(5c^5)](r^4)(ω^6)[m1m2/(m1+m2)]^2
={32G^4/[5(c^5)(r^5)]}(m1+m2)(m1m2)^2
由于该引力系统因辐射而损失能量,两星之间的距离将渐渐减小,相互环绕运动渐渐加速,引力波辐射也越来越强;最终两星碰撞到一起,碰撞时发出引力辐射的最后一爆,有可能达到系统静止质量的1%,将辐射一个较大的脉冲。
双星碰撞后一般并合成一个较大的中子星或黑洞,当它的位形稳定下来后,也许会发出更多的引力辐射。
物体因辐射引力波而最终全部转化为能量的情形是非常特殊的,一般而言无法全部转化,最多能转化其中的一小部分。
根据目前的计算,即使在物质坠入黑洞的过程中,也只有不到1%的质量转化成引力辐射。
进一步的了解,可以参考相关书刊,如《引力与时空》等。

解释一下:dE是能量微分,dt是时间微分,-dE/dt是能量随时间减小的变化率,G是牛顿引力常数,c是光速;Q(kl)为系统的四极矩张量,共有4*4=16个分量,可以写成矩阵的形式,k和l代表Q的时空分量下标,可以取x,y,z,t,比如分量Q(xx),Q(xy)等。{[(d^3)Q(kl)]/dt^3}是对系统的四极矩张量取关于时间的三阶导数。r是两星的距离,ω是两星环绕运动的圆频率。还有什么疑问可以给我发消息。

http://w3.math.sinica.edu.tw/math_media/d202/20201.pdf

學問


. : 的振


是我日常生活體驗

一種運動。, 在和

, 車通過

, 隨著車身上下動。

的演, 是由

所發林林種種例子,

實在太多了。們可以總結一:

(macroscopically) , 任何具

質量的物, 動。事實上,

(microscopically) ,

質點也具子力學,

是振動。因然界

物理統與, 會振動。在本文

, 想從振動力學

, 的現,

以增加在學物理, 這一


人喜格性。因此我

, 是所

動」。要給個嚴格的並不容。不

們可以,

期性, , 能量

動。, 學家

學家就始對。在

, 最早有所建的是國大學家

(R. Hooke, 1635–1703)。他是有

(發明於1660) 的發明,

(1643–1727) ; 學上也

的振, 下了


m¨x(t) + kx(t) = u(t), t > 0(1)

m 質量, k

, x(t) t 時的, ¨x(t)

x(t) , 也就; u(t)

外力。請見

Spring constant k




force
 
m
 
u(t)

.

(1) 一種本的常


gr01 如果某个系统具有一个随时间变化的能量-动量张量分布,则该系统将会发射引力波。物理量乘上距離的二次式加總起來稱為the second moment;

tw01 phymath01 τ稱為力矩是有道理的,因為其大小是力在跟力臂垂直方向的分量與力臂的乘積,可以畫出一矩形來;準此,L稱為「動量矩」也是可以的,只是一般依據它的另一名稱angular momentum譯成角動量


画出如图所示拉力F的力臂L.铡刀铡草时的示意图如图所示.请画出动力F的力臂L,并画出草对刀的弹力N的示意图.
解:沿F作出动力的作用线,从O点向力动力F的作用线引垂线,即为动力臂L;铡刀受到的弹力N的作用点在物体与铡刀接触处,方向垂直铡刀斜向上;如下图所示:

http://www.tikubaba.com/12057587227673.html

有固定转动轴物体的平衡 - 数理天地

m.anoah.com/app/sltd/?c=main&a=detail&id...
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力矩的概念及物体转动方向的确定是本节的难点. ... (2)力臂的找法:寻找力臂要按照“一轴、二线、三垂直”的顺序进行. ... (1)定义:力F与其力臂L的乘积叫做力对转动轴的力矩. .... 一个力都可以用这两个方向的两个分力等效替换,其中沿着杆方向的分力力矩为零,所以F1、F2、F3、F4的力矩就应该和它们的垂直于杆的分量的力矩相

釋說新語之十八:什麼是Moment?

2008/10/07 – 上午 10:13
劉源俊
  Moment這個字在一般用語的意思是「瞬間」。但在物理裡,不說「瞬間」,因為語意含混;說「瞬時」(英文是instant),指的是某時刻的當兒。所以,速度即「瞬時速度」(英文是instantaneous velocity)。
  然而物理裡,特別有好些地方出現moment這個字。我們看:moment of force譯為「力矩」,moment of momentum譯為「角動量」,moment of inertia又譯為「轉動慣量」。為什麼?moment到底是什麼意思呢?
進一部檢視,則發現力學裡:moment of force定義為τ ≣ Σ r × F,moment of momentum定義為L ≣ Σ r × p,moment of inertia定義為Iij ≣ Σ m ri rj。τ稱為力矩是有道理的,因為其大小是力在跟力臂垂直方向的分量與力臂的乘積,可以畫出一矩形來;準此,L稱為「動量矩」也是可以的,只是一般依據它的另一名稱angular momentum譯成角動量。
  然而,Iij就複雜得多,與矩形毫無關係;一般依據它界定角動量與角速度間的關係,可類比於動量與速度間的關係,因而譯成轉動慣量;不直譯為「慣量矩」也是對的,因為它不達意。
  三者英文裡都有moment這字,這字可是與矩形一點關係都沒有,其中必有道理。原來,這幾個定義都與「分布」有關。為顯示某物理量離開一參考原點分佈的情況,我們可以定義好多階的moments──物理量乘上距離的一次式加總起來稱為the first moment(一般譯為「第一階矩」);物理量乘上距離的二次式加總起來稱為the second moment;依此類推。因此,前述力矩與角動量屬「第一階矩」,轉動慣量則屬「第二階矩」。
  電學中定義「電偶極矩」(electric dipole moment)為p ≡ Σ q r ,屬第一階矩;定義「電四極矩」(electric quadrupole moment)為Qij≣ Σ ( 3q ri rj ﹣r2 δij ) ,屬第二階矩;「電八極矩」屬第三階矩;依此類推,電2l 極矩屬第l 階矩。「磁偶極矩」的定義則為 m ≡ ½ Σ q r ×v,與角動量有一定的關係,屬第一級矩;「磁四極矩」要複雜得多,屬第二級矩;依此類推…。
  統計學裡借用了這一套作法,定義任一個分布的各階矩。有個「唯一定理」說:如果知道所有各階的矩,就能推知整個分布。

如果某个系统具有一个随时间变化的能量-动量张量分布,则该系统将会发射引力波。线性近似下辐射场的计算结果是:
-dE/dt=[G/(45c^5)]{[(d^3)Q(kl)]/dt^3}{[(d^3)Q(kl)]/dt^3}
Q(kl)为系统的四极矩张量。
比较典型的是围绕公共质心作圆轨道运动的双星系统,辐射功率近似为:
-dE/dt=[32G/(5c^5)](r^4)(ω^6)[m1m2/(m1+m2)]^2
={32G^4/[5(c^5)(r^5)]}(m1+m2)(m1m2)^2
由于该引力系统因辐射而损失能量,两星之间的距离将渐渐减小,相互环绕运动渐渐加速,引力波辐射也越来越强;最终两星碰撞到一起,碰撞时发出引力辐射的最后一爆,有可能达到系统静止质量的1%,将辐射一个较大的脉冲。
双星碰撞后一般并合成一个较大的中子星或黑洞,当它的位形稳定下来后,也许会发出更多的引力辐射。
物体因辐射引力波而最终全部转化为能量的情形是非常特殊的,一般而言无法全部转化,最多能转化其中的一小部分。
根据目前的计算,即使在物质坠入黑洞的过程中,也只有不到1%的质量转化成引力辐射。
进一步的了解,可以参考相关书刊,如《引力与时空》等。

解释一下:dE是能量微分,dt是时间微分,-dE/dt是能量随时间减小的变化率,G是牛顿引力常数,c是光速;Q(kl)为系统的四极矩张量,共有4*4=16个分量,可以写成矩阵的形式,k和l代表Q的时空分量下标,可以取x,y,z,t,比如分量Q(xx),Q(xy)等。{[(d^3)Q(kl)]/dt^3}是对系统的四极矩张量取关于时间的三阶导数。r是两星的距离,ω是两星环绕运动的圆频率。还有什么疑问可以给我发消息。

http://w3.math.sinica.edu.tw/math_media/d202/20201.pdf

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