1995年29岁的佩雷尔曼在结束美国三年的学习前,掌握了里奇流;坚持到2002年,他的《里奇流作为梯度流》的论文已找出了哈密顿漏掉的一个重要细节:一个随流总是递增的量,给出了这个流的方向;佩雷尔曼将其与统计力学、热动力学规则下的数学作了类比,并将这个量称为“熵”。“佩雷尔曼熵”虽然排除了难住哈密顿的几种特定奇点,但仍然需要确定剩下的奇点中可能有问题的种类,且必须说明一次只会有一种情况,而不是多种无限的叠加累积。然后,对每一种奇点,还必须说明如何在它可能使里奇流破坏之前修剪和使其光滑。
人體的大多數能量以紅外線的形式散射掉了。一些材料對可見光是不透明的,但是對紅外線卻沒有任何遮蓋能力(注意照片中的垃圾袋),相反另一些材料對可見光是透明的,反而會對紅外線產生阻擋或反射(注意照片中人物的眼鏡)。
guangqiu
光球
photosphere
太阳大气最低的一层,即一般用白光所观测到的太阳表面(厚度仅500公里左右)我们接收到的太阳能量基本上是光球发出的。因此,太阳的光谱实际上就是光球的光谱。
物理状态 虽然整个说来光球是明亮的,但各部分亮度很不均匀在非扰光球中布满,估计总数达到400万颗。在光球的活动区,有太阳、,偶尔还有。它们的亮度、物理状态和结构都相差悬殊。平均的非扰光球上每平方厘米每秒发出的辐射流量为6.3×10尔格,由此可算出光球的为5,770K。这一辐射流量是各波段辐射强度(I)的总和。I随波长λ的分布见图1 [在地球轨道处的太阳能量及其穿透地球大气后的衰减]。由此图可以看出,外推到地球大气外的太阳光球辐射随波长的分布与温度为6,000K的黑体辐射相近。光球的温度随高度而不同,从内部向外,温度逐渐降低。在光球与交界处,温度降到最低值,只有4,000多度,但以后又逆升,在中竟高达一、二百万度。光球的物质密度约为10克/厘米,气体压力大致等于10达因/厘米。
[光球温度分布]
化学成分 通过太阳光谱线的证认,可以定性地知道太阳上有哪些化学元素,但还应定量地测出太阳上各种元素的含量定量研究的经典方法是法这条曲线表示某一元素的谱线的等值宽度W与产生该谱线起始跃迁能态的原子数n之间的关系。在已知生长曲线的情况下,只须由观测的求出W,便可得到n。由同一元素的若干条谱线求得一系列的n(i=1,2,3,……),就可得出该元素的原子总数。对一系列元素进行这样的工作,便可测定太阳的化学成分。还有一种新的方法是光谱综合法。它的主要内容是采用包括化学含量在内的一系列物理参数,计算一定波长范围内所有谱线的轮廓,并与观测进行对比,如果不尽符合,就调整化学含量或其他参数,直到比较符合为止。
表1 [太阳光球的化学成分]列出光球中各种元素的相对含量A的常用对数。表中没有列出氦的含量,因为光球光谱中没有氦线。但通过色球和日珥的光谱研究得出氦与氢的含量比为A(He):A(H)=6.3×10太阳大气各层由于经常处于运动状态,化学成分应当基本一致。因此,这个数字也可代表光球的氦含量。
结构模型 光球各处的温度、压力、密度等物理参数都不相等,因而呈现出一定的结构。因为实际情况十分复杂,我们只能在一系列简化假设下建立光球的结构模型。常用的假设是:①光球为平行平面层,即在同一水平层次,各种物理参数都有相同数值。换句话说,每个参数都只是高度的函数。②光球处于流体静力学平衡状态,即没有大规模的物质流动。③米粒组织、黑子、光斑等不均匀结构可以一概忽略不计。④存在,因此常用的物理定律(普朗克定律、玻耳兹曼分布、等)都可以应用。⑤不考虑磁场的影响。
经过长期的研究,天文工作者已建立了不少光球结构的模型。例如,表2[太阳光球的结构模型]就是其中的一种,它列出温度T、气体压力P、电子压力P、粒子数密度N电子数密度N、物质密度 等参数随连续光谱在5000埃处光学深度和几何深度的分布。
临边昏暗 如不考虑活动区和米粒组织,容易看出光球上各部分的亮度是不同的:日面中心区最亮,愈靠边缘愈暗。这种现象称为。通过对临边昏暗现象的观测,可以推导出光球的温度分布。对日面上某一点(它的法线与观测者视线方向的夹角为)来说,出射辐射的强度由辐射转移方程的形式解给出(见),即:[96-01]。 (1)假定S随深度的分布由下式给出:
S=a+bt, (2)将式(2)代入式(1),容易求得:
I(,0)=a+bcos 。 (3)由一定频率 (或相应的波长λ)处的临边昏暗观测定出系数a和b,并把它们代入式(2),便得到源函数随深度的分布。进一步说,源函数主要是温度的函数。例如在局部热动平衡的假设条件下,源函数为普朗克函数,即:
[96-02], (4)式中h为普朗克常数,k为玻耳兹曼常数。把(2)、(4)两式合并起来,便可求得温度随深度的分布。
连
光球
photosphere
太阳大气最低的一层,即一般用白光所观测到的太阳表面(厚度仅500公里左右)我们接收到的太阳能量基本上是光球发出的。因此,太阳的光谱实际上就是光球的光谱。
物理状态 虽然整个说来光球是明亮的,但各部分亮度很不均匀在非扰光球中布满,估计总数达到400万颗。在光球的活动区,有太阳、,偶尔还有。它们的亮度、物理状态和结构都相差悬殊。平均的非扰光球上每平方厘米每秒发出的辐射流量为6.3×10尔格,由此可算出光球的为5,770K。这一辐射流量是各波段辐射强度(I)的总和。I随波长λ的分布见图1 [在地球轨道处的太阳能量及其穿透地球大气后的衰减]。由此图可以看出,外推到地球大气外的太阳光球辐射随波长的分布与温度为6,000K的黑体辐射相近。光球的温度随高度而不同,从内部向外,温度逐渐降低。在光球与交界处,温度降到最低值,只有4,000多度,但以后又逆升,在中竟高达一、二百万度。光球的物质密度约为10克/厘米,气体压力大致等于10达因/厘米。
[光球温度分布]
化学成分 通过太阳光谱线的证认,可以定性地知道太阳上有哪些化学元素,但还应定量地测出太阳上各种元素的含量定量研究的经典方法是法这条曲线表示某一元素的谱线的等值宽度W与产生该谱线起始跃迁能态的原子数n之间的关系。在已知生长曲线的情况下,只须由观测的求出W,便可得到n。由同一元素的若干条谱线求得一系列的n(i=1,2,3,……),就可得出该元素的原子总数。对一系列元素进行这样的工作,便可测定太阳的化学成分。还有一种新的方法是光谱综合法。它的主要内容是采用包括化学含量在内的一系列物理参数,计算一定波长范围内所有谱线的轮廓,并与观测进行对比,如果不尽符合,就调整化学含量或其他参数,直到比较符合为止。
表1 [太阳光球的化学成分]列出光球中各种元素的相对含量A的常用对数。表中没有列出氦的含量,因为光球光谱中没有氦线。但通过色球和日珥的光谱研究得出氦与氢的含量比为A(He):A(H)=6.3×10太阳大气各层由于经常处于运动状态,化学成分应当基本一致。因此,这个数字也可代表光球的氦含量。
结构模型 光球各处的温度、压力、密度等物理参数都不相等,因而呈现出一定的结构。因为实际情况十分复杂,我们只能在一系列简化假设下建立光球的结构模型。常用的假设是:①光球为平行平面层,即在同一水平层次,各种物理参数都有相同数值。换句话说,每个参数都只是高度的函数。②光球处于流体静力学平衡状态,即没有大规模的物质流动。③米粒组织、黑子、光斑等不均匀结构可以一概忽略不计。④存在,因此常用的物理定律(普朗克定律、玻耳兹曼分布、等)都可以应用。⑤不考虑磁场的影响。
经过长期的研究,天文工作者已建立了不少光球结构的模型。例如,表2[太阳光球的结构模型]就是其中的一种,它列出温度T、气体压力P、电子压力P、粒子数密度N电子数密度N、物质密度 等参数随连续光谱在5000埃处光学深度和几何深度的分布。
临边昏暗 如不考虑活动区和米粒组织,容易看出光球上各部分的亮度是不同的:日面中心区最亮,愈靠边缘愈暗。这种现象称为。通过对临边昏暗现象的观测,可以推导出光球的温度分布。对日面上某一点(它的法线与观测者视线方向的夹角为)来说,出射辐射的强度由辐射转移方程的形式解给出(见),即:[96-01]。 (1)假定S随深度的分布由下式给出:
S=a+bt, (2)将式(2)代入式(1),容易求得:
I(,0)=a+bcos 。 (3)由一定频率 (或相应的波长λ)处的临边昏暗观测定出系数a和b,并把它们代入式(2),便得到源函数随深度的分布。进一步说,源函数主要是温度的函数。例如在局部热动平衡的假设条件下,源函数为普朗克函数,即:
[96-02], (4)式中h为普朗克常数,k为玻耳兹曼常数。把(2)、(4)两式合并起来,便可求得温度随深度的分布。
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