physics
01-07 00:00
本研究通过分析MESSENGER探测器观测的370个水星磁尾电流片事件，发现约80%事件呈现湍流特征，其功率谱在惯性区与动理学区之间存在谱断点。研究首次揭示晨昏不对称性：晨侧惯性区谱斜率较浅（约-1），动理学区斜率较陡，表明该区域湍流发展更充分且磁重联活动更频繁。横向磁场分量分析显示能量在离子尺度注入，颠覆了经典惯性区湍流理论，证实水星独特等离子体环境从根本上重塑了磁尾能量传输机制。
行星磁层磁尾湍流功率谱分析磁重联等离子体物理晨昏不对称
physics
01-07 00:00
本研究通过引用分析揭示了本福德定律（即大数据的首位数字常服从对数分布）命名背后的引用偏见。尽管该现象由新康伯（1881）和本福德（1938）先后独立发现，但后者获得了不成比例的引用。研究发现，雷米（1976）对该定律的正式命名“本福德定律”对新康伯论文的后续引用产生了显著的负面影响。此外，领域内高影响力论文的引用习惯（无论是有意忽视还是出于无知）是导致新康伯贡献被低估的关键原因。
本福德定律引用分析科学计量学首位数字定律学术偏见
physics
01-07 00:00
本研究针对发展中国家建筑业普遍存在的项目延期、成本超支和监管低效等系统性问题，构建了一个结合系统动力学（SD）与遗传算法（GA）的混合建模框架，并以苏丹为案例进行校准与模拟。模型整合了劳动力、材料供应、融资和政策延迟等关键变量。通过对四种政策情景的模拟分析发现，监管流程改革和劳动力培训是提升项目绩效最有效的杠杆：简化监管程序可使项目延期减少高达32%，而人力资本投资在10年模拟期内将成本超支降低了28%。相比之下，仅关注材料或资金投入的方案收效有限。敏感性分析进一步表明，系统对宏观经济稳定性和公共投资流高度敏感。该研究为政策制定者在不确定性下优化基础设施交付提供了有价值的决策支持工具。
系统动力学建筑业政策发展中国家遗传算法基础设施规划模拟分析
physics
01-07 00:00
本研究提出并实现了一个用于模拟燃烧等离子体开环线性法拉第型连续电极通道磁流体动力学（MHD）发电机的计算流体动力学（CFD）模型。该模型扩展了Favre平均Navier-Stokes方程，以考虑流动等离子体的电学特性及其对外加磁场的响应，并计入了洛伦兹力、湍流、可压缩性及等离子体能量提取等多种效应。模型采用电势技术和低磁雷诺数（$Re_m$）近似，并利用开源多物理场编程环境OpenFOAM（结合有限体积法和面向对象编程）进行数值实现。研究通过模拟世界上最大的脉冲MHD发电机“萨哈林”（峰值电功率510 MW）的超音速通道，验证了模型的有效性，并提供了通道的标量特性、沿纵向中心线的一维剖面以及整个通道的三维分布结果。
计算流体动力学磁流体动力学openfoam等离子体脉冲发电机数值模拟
physics
01-07 00:00
本研究针对医学乳腺图像标注耗时的问题，提出了一种基于深度主动学习的乳腺区域分割方法，旨在降低训练计算成本并有效利用资源。研究采用FCN-ResNet50模型，并引入基于乳腺解剖几何分析的新型样本选择策略，将具有相似信息特征的数据分组。通过评估随机选择、最近点、乳腺大小及混合策略，发现将最近点策略与30%的训练数据结合，能在分割性能、效率和环境可持续性之间取得最佳平衡，同时显著降低碳足迹。
深度主动学习乳腺分割医学影像样本选择可持续ai几何分析
physics
01-07 00:00
本研究展示了一种工作在40kHz重复频率下的90keV直流-射频电子源，解决了超快电子衍射中短脉冲与高通量难以兼顾的难题。通过太赫兹条纹测量，在370aC电荷下获得97±3fs的压缩脉冲宽度，长期定时漂移低至65-95fs。在低电荷（17aC）下，本征脉冲宽度可达56fs。结合40kHz高重复频率与直接电子探测技术，其可探测归一化通量比现有keV源高一个数量级，比MeV源高三至四个数量级，为弱散射样品研究提供了实用化工具。
超快电子衍射高重复频率太赫兹条纹电子脉冲压缩弱散射样品
physics
01-07 00:00
本文提出了一种信息论框架，用于评估和简化复杂系统的高阶网络（超图）表示。该框架旨在量化超图的结构冗余度，并识别出最关键的高阶相互作用（如三元或更高阶的交互）。通过移除冗余的高阶结构，可以在保留系统核心高阶特征的同时，显著降低模型的解释复杂性和计算负担，为分析具有复杂交互模式的系统（如社会、生物网络）提供了更高效的工具。
高阶网络超图简化信息论结构冗余复杂系统
physics
01-07 00:00
本研究将量子场论中的巴尔丁求和规则引入声学领域，推导出一个支配因果散射的普适性求和规则。该规则表明，散射体的消光截面积分被其静态有效质量与刚度所锁定，超越了仅适用于反射吸收体的传统因果理论（如Rozanov极限）。研究通过水下超材料验证了该规则，并预测了利用声学法诺谐振器的光谱整形效应可实现异常拓宽的传输损耗带宽，为增强被动超材料的散射带宽开辟了新途径。
声学散射因果性求和规则超材料巴尔丁规则带宽优化
physics
01-07 00:00
本研究提出了一种统一的暗能量模型（BH–QCDGDE），将Barrow熵修正与量子色动力学（QCD）幽灵机制相结合。该模型在平坦的FLRW宇宙背景下，构建了一个广义的全息暗能量密度形式。分析表明，宇宙能够平滑地从物质主导的减速膨胀阶段过渡到晚期加速膨胀阶段，且不穿越“幽灵场”分界线。研究还重构了等效的标量场描述，并证实其行为类似于精质场。模型在视界处满足广义热力学第二定律，且通过声速平方分析展现了良好的经典稳定性。
暗能量宇宙学barrow熵qcd幽灵全息原理热力学
physics
01-07 00:00
本研究深入分析了一维Hou-Luo（HL）模型在复时间域中的奇点结构。该模型是三维轴对称欧拉方程的壁面近似。通过引入新颖的拉格朗日坐标表述，并符号计算高阶时间泰勒系数，研究取得了三项关键成果：首先，证明了涡量场的拉格朗日级数在复时间圆盘$|t|<t_\star$内收敛，且避免了欧拉表述中的早期共振问题；其次，通过级数渐近分析，高精度地恢复了爆破时间$t_\star$和奇点指数；最后，发展了一套拉格朗日奇点理论，成功预测了欧拉坐标中观察到的“眼形”奇点轮廓，其驱动机制源于多个流体粒子在相同欧拉位置处的累积。所采用的技术扩展了无粘性Burgers方程的研究方法，可进一步应用于更高空间维度或其他流体动力学方程。
流体奇点拉格朗日方法复时间分析hou-luo模型泰勒级数爆破机制
physics
01-07 00:00
尽管大量研究表明主动学习比传统讲授更有效，但高校物理与天文学教师仍普遍采用以教师为中心的讲授式教学。本研究通过对8名教师的问卷和5名自认“主要使用讲授法”的教师访谈发现，一个未被充分讨论的关键因素浮现：许多教师感到教学法的选择“不在自己掌控之中”。他们常因学校基于财务需求的管理决策而被迫采用讲授法。研究提出，单纯提供主动教学法的专业培训可能不足，还需帮助教师认识到自身有能力在现有约束下实施以学生为中心的主动学习。
物理教育教学方法主动学习教师发展高等教育教学改革
physics
01-07 00:00
本研究通过飞秒时间分辨强场电离技术，结合质谱、碎片关联分析与从头算分子动力学模拟，揭示了氨硼烷（BH3NH3）在单电离与双电离后的超快碎裂动力学与氢释放过程。研究发现，单电离主要产生中性H和H2，而双电离则在1皮秒内额外产生H+、H2+和H3+。电子结构计算表明，这些产物主要源自硼原子上的氢原子，其形成涉及氢迁移及中性H2的“漫游”机制。尽管双离子态满足释放中性H2并形成天体化学相关H3+的结构与能量条件，但大的绝热弛豫能量导致大部分漫游H2在质子夺取前解离，从而抑制了H3+的生成。
超快动力学强场电离氢迁移分子动力学模拟氨硼烷质谱分析
physics
01-07 00:00
本研究提出了一种利用碱金属原子量子特性进行电子束全光学探测的新方法。通过在铷原子蒸气中，利用交叉激光束实现双光子阶梯跃迁将原子激发至高里德堡态，并通过监测电磁诱导透明（EIT）透射峰的频率偏移来测量电子束产生的电场斯塔克位移。该方法结合了电子束脉冲调制与相敏光学探测，有效分离了光电子电荷产生的寄生电场，并利用主成分分析提升了信号质量。实验成功重建了20 keV、25-100 μA电子束的二维空间分布，为加速器设施中带电粒子束的实时、非侵入式诊断提供了新工具。
里德堡原子电磁诱导透明电子束诊断量子传感加速器物理光学探测
physics
01-07 00:00
本研究提出HSURE-CFPP方法，通过异方差快照集成网络预测包裹相位计算所需的分子-分母比值，实现了仅需单次复合条纹即可完成超高速三维成像。该方法创新性地联合估计像素级噪声方差以捕捉数据不确定性，同时利用快照集成量化模型不确定性，最终生成像素级不确定性图谱，为重建结果提供可解释的可靠性评估。实验表明，该方法在静态和动态场景下均能实现高精度重建，且预测的不确定性与重建误差高度相关。
光学三维测量条纹投影深度学习不确定性量化单次成像相位恢复
physics
01-07 00:00
本研究针对加利福尼亚州圣费尔南多谷复杂沉积盆地结构探测的难题，提出了一种全新的概率性图正则化贝叶斯推断模型。该方法创新性地将密集台阵的接收函数（RF）数据与重力观测数据相结合，解决了单一接收函数数据因散射和噪声导致的解释非唯一性问题。模型通过图拉普拉斯算子引入空间平滑约束，在允许密度横向变化的同时，有效整合邻域台站的拾取结果与密度信息，从而更精确地刻画沉积层-基底界面。该方法应用于2023年秋季部署的140个节点数据，成功揭示了Sylmar和San Fernando两个深部次盆地以及Leadwell高地，其结果与工业地震反射剖面高度吻合。
地球物理反演贝叶斯推断接收函数重力数据融合沉积盆地结构图正则化
physics
01-07 00:00
本研究利用二维辐射磁流体动力学代码Lasnex，模拟了高达100 T的轴向磁场对NIF高性能惯性约束聚变实验（如BigFoot N180128及实现点火的N210808、N221204）的影响。核心发现是磁场绝缘效应能约束电子热流并改变α粒子轨迹，从而将热点温度提升50%，中子产额提高2至12倍。例如，仅对N221204施加5-10 T磁场即可使产额提升至少50%。研究还探讨了磁场在未来3 MJ激光能量设计及“推压单壳层”设计中的应用潜力，表明专门针对磁场优化的设计有望获得更大增益。
惯性约束聚变磁流体模拟磁场绝缘聚变产额nif实验激光聚变
physics
01-07 00:00
到2025年，全息断层扫描（HT）已从一种小众光学技术发展成为一个用于生物医学定量、免标记成像的通用平台。它通过重建细胞和组织的三维折射率（RI）分布，实现了高分辨率、低光毒性和最小样本扰动的体积成像。本文重点介绍了该领域的三个新兴方向：深度学习用于虚拟染色和表型分类、扩展到类器官等复杂生物系统，以及与拉曼光谱等互补模态的集成，以增强分子和生物物理特异性。
全息断层扫描生物医学成像人工智能多模态成像定量分析免标记成像
physics
01-07 00:00
本研究提出了GKFieldFlow，一种用于非线性回旋动理学湍流的新型三维自回归深度学习代理模型。该模型基于FieldFlow-Net架构，结合了多分辨率3D U-Net编码器-解码器来处理演化的等离子体势场，并通过扩张时间卷积网络（TCN）学习潜在湍流特征的非线性时间演化。GKFieldFlow能够直接从CGYRO湍流中预测离子和电子能量通量及粒子通量，同时以所需空间分辨率自回归地预测未来的势场，从而复现瞬时输运及其背后的时空动力学。模型设计具有物理信息性：3D卷积保留了回旋动理学涨落的各向异性几何结构和相位结构，而扩张时间卷积则捕捉了多尺度动力学耦合。该模型在所有三个输运通道上均实现了高精度，自回归场推演也以高保真度保留了CGYRO非线性状态的光谱内容、相位相干性和能量分布。
等离子体湍流深度学习代理模型回旋动理学时空预测物理信息神经网络能量通量预测
physics
01-07 00:00
本研究实验演示了一种基于两个电容耦合微机电鼓形谐振器的物理储层计算平台。该平台工作于MHz频段，利用声子腔电机械学概念，通过侧带泵浦在谐振器间产生非线性能量转移动力学。研究通过泵浦幅度调制结合时延反馈回路实现储层计算，并利用奇偶校验和归一化自回归移动平均基准评估性能。该工作展示了一种集传感与计算于一体的紧凑型微机电平台，其侧带泵浦方案可将传统单谐振器储层计算扩展至多模架构。
储层计算微机电系统谐振器耦合非线性动力学声子腔侧带泵浦
physics
01-07 00:00
本研究利用独立式聚合物超表面支持的一阶准连续域束缚态，实现了对单层二硫化钨的强光场增强。通过氮化硅薄膜上的三角形晶格结构激发高阶模式，模拟显示一阶模式在表面产生的场增强远强于零阶模式。实验测得光致发光增强因子高达127，是零阶模式的六倍以上，为二维半导体光-物质相互作用调控提供了新途径。
超表面连续域束缚态二维半导体光场增强光致发光纳米光子学
physics
01-07 00:00
本研究将HCl、H₂O、NH₃和丙酮的红外光谱通过简谐与非简谐振子模型映射至可听声域，揭示了系统性的音高降低、拍频现象及组合谱带的产生。通过构建丙酮分子内振动能量重分布的时变模型，模拟“拨动”单一振动模式后能量流动产生的动态声学纹理。结果表明，声学化的红外光谱为理解分子非简谐性、模式耦合及能量转移提供了直观的教学窗口。
分子声学红外光谱振动能量重分布非简谐振子科学可视化计算化学
physics
01-07 00:00
本研究通过在Mg₂GeO₄中掺杂Ti⁴⁺和Ln³⁺（Ln = Tb, Eu），成功调控了长余辉材料的高温发光性能。其反常热猝灭行为源于Ti⁴⁺ₘg₂⁺作为远程电子陷阱（约20 Å），能稳定俘获非键电子，形成“电子卫星”稳定态。在光/热刺激下，释放的电子与空穴在Tb³⁺的不同能级复合，产生不同分支比的余辉发射。基于此，团队开发了集二维平面、陷阱深度、温度与时间于一体的五维光存储技术，并应用于高温航空航天发动机的加密程序。
长余辉材料反常热猝灭五维光存储电子陷阱锗酸盐磷光体高温应用
physics
01-07 00:00
本研究在光学中引入了“准对称群”的新概念，它源于镜面操作与光自旋轨道相互作用（SOI）的对易性。与自由空间光学中结构场对称性严格受限于光源对称性的“对称性继承”原理不同，研究表明，即使基础光源破坏了标称的旋转对称性，强SOI也能实现准对称性保护的麦子晶格形成。通过分析圆偏振基下电偶极辐射振幅的厄米性，研究推导出仅作用于C3偏振偶极发射器子集的有效镜面算子，从而形成一个与SOI对易的准对称群。该准对称性保证了精确的C3麦子结构，并产生了一个稳健的偏振区域，在此区域内连续变化的输入偏振能产生相同的拓扑纹理。这项工作将准对称性确立为光学物理的新基本原理，并为超越传统对称性约束设计光的拓扑结构开辟了道路。
光学准对称自旋轨道相互作用拓扑光子学麦子晶格偏振光学对称性破缺