仿真引力系统的非线性光学实验进展

doi:10.3969/j.issn.1000-8349.2024.01.03

YNAO OpenIR > 南方基地

	仿真引力系统的非线性光学实验进展
其他题名	Developments of Nonlinear Optical Experiments Emulating Gravitational Systems in Astronomy
	崔峻烽1,2 ; 孟润宇1,2 ; 董小波1,2 ; 张晓世 3,4; 李睿晅 2,4; 白金明1,2
发表期刊	天文学进展/Progress in Astronomy
	2024-03
卷号	42 期号:01 页码:40-57
DOI	10.3969/j.issn.1000-8349.2024.01.03
分类号	O411.3
产权排序	第1完成单位
收录类别	核心 ; CSCD
关键词	引力系统波动暗物质类比引力实验仿真非线性光学非线性薛定谔方程
摘要	非线性薛定谔方程(nonlinear Schr?dinger equation, NLSE)是多类物理现象所遵守规律的共同数学形式。在光学系统中，NLSE可以描述激光脉冲在介质中传播的时空演化；在天文学中，可以描述引力透镜、波动暗物质纤维等天体和观测现象(所谓薛定谔―泊松方程系统, SPE)，甚至可以巧妙地用来类比强引力场现象(所谓爱因斯坦Klein-Gordon系统, EKG)。从仿真原理、光路设计、实验结果、天文诠释等方面，详细介绍了非线性光学仿真实验在天文学领域的应用和进展；并简要展望了未来开展非线性光学实验，仿真各种波动暗物质结构的演化之前景。
其他摘要	Nonlinear Schr¨odinger equation (NLSE) is the common mathematical formulation of the laws governing many kinds of physical phenomena. In Optics, NLSE describe the spatio-temporal evolution of laser pulses in media. In Astronomy, it describe important astronomical objects and observed phenomena such as gravitational lensing, wave dark matter structures and substructures (e. g. , cosmic filaments and haloes), etc. (the so-called Schr¨odinger-Poisson equation systems, SPE), and even can be used to describe by analog the phenomena of strong gravitational fields (the Einstein Klein-Gordon systems, EKG). In recent years nonlinear optics has been developing rapidly, and optical experiments become a powerful method to solve or emulate NLSE. This article reviews the applications and developments of the nonlinear optical experiments (the so-called “analogue gravity” experiments) for astronomical objects and phenomena: not only for several important observational SPE subjects such as gravitational redshift, tidal effects and (non-relativistic) rotating boson stars, but also for the hard-to-observe EKG phenomena such as black hole’s Hawking radiation and Penrose superradiance. The analog/correspondence principle, optical design, experimental results and their astrophysical interpretations are presented. Finally we briefiy outline the possibility of exploiting nonlinear optical experiments to emulate the dynamical evolution of various structures of wave dark matter.
资助项目	国家自然科学基金[12373013]
项目资助者	国家自然科学基金[12373013]
语种	中文
学科领域	天文学 ; 星系与宇宙学
ISSN	1000-8349
URL	查看原文
CSCD记录号	CSCD:7685870
引用统计
文献类型	期刊论文
版本	出版稿
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/27043
专题	南方基地
作者单位	1.中国科学院云南天文台; 2.中国科学院大学; 3.云南大学物理与天文学院; 4.中国科学院空天信息创新研究院
第一作者单位	中国科学院云南天文台
推荐引用方式 GB/T 7714	崔峻烽,孟润宇,董小波,等. 仿真引力系统的非线性光学实验进展[J]. 天文学进展/Progress in Astronomy,2024,42(01):40-57.
APA	崔峻烽,孟润宇,董小波,张晓世,李睿晅,&白金明.(2024).仿真引力系统的非线性光学实验进展.天文学进展/Progress in Astronomy,42(01),40-57.
MLA	崔峻烽,et al."仿真引力系统的非线性光学实验进展".天文学进展/Progress in Astronomy 42.01(2024):40-57.

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仿真引力系统的非线性光学实验进展_崔峻烽（1444KB）	期刊论文	出版稿	开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文