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科研
我通过研究宇宙与天体中的物理现象,探索自然界的基本规律。我的兴趣既包括现有理论框架内的物理过程,也包括超出现有理论的新物理。全部论文 →
研究兴趣
基础物理的天体物理实验室
天体能为基础物理研究提供怎样的实验室?我关注引力、粒子相互作用和辐射在致密天体及其周围环境中的作用,以及它们如何影响观测结果。我的研究涉及中子星的冷却与瞬变现象、磁白矮星、引力透镜和黑洞附近的暗物质结构。我希望理解这些现象背后的物理机制,并借助天文观测检验基础物理理论。
代表性工作
- 利用磁白矮星开展时域轴子搜寻 — 通过恒星亮度的变化寻找轴子的信号。
- 利用亚稳态中子星的瞬变事件率探测重暗物质 — 探索中子星瞬变事件的发生率如何揭示重暗物质的性质。
暗物质理论与唯象学
暗物质如何产生和演化?它如何与普通物质相互作用,又如何受到引力的影响?我尤其关注轴子、暗光子等标量场和矢量场,研究暗物质的产生机制、波动性质,以及它与中微子和引力的耦合。我希望从这些理论研究中提炼出可通过宇宙学、天文观测或实验室实验检验的预言。
代表性工作
- 利用中微子振荡实验检验中微子质量的暗物质起源 — 检验暗物质与中微子质量之间可能存在的联系。
- 利用平坦轴子势产生暗光子暗物质 — 提出一种自洽的机制,解释超轻暗光子暗物质如何产生。
宇宙学中的非线性动力学
非线性动力学令人着迷。它处在可预测性与不可预测性的边界上,展现出丰富的物理现象,也为发展物理和数学方法提供了独特的研究场景。我研究相互作用的场如何形成局域结构,这些结构如何演化和衰变,以及引力如何影响它们的稳定性。具体课题包括标量与矢量孤子、振荡子、有效场论,以及矢量场相互作用的理论自洽性。我也关注预加热、参数共振和宇宙结构形成等相关问题,结合解析方法与数值计算理解其中的动力学过程。
代表性工作
- 标量与矢量暗物质孤子的统一描述 — 建立局域暗物质场构型的统一描述。
- 振荡子的经典衰变率 — 研究局域非线性场构型如何释放能量并逐渐衰变。
科研软件
我将研究中开发的软件工具公开,供其他研究者使用:
- DMSolitonFinder — 用于计算暗物质孤子解的 Mathematica 软件包。
- AxionDarkPhotonSimulator — 用于模拟膨胀宇宙中轴子–暗光子动力学的 Python 软件包。
- UnitConversion — 用于单位换算的 Mathematica 软件包,支持自定义自然单位制。
科研笔记
整理研究与计算中常用的工具和方法: