什么是 相对论激波

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/12 07:12:52

相对论激波是相对论性物质流高速运动比其周围的介质传播扰动信息的速度还要快时产生的一种特殊的波,靠近扰动的介质在扰动到来之前就不能及时作出反应或者“让路”。在激波中,介质的各种性质(密度、温度、压力、速度、马赫数)总是瞬时变化的。随着距离增加,激波逐渐从非线性波变为线性波,退化成通常的波。这是由于激波中的物质逐渐丧失能量所致。
当介质中的物体运动速度大于该介质中光速时(此时其速度仍小于真空中光速),折射就会产生可见的激波现象,即切伦科夫辐射。

在星体演化过程中,常观察到强烈爆炸事件的发生或其遗迹,超新星爆发即其一例。它们会产生天体物理中的相对论激波,比如相对论理想流体从中心点(球)或中心线(柱)处发生的爆炸波。激波向未受扰流体处传播,激波后方有一接触间断面,它是重子数及熵不同的两部份流体的界面。

激波属于紊流的一种传播形式。如同其他通常形式下的波动,激波也可以通过介质传输能量。在某些不存在物理介质的特殊情况下,激波可以通过场,如电磁场来传输能量。激波的主要特点表现为介质特性(如压力、温度、或速度)在激波前后发生了一个像正的阶梯函数般的突然变化。与此相应的负的阶跃则为膨胀波。
不像孤波(另一种形式的非线性波),激波随距离的增加耗散很快。而且,膨胀波总是伴随着激波,并最终与激波合并。这部分抵消了激波的影响。声爆,一种超音速飞机通过时产生的声学现象,即是由激波——膨胀波对的耗散和湮灭所产生的。