楼宇庆教授、史春晖在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society上发表文章

我系楼宇庆教授指导的博士生史春晖经过长期尝试探索，一年多前首次成功地构造了自引力作用下的球对称等温流体中多种类型的汇聚激波自相似动力学全局解，这对在更为接近实际的天体物理条件下研究理解（准）球状天体系统中各种可能的激波内爆过程（包括超新星爆发、伽马射线暴、致密天体及黑洞动力形成过程、分子星云中原恒星热核反应动力触发、行星动力形成过程等）具有广泛而重要的理论和应用意义。类似的动力学物理过程还可以包括紊乱磁场效应，从而涉及更为有趣的磁流体汇聚激波和各类致密天体（如白矮星、中子星、磁星、黑洞等）的强磁场起源，也可以进一步推广应用于诸多相对论天体物理问题。该成果近期以“Self-similar dynamic converging shocks–I. An isothermal gas sphere with self-gravity”为题发表在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society上（Lou & Shi, 2014，MNRAS，442, 741-752）。

此类球对称流体自相似动力学汇聚激波解的根本构建思路是从流体球对称自相似动力学外膨胀解出发，在一定范围内适时择点平滑过声速临界线（理想流体力学方程在该点性质奇异），恰当选择激波跳跃点并考虑流体激波条件中比熵合理的增加方向和强度，然后再度在一定范围内适时择点平滑过声速临界线，最后实施时间反演变换（即激波上游和下游直接对换）。这样就可以系统地构造出自引力作用下的流体汇聚激波全局解并充分地数值探索解存在的参数范围。

七十多年前，在完全不考虑引力的情况下，Karl Gottfried Guderley（1942）在常规多方流体中开创性地构造了具有轴对称性和球对称性的汇聚激波解，为流体力学和空气动力学开辟了一个重要研究领域，同样也成为当今氘氚惯性热核聚变实验的关键问题。事实上早在第二次世界大战期间，正是基于G. Guderley的著名汇聚激波解，由Walter Gerlach和Kurt Diebner领导的德国科学家就试图通过物理实验用高爆轰驱动汇聚激波在氘中诱发热核聚变反应。同样，奥地利科学家Ronald Richter也相继向德国和阿根廷政府提出了类似的实验建议。前苏联著名理论物理学家、1962物理诺贝尔奖获得者Lev Davidovich Landau和他的合作者K. Stanyukovich（1970）也曾深入独立地研究了流体汇聚激波解，通常将之称为第二类自相似问题的典型范例。近期发表的此项研究工作以实例证明同样可以用解析和半解析的方式构造天体物理（准）球状系统中自引力作用下等温流体中各种类型的汇聚激波自相似动力学球对称全局解。

论文发表链接：http://adsabs.harvard.edu/abs/2014MNRAS.442..741L