密近双星是什么？在观测上有什么特征？它能解释什么现象？由物理学院主办的夏季学期“天体物理前沿讲座”中,国家天文台的张孝斌副研究员为同学们做了题为“密近双星新视点”报告”。
张老师从双星的性质和分类出发，逐步引出了密近双星的概念。双星就是两颗相互绕转的被彼此的引力束缚在一起的恒星。从观测的角度来看，可以分为视双星、分光双星和食双星三种。由两颗恒星的引力势位形和恒星的大小之间的关系，可以分为分离双星、半相接双星和密近双星三种，其中密近双星最容易发生质量交流，在观测上具有一些不同于其他双星的性质，因此在恒星结构和演化的研究中具有重要作用。观测上，曾经有一些奇特的现象为人们所不理解，如Algol悖论,现在已经被确认为快速的密近双星质量交流所导致的两颗恒星的质量和年龄关系倒转;蓝离散星,也已有各种不同的解释方法，其中密近双星相互作用是最有可能的原因之一。
张老师还为我们介绍了密近双星的一些独特的现象，如质量交流导致密近双星的两颗子星与经典恒星质量光度关系之间发生偏离。这是由于质量转移的过程太快，恒星的内部结构来不及调整到和现有质量相平衡的状态。这些现象同样有可能对星系性质的研究产生影响。
讲座结束之后，同学们踊跃发言提问，针对报告中有疑问的地方与张老师进行了进一步的探讨，还有同学对于报告中提及的目前尚未解决的问题，提出了自己的方案建议。张孝斌老师的此次报告内容丰富，深入浅出，同学们从中得到了许多收获。
众所周知太阳是离地球最近的恒星，也是宇宙中对人类最重要的天体。万物生长靠太阳，太阳给地球以光明和温暖，也带来了日夜和季节的轮回，左右着地球冷暖的变化，为地球生命提供了各种形式的能源。而太阳的绝大多数物质是高温等离子体，太阳的物态、运动和演变都与磁场密切相关。太阳黑子、耀斑、日珥等活动现象，更是直接与磁场有关。因此，太阳磁场的观测和研究具有重要意义。由物理学院主办的夏期学期“天体物理前沿系列讲座”第二讲由国家天文台的首席研究员张军老师作有关“太阳磁场的观测研究”的报告。
张老师首先介绍了磁场分类，按大小可分：小尺度磁场、活动区磁场和大尺度磁场。按照层次分类，有：光球磁场、色球磁场和日冕磁场。目前磁场的产生机制，有满足太阳周行为的发电机和解释小尺度磁场演化的局地发电机两种。接下来，他介绍了他所在研究团组的部分研究成果。结合丰富的观测资料，张老师一一介绍了冕洞和宁静区磁场特征、活动磁场特征、CME(日冕物质抛射)源区的活动区磁场的起源。他指出磁通量的消失、新磁通量的出现以及磁通量系统与异号螺旋通量的交互作用和重接可能与CME源区活动磁场的起源相关。最后张老师介绍了太阳发电机的概念和基本假设，并展示了国外对太阳活动磁场的一些高分辨率观测。
太阳磁场的研究现在已经取得很大进展，但仍存在许多尚未解决的难题，需要更多有识之士投入到这项研究中来。而此次张老师的报告,引起了在座的同学们的极大兴趣和热情。
张军，国家天文台研究员，博士生导师，于1998年云南天文台天体物理博士毕业，主要从事太阳小尺度磁场和日冕物质抛射研究。分别于2001年6月至2002年5月和2003年9月至2004年6月，以客座研究员的身份访问德国马普太阳系研究所。2005年9月至12月访问美国大熊湖天文台。曾参加（将主持）科技部973的子课题研究，主持国家基金委面上项目两项(2006.1-2009.12)。现在是国家天文台首席研究员。多年来从事太阳磁场活动的分析研究，对太阳光球磁场的观测和研究处于国际上较为领先的地位。发表论文50多篇，研究工作被国际核心刊物独立引用120多次。获得1999年度国家天文观测中心十大科技进展；2000年度王宽诚奖励基金、‘纪念成中杰’奖和中国科学院十佳优秀博士后。2002年获得北京市科学技术一等奖（汪景琇，张军，史忠先）。日冕物质抛射领域的研究成果被评为2004年度国家天文台十大科技进展。
6月18日下午，中国科学院力学研究所白以龙院士为夏季学期物理学院学生作了题为“跨尺度力学”报告，此报告是力学进展系列讲座之一。跨尺度力学是，白先生定义的一个新的力学分支，它是力学研究中出现的新的物理问题，用传统力学无法解决。
白先生首先先提出了“为什么要发展跨尺度力学”的问题，原因之一是：在理想连续介质力学里，只有物体尺度；之二是重力和粘性破坏了几何相似，从而导致新“涌现的尺度”；之三是处理有内在结构的介质，它们具有内禀的特征尺度。所以为了处理新“涌现的尺度”和内禀的特征尺度，就需要发展跨尺度力学。对于宏观对象特征的尺度，可以用场方程；对于原子的内禀时间和空间尺度，可以用牛顿方程。但对于新“涌现的尺度”和物质的内禀特征尺度效应，尚没有解决办法，所以跨尺度力学是一个全新的力学分支，有待解决。
随后，白先生举了四个案例，通过案例阐述了跨尺度力学具体所涉及的物理问题的类型和范围。分别是：1、在宏观层次上，由于多个不同的物理机制所控制的多时空尺度问题。例如，非晶剪切带：非晶金属没有晶格(10-1nm)，也没有微组织结构(μm)，为什么会出现10nm 量级特征宽度尺度——剪切位错，并影响宏观性能？本问题中所含的三种时间尺度及对应的空间尺度各差三个量级，这是用传统力学无法解决的。2、由宏观和细观上不同物理机制控制的多时空尺度藕合。例如应力波引起的层裂，它既不符合能量准则，也不符合冲量准则，这也是用传统力学无法理解的。3、涉及分子间相互作用的跨尺度问题。例如针尖和表面。看似是一个简单问题，但当针尖将碰还没碰到液体表面的一瞬间，这里面涉及了范德华力、表面张力和重力三者的藕合，而三者的特征尺度分别是nm, μm和mm。4、涉及原子间相互作用的内禀空间和时间尺度的跨尺度计算。
这些跨尺度力学问题所包含的时空尺度都有较大的几个量级的差别，用传统力学方法都不能解决，白先生又给出了三个可能的解决途径：范式一，非平衡统计力学，即将微观结构演化动力学方程与宏观量的变化联系起来；范式二，跨尺度耦合方程组，利用连续方程和本构方程，如果再加上微观的方程，就可以形成封闭方程组；范式三，基于底层的跨尺度算法，即对每个原子或分子建立牛顿方程，然后用统计热力学和时空扩展得到结果。三个范式都有可能，但一切都还是未知数，这也就是我们要面对的挑战。
通过白先生的讲解，白先生对问题透彻地分析、系统的归纳总结等，令我们 大有收获。主要有：1、力学是发展了几百年的一门学科了，原以为基础的问题大都予以解决。但今天听了白先生的讲座才知道连续介质力学和微观结构演化间缺失了一个环节——跨尺度力学。增长了知识。2、针对白先生提出的三个可能范式，我们认为范式一和范式二都需要数学的进一步发展予以支持，否则只能解决个别能把方程解耦或简化的问题。范式三的方法是最基础的，但其计算量极其庞大，也许计算机的飞速发展可以将其实现。或者反过来，利用跨尺度力学的解决方法——将大量的微观演化转化为宏观变化，从而推动计算机速度的新革命——大量近似计算趋向于某一结果。
