流體(ti) 中的湍流是自然界中極為(wei) 普遍、迷人而又複雜的現象。雖然人們(men) 借助實驗和大規模的計算機模擬等最新技術手段對它開展了大量的研究，但至今還是沒有能完全理解它。而與(yu) 激光核聚變研究有關(guan) 的高溫高密等離子體(ti) 中的湍流則更為(wei) 複雜，一方麵其中引入了非線性的電磁力的作用，另一方麵這種湍流發生的時間和空間尺度更快、更小，後者對實驗診斷提出了更大的挑戰。

　　最近，中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）光物理實驗室強激光高能量密度物理組與(yu) 上海交通大學及其印度的合作者一起，針對相對論強激光與(yu) 固體(ti) 靶作用中的超強磁場以及湍流產(chan) 生開展了研究。實驗觀測到等離子體(ti) 內(nei) 部一定區域近百兆高斯的強磁場產(chan) 生，而且磁場的空間分布呈現湍流的特性。物理所丁文君、郝彪、王偉(wei) 民博士和上海交大盛政明教授對實驗結果開展了大規模的數值模擬和理論分析，有力支持了實驗觀測。

　　這項研究對認識和操控快點火激光核聚變中強流電子束的輸運具有重要意義(yi) ，也有助於(yu) 人們(men) 深化對高溫、致密天體(ti) 現象的認識。過去十多年，隨著實驗技術的發展，實驗室天體(ti) 物理逐漸發展起來，而強激光與(yu) 等離子體(ti) 相互作用是目前實驗室天體(ti) 物理研究的重要手段。

　　上述研究發表在《美國國家科學院院刊》[PNAS, vol. 109(21), 8011-8015]。印度有影響的報紙The Telegraph在其科學專(zhuan) 欄Knowhow中以Reach for the Stars為(wei) 題，專(zhuan) 門介紹了這項合作研究(鏈接)。

　　該工作得到了國家基金委、科技部和中國科學院的資助。


 

　　實驗和數值模擬觀察到的磁場時間演化過程 [(a)和(b)] 以及其空間分布[(c)-(e)]。 (a)為(wei) 實驗觀察到的磁場強度隨時間的演化曲線，(b)為(wei) 對應的粒子模擬結果。 (c) 為(wei) 粒子模擬得到的不同時刻下磁場空間分布圖，(d)和(e)為(wei) 實驗中在3.2皮秒時刻的磁場空間分布圖。來源物理研究所)