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贝塞尔函数在引力波物理前沿研究中的应用

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  • 1. 中山大学物理与天文学院;2. 天琴引力物理研究中心;3. 国家航天局引力波研究中心;
    4. 天琴前沿科学中心;5. 天琴计划教育部重点实验室,广东 珠海519000
苏俊全(2002—),男,广东广州人,中山大学物理与天文学院2021级本科生.
黄发朋,E-mail: huangfp8@mail.sysu.edu.cn

收稿日期: 2024-05-24

  修回日期: 2024-09-27

  网络出版日期: 2025-04-29

Application of Bessel function in the frontier study of gravitational wave

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  • 1. School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University, Zhuhai, Guangdong 519082, China; 
    2. TianQin Research Center for Gravitaional Physics, Sun Yat-sen University, Zhuhai, Guangdong 519082, China

Received date: 2024-05-24

  Revised date: 2024-09-27

  Online published: 2025-04-29

摘要

作为数学物理方法课程的核心内容之一,贝塞尔函数在引力波物理前沿研究中有着广泛的应用. 这里以宇宙弦的引力波辐射功率的计算为例,详细讨论贝塞尔函数的重要性. 同时,简要介绍贝塞尔函数在双星引力波辐射高阶模式和相变引力波中的应用. 该题目可以作为融合本科核心课程教学与本科生科研的教学(教学研一体化)改革实例.

本文引用格式

苏俊全, 薛筱璐, 黄发朋 . 贝塞尔函数在引力波物理前沿研究中的应用[J]. 大学物理, 2025 , 44(2) : 88 . DOI: 10.16854/j.cnki.1000-0712.240253

Abstract

This paper introduces the extensive application of Bessel functions, a core topic in mathematical physics courses, at the forefront of research in gravitational wave physics. We focus on the significance of Bessel functions through a detailed discussion using the example of gravitational wave radiation from cosmic strings.  Additionally, we briefly outline their application in higher-order mode gravitational wave radiation from binary systems and gravitational waves from phase transitions. This study can serve as an example of educational reform integrating undergraduate core curriculum teaching with undergraduate research.


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