2025年10月17日下午16时,哈萨克斯坦国立阿尔法拉比大学物理与技术系博士后研究员图尔森别克·叶尔纳扎罗夫(Tursynbek Yernazarov)博士受邀到访新疆大学物理科学与技术学院,并在博达校区物理楼A414开展题为“The effects of nonlinear vacuum electrodynamics and general relativity for the passage of the front of electromagnetic waves through the magnetic field of the magnetar”的学术报告。此次活动由物理科学与技术学院主办,院党委副书记、院长吕国梁主持,参与人员有北京师范大学马永革教授、新疆大学刘荷蕾教授以及天体物理课题组全体学生。
图尔森别克·叶尔纳扎罗夫博士现任哈萨克斯坦国立阿尔法拉比大学物理与技术系博士后研究员,主持国家级项目"考虑暗物质影响的磁星光线偏折数值研究"。他的研究领域包括磁星、非线性真空电动力学以及广义相对论,已发表多篇学术论文,于2024年荣获哈萨克斯坦政府颁发的“青年科学家”奖。

报告中,叶尔纳扎罗夫博士首先引导听众聚焦于磁星等致密天体所具有的极端磁场环境。他指出,这类环境为探索真空非线性电动力学效应提供了天然的宇宙实验室,其中电磁波传播所表现出的非线性弯曲、偏振变化与时间延迟等现象,是揭示NLED物理机制的关键探针。尽管该领域的前期研究已通过解析方法与简化模型,对电磁波在磁星附近的偏转行为进行了初步分析,并与典型的史瓦西时空背景进行了对比,但在定量研究层面仍存在明显不足。特别是在如何精确数值求解有效测地线方程,并突破传统赤道平面假设的局限,以完整刻画NLED与引力场的耦合效应方面,仍有待深入探索。针对这一挑战,叶尔纳扎罗夫博士的研究引入了创新的数值模拟途径。他在波恩-因费尔德这类典型NLED理论框架下,成功实现了对三维空间中非赤道平面光迹的追踪模拟。该工作具有重要的意义,为利用新一代空间望远镜所获得的偏振、能流及偏转角等实测数据与高精度理论预言进行比对,搭建起关键性的数值桥梁。

听众们就数值方法的精度控制、Born-Infeld模型在极高能标下的适用性、以及如何将偏振观测融入现有模型等前沿问题,与叶尔纳扎罗夫博士展开了深入交流。关于Born-Infeld模型在极高能标下的适用性,这一理论问题引发了在场理论物理学家的浓厚兴趣。叶尔纳扎罗夫博士表示,Born-Infeld模型作为一个经典的非线性理论,在能量接近普朗克尺度时确实可能存在局限。他强调,本研究的工作重点在于提供一套在现有理论框架内、可被未来观测检验的清晰预言。一旦观测数据与B-I模型的预言出现系统性偏差,那将成为指向更深层物理(如量子引力效应)的强烈信号。

问答环节气氛热烈,与会师生就数值方法的收敛性、波恩-因费尔德模型的适用边界等前沿问题与报告人进行了深入探讨。

本次报告深刻揭示了非线性电动力学在极端环境下的丰富物理,为理解磁星等致密天体的观测现象提供了新的理论工具,极大地激发了与会师生对强场引力与电磁学交叉学科的研究热情。