刘辽教授的相对论研究生涯
中国数学两千年
到 了实际 的测量 中。 三 国时期 ,吴 国的数学 家赵 爽用
勾 股 圆 方 图 给 出 了勾 股 定 理 的 详 细 证
明。这一 图形后 来被加 以改进 ,用 作 了 2 2年北京 国际 数学 家大会 的会 00
徽 。 南 北朝 ・圆 周 率 早 在 三 国 时 期 , 魏 国 人 刘 徽 在 注
释 《 九章 算术 》时 ,就用割 圆术得 出 了圆周率的近似值 3 2 9 7/1 5 ,约 0 2 等于 3 1 1 。公 元 5世纪祖 冲之与祖 .4 6
日恒 父子 ,进一 步将 圆周率精 确到 了
小数点 后第六位 ,约在 3 1 9 6和 .41 2 5
31 1 9 7之 间。 直 到 1 0 、4 5 2 0 0年 后 ,欧
不 定 方程 的 求 解 阐 述 了 自己 的观 点 。 宋 至 元 朝 ・四 元 术
宋元两代 ,中国筹 算步 入了最后辉煌。贾 宪的增乘开方法 , 沈括的隙积术和会圆术 ,以及关于统筹 方法 的研究 ,秦九韶的高
次 方 程 求 解法 和 同 余 式 求 解 ,李洽 的 天 元术 专著 ,杨 辉 的 垛 积 求
色 定 理 或 寻 找 第 十 大 行 星 ,但 是 ,从传 至 欧洲 的一个八 卦仪 中得到启 发 ,提 出了二进 制 的运 算 法则。
西 汉 ・勾 股 定 理
在 汉 朝 人 假 托 为 周 朝 人 所 著 的
《周髀 算经 》中 ,一 开篇 ,周 公与 商
维普资讯
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世纪许多数学分支在国际上都处于领先
地位 。
春秋 时期 ・八 卦 按 照古书 中的记载 ,上古伏羲 作
时间本性和热力学
读书评论时间本性和热力学评《黑洞与时间的性质》吴忠超半年前,我收到了这部题为“黑洞与时间的性质”的电子书稿。
这部专著的作者是两位理论物理工作者刘辽、赵峥教授以及他们以前的学生田贵花、张靖仪两位教授。
这是一部富有智慧的作品。
我阅读之际写下一些感想,供大家分享。
刘辽、赵峥从70年代迄今对引力物理做了多方面的研究,撰写了大量论文。
这些论文涉及引力物理的测量问题、引力热力学、黑洞霍金辐射、奇点定理、虫洞、量子宇宙学、时序猜测、黑洞信息丢失等等,这些都已纳入了这部专著。
限于篇幅,这篇短文只能就他们对时间本性与热力学关系的贡献作一点介绍。
我们知道,古今中外的思想家都为探索时间的本性绞尽脑汁,而时间仍一如既往地保持着它永恒的神秘。
在爱因斯坦之前,康德以自然科学家和哲学家的双重身份对时间和空间提出了一些真知灼见,而其余的人只不过以不同的语言对时间进行了一些描述。
我们谈论最多的是时间,最不了解的也是时间。
只有在爱因斯坦提出狭义相对论和广义相对论之后,时间本性的研究才真正进入科学的王国,这只是近一百年的事。
广义相对论的意义是,时空被其中的物质的能量动量张量所弯曲,而引力物理最基础的实验无非是时空的测量问题。
从某种意义上讲,广义相对论早期三大验证也是时空测量问题。
在爱因斯坦与朗道等人研究工作的基础上,赵峥从80年代起就开始关注这方面的探讨。
他发现热力学第零定律,即热平衡具有传递性,与钟速同步的传递性等价。
无论是热力学第零定律,还是钟速同步传递性,若不成立,这个物理世界就会面目全非。
在经典广义相对论中,霍金和彭罗斯在上个世纪70年代证明了,在非常广泛的物理条件下,时空中至少存在一个固有时间有限的物理过程。
赵峥等指出,“固有时间有限”必然伴随着系统温度达到绝对零度或出现发散的情况,这违背了用固有温度表达的广义热力学第三定律。
这就进一步增强了下述信念:考虑引力量子化的广义热力学定律将排除时空奇点,保证时间的无始无终性。
田贵花与赵峥用整体微分几何探讨了这方面的问题,并意外地发现,如果采用固有时间进行量度,则沿类光测地线运动的“自由光线”的加速度不是零,而是无穷大。
14、精诚所至,金石为开------------------我的数理科研道路之六
14、精诚所至,金石为开------------------我的数理科研道路之六哲学家冯友兰说:“在人生成功的过程中,需要具备三种要素:第一是天才,第二是努力,第三是命运.”我既不是天才,命运对我又是那么不公平,我只有努力了。
我曾经在梦中多次梦见父亲,抱怨当时为何没有让我再复读一年,以致走到目前的困境,父亲看到我的惨象,也非常后悔。
“相顾两无言,惟有泪千行。
”2014年春节期间霍金终于承认黑洞不存在,与我思考的结果一致,我感觉我的道路可能是正确的。
“今年花胜去年红,可惜明年花更好,知与谁同?”“格物致知真理追,理性之光烁彩晖”。
2014年春节期间吕锦华老先生认真阅读了我的文章,除了个别表述进行了修改,基本上认可了我的观点,但是他说:“现在天文学和航天事业中使用大型计算机来解决天体运动轨道和航天器运行的测算。
所以对经典理论的修正,对实际工作者,并不感兴趣。
”我与一位美国的物理学家联系上,希望能得到她的指导,但是回信说:“Dear Prof. Lee: You have posted many interesting questions. I know only some of them. Perhaps, a recent paper of mine would be interesting to you. My paper, "The Question of Anti-gravity Coupling in General Relativity" , is attached herewith for your perusal. Any comments you may have will be appreciated. Thank you. Sincerely yours, C. Y. Lo ”,发来的英语文章需要较高的专业英语水平,我根本无法理解。
“剪不断,理还乱,是忧愁,别是一般滋味在心头。
Loops'09量子引力国际会议在我校成功举行
“Loops ’09 量子引力国际会议”在我校成功举行2009年8月2日至8月7日,“量子引力国际会议——Loops '09”在我校成功举行。
此次国际会议由北京师范大学主办,并得到了国家自然科学基金委、中国高等科学技术中心、中国科学院数学与系统科学研究院和南昌大学的大力支持。
约两百六十多名(其中一百余名来自国外)专家学者和学生参加了这次学术盛会。
8月3日上午,大会在我校曾宪梓楼502讲堂隆重开幕,首先由韩震副校长代表钟秉林校长致欢迎词,然后由我国著名相对论学家、北师大物理系刘辽教授代表我国引力学界致辞;随后,大会学术报告在会议组委会主任、北师大物理系马永革教授主持下正式开始。
在五天的会议期间,很多国际著名学者,如Abhay Ashtekar 教授(美国宾州大学)、Carlo Rovelli 教授(法国Mediterranee 大学)、Tomas Thiemann 教授(德国Max-Planck 引力物理研究所)等,都做了高水平的学术报告。
量子引力国际会议” 是自2004年开始的国际性学术会议,旨在为全世lli 教授于8月5日晚做了一次题为“什“Loops 界研究非微扰量子引力,特别是圈量子引力及相关领域的物理学工作者提供学术交流的平台。
本次在我校召开的Loops ’09会议秉承了2004年在法国马赛、2005年在德国波茨坦、2007年在墨西哥莫雷利亚先后召开的前三届会议的传统,进一步强调了圈量子引力的主题;主要的议题包括:圈量子引力、圈量子宇宙学和其它对称约化模型、自旋泡沫模型及其低能极限、量子引力的基本问题、与量子引力有关的黑洞物理学和宇宙学、量子引力现象学等。
本次会议的与会者来自十八个国家和地区的七十多个高等院校和研究所,包括世界一流的德国Max-Planck 引力物理研究所、加拿大Perimeter 理论物理研究所、美国宾州大学、法国Mediterranee 大学、英国剑桥大学等。
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理论物理电子书理论物理-电子书0000理论物理基础彭桓武Simons B. Concepts in theoretical physics (Cambridge lecture notes, 2002)(T)(273s)Principles of Modern Physics-N E I L A S H B Y-S T A N L E Y C . M I L L E R-University of ColoradoFUNDAMENTALS OF physics-J. Richard Christman0-mathematical physics李代数李超代数及在物理学中的应用孙洪洲群论.及其在粒子物理学中的应用,.高崇寿.1992群论及其在固体物理中的应用【徐婉棠,喀兴林】群论及其在物理中的应用(马中骐)群论习题精解+(马中骐)群论与量子力学物理系群论讲义物理学中的群论(上册).陶瑞宝物理学中的群论基础 A W 约什Geometry_Topology_and Physics-NakaharaGeometry+and+Physics+(Jürgen Jost)Lee J.M. Differential and physical geometry (draft)(721s)数学物理中的微分几何与拓扑学_汪容.浙大版.1998Differential Geometry, Analysis and Physics 。
Jeffrey M. Lee微分几何学及其在物理学中的应用物理学家用微分几何-侯伯宇-侯伯元物理中的张量孙志铭Arnold vol1,2A Guided Tour Of Mathematical Physics (By Roel Snieder, Department Of Geophysics, Utrecht UniversAbramovitz M., Stegun I.A. (eds.) Handbook of mathematical functions (10ed., NBS, 1972)(T)(1037s)Academic Press, Methods of Modern Mathematical Physics -- Vol. 1, Functional AnCourant, Hilbert - Methods of Mathematical Physics Vol. 1 ENG (578p)Introduction+to+Applied+Mathematics-GilbertStrangIntroduction+to+Mathematical+Physics+(Laurie+Cosse y)Math_method_for_Phy_Ken Riley, Michael Hobson and Stephen Bence Cambridge, 1997Szekeres, Peter - A Course in Modern Mathematical Physics - Groups, Hilbert Spaces and Differenti数学物理方法梁昆淼数学物理方法(R.+柯朗、D.+希尔伯特)数学物理方法吴崇试数学物理学中的微分形式数学物理中的几何方法(B·F·舒茨)特殊函数概论王竹溪物理学中的非线性方程刘式适物理学中的数学方法(李政道)1-Classical Mechanics and Fluid MechanicsClassical Mechanics - Goldstein古典力学(戈德斯坦)Hand, Finch Analytical Mechanics (Cup, 1998)(T)(590S)Structure and Interpretation of Classical Mechanics-Gerald Jay Sussman and Jack Wisdom with Meinhard E. Mayer -MIT Press经典力学张启仁2-Statistical And Thermal Physics理论物理学基础教程丛书统计物理学(苏汝铿)量子统计力学 by 张先蔚量子统计物理学(北京大学物理系)统计物理现代教程(上、下册)(雷克)统计物理中的蒙特卡罗模拟方法(含有热力学,难度适中)Reif. Fundamentals of Statistical And Thermal PhysicsBratteli O , Robinson D W Vol 1 Operator Algebras And Quantum Statistical Mechanics (2Ed , SpringHuang K. Statistical mechanics (2ed., Wiley, 1987)(T)(506s)Reichl L.E. A modern course in statistical physics (2ed, Wiley, 1998)(T)(840s)3-Electrodynamics赵凯华-电磁学上宇宙电动力学_阿尔芬引力论和宇宙论:广义相对论的原理和应用-温伯格相对论物理宇宙学讲义俞允强天体物理学【李宗伟、肖兴华】+时空的大尺度结构(原版)- 霍金简明天文学手册-刘步林广义相对论引论广义相对论dirac广义相对论(刘辽)大众天文学【法】弗拉马利翁Jackson J.D. Classical electrodynamics (3ed., Wiley,1999)(ISBN 047130932X)(600dpi)(K)(T)(833s).d(研究生程度的必读教材)JACKSON经典电动力学(上册)(经典之作)J.A.Wheeler E.F.Taylor Spacetime_PhysicsHerbert Neff - Introductory ElectromagneticsElectromagnetics (Rothwell & Cloud, 2001 CRC Press)Electricity+and+Magnetism-MITcourseCohen-Tannoudji Introduction to quantum electrodynamicsBuch_John Wiley. Sons_An Introduction to Modern Cosmology4-Optics(光学经典,全面、很厚,很难)光学原理上册、下册(m.玻恩 e.沃耳夫)Bass M , Et Al (Eds) Osa Handbook Of Optics, Vol 1 (Mgh, 1995)(1606s)Goodman - Geometrical Optics--p1628 - cambridgeWiley,.Modern.Nonlinear.Optics.Part.I.Advances.in. Chemical.Physics.Volume.119.(2001),.2Ed5-Quantum MechanicsClassical and Quantum ChaosCohen-Tannoudji Quantum Mechanics, Vol 1Galindo A., Pascual P. Quantum mechanics I (Springer,1990)(ISBN 0387514066)(T) (431s)量子系统中的几何相位-A.Bohm等Jack_Simons_-_Quantum MechanicsJohn_Norbury_-_Quantum_Mechanics_for_Undergraduate sMathematics+of+Quantum+Computation-Goong.ChenModern Quantum Mechanics And Solutions For The Exercices (J J Sakurai)Nuclear And Particle Physics-NielsWaletPhillips.-.Introduction.to.quantum.mechanics.(2003 )(T)(284s)Quantum Mechanics - Concepts and Applications-Tarun.BiswasShankar-Principles Of Quantum Mechanics 2nd EditionThe Basic Tools Of Quantum MechanicsThe+Physics+of+Phase+Transitions-P. Papon J. Leblond P.H.E. MeijerLecture Notes in Physics-Time+in+Quantum++Mechanics+1J.G. Muga.R. Sala Mayato?I.L. Egusquiza (Eds.)Zaarur E. Schaum's Outline of Quantum Mechanics.. Including Hundreds of Solved Problems (Schaum,1喀兴林-高等量子力学席夫量子力学-繁体中文版量子力学(Messiah)Vol1量子力学(卷I).曾谨言量子力学“天龙八部”-张永德量子力学+(苏汝铿)量子力学Fermi量子力学讲义(张永德)量子力学原理(狄拉克)量子论的物理原理量子论与原子结构-吴大遒量子物理学导论(MIT)物理学引论Vol4-A.P.French By Tsungp Lee量子物理-赵凯华高等量子力学-张永德6-Field theory量子场论-温伯格1,2,3An Introduction to Quantum FieldTheory(Peskin,Schroeder)(full and revised)Banks,Modern+Quantum+Field+Theory--A+Concise+Intro ductionField.theory,.Roman.S..(2ed.,.Springer,.2005)Giachetta,Advanced+Classical+Field+Theory经典场论Kleinert H. Quantum field theory and particle physicsItep-PARTICLE-PHYSICS-and-field-theory场论I-M.A.ShifmanQuantum Field Theory R ClarksonQuantum+Field+Theory+(M.Srednicki) Quantum+Field+Theory-David McMahon Sundaresan. Handbook of particle physics (CRC, 2001)(T)(439 Tong-Quantum Field Theory Zinn-Justin. Quantum field theory and critical phenomena (1ed., 1989)(K)(150dpi)(T)(924s) 北大2005量子场论讲义(赵光达)量子场论-清华王青讲义规范场论(胡瑶光)粒子和场【卢里着,董明德等译】量子场论(上)【依捷克森,祖柏尔着,杜东生等译】量子场论A.Zee量子场论F.Mandl-G.Shaw量子场论LEWIS-H.RYDER实时统计场论-徐宏华统计物理学中的量子场论方法-Abrikosov微分几何-统一场论超弦理论导论Elias-Kiritsis张秋光《场论》上册朱洪元+量子场论On Wittens 3-manifold Invariants-Kevin WalkerLectures on Topological Quantum Field Theory-J. M. F. Labastidaa-Carlos LozanobGEOMETRY OF 2D TOPOLOGICAL FIELD THEORIES-Boris DUBROVIN-SISSA, TriesteDunne(1999)-Aspects of Chern-Simons Theorylabastida(1998)-Chern-Simons Gauge Theory-- Ten Years After7-Solid state physics(非常好的书)固体物理学(黄昆)固体物理导论C.KittelMechanics Of Solids-Bela I. Sandor-University of Wisconsin-MadisonKleinert H. Gauge fields in condensed matter physics part1(T)(252s)Ashcroft, Neil W, Mermin, David N - Solid State PhysicsAltland & Simons - Concepts Of Theoretical Solid State Physics。
每月之星陶红的读后感
每月之星陶红的读后感我第一次接触到黑洞这个概念,是在1958年前后。
当时我在北京一中上初中,这所古老的中学有一个历史悠久的图书馆。
我的同班好友裴申是一位天文爱好者,他从学校图书馆借到一本叫做《每月之星》的科普读物,听他谈论后我觉得非常有趣,于是也去图书馆借了一本。
这本书把中国古代的星座与希腊的星座对照介绍,不仅有美丽的神话,而且有当时最先进的科学知识。
书中介绍了白矮星,那里有令人咋舌的地球人无法想象的高密度物质,体积像小酒杯大小的一块就重达1吨左右。
书中还介绍了尚未发现的中子星,而且谈到爱因斯坦的广义相对论预言存在一种“看不见的星”。
由于引力太大,这种星的光跑不出来,我们看不见。
这种“看不见的星”就是今天所说的黑洞。
这是我第一次在书中看到有关黑洞的知识。
我是一个喜欢读科普书的人,但此后十多年,再也没有从其他科普书和科普文章中看到有关黑洞的介绍。
引言看不见的星:黑洞与时间之河《每月之星》是我读过的最好的科普书,作者叫陶宏。
书中序言的最后写道:“一九四九年一月二十二日,北平停战之日,陶宏写于北大红楼。
”1978年我到北师大天文系读研究生时,在一次谈话中提到《每月之星》这本书和作者陶宏,我的导师之一、时任天文系主任的冯克嘉先生告诉我,陶宏是陶行知先生的儿子。
1996年,我在北师大研究生院工作,有幸与顾明远教授同在一个办公室。
中午休息时,我去翻看顾先生书架上的《陶行知文集》。
在书中发现许多与《每月之星》相近的内容。
于是我又去翻看《每月之星》这本书的复印件,这才注意到一些我少年时代未曾注意的内容。
陶宏在序言中说,这本书采用的是他在给父亲做“小助教”时用过的资料。
陶行知先生过世后,他觉得有必要把父亲积累的素材编写成书,并终于编纂出版了《每月之星》这本科普读物。
我当时感到十分震惊,原以为陶行知先生只是一个文科知识和社会知识丰富的教育家,没想到他除去“中晓人和”之外,居然还“上知天文,下知地理”。
我看到了一位真正伟大的教育家的形象,他为当代的教育工作者树立了光辉的榜样。
时间论完全稿
时间论(2010年11月20日初稿2014年8月30日修订2017年7月6日修订于隆居)《时间论》摘要:最小量子一旦确定,小子理论小子物理学小子哲学横空出世。
时间不是物质不是能量,不是物质能量的组成部分。
时间的本质就是一种意识而已,时间就是人脑能动反映宇宙三维空间物质世界的机械运动的比较、物理运动的比较、化学运动的比较、生物运动的比较和社会运动的比较,以及其它人为实验模拟复杂运动的比较。
客观存在的质量约14·74499幺幺克,直径约10幺米的球形刚体质点物质,是组成任何粒子物质的最小单元,这样的最小量子简称小子。
球形刚体质点物质小子永在永呈,即宇宙物质不灭质量不灭质量守恒;天文数字小子之间平动转动碰撞,即宇宙物质运动不灭能量不灭能量守恒。
任何一个小子的“寿命”,与整个宇宙的“寿命”是完全一样的。
《时间论》关键词:三维空间、物质运动、小子理论、时间单位、相对时间、时间判断、小子哲学、时间意识。
《时间论》作者简介:高发展(姓名高商展曾用名高明超),1967年7月生,男,重庆武隆人,1987年高考物理成绩武隆县第一名,自学成才,研究方向:电脑软件理论物理科技哲学。
《时间论》分类号:中国B021.3辩证唯物主义物质论运动论时空论;国际100哲学。
《时间论》目录一、所谓时间的来历1-1 汉语时间词汇的历史1-2 牛顿水桶具体运动决定(产生)其具体时间1-3 时间论理(时间判断)1-4 透明半球形水碗不停转动实验的物理联想二、时间是高级动物的意识2-1 人关于“空间”的正确认识2-2 时间是动物的感觉心理2-3 人类的时间意识能动反映物质运动的比较三、物质运动的比较3-1 人关于“运动”的正确认识3-2 时间单位及人为逻辑知识3-3 《小子论》揭示物质质量运动能量动量冲量力的物理本质来源四、唯物空间时间哲学观4-1 三维空间欧几里得几何仍是认识真实的唯物主义物质空间的抽象数学4-2 唯心主义理论物理不是真实的唯物物理4-3 《小子论》论证的空间时间可以终结唯心主义理论物理的时空观参考文献《时间论》一所谓时间的来历1-1 汉语时间词汇的历史《说文解字》(中华书局影印1963年版)上(第一三七页)关于“时”字是这样的:“時四時也从曰寺聲切市之古文時从之曰”《说文解字》上(第二四八页)关于“间”字是这样的:“間隟也从門从月徐鍇曰夫門夜閉閉而见月光是有閒隟也”《古汉语常用字字典》(商务印书馆第4版)上(第345页)的“时”字是:“时(時)shí(1)季节,指春、春、秋、冬。
爱因斯坦相对论问题的思考
爱因斯坦相对论问题的思考爱因斯坦相对论问题的思考爱因斯坦没有认识到相对运动的两个参照系上有不同的重力加速度,于是误认为伽利略相对性原理和狭义相对性原理成立;他没有认识到参照系的变速运动使其上物体重力产生相应分力――牵连运动力和科氏运动力,于是误认为有惯性力和等效原理;他没有认识到经典力学唯一根本定律是牛顿――梁氏定律;他没有认识到有比伽利略变换更普遍的低速梁氏变换,有比洛伦兹变换更普遍的梁氏变换;他没有认识到钟慢的相对性和尺缩的相对性违反哥白尼日心说而不能成立;他没有认识到钟慢尺缩绝对性原理及其力学机理。
因此,笔者以牛顿――梁氏定律为根本定律,以其表达式F→合=ma →合为根本方程,创立了适用于任何一个参照系的牛顿――梁氏力学;以光速不变性原理为根本原理,以梁氏变换为根本方程,创立了适用于相对运动的任何两个参照系的梁氏相对论。
0、引言文献〔1〕从爱因斯坦?狭义与广义相对论浅说?〔2〕中找到他对经典力学的思考之错误:他没有认识到地面参照系S和相对于S匀速平动的参照系sv′ 以及相对于S变速运动的参照系s′ 上有互不相同的重力加速度――分别为g→、g→v和g→′ ,于是他误认为质量为m 的同一物体在上述参照系上有相同的重力m g→。
上述参照系上的质点动力学根本方程依次为F →=ma→或mg→+ΣF→1=ma→Fv →=ma→v 或mg→v+ΣF→1=ma→vF →′=ma→′ 或mg→′+ΣF→1= ma→′其中ΣF→1为质点受到的除万有引力以外的其他作用力。
爱因斯坦想不到上述三条实验方程为牛顿发现,式为梁氏发现〕反映的物理规律是牛顿――梁氏定律〔1〕。
这三条方程可统一写为牛顿――梁氏方程F→合=ma →合上式为牛顿――梁氏定律表达式。
爱因斯坦想不到s′ 系相对于S系作牵连加速度a→e 和科氏加速度a→k 的加速运动时,s′上质量为m的物体要跟随s′相对于S作加速运动,就必须从物体重力mg→ 中自动分解出相应的分力――牵连运动力F →e 和科氏运动力 F →k ,而重力mg→ 的另一个分力就是物体在s′上的重力〔1〕mg→ ′,于是有mg→ = mg→ ′+F →e+F →k。
相对论的发展.pptx
1909~1914年 1914~1933年
1915年 1933~1955年
进入大学工作 (瑞士、布拉格等地) 德国物理研究所所长, 柏林大学教授,院士 提出广义相对论 美国普林斯顿大学高级研究所
科研情况(发表论文):
•1901年发表论文1篇 •1902年发表论文2篇 •1903年发表论文1篇 •1904年发表论文1篇 •1905年发表论文5篇
宇宙项:
R
1 2
g R
T
8G
C4
R
1 2
g R g
T
g 宇宙项 (1917年提出,1923年放弃)
暗物质与暗能量
亮星
0.5%
重子
物
暗物质 中微子
质
冷暗物质
4% 0.3% 29%
暗能量
起源于λ 动力学暗能量 GR在宇观尺度失效
65%
4、黑洞
1)从牛顿理论预言(200年前,拿破仑时代) 米歇尔(1783) 拉普拉斯(1796)
测定分子的大小(博士论文) 布朗运动 相对论 E=mc2 光子说
1.相对论(狭义相对论 Special Relativity)
光是电磁波,是以太的波动 *理论上的困难
麦克斯韦电磁理论
作为相对性原 理表达式的伽 利略变换
光速C是一个常数
光速对不同参 考系应不同, 不应是同一个 C值
*实验上的困难
地球相对于以太运动吗?
1)狭义相对论的两个困难 惯性系无法定义 万有引力定律纳不进相对论框架
2)广义相对论的物理基础 广义相对性原理 等效原理 马赫原理
3)广义相对论的数学基础: 黎曼几何与张量分析
欧氏几何、罗氏几何(鲍耶、高斯、罗巴切夫 斯基)、黎氏几何
校企协同培养创新创业人才的实践教学模式实证研究——以广东省外语艺术职业学院信息学院为例
理论研究科技风2021年1月DOI:10.19392/ki.1671-7341.202102064校企协同培养创新创业人才的实践教学模式实证研究—以广东省外语艺术职业学院信息学院为例谢志强广东省外语艺术职业学院信息学院广东广州510640摘要:在“大众创业,万众创新”的国家政策驱动下,职业院校根据自身学校特色,积极探索创新创业人才的培养。
笔者所在的课题组探索研究了校企协同培养创新创业人才的实践教学体系、实践教学平台、实践教学模式和实践教学取得的成效,并分析校企协同培养创新创业人才实践教学存在的问题和解决方法。
关键词:校企协同;创新创业;实践教学;教学模式2014年在夏季达沃斯论坛上,国务院总理李克强提出了“大众创业,万众创新”,随后国家出台系列扶持职业院校培养创新创业人才的政策,各职业院校在国家和教育部的文件指导下,逐步投入到探索建立与学校自身特色相关的创业教育体系中来⑴。
在此背景下,信息学院积极探索校企协同培养创新创业人才的实践教学模式研究,借此建立校本特色的创新创业实践教学体系。
一、构建基于校企协同培养创新创业人才的实践教学体系在专业人才培养方案的制定和修订中,信息学院专业团队进行充分的市场调研,同时聘请企业和行业的专家共同参与专业人才培养方案的制定。
经过三年的研究与实践,信息学院各专业能够合理的将创新创业课程融合到专业人才培养方案中,构成了专业课程、专业综合实践课和创新创业实践课程的实践教学体系。
同时探索出各专业创新创业的课程体系,以二年制计算机应用技术(网络)专业为例,说明该专业创新创业的课程体系如下表所示。
二年制计算机应用技术(网络)专业创新创业课程体系表开课学期课程名称学分学时第1学期创新创业讲座110第2学期大学生就业与创业基础232第3学期专创融合自主学习课程236第4学期顶岗实习(自主创业)13390二、搭建校企协同培养创新创业人才的实践教学平台为了保障实践教学顺利开展,信息学院于2013年成立 “项目教学中心”,该中心在学校校企合作管理委员会和信息学院教学指导委员会指导下开展工作,依托“项目教学中心”和信息学院团委,搭建校内实训基地、信息技术服务中心、导师学长制工作室、大学生创业实践基地、大学生校外实践教学基地和信息学院创客协会等创新创业实践教学平台,如图1所示。
狭义相对论 刘辽读后感
《狭义相对论》是爱因斯坦的代表作之一,它提出了一种新的物理理论,即相对论。
这本书对于我来说是一次非常有意义的阅读体验。
首先,这本书让我对物理学有了更深入的了解。
在阅读过程中,我了解到了时间和空间的概念是如何被重新定义的,以及质量和能量之间的关系。
这些概念虽然有些抽象,但是通过书中的例子和推导,我逐渐理解了它们的本质。
其次,这本书让我意识到科学的发展是一个不断超越的过程。
爱因斯坦在书中提出了许多颠覆传统观念的理论,例如光速不变原理和质能方程等。
这些理论在当时引起了极大的争议,但是随着时间的推移,它们被证明是正确的。
这让我深刻认识到科学的发展需要勇气和创新精神。
最后,这本书也让我对人类的未来充满了信心。
随着科学技术的不断进步,我们将会有更多的机会去探索宇宙的奥秘,解决人类面临的问题。
而这一切都离不开科学家们的努力和创新精神。
刘辽教授的相对论研究生涯
没 有 资 格 讲 课 ,被 安 排 在 系 资 料 室 作 资 料 员 .他 不 顾 一 些 人 的 歧 视 ,努 力 使 资 料 室 成 为 自 己 的 避 风 港 ,一 有空就在那里钻研 理 论 物 理.奇 妙 神 秘 的 科 学 世 界 使他暂时忘掉沉重 的 现 实 生 活,他 的 思 想 在 科 学 的 领 域 中 愉 快 地 游 荡 .此 外 ,刘 先 生 对 哲 学 和 音 乐 的 爱 好 ,也 使 他 在 逆 境 中 体 验 到 人 类 文 明 的 乐 趣 .
刘先 生 并 没 有 被 压 垮,继 续 保 持 着 对 科 学 和 教 育 的 兴 趣 与 信 心 .两 位 因 贴 林 彪 大 字 报 而 被 打 成 “现 行反革命暠的学生,成 了 刘 先 生 最 早 的 相 对 论 弟 子. 这两位青年在共同 的 劳 改 生 活 中,发 现 刘 先 生 并 非 “坏 人 暠,而 是 一 位 博 学 多 才 的 正 直 学 者 .他 们 开 始 与 刘先生攀谈,向他 学 习 相 对 论 的 知 识.在 稍 获 自 由, 取得回家睡觉的权 利 之 后,这 两 位 青 年 便 悄 悄 到 刘 先生家中秘密研讨 相 对 论.他 们 后 来 都 成 为 了 重 点 大学的物理教授.
1966年,“文化 大 革 命暠的 风 暴 降 临.刘 先 生 遇 到了更为严重的 灾 难,他 被 反 复 批 斗、劳 改.夜 里 烧 锅炉,白天挨批斗,非 人 的 生 活 待 遇,使 他 满 身 满 脸 黑 灰 ,只 有 两 只 眼 睛 还 透 出 生 命 的 活 力 .
图2 暋刘辽教授(左一)被错划为“右派分子暠后“接受劳改暠
1978年,改 革 开 放 的 春 风 开 始 在 神 州 大 地 飘 荡,极“左暠的政治压 力 逐 步 消 退,刘 先 生 也 从 “铁 杆 右派暠过渡到“摘 帽 右 派 暠,再 过 渡 到 “改 正 右 派 暠之 后 ,终 于 成 为 了 “错 划 右 派 暠.
广义相对论_ppt01
2011-2-16
广义相对论_绪论
6
《物质的惯性同它所含的能量有关吗?》(Does the Inertia of a Body Depend Upon Its Energy Content?)作为对《论动体的电动力学》的补充,仅仅只有三页 纸,却是历史上最为短小精悍的论文之一,其中给出了大名鼎鼎的公式—— E=mc2!时至今日,这条公式甚至已经成为爱因斯坦和相对论的代名词。 将这5篇划时代的论文编纂成集的主编约翰·施塔赫尔这样概括了它们的意义: “努力扩展和完善经典力学传统;努力扩展和完善麦克斯韦电动力学并修正经典 力学使之与它一致;论证经典力学和麦克斯韦电磁学的有效性都是有限的,并试 图理解这些理论不能说明的现象。”(参见约翰·施塔赫尔 主编,范岱年 许良英 译,《爱因斯坦奇迹年——改变物理学面貌的五篇论文》导言,上海:上海科技 教育出版社,2001) 正是这五篇论文,改变了20世纪物理学的面貌,并深刻地影响了人类的命运至今。 爱因斯坦也正是凭借它们推倒了牛顿大楼和麦克斯韦大楼的那条天梯,最终使得 经典物理学大厦轰然倒塌,化为废墟。 为了纪念爱因斯坦,为了纪念这个充满神奇色彩的1905年,国际纯粹与应用物理 联合会(the International Union of Pure and Applied Physics,常简写为IUPAP) 和联合国将一百年后的2005年定为世界物理年(World Year of Physics 2005), 并举行了一系列的活动,其中包括“物理照亮世界”的全球性光速传递活动。缅 怀伟人,继承遗志。
2005,北京,“世界物理年纪念大会”
2011-2-16 广义相对论_绪论 9
爱因斯坦,20世纪最伟大的物理学家之一,一生中开创了物理学的四个领域: 狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论。他不光是位伟大的科学家,还是 一个富有哲学探索精神的杰出的思想家。 一. 相对论及其推广: 1.狭义相对论--第一篇论文是1905年6月的《论动体的电动力学》,这是 Einstein青年时代多年探索的结果,以完整的形式提出了匀速运动下的相对论 理论,提出了空间、时间的新概念。这是一篇引起物理学理论基础变革的重要 文献。同时,作为相对论的一个推论,他又提出了质能相当关系,在理论上为 原子能的应用开辟了道路。 2.广义相对论--1907年,Einstein提出有必要把相对性理论从匀速运动推 广到加速运动,其基础就是惯性质量同引力质量的相当性。1912年开始,他 在M.格罗斯曼的合作下,用张量分析和曲面几何作为数学工具,终于在1915 年建立了广义相对论,1916年的论文《广义相对论的基础》就是这项工作的 总结。20世纪三十年代以后,他在相对论的运动问题的研究上取得了进展,这 就是从场定律推导运动定律。此外,早在1918年,他就预言了引力波的存在。 3.宇宙学--Einstein建成广义相对论后不久,就试图用来考查宇宙空间问 题,1917年的论文被认为是宇宙学的开创性文献。他创立了相对论宇宙学, 建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模型,并引进了宇宙学原理、弯曲空 间等新概念,大大推动了现代天文学的发展。 4.统一场论--企图建立一个既包括引力场又包括电磁场的统一场理论,用 以解释物质的基元结构。他把自己后半生的主要精力都用在这方面。
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学物理的人应该好好看看的122本经典物理名著!!!1 爱因斯坦文集2 费曼物理学讲义(原声录音) 出国留学必备书之一!3 费曼物理学讲义_卷一4 费曼物理学讲义_卷二5 费曼物理学讲义_卷三6 费曼物理学讲义习题集7 别闹了,费曼先生!8 泡利物理学讲义(共六卷) 出国留学必备书之一!9 Faraday(法拉第)_Lectures on the Forces of Matter10 Faraday(法拉第)_The Chemical History of A Candle11 从抛物线谈起—混沌动力学引论12 多粒子系统的量子理论13 量子力学与路径积分(费曼)出国留学必备书之一!14 物理力学讲义(钱学森)15 物理学家用微分几何出国留学必备书之一!16 相对论(索末菲)17 相对论的意义18 算法大全19 相对论量子场20 相对论量子力学21 引力论与宇宙论22 自然哲学之数学原理宇宙体系23 物理学进展200124 物种起源(达尔文)25 nobel lectures(1998--2001)26 Numerical Recipes in C27 phy Question28 physics review letter(Vol74-Vol86)29 thermal physics30 超弦理论导论31 力学系统的对称性与不变32 relativity the special and general theory33 interact(斯坦福直线加速器实验室)34 Introduction to Tensor Calculus and Continuum Mechanics35 lect statistic36 mathematicalhandbook37 relativity the special and general theory -by albert einstei38 GRE物理SUB试题(爆全)39 北大物理类研究生入学考题40 大学物理课件41 概率统计课件42 核辐射物理电子讲义43 计算机常用算法44 计算物理讲义45 离子束分析(课件)46 数据结构算法课件(部分)47 数值计算课件48 Hilbert空间问题集 halmos49 波动学《伯克利物理学教程》第三卷上、下册50 场论(朗道)51 场论与粒子物理学(上册)(李政道)出国留学必备书之一!52 场论与粒子物理学(下册)(李政道)53 非平衡态热力学和耗散结构(李如生)54 分形物理学55 辐射的量子统计性质(路易塞尔)56 高等量子力学(第二版)(杨泽森)57 高温辐射物理和量子辐射理论(李世昌)58 孤子理论59 经典力学( goldston,戈德斯坦著)出国留学必备书之一!60 固体的电子结构61 固体化学导论62 固体物理导论(基泰尔)出国留学必备书之一!63 固体物理习题详解(基泰尔)64 固体物理学(黄昆)65 光和物质的奇异性66 光学(planck)67 光学原理上册、下册(m.玻恩 e.沃耳夫)68 广义相对论(刘辽)69 广义相对论dirac70 广义相对论引论(俞允强)71 规范场的量子理论导引72 规范场论(胡瑶光)73 规范场与群论、完全可积问题74 计算物理学(张开明顾昌鑫)75 结晶化学导论(第二版)76 经典电动力学(jackson_vol1) 出国留学必备书之一!77 经典电动力学(jackson_vol278 经典电动力学习题答案(jackson_2nd)79 经典和现代数学物理方程(陆振球) 出国留学必备书之一!80 空间群表81 李代数李超代数及在物理学中的应用82 理论电化学83 理论物理基础(彭恒武徐锡中)84 理论物理学基础教程丛书统计物理学(苏汝铿)85 理论物理学基础教程丛书量子力学(苏汝铿)86 理论物理学中的计算机模拟方法( w.heermann)87 量子场论上册(c.依捷克森) 出国留学必备书之一!88 量子场论下册(c.依捷克森)89 量子场论导引(上、下册)杨炳麟90 量子电动力学(栗弗席茨)出国留学必备书之一!91 量子混沌92 量子力学(messiah,梅西亚著)vol193 量子力学(messiah梅西亚著,)vol294 量子力学(非相对论理论)上册(朗道) 出国留学必备书之一!95 量子力学(非相对论理论)下册(朗道)96 量子力学(fermi,费米著。
中子星的另类计算法
中子星的旋转频率ω上限 ωn max2 = 2 2G / 3 =1.26*10 /s
4
[2.11]
相对应的最小周期 fn min2 = 2π/ω =4.98*10-4 s 0.5ms 静态不旋转中子星的最小半径 rn min2 = [2.12]
3Q / 4Gm 1000m 4 πrmin13ρ 1.19*1027kg 3
Mm(n) ,把中子星看作一个理想的不可压缩流体,EK+Eb 可以认为等于 Ea,即 a 1 Mm(n) Mm(n) mn(ωb)2 +G =G 该式可以简化为 2 b a
1 2 2 M M ω b +G =G 2 b a
[2.3]
同样,为了不使在 b 处的中子衰变,在 b 处中子的势能 Eb 不应小于中子的衰变能 Qn, 即 G
2
3c * c ( / 8G ) = 31.2*103 m 4 πrmax13ρn1 = 21.1*1030 kg 3
[1.12]
带入[1.2] ,中子星的最大质量 Mn max1 = [1.13]
Mn max1 大约相当于 10.5 个太阳的质量。 在这样简单的模型里,静态不旋转中子星的质量范围大约在 0.07%到 10.5 个太阳质量 之间,比 0.07%个太阳质量小的中子星体,引力太小,势能太小,静压太小,不足以维持中 子的稳定,中子星体也就不能稳定;比 10.5 个太阳质量大的中子星体,变成了中子黑洞, 靠光学、射电、微波等电磁手段是不能直接观察到的。 中子星能够观测到的条件是 rn min1 ≦ rn max1 [1.14] ,
4 3 3 4 3 17 3
左右。
当中子星为静态不旋转的星体时,角频率 ω等于 0 时
8 3 2 2 3 πGρ-(2Q )/(G M m ) =0 简化为 3 1 3 3 2 3 3 M = Q / (G m ρ) [2.10] 4
探索弯曲的时空——纪念刘辽先生
1 0 0 8 7 5 )
摘要 : 介 绍 了刘 辽 教 授 个 人 和 学 术 生 涯 的主 要 阶段 . 他 曾经 致 力 于 广 义 相 对 论 的理 论 研 究 , 并 且 为 这 一 伟 大 理 论 在 中 国 的
引进 和 广 泛 传 播 做 出过 重 大 贡 献 . 刘 辽 教 授 培 养 了大 批 研 究 广 义 相 对 论 的 学 生 , 出 版 了不 少 关 于 广 义 相 对 论 及 其 子 领 域 的 书
他 的 习 提 供 了 便 利 .
刘 辽先 牛 当时住 房狭 小 , 全 家住 一 问 子里 , 晚J : 支起 床 板睡觉 . 家 中没 有 合适 的 桌子 , 他 就 用大 板 凳代 替 , 挑灯 夜 读 . 为 了不 影 n 向爱 人休 息 , 就 让她
睡在 水房 中 . 在 当右派 的 } 一 儿年 中 , 他 始 终 没 有 放 弃, 仍孜 孜不 倦地 钻研 广 ‘ 义相 对论 和粒 子物 理. f ! ¨ 使
籍, 发 表 了许 多 这 方 面 的研 究论 文 , 内容 涉及 弯 曲 时 空 、 黑洞 、 宇宙学 、 虫洞 、 时间机器 、 引力 波 等 . 关键词 : 刘辽 ; 广义相对论 ; 弯曲时空 ; 黑洞 ; 宇宙学 ; 虫洞; 引 力 波
中圉分类号 : O 4 1 2 . 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 ・ 0 7 1 2 ( 2 0 1 6 ) 1 1 . 0 0 3 3 - 0 7
在成 立 大 会 上 , 当选为学会理事 , 此 后 又历 任 第 2
届、 第 3届 理事 会 的副理 事长 . 1 9 8 9年 , 他 在 特 殊 情 况下 接任第 3 届 理事 长 , 后又 连 任第 4届 理 事 长. 他 还是 中国物理 学会第 5 、 第 6届 理 事 , 并 曾担 任 国际
引力辐射的第一个定量的验证—评介1993年诺贝尔物理奖
引力辐射的第一个定量的验证—评介1993年诺贝尔物理奖刘辽
【期刊名称】《物理通报》
【年(卷),期】1994(000)001
【摘要】1993年10月13日瑞典皇家科学院把1993年度诺贝尔物理奖授予52岁的天体物理学家J.泰勒及其助手42岁的R.胡尔斯,这一天是一个里程碑,它向世人宣告,爱因斯坦的广义相对论早在77年前就予言过的引力波和引力辐射终于被最后验证了。
这一发现与赫芝对电磁波的实验验证等一些物理学上的重大发现一样,将在物理学史上永垂不朽。
在这篇短文中,我们将对这一重大发现作一简短通俗的介绍。
【总页数】3页(P3-5)
【作者】刘辽
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P142.84
【相关文献】
1.PSR1913+16没有验证引力辐射 [J], 陈方培
2.纯引力轨道验证质量辐射计效应与气体阻尼耦合模型的数值分析 [J], 刘红卫;王兆魁;张育林
3.从振动到引力波——对2017诺贝尔物理奖的初等理解 [J], 罗皓宸
4.介绍2017年诺贝尔物理奖相关的引力波的知识 [J], 黄宇傲天;张轩中
5.纯引力轨道验证质量辐射计效应分析 [J], 刘红卫;王兆魁;张育林
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类光圆轨道量子化
a ( ) t a ( )
E
L
E L 2 f r
2
2
1 3 3ME (n ) 2
1 2 3 3 pM (n )m p 2
2
1 ( n ) 2 E 3 3M
1、刘辽先生的工作 2、类光圆轨道量子化
3、意义
1 3 3ME (n ) 2
1 3 3 pM (n )m p 2 2
• 得到了黑洞质量谱,发现量子黑洞的质量是分立取 值的 • 预言了黑洞放出Hawking辐射最后会留下残渣,并进 一步结合Hawking的原初黑洞理论把它们解释为暗物 质的候选者之一 • 如果最后真的存在基态黑洞,这可能会要求我们重 新考虑信息佯谬
2 2 M Q ds 2 (1 2 )dt 2 r r
dr 2 2 2 2 2 2 r d r sin d 2M Q 2 1 2 r r 1 2 2 2 2 2M Q 2M M Q 2(n ) 2
推广到RN黑洞出现不自洽
虚时周期————————?
1、刘辽先生的工作 2、类光圆轨道量子化
3、意义
类光圆轨道
HHale Waihona Puke H m引力场存在哈密顿约束,H=0;针对渐进平直时空,系 统的总哈密顿量应是其ADM质量
1 pdq (n )h 2
1 1 M (n ) m p 6 2
刘辽先生的工作
虚时周期
T 8M
刘辽先生的工作
1 pdq (n )h 2
1 1 M (n ) m p 6 2
黑洞的 半经典量子化研究
广州大学天体物理中心 杨锦波
1、刘辽先生的工作 2、类光圆轨道量子化
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人物情系弯曲时空刘辽教授的相对论研究生涯赵 峥†(北京师范大学物理系 北京 100875)2009-07-02收到†E m a i l :z h z h a o @b n u .e d u .c n刘辽先生是我国著名的引力与相对论天体物理学家,是改革开放后在我国普及和研究广义相对论的主要学者之一.他在我国首先开始黑洞物理与弯曲时空量子场论的教学和研究.上世纪70年代,他曾给出过当时普适性最好的强子质量的半经验公式,该公式把费曼发现的一个公式作为特例包含于其中[1,2].他证明了最一般的稳态黑洞热辐射狄拉克粒子[3];所有稳态时空中的未来视界均会产生热辐射[4];黑洞表面附近热辐射的状态方程与平直时空不同.他和他的学生在研究黑洞反作用的基础上,建立了黑洞的膜模型[5,6].他提出真空涨落可以产生虫洞;发现可利用虫洞来消除量子电动力学中的发散困难,给出了重正化的新思路.他还提出了H i g gs 场的宇宙学起源的可能性.在霍金提出时序保护猜想以阻止 时间机器”的出现之后,他和他的学生探讨了避开这一猜想来制造时间机器的可能性[7].近年来又与同事合作提出蒸发黑洞量子化的一个新方案,在此方案中蒸发黑洞留有遗迹或基态,这是对黑洞理论的一个有意义的修正[8].1 动荡的青少年时代刘辽教授祖籍湖南湘潭,1928年腊月出生于辽宁省沈阳市.刘辽先生的父亲刘朴是著名的中文教授,1920年代后期应兼任东北大学校长的张学良将军之邀,到该校任教.其时,日寇亡我之心已昭然若揭,刘朴教授悲愤之至,为自己新生的四子起名为辽”,字 子复”(给他三哥起名为 沈”,字 子恢”),意在恢复辽沈.强烈的爱国之心又促使刘朴教授写了一篇‘过辽论“,揭露日本鬼子与汉奸亡我中华的阴谋.这篇论文当时流传颇广,影响很大,因而受到日本鬼子的注意,把刘朴教授视为眼中钉.于是,刘朴教授不得不于 9.18事变”前夕举家迁往关内,以躲避日寇㊁汉奸的迫害.少年刘辽曾在四川就读于国民政府办的空军幼年学校”,想当飞行员,保卫祖国.后因抗战胜利大局已定,青年刘辽希望参与科学救国,不辞而别,离开 空幼”.1947年,刘辽在重庆上中学时,对国民党的腐败统治极为反感,参加了共产党的外围地下活动.正当他填写入党申请书时,川东地下党被国民党反动政府破获,大批党员和革命群众被捕,刘辽的名字也图1 刘辽教授在北京大学读书时留影被列入了黑名单.幸亏在此之前他已离开四川,于1948年考入了北京大学数学系学习(一年后转入物理系).在北平,刘辽加入了党的外围组织民主青年联盟.他积极参加反饥饿㊁反内战㊁反对国民党政府的游行活动,监视一些特务学生的行踪,反对国民党政府南迁北京大学的阴谋,满腔热情迎来了解放和新中国的诞生.新中国成立后, 民青联盟”成员本可自动转为新民主主义青年团团员.但刘辽觉得革命已经完成,以后主要任务是科学技术救国.因此他没有转团,而是把自己的热情投入到学习中.2 在困境中自强不息1952年,刘辽从北京大学毕业,被分配到唐山铁道学院工作,因有上过空军幼年学校的经历而受到怀疑并挨整.1956年,刘辽先生调到北京师范大学(以下简称北师大)物理系工作.次年整风运动在全国展开.刘先生作为一名青年教师,一开始对运动并不关心.他一心扑在教学和科研上,力图把教学工作搞好,同时钻研理论物理的书籍和论文,希望能步入科研的领域.此时,有关负责同志找他谈话,动员他积极参加整风运动,于是,刘辽先生响应号召,在座谈会和大字报上发表了意见,对党组织工作中的缺点提出了批评.不料风暴来临,整风运动突然180度转向,变成了 反右斗争”,广播和报纸强调右派分子趁党整风之机向党发动进攻.刘辽先生的批评意见被作为 大毒草”加以批判.一开始,北师大物理系还只把刘先生的谈话看作错误言论,并没有认为他是 右派分子”.但是上面不同意,坚持将他定为 右派分子”.于是 反党反社会主义的资产阶级右派”这顶帽子,刘先生一戴就是十八年.此后,政治运动不断升级,刘先生被反复批判㊁劳改,他和他的家属长期受到极大的政治压力和各种歧视.但刘先生没有被巨大的压力所压垮.他利用劳动之余努力钻研科学著作,坚韧地希望凭一己之力进入科研领域.功夫不负有心人,当改革开放的春风沐浴神州大地的时候,刻苦钻研相对论近20年的刘辽先生成为了广义相对论的积极传播者和科研专家,为我国的广义相对论研究做出了不小的贡献.他参加了中国引力与相对论天体物理学会的创建工作,并曾担任中国物理学会第5㊁第6届理事,中国引力与相对论天体物理学会第2㊁第3届副理事长, 1989年9月在特殊情况下接任第3届理事长,并连任第4届理事长.至今他仍担任国际广义相对论和引力委员会委员,还曾是俄罗斯 引力和宇宙”杂志的中国编委.刘辽教授1994年退休,至今虽已80高龄,仍在从事广义相对论与天体物理的有关理论研究.3 建立广义相对论研究的一个生长点在被错划为 右派”的日子里,刘辽先生以坚韧的毅力自学了量子场论㊁基本粒子理论㊁李群与李代数和广义相对论,而且基本上读懂了有关书籍.当时,中国国内熟悉广义相对论的人为数有限,刘先生在艰难的环境中在北师大建立了中国广义相对论研究的一个生长点.作为 右派分子”,刘先生被剥夺了教学的权利,没有资格讲课,被安排在系资料室作资料员.他不顾一些人的歧视,努力使资料室成为自己的避风港,一有空就在那里钻研理论物理.奇妙神秘的科学世界使他暂时忘掉沉重的现实生活,他的思想在科学的领域中愉快地游荡.此外,刘先生对哲学和音乐的爱好,也使他在逆境中体验到人类文明的乐趣. 1966年, 文化大革命”的风暴降临.刘先生遇到了更为严重的灾难,他被反复批斗㊁劳改.夜里烧锅炉,白天挨批斗,非人的生活待遇,使他满身满脸黑灰,只有两只眼睛还透出生命的活力.图2 刘辽教授(左一)被错划为 右派分子”后 接受劳改”刘先生并没有被压垮,继续保持着对科学和教育的兴趣与信心.两位因贴林彪大字报而被打成 现行反革命”的学生,成了刘先生最早的相对论弟子.这两位青年在共同的劳改生活中,发现刘先生并非 坏人”,而是一位博学多才的正直学者.他们开始与刘先生攀谈,向他学习相对论的知识.在稍获自由,取得回家睡觉的权利之后,这两位青年便悄悄到刘先生家中秘密研讨相对论.他们后来都成为了重点大学的物理教授.1978年,改革开放的春风开始在神州大地飘荡,极 左”的政治压力逐步消退,刘先生也从 铁杆右派”过渡到 摘帽右派”,再过渡到 改正右派”之后,终于成为了 错划右派”.这一年,在天文系老师的帮助和推荐下,刘辽先生开始以一名资料员的身份招收研究生.天文系师生这一空前的创举,促成了北师大广义相对论生长点和硕士点的诞生.人物4 在全国宣传、传播广义相对论科学的春天到来之后,刘辽先生全身心地投入到引力与相对论天体物理的教学与研究中去.他不仅在北师大讲授广义相对论,而且在中国科学院研究生院㊁南京师范大学和四川大学等地开课.北京大学㊁湖南师范大学在讲授广义相对论时,也采用过他的讲义.刘先生走出去讲学,弟子遍布全国各地,使北师大成为中国广义相对论教学㊁研究的一个重要基地.目前,物理学会引力与相对论天体物理分会的骨干成员中,有相当大一部分直接或间接出自刘先生的门下.刘辽先生编著的‘广义相对论“一书[9],是国内流传最广的相对论读物之一.这本书同时又是一本科学著作,从入门开始把初学者一直引导到广义相对论的研究前沿,例如黑洞㊁白矮星㊁中子星㊁宇宙学㊁引力波等诸多研究领域.国内有许多引力与相对论天体物理专业的教师和研究人员是从阅读这本书开始进入科研前沿的.上世纪70年代之前,中国只有少数人懂得广义相对论. 文化大革命”期间,一些饱受摧残而又矢志不渝的知识分子躲在角落里自学爱因斯坦的理论.当严寒过去,科学的春天降临的时候,他们站出来讲授自己苦读得来的知识,使广义相对论的知识在全国广泛传播,刘辽先生就是这样一位传播者.此后,在周培源先生等老一辈学者的关怀与支持下,广义相对论研究在我国形成规模, 中国引力与相对论天体物理学会”(后更名为中国物理学会引力与相对论天体物理分会)作为物理学会的一个分会应运而生.刘辽先生是该学会的首届理事之一.5 开创黑洞物理的教学与研究刘辽先生在我国首先开始了黑洞物理的教学与研究.刘辽先生第一篇科学论文是 强子质量的一个半经验公式”[1,2],这是当时普适性较高的一个公式.此后他便专注于引力与相对论天体物理的研究.他指导研究生完成了脉冲双星P S R1913+16辐射引力波的计算,验证了泰勒等人的结果.上世纪80年代,刘辽先生开始把主要精力放在黑洞的研究与教学上.他攻克的第一个难点是转动的㊁带电的黑洞热辐射狄拉克粒子的问题.当时国际上认为这类黑洞应该热辐射狄拉克粒子,只是找不出证明方法.弯曲时空中的旋量方程耦合十分强烈,很难求解.刘辽先生及其同行在刻苦钻研之后,发现该方程在黑洞表面附近可以求解,成功地证明了这类最普遍的黑洞确实热辐射电子㊁质子等狄拉克粒子[3].后来,他又进一步证明,任何一个未来事件视界都应具有霍金辐射[4].在此之后,刘辽先生领导的小组对黑洞温度㊁黑洞熵以及黑洞附近的其他量子效应做了大量研究.他们探讨了霍金辐射的反作用问题,建立了黑洞的膜模型,该模型把黑洞事件视界看作有物理意义的㊁存在表面张力的膜,很好地解释了黑洞热力学[5,6].他们还提出了计算非稳态黑洞温度和熵的方法.刘辽先生等对黑洞附近的状态方程做了修改,得到与天文观测相一致的结果.特别值得一提的是,近年来,刘辽先生及其合作者在黑洞量子化方面做出了具有启发性的创新工作.他们用索末菲量子化条件,得到黑洞的量子基态,指出黑洞的霍金蒸发会因到达量子基态而自动截止,截止的残留物很可能是暗物质[8].在科研的同时,刘辽先生还在国内首先开设了 黑洞物理学”这门课,把许多广义相对论专业的研究生,领进了黑洞研究的前沿.6 探讨宇宙学与弯曲时空中的量子场此外刘辽先生还带领研究生涉足于宇宙学领域,展开了对暴胀宇宙学㊁量子宇宙学㊁虫洞和时间机器的广泛研究,他们在国内外重要刊物上发表了数十篇论文,其中包括 H i g g s场的宇宙学起源”[10]㊁ 利用虫洞消除Q E D中的单圈发散”[11]㊁ 真空涨落可以产生虫洞”[12]等,探讨了研究H i g g s 场和d eS i t t e r时空量子化的新思路.著名相对论专家霍金教授为了避免时间机器带来的困难,曾提出 时序保护猜想”.刘辽先生等人研究了霍金的时序保护猜想,指出了避开这一猜想来制造新的时间机器的可能性.在科研工作的同时,刘辽先生编著了‘广义相对论“[9,13]和‘量子场论“[14]学术著作,还与合作者一起出版了‘黑洞与时间的性质“[15]㊁‘暴胀宇宙和宇宙弦“[16]㊁‘李群与李代数“[17]㊁‘狭义相对论“[18]等学术著作,编写了 弯曲时空量子场论”㊁ 量子宇宙学”等讲义(即将正式出书).刘辽教授从不脱离教学,他长期为研究生讲授广义相对论㊁量子场论㊁李群与李代数㊁弯曲时空量人物子场论㊁暴胀宇宙学㊁量子宇宙学等课程,还为本科生开过量子力学㊁量子场论导论等课程.特别值得一提的是, 弯曲时空量子场论”课是刘辽先生率先在国内讲授的.图3 刘辽教授与夫人在北京刘辽先生授课清晰㊁严谨,强调物理思想,富于启发性,深受学生和进修教师的喜爱.他思想活跃,平易近人,从不在学生面前摆架子.刘先生总是和学生平等讨论,允许学生当面反驳他的意见,在课题组内营造了良好的学术气氛.因而,他培养了一批广义相对论的教学与科研骨干.在刘辽教授的领导下,他的课题组近年来发表了几百篇研究论文,其中不乏创新内容的工作.图4 刘辽教授作学术报告刘辽教授正直㊁谦虚,从不为自己和自己的小组谋求私利,并且要求他的学生也要这样做.在他的学生担任行政职务的时候,刘辽先生告诫他 一定不要利用职权为个人或我们的小组谋私利”.他十分鄙视那种为个人私利而伤害他人甚至伤害国家和人民利益的举动.刘辽教授和他领导的小组在广义相对论领域长期辛勤耕耘,于1986年和1996年两次获得国家教委科技进步二等奖,获奖项目分别是 黑洞㊁奇点及早期宇宙理论”和 黑洞物理学与量子宇宙学”.今年是刘辽教授80华诞之年,谨以此文为先生祝寿,衷心祝愿先生身体健康,为祖国物理学发展再做贡献.参考文献[1]刘辽.北京师范大学学报(自然科学版),1978,14(3):24[L i u L.J o u r n a lo f B e i j i n g N o r m a l U n i v e r s i t y(N a t u r a lS c i e n c e),1978,14(3):24(i nC h i n e s e)][2]刘辽.物理,1979,8:285[L i uL.W u l i(p h y s i c s),1979,8:285(i nC h i n e s e)][3]刘辽,许殿彦.物理学报,1980,29:1617[L i uL.X uDY.A c t a p h y s i c a s i n i c a,1980,29:1617(i nC h i n e s e)][4]刘辽.物理学报,1982,31:519[L i u L.A c t a p h y s i c aS i n i c a,1982,31:519(i nC h i n e s e)][5]H u a n g CG,L i uL,X uF.C h i n.P h y s.L e t t.,1991,8:118[6]H u a n g CG,L i uL,Z h a o Z.G e n.R e l.G r a v.,1993,25:1267[7]L i LX,X u JM,L i uL.P h y s.R e v.D,1993,48:4735[8]L i uL,P e i SY.C h i n.P h y s.L e t t.,2004,21:1887[9]刘辽.广义相对论.北京:高等教育出版社,1987[10]L i uL,P e i SY.C h i n.P h y s.L e t t.,2003,20:780[11]刘辽.物理学报,1998,47:363[L i u L.A c t a p h y s i c aS i n i c a,1998,47:363(i nC h i n e s e)][12]L i uL.P h y s.R e v.D,1993,48:R5463[13]刘辽,赵峥.广义相对论(第二版).北京:高等教育出版社,2004[14]刘辽.量子场论.北京:北京师范大学出版社,2003[15]刘辽,赵峥,田贵花等.黑洞与时间的性质.北京:北京大学出版社,2008[16]蒋元方,刘辽,钱振华.暴胀宇宙和宇宙弦.上海:华东师范大学出版社,1993[17]曹雨芳,刘辽.李群与李代数简介.北京:北京师范大学出版社,1987[18]刘辽,费保俊,张允中.狭义相对论(第二版).北京:科学出版社,2008人物。