徐湛清華 “清華讀書講座”致敬廣義相對論 徐湛講授時空、宇宙未解之謎
12月10日晚,清華大學圖書館報告廳里座無虛席,“清華讀書講座”特邀清華大學物理系、高等研究院徐湛教授為120余名聽眾做了題為《時間、空間、宇宙的未解之謎—廣義相對論的100年》的講座,縷析了廣義相對論誕生100年的理論發展脈絡。
1905年愛因斯坦提出了狹義相對論,10年后的1915年,愛因斯坦又提出了廣義相對論,相關論文發表在《普魯士科學院會議報告》上。相對論革新了人類對時空關系的認識,對人類的時空觀和宇宙觀產生了重大的影響,掀開了科學史上新的一頁。2015年3月6日,《科學》(Science)雜志專門制作?？?第347卷6226期)紀念這一偉大理論誕生100周年。
讀書講座從推薦書目開始。徐湛教授先向聽眾推薦了5種與廣義相對論有關的書籍供大家在課后深入閱讀。這5種圖書分別是《狹義與廣義相對論淺說》(愛因斯坦著,楊潤殷譯)、《果殼中的宇宙》(史蒂芬·霍金著,吳忠超譯)、《愛因斯坦的宇宙——老人的玩具》(徐一鴻著,張禮譯)、《平行宇宙》(加來道雄著,伍義生、包新周譯)、《物含妙理總堪尋——從愛因斯坦到霍金》(趙崢著)。
徐湛教授不僅介紹了每本書的作者、譯者、版本等信息,在隨后的講座中,在講到某個理論推演時亦會提及某本圖書中的內容,引導大家去閱讀。
徐湛教授的講座以嚴謹的文字邏輯、珍貴的歷史材料和精美的圖例向聽眾闡述了廣義相對論誕生的意義。相對論是人類的自然科學發展史上對人們的時空觀和宇宙觀影響最深遠的物理理論。牛頓力學的時空觀是絕對時空觀,空間是容納物質及其運動的一個均勻的框架,時間是從過去指向未來的一個均勻的流,時間和空間是彼此獨立的,時間和空間容納物質和運動,但本身不受它們的影響。
狹義相對論的時空觀和牛頓時空觀的最大不同是:一、把時間和空間聯合成了一個4維的統一體,稱為空時(spacetime);二、時間對不同的觀察者有不同的意義,因此是相對的。
廣義相對論是狹義相對論的進一步發展。廣義相對論是關于引力的空時幾何理論,或者從另一個角度說,廣義相對論是關于空時幾何的動力學理論。
這不但是對牛頓的時空觀的巨大變革,也是對狹義相對論的時空觀的巨大變革。隨后,徐湛教授分別闡述了廣義相對論的基本原理、數學形式與基本方程、三大(亦說四大)經典實驗驗證、廣義相對論對時空觀、宇宙觀的現實意義。
講座一共持續了兩個多小時,雖然是科普性質的讀書講座,但徐湛教授也對青年學子講解了相關科學研究中的研究熱點,寄語青年學子投入理論研究的廣袤天地中,為更新人類的認知世界做出貢獻。
講座結束后,圖書館館長鄧景康教授代表圖書館向徐湛教授贈送了紀念品——《鄴架巍巍:憶清華大學圖書館》和《清華大學圖書館百年圖史》,并向徐湛教授表示了感謝。
“清華讀書講座”由清華大學圖書館主辦,于2015年金秋時節啟動,旨在凝聚讀書氛圍、指導讀書門徑、促進讀書交流、塑造書香清華?！扒迦A讀書講座”致力于打造清華園讀書講座品牌,每學期舉辦3-4次,邀請嘉賓與清華學子分享讀書經驗,推薦經典讀物,從而激發閱讀興趣,培養閱讀習慣,提高閱讀品位。除講座外,圖書館還組織了“清華園中好讀書”讀書講座專屬聽眾微信群。
人物鏈接:
徐湛,清華大學物理系退休教授。1966年清華大學工程物理系本科畢業、1982年同系碩士研究生畢業。多年講授費曼物理學、量子力學、電動力學、統計力學等課程,曾在尼爾斯·玻爾研究所、費米加速器實驗室、國際理論物理中心、歐洲核子研究中心等國際著名學術機構訪問。
研究領域為理論物理,包括量子場論、數學物理、引力和宇宙論、量子信息學等。在規范場理論中創立了旋量演算方法,被國際同行稱為中國魔術,與張禮教授一起獲得2012—2013年度中國物理學會第九屆周培源物理獎。
