斯坦福大学王肃文教授访问我校 作“Gravity Probe B”学术报告

20.08.2015  21:06

8月16日,美国超导微波谐振腔计划(SUMO)首席科学家,斯坦福大学汉森实验室相对论空间考验计划(STEP)实验室主任王肃文教授访问我校,在217会议室做了“Gravity Probe B”(引力探测器B)的学术报告,他以渊博的知识、生动的图片,紧密联系海南和学校发展实际,深入浅出地为大家上了一堂尖端的的实验研究课。学校领导班子和师生代表参加了报告会。报告会由校党委韦勇书记主持,武耀廷校长作了讲话。

 王肃文教授多年来在NASA(美国宇航局)资助的引力探针计划、相对论空间考验计划以及超导微波谐振腔等项目中承担了重要的科研工作,在低温超导学,电子学,空间高精密度测量等领域取得了一系列世界顶尖的科研成果,在国际著名刊物上发表论文十余篇讲座中。

讲座中,王肃文教授指出,爱因斯坦的相对论是二十世纪人类最伟大的科学发现之一,它预言了地球周围的空间由于地球本身的质量必然会发生弯曲,以及由地球自转引起的空间扭曲。为了证明这一伟大预言,科学家们提出了引力探针计划,“Gravity Probe B”(引力探测器B)是即是引力探针计划的重要部分,是由NASA执行的一项借助陀螺仪的相对论验证实验,是目前世界上成功发射的研制难度最大的卫星之一,他作为主要的研究人员参加了该项目的组织和实施。这项任务包括对地球引力场中的两种广义相对论效应进行测量:参考系拖拽和测地线效应。这两种效应在此之前还未曾被以引力探测器B所预计将达到的精确量级测量过,是通过高度精确地测量放置于一颗高度为642千米的极轨道人造卫星上四个陀螺仪的自旋方向改变来实现的。通过陀螺仪的自旋方向改变可以了解到时空在地球的存在下是如何发生弯曲的,从而测量到地球的自转是如何“拖拽”周围的时空随之一起运动的;而地球引力场中的测地线效应来自于地球引力场中时空曲率的改变,使陀螺仪的自转轴在地球引力场中进行平行输运时并不会保持同一方向,最终结果是造成陀螺仪的进动,广义相对论的理论预言由于自旋-轨道耦合和时空曲率而产生的轨道平面上的测地线效应总和会造成陀螺仪每年角秒级的进动。由于前所未有的测量精度带来了技术的难度,该卫星从最初论证到实现发射经历了40余年的漫长历程,最终于2004年成功发射。有效在轨运行时间一年半,所采集的测量数据经过数据分析和处理表明陀螺自旋角度的变化和广义相对论的理论预言一致,从而验证了广义相对论的相关理论。

王肃文教授还就地波雷达在海洋科学中的应用展开了论述,阐述了地波雷达应用于海洋科学中具体的工作原理,介绍了目前海洋科学发展的历史、现状,以及地波雷达目前在海风测量、盐度测量、海上营救等海洋科学中的应用情况,提出了未来可能的发展方向,指出随着经济社会的不断发展,海洋科学的发展真面临着新的发展机遇和现实需要。他指出,在海南发展海洋科学具有得天独厚的优势,而建设热带海洋大学,将推动海洋科学人才的培养、科学研究发展,从而直接为海洋经济社会更好地服务。他表示,愿意在我校相关的学科专业建设、人才培养和科学研究提供帮助。

会后,学校领导班子与王肃文进行座谈,并就有关合作事宜深入交换了意见,达成了共识。

中国卫星导航系统管理办公室测试评估中心高级工程师杨勇、国际合作中心副主任张薇以及国家海洋一所、中科院三亚遥感所等有关单位负责人参加访问交流。

(责任编辑/郭万洲)