张轩中的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/zhangxuanzhong

博文

[专访]陈应天:剑桥出身的引力波探测事业先驱者 精选

已有 5729 次阅读 2016-3-3 09:38 |系统分类:人物纪事

[专访]陈应天:剑桥出身的引力波探测事业先驱者
作者:张轩中来源:蝌蚪五线谱发布时间:2016-03-02
用来测定万有引力常数的“库克——陈”公式类似于早年空气动力学的“冯卡门——钱学森公式”。

  2016年3月2日的北京,有一点小小的雾霾,自从这年春节爆发的引力波的事件GW150914已经开始降温,然而,在中国的范围内,“太极计划”与“天琴计划”的相互关系与技术内涵依然引起媒体大众的兴趣。

  “蝌蚪五线谱”作为独立的媒体观察者一直在持续深入科普引力波事件。在3月2日这天,由北京师范大学广义相对论资深专家赵峥教授引荐,“蝌蚪五线谱”在北京对引力波探测事业的先驱者、剑桥大学博士、原华中科技大学物理系主任、北京应天阳光太阳能技术有限公司首席科学家陈应天教授进行了独家专访。(鉴于本次访谈所涉及的内容极为丰富,拟采取多篇幅报道的方式进行)。

chen zhang  zhengshi

陈应天教授(右)接受蝌蚪五线谱(张轩中)专访

  陈应天向“蝌蚪五线谱”表示,在英国剑桥大学工作期间,他与卡文迪许实验室主任库克出版一本万有引力探测方面的专著,此书由剑桥大学出版社在1994年出版,在此书中,“处理了引力实验中的很多噪音问题”。

shu

陈应天与卡文迪许实验室主任库克合著的《引力实验》

  陈应天于1977年由朱九思帮助从山东调入到位于湖北武汉的华中工学院 (注:就是现在的华中科技大学 )力学系,1978年陈应天调入物理系,同时期在物理系研究广义相对论的教师有张金如(“天琴计划”首席科学家罗俊院士在华中工学院读研究生时的老师之一)等人。 1979年,陈应天在华中工学院讲广义相对论课程,写了一本叫做《相对论时空》的讲义作为教材,当时听课的学生济济一堂,大概有200余人。

  陈应天于1980年得到英国皇家学会资助前去英国剑桥大学做访问学者。

  到了剑桥大学,卡文迪许实验室的主任库克说:“陈,你会不会用电脑做计算?”

  当时的中国穷得一塌糊涂,陈应天根本没摸过电脑,于是说”不会“。

  库克给了陈应天一个万有引力的题目,就是让他计算一个圆柱体的引力势能分布,陈应天依靠他超强的手工计算能力,花了一个礼拜的时间,通过贝塞尔函数等应用数学手段,最后用第一类第二类直到第三类椭圆积分的办法,把圆柱体的引力势在空间的分布的解析式写了出来。

992

一个均匀的圆柱体外的引力势能分布很难计算

  陈应天的这一解析计算结果引起了库克的兴趣,库克当下给了陈应天一张支票,叫陈应天去买一个计算器(带有多项式计算功能的那种计算器),计算出具体的数值。

  陈应天买了计算器以后,通过那个解析表达式把数值算了出来,库克拿到数据后,把这数据与1940年代一个大牛的计算结论做了对比,发现陈应天的计算数值一共10位有效数字,在前8位与1940年代的那个大牛的结果是吻合的 。库克于是觉得陈应天也是大牛。

  卡文迪许实验室的同事很佩服,说:“陈应天,你的算功为什么那么厉害?”

  陈应天:“我的应用数学的功夫是在中国科技大学上大学的时候跟华罗庚学的。”

  同事:“谁是华罗庚?”

  陈应天:“华罗庚在四十年前也在剑桥呆过,他在中国是著名数学家。”

  同事:“那是过去几十年前的事情了,好久了,我们不知道他。”

  后来,陈应天计算的这个解析表达式被称为“库克——陈”公式。

  “蝌蚪五线谱”认为,“库克——陈”公式是一个应用数学的公式,其物理含义非常清晰,此公式对引力研究的意义重大(因为在工程上圆柱体比球体更容易加工,所以在精确测量万有引力常数中很关键,这一部分用圆柱体测万有引力常数的工作是一个开端,后来由罗俊在华中科技大学继续发展,但这过程中有一些故事,尤其是如何全面完整评价早年陈应天对创建华中科技大学那个山洞中的引力实验室的贡献,以及是否真的有陈应天的私人物品遗留在该实验室,值得讨论与深思),“库克——陈”公式类似于早年空气动力学的“冯卡门——钱学森公式”。

  从某种意义上讲,陈应天非常像钱学森,因为他们都在加州理工工作过(1986年到1988年期间,陈应天在华中工学院指导研究生,同时在加州理工学院工作,与别人一起提出了现在的LIGO的实验方案的雏形),而且都是很敏感的精英知识分子——他们在加州理工学院偶然能感受到一种对华人的微妙的歧视。

(本文据笔者张轩中对陈应天教授的采访记录,发表时未经被访对象审阅)




人类首次探测到引力波
http://blog.sciencenet.cn/blog-3044428-960127.html

上一篇:[专访吴岳良]对中国引力波探测项目的观察手记
下一篇:[专访]全国政协委员张新民:弱电相变引力波与“阿里计划“

12 姬扬 田云川 王府民 史晓雷 张江敏 文克玲 刘全慧 魏焱明 王国强 shenlu ZYHDZ qzw

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (6 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2019-10-22 10:15

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部