探索弯曲的时空——纪念刘辽先生

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.

追忆刘辽先生

刘辽先生在经历了几年帕金森氏症与老年痴呆症的折磨之后,于2016年4月27日离我们而去,享年88岁。刘先生一生坎坷,但在逆境中奋斗不止,为中国广义相对论的研究和普及做出了重要的贡献,他的灵魂在爱因斯坦的弯曲时空中安息了。

视界的温度

黑洞视界的温度,既可由卡诺循环定义,也可由Hawking热辐射定义,这两个定义是一致的。历史上是首先由卡诺循环引进黑洞视界的温度,然后提出Hawking辐射。Hawking辐射的理论,是对黑洞视界温度概念的有力支持。我们在[3]、[4]中提出,稳态黎曼时空中如果存在视界,就一定会有热辐射自视界发出。

黑洞是冻结星吗?

目前,在天文和物理学界流行着一种看法,认为当采用 Schwarzschild 坐标进行时空度量时,远距离观测者将看到,向黑洞塌缩的物质,需要无限长的时间才能到达视界,塌缩物质虽不断地趋近视界,但在有限时间内却总也不可能到达视界,于是物质将聚集在视界外面,仿佛被冻结在视界表面一样。因此,有人把黑洞称之为“冻结星”。这种看法至今仍在国内外有关书籍和文献中经常出现。本文指出上述看法的问题,在于忽略了塌缩物质对时空度规的影响;指出实际上不存在“冻结星”,并正确描述了塌缩物质进入视界的过程,最后从黑洞热力学的角度分析了二种看法的区别。

Higgs粒子、光子和宇宙真空场

我们假设广义相对论中宇宙真空场的能量来自Higgs场的贡献,从而找到了Higgs粒子静质量、宇宙因子和光子静质量上限之间的一个关系式。并由此可估计出Higgs粒子静质量的下限值,它略小于Weinberg估计的Higgs粒子下限值。