2020年高考物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：中國古代物理學(xué)家周培源

　　2020年高考即將開戰(zhàn)，你準(zhǔn)備好了嗎？對于高中物理成績不好的同學(xué)來說，熟悉復(fù)習(xí)資料的積累要隨時(shí)整理。高考網(wǎng)小編為各位考生整理了一些高考物理必備的知識(shí)點(diǎn)，供大家參考閱讀！

周培源

　　周培源（1902.8.28－1993.11.24），江蘇省宜興縣人。著名流體力學(xué)家、理論物理學(xué)家、教育家和社會(huì)活動(dòng)家。九三學(xué)社社員、中國共產(chǎn)黨黨員。中國科學(xué)院院士，中國近代力學(xué)奠基人和理論物理奠基人之一 [1]  。

　　1924年周培源畢業(yè)于清華學(xué)校，1927年在美國加州理工學(xué)院學(xué)習(xí)，獲博士學(xué)位，是加州理工學(xué)院畢業(yè)的第一名中國博士生 [2]  。1929年回國后任清華大學(xué)物理系教授。1959年加入中國共產(chǎn)黨。曾任清華大學(xué)教務(wù)長、校務(wù)委員會(huì)副主任，北京大學(xué)教務(wù)長，副校長和校長，中國科學(xué)院副院長。第一、二、三、四屆全國人民代表大會(huì)代表，第五屆全國人大常委會(huì)委員。政協(xié)第三、四屆全國委員會(huì)常務(wù)委員；九三學(xué)社第四屆中央常務(wù)委員，第五、六屆中央副主席，第七、八屆中央主席，第九屆中央名譽(yù)主席。 [3]

　　1993年，經(jīng)中國有關(guān)部門的批準(zhǔn)，正式成立周培源基金會(huì)。

　　科學(xué)研究

　　周培源在學(xué)術(shù)上的成就，主要為物理學(xué)基礎(chǔ)理論的兩個(gè)重要方面，即愛因斯坦廣義相對論中的引力論和流體力學(xué)中的湍流理論的研究，奠定了湍流模式理論的基礎(chǔ)。

　　相對論

　　在廣義相對論方面，周培源一直致力于求解引力場方程的確定解，并應(yīng)用于宇宙論的研究。早在二三十年代，他就求得了軸對稱靜態(tài)引力場的若干解，與靜止場不同類型的嚴(yán)格解，并于1939年證實(shí)，在球?qū)ΨQ膨脹宇宙中，若物質(zhì)和輻射處于熱平衡態(tài)，則宇宙必為弗里德曼宇宙。70年代末，他又把嚴(yán)格的諧和條件作為一個(gè)物理?xiàng)l件添加進(jìn)引力場方程，求得一系列靜態(tài)解、穩(wěn)態(tài)解及宇宙解。還指導(dǎo)研究生進(jìn)行了與地面平行和垂直的光速比較實(shí)驗(yàn)，以探求史瓦西解和郎曲斯解哪一個(gè)更符合靜態(tài)球?qū)ΨQ引力場的客觀實(shí)際。初步結(jié)果已顯示出，郎曲斯解與實(shí)際相符。80年代，周培源致力于廣義相對論的基本問題，即經(jīng)過坐標(biāo)變換聯(lián)系起來的幾個(gè)解，究竟應(yīng)該是一個(gè)解還是幾個(gè)解。他對照流體力學(xué)中保角變換，認(rèn)為這種情形應(yīng)該是幾個(gè)解而不是一個(gè)解。產(chǎn)生這種不確定的原因在于愛因斯坦方程缺少必要的坐標(biāo)條件 。

　　引力理論

　　在引力理論方面，他提出了“諧和條件是物理?xiàng)l件”的重要觀點(diǎn)，并且提出和指導(dǎo)了中科院高能所李永貴同志等的“地球引力場中光速各向同性檢驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)，在世界上首次獲得地球表面水準(zhǔn)方向和豎直方向傳播速度的相對差值在10-11量級(jí)上相同的結(jié)果，這一結(jié)果有可能使人們對愛因斯坦引力論的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生重大影響。

　　湍流理論

　　在湍流理論方面，30年代初，周培源認(rèn)識(shí)到湍流場和邊界條件關(guān)系密切，后來參照廣義相對論中把品質(zhì)作為積分常數(shù)的處理方法，求出了雷諾應(yīng)力等所滿足的微分方程，并希望能把邊界的影響通過邊界條件引入雷諾應(yīng)力的運(yùn)算式中。

　　1940年，周培源寫出了第一篇論述湍流的論文，該文在國際上第一次提出湍流脈動(dòng)方程，并用求剪應(yīng)力和三元速度關(guān)聯(lián)函數(shù)滿足動(dòng)力學(xué)方程的方法建立了普通湍流理論，從而奠定了湍流模式理論的基礎(chǔ)。

　　1945年，周培源在美國的《應(yīng)用數(shù)學(xué)季刊》上，發(fā)表了題為《關(guān)于速度關(guān)聯(lián)和湍流漲落方程的解》的重要論文，提出了兩種求解湍流運(yùn)動(dòng)的方法，立即在國際上引起廣泛注意，進(jìn)而在國際上形成了一個(gè)“湍流模式理論”流派，對推動(dòng)流體力學(xué)尤其是湍流理論的研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。被公推為以雷諾應(yīng)力方程為出發(fā)點(diǎn)的工程湍流模式理論的奠基性工作。

　　50年代，周培源利用一個(gè)比較簡單的軸對稱渦旋模型作為湍流元的物理圖像來說明均勻各向同性的湍流運(yùn)動(dòng)，并根據(jù)對均勻各向同性的湍流運(yùn)動(dòng)的研究，分別求得在湍流衰變后期和初期的二元速度的關(guān)聯(lián)函數(shù)、三元速度關(guān)聯(lián)函數(shù)。之后，他又進(jìn)一步用"準(zhǔn)相似性"概念將衰變初期和后期的相似條件統(tǒng)一為一個(gè)確定解的物理?xiàng)l件，并為實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。從而在國際上第一次由實(shí)驗(yàn)確定了從衰變初期到后期的湍流能量衰變規(guī)律和泰勒湍流微尺度擴(kuò)散規(guī)律的理論結(jié)果。他首先提出了以研究湍流的基本渦旋結(jié)構(gòu)作為出發(fā)點(diǎn)，以某種典型旋渦作為湍流元，采用先求解后求平均的新方法，從而避免了傳統(tǒng)湍流理論中納維-斯托克斯方程出現(xiàn)不封閉性的致命弱點(diǎn)。根據(jù)這一想法，他與蔡樹棠先生在1956年從粘性流體的納維-斯托克斯方程出發(fā)，找到了均勻各向同性湍流在衰變后期的軸對稱渦旋解。此后周先生又與是勛剛、李松年、黃永念、魏中磊、鈕珍南等同志合作引進(jìn)并驗(yàn)證了準(zhǔn)相似條件，發(fā)展了均勻各向同性湍流理論，并于1982年獲得國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。

　　80年代，周培源將這些結(jié)果推廣到具有剪切應(yīng)力的普通湍流運(yùn)動(dòng)中去，并引進(jìn)新的逼近求解方法，以平面湍射流作例子，求得平均運(yùn)動(dòng)方程與脈動(dòng)方程的聯(lián)立解。經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)不懈努力，周培源的湍流模式理論體系已相當(dāng)完整。
 

最新高考資訊、高考政策、考前準(zhǔn)備、高考預(yù)測、志愿填報(bào)、錄取分?jǐn)?shù)線等

　　高考時(shí)間線的全部重要節(jié)點(diǎn)

　　盡在"高考網(wǎng)"微信公眾號(hào)