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Principales logros de Zhou Peiyuan

Los logros académicos de Zhou Peiyuan sentaron principalmente las bases para dos aspectos importantes de la teoría física básica, a saber, la teoría de la gravedad en la teoría general de la relatividad de Einstein y la teoría de la turbulencia en la mecánica de fluidos.

Relatividad

En el campo de la relatividad general, Zhou Peiyuan se ha comprometido a resolver la solución definitiva de la ecuación del campo gravitacional y aplicarla al estudio de la cosmología. Ya en las décadas de 1920 y 1930, obtuvo algunas soluciones para el campo gravitacional estático axialmente simétrico, que eran diferentes del campo estático. En 1939, confirmó que en un universo en expansión esféricamente simétrica, si la materia y la radiación están en equilibrio térmico, entonces este universo debe ser el universo de Friedmann. A finales de la década de 1970, añadió condiciones armónicas estrictas como condiciones físicas a las ecuaciones del campo gravitacional y obtuvo una serie de soluciones estáticas, soluciones en estado estacionario y soluciones cósmicas. Para descubrir qué solución de Schwarzschild o solución de Langerhans es más consistente con la realidad objetiva del campo de gravedad estático esféricamente simétrico, los estudiantes de posgrado también recibieron instrucciones de realizar experimentos comparativos sobre la velocidad de la luz paralela al suelo y perpendicular al suelo. . Los resultados preliminares muestran que la solución lingüística es consistente con la realidad. En la década de 1980, Zhou Peiyuan trabajó en la cuestión básica de la relatividad general, es decir, si varias soluciones conectadas por transformación de coordenadas deberían ser una solución o varias soluciones. En comparación con la transformación conforme en la mecánica de fluidos, creía que esta situación debería tener múltiples soluciones en lugar de una sola. La razón de esta incertidumbre es que las ecuaciones de Einstein carecen de las condiciones de coordenadas necesarias.

Teoría de la gravedad

En términos de teoría de la gravedad, propuso la importante idea de que "las condiciones armoniosas son condiciones físicas" y propuso y guió al camarada Li Yonggui del Instituto de Alta Energía. , Academia de Ciencias de China en su experimento "Prueba de isotropía" "Velocidad de la luz en el campo gravitatorio de la Tierra". Por primera vez en el mundo, se descubrió que la diferencia relativa en la velocidad de propagación entre las direcciones horizontal y vertical en la superficie terrestre es la misma, del orden de 10-11, lo que puede recordar a la gente a Einstein.

Teoría de la turbulencia

En la teoría de la turbulencia, a principios de la década de 1930, Zhou Peiyuan se dio cuenta de que el campo de turbulencia está estrechamente relacionado con las condiciones límite. Más tarde, refiriéndose al método de tratar la masa como una constante integral en la relatividad general, calculó la ecuación diferencial que satisface la tensión de Reynolds, con la esperanza de que la influencia de las condiciones de contorno pudiera introducirse en la expresión de la tensión de Reynolds.

En 1940, Zhou Peiyuan escribió el primer artículo sobre turbulencia y propuso la ecuación de pulsación turbulenta por primera vez en el mundo resolviendo las funciones relacionadas con el esfuerzo cortante y la velocidad tridimensional para satisfacer la ecuación dinámica. , estableció una teoría general de la turbulencia, sentando así las bases para la teoría del modelo de turbulencia.

En 65438-0945, Zhou Peiyuan publicó un importante artículo titulado "Sobre la correlación de velocidades y la solución de ecuaciones de pulsaciones turbulentas" en el "Quarterly Journal of Applied Mathematics" estadounidense, proponiendo dos métodos para resolver el movimiento turbulento. Inmediatamente atrajo una amplia atención internacional, y luego se formó internacionalmente la escuela de "teoría del modelo de turbulencia", que tuvo un profundo impacto en la promoción de la investigación de la mecánica de fluidos, especialmente la teoría de la turbulencia. Se promueve ampliamente como el trabajo básico de la teoría del modelo de turbulencia de ingeniería basada en la ecuación de tensión de Reynolds.

En la década de 1950, Zhou Peiyuan utilizó un modelo de vórtice axisimétrico relativamente simple como imagen física del elemento de turbulencia para ilustrar el movimiento turbulento isotrópico uniforme. Basado en la investigación sobre el movimiento turbulento isotrópico uniforme, obtuvo The. Se estudian la función de correlación de velocidad binaria y la función de correlación de velocidad ternaria en las etapas tardías y tempranas de la atenuación de la turbulencia. Más tarde, utilizó el concepto de cuasi-similitud para unificar aún más las condiciones similares en las etapas tempranas y tardías de la descomposición en una condición física con una solución definida, lo cual fue confirmado mediante experimentos. Así, por primera vez en el mundo, se determinaron experimentalmente los resultados teóricos de la ley de atenuación de la energía turbulenta desde la etapa inicial hasta la etapa posterior y la ley de difusión a microescala de la turbulencia de Taylor. Primero propuso un nuevo método para resolver primero y luego promediar, tomando la estructura básica del vórtice de la turbulencia como punto de partida y utilizando un vórtice típico como unidad de turbulencia, evitando así la fatal debilidad de la ecuación abierta de Navier-Stokes en la teoría tradicional de la turbulencia. . Siguiendo esta idea, él y el Sr. Cai Shutang partieron de la ecuación de Navier-Stokes de fluido viscoso en 1956 y encontraron la solución de vórtice axisimétrica de turbulencia isotrópica uniforme en el período de desintegración tardía.

Posteriormente, el Sr. Zhou cooperó con los camaradas Shi Xungang, Li Songnian, Huang Yongnian, Wei, Niu Zhennan, etc. para introducir y verificar condiciones casi similares, desarrollar la teoría homogénea e isotrópica de la turbulencia y ganó el segundo premio del Premio Nacional. Premio de Ciencias Naturales en 1982.

En la década de 1980, Zhou Peiyuan amplió estos resultados al movimiento turbulento general con tensión cortante e introdujo un nuevo método de solución aproximada. Tomando como ejemplo el avión de chorro turbulento, se obtienen las soluciones simultáneas de la ecuación de movimiento promedio y de la ecuación de pulsación. Después de medio siglo de incansables esfuerzos, el sistema teórico de patrones de turbulencia de Zhou Peiyuan se ha vuelto bastante completo. Monografía Publicación Fecha Libro Título Autor Editorial 1952.12 Mecánica teórica Editor en jefe People's Education Press 1965.07 Teoría del espacio, el tiempo y la gravedad (por Fogg y Su Traducido por Zhou Peiyuan y otros Science Press 1991 Desarrollo de la prensa de la Academia West Zhou Peiyuan); 1991 Inauguración de la editorial Zhou Peiyuan Shuyuan del suroeste de China 1992.05 Ensayos científicos de Zhou Peiyuan Zhou Peiyuan y otros editaron la Prensa de Ciencia y Tecnología de China 2002.08 "Obras completas de Zhou Peiyuan" Zhou Peiyuan editó "Mecánica teórica" ​​Prensa de la Universidad de Pekín 2012.09. Zhou Peiyuan es el editor en jefe de los artículos de la revista Science Press.

Zhou Peiyuan. Sobre el significado físico de los coordinadores y Th [J]. Ciencia china (edición en inglés), 1982, (sexto lugar).

Zhou Peiyuan. Estructuras y aplicaciones similares de la fluidización de vórtices [J]. Ciencia china (edición en inglés), 1959, (número 10).

Zhou Peiyuan. Condiciones y teoremas sobre pseudosimilitud [J]. Ciencia china (Edición en inglés), 1985 (4to lugar).

Zhou Peiyuan. Todas las enseñanzas del Presidente Mao están involucradas [J]. Science in China (versión en inglés), 1976, (sexto lugar).

Huang Yongnian, Zhou Peiyuan. Sobre las soluciones y Th de la ecuación de Navier-Stokes [J]. Ciencia china (Edición en inglés), 1981, (No. 9).

Zhou Peiyuan, Huang Yongnian. Sobre la teoría estadística de la estructura de vorticidad de la turbulencia uniforme [J]. Ciencia china (edición en inglés), 1975, (segundo lugar).

Huang Chaoguang, Zhou Peiyuan. Cosmología relativista en condiciones armoniosas [J]. Science in China (versión en inglés), 1990 (noveno lugar).

Zhou Peiyuan, Chen Shiyi. Sobre la teoría del flujo turbulento de fluidos incompresibles [J]. Ciencia china (edición en inglés), 1987, (séptimo lugar).

Huang Chaoguang, Zhou Peiyuan. Cosmología relativista en condiciones armoniosas [J]. Ciencia china (edición en inglés), 1990, (octavo lugar).

Zhou Peiyuan, Huang Chaoguang. Corrimiento al rojo en el universo de Sitter[J]. Science in China (versión en inglés), 1989, (Número 10).

Liu Hongya, Zhou Peiyuan. [J] Solución exacta de ondas gravitacionales planas. Science in China (versión en inglés), 1985, (sexto lugar).

Wang Xiaohong, Huang Yongnian, Zhou Peiyuan. Teoría estadística de la turbulencia uniforme [J]. Ciencia china (edición en inglés), 1994 (segundo lugar). Zhou Peiyuan se dedica a la educación superior durante más de 60 años y ha formado a varias generaciones de mecánicos y físicos como Wang Zhuxi, Peng Huanwu, Lin Jiaqiao y Hu Ning. En términos de educación e investigación científica, Zhou Peiyuan siempre ha otorgado gran importancia a las teorías básicas, al mismo tiempo que se preocupa y apoya la investigación de nuevas tecnologías. Ha hecho grandes contribuciones en la organización y dirección de actividades académicas nacionales y en la promoción de intercambios y cooperación en el país y en el extranjero.

En 1987 donó a la gente de su ciudad natal la casa de más de 600 metros cuadrados que dejó su padre en su ciudad natal como centro de divulgación científica y actividad cultural.

En 1989, Zhou Peiyuan y su esposa Wang Dicheng donaron 145 preciosas pinturas y caligrafías antiguas que habían coleccionado durante muchos años al Museo de Wuxi. Zhou Peiyuan y su esposa donaron la mayoría de los bonos otorgados por el gobierno a sus lugares de trabajo, la Universidad de Pekín y la escuela secundaria de Tsinghua, como fondos y becas científicas. En mayo de 1990, 10.000 yuanes del bono fueron donados a la Fundación China Zhenhua como beca; para Apoyar y fomentar el desarrollo de las ciencias sociales, la tecnología y la educación. Zhou Peiyuan y su esposa también donaron 10.000 yuanes como becas a sus alma mater, la Escuela Primaria Experimental de Shanghai y la Escuela Primaria Experimental de la ciudad de Fuyu, condado de Fufu, provincia de Jilin, respectivamente.

En la Universidad de Pekín, apoyó firmemente, organizó y dirigió personalmente el desarrollo del sistema de edición y composición tipográfica láser de caracteres chinos de Huaguang Computer, que desencadenó una importante innovación en la impresión china. Zhou Peiyuan estaba preocupado por la construcción socialista del país. En la década de 1950, cuando el país estaba considerando la construcción del Proyecto de las Tres Gargantas, fue a Wuhan dos veces para asistir a la Conferencia del Proyecto de las Tres Gargantas y fue a Sandouping con todos los participantes de la conferencia para inspeccionar el sitio de la presa preseleccionado. En ese momento, Zhou Peiyuan apoyó la rápida construcción del Proyecto de las Tres Gargantas.

Desde la década de 1980, después de leer una serie de materiales relevantes como el "Informe de investigación de la Conferencia Consultiva Política del Pueblo Chino sobre el Proyecto de las Tres Gargantas", Zhou Peiyuan creía que el Proyecto de las Tres Gargantas no solo involucra ingeniería y cuestiones técnicas, pero también económicas. Hay muchas cuestiones como ecológicas, sociales, depósitos minerales en zonas sumergidas e incluso defensa aérea militar y civil. El período de construcción es de hasta 20 años y el costo es de cientos de miles de millones. Si el país quiere construir este proyecto, definitivamente retrasará muchos otros proyectos de construcción que se necesitan con urgencia, y todavía hay muchos problemas importantes en este proyecto que deben estudiarse y demostrarse. Por lo tanto, Zhou Peiyuan sugirió que la construcción del Proyecto de las Tres Gargantas debería considerarse basándose en una investigación científica muy seria cuando la fuerza nacional integral obviamente lo permita. De acuerdo con las necesidades de la toma de decisiones científicas nacionales, Zhou Peiyuan, de 86 años, aceptó el encargo de la Conferencia Consultiva Política del Pueblo Chino en septiembre de 1988 de dirigir a 182 miembros de la CCPPCh para inspeccionar áreas relevantes en Hubei y Sichuan. Después de que el equipo de inspección regresó a Beijing, Zhou Peiyuan escribió un informe al gobierno central en su propio nombre e hizo sugerencias basadas en los hechos.