大师讲坛第三期:理论热学与热超构材料

2022-03-01 13:25:23 张子旭

2021年5月25日下午14:00,受物理学系2020级强基班班主任龚新高院士邀请,复旦大学物理学系黄吉平教授在我校恒隆物理楼237报告厅,开展了第三期大师讲坛专题报告《热的傅里叶定律与广义相对论性原理的结晶:理论热学与热超构材料》。石磊教授以及三十余位同学共同聆听了本次报告。报告内容层层递进,从热学课程中所学习的知识出发,逐步将同学们引入前沿的热超构材料和热操控的研究领域,展现了大师讲坛开拓学科眼界、培养学科兴趣、关注前沿方向的特色与理念。

黄吉平教授是变换热学理论的建立者,预言了热隐身材料,引发了设计人工结构控制热输运的研究热潮,推动了热超构材料研究方向的形成。石磊教授进行了会议的主持与介绍工作;此后,黄教授围绕“何谓热超构材料”这个问题,依次介绍了热超构材料、变换热学理论、热隐身等概念和相关的实验验证和实际应用案例,极大地开拓了同学们的学术视野。

黄吉平教授从热超构材料的物理性质和几何结构讲起,回忆了自己在2008年受变换光学理论启发提出变换热学理论,并预言热隐身现象的过程;然后基于热学课程中已学习的知识点,深入浅出地讲解了变换热学理论的推导过程和物理图像。之后,黄教授重点讲述了热隐身的实验验证,并通过检索率等数据说明热超构材料正成为国际研究热点;通过对比热力学,指出理论热学侧重于宏观热现象的主动控制,以及理论热学所带来的工程应用与商业化应用,详细介绍了热聚集、热电调控、声子晶体等具体的研究进展,补充了相关的理论论证。最后,黄教授总结了本次讲座的内容,并推荐了相关的专业学术文献,激发了同学们进一步自主了解的兴趣。

在结尾,石磊教授对热二极管的热源转移提出了问题,黄教授补充介绍了相关设计和演示实验,并指出热、力以及多物理场的耦合必将推动相关领域的进一步发展。有同学提出了自己对热学第二定律的疑惑,黄教授以生活现象举例,详细地讲解了零能耗保温与负能耗保温的能量来源,并解释了反宇称时间对称的实验原理;也有同学疑惑热学领域理论与实验产生差异的原因,黄教授以双层热隐身实验举例,指出实验误差的来源,并预测实验将会引出新的理论。最后,石磊教授联系上一期大师讲坛内容,以此号召同学们继续探索物理奥秘。对于教授们的寄语,同学们报以热烈的掌声。

本次讲座之后,同学们感触良多:“天马行空的想象被数学精准地描述了出来”,“物理图像对理解相关内容很有帮助。二级学科里面的知识可以相互融合转化”,“黄教授的讲座对我热学的学习起了拓展视野的作用”。

大师讲坛已举办一期线上讲座,三期线下讲座,均好评如潮,紧跟物理课堂学习进度,又在基础上有所拔高,介绍了前沿内容,展示了独特的科研视角,每场讲座同学们均高度好评,受益匪浅。本学期大师讲坛已经结束,下学期大师讲坛将为我们展示光学和理论力学方面的前沿知识。

大师讲坛不仅给我们带来丰富而前沿的科学知识,更让我们和大师们零距离接触,在轻松开放的氛围里感受他们在科研上筚路蓝缕的历程,激励着我们在物理领域勇于开拓创新,究宇宙之大,析万物之理。

责任编辑:高太梅

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    2021年5月25日下午,大师讲坛邀请黄吉平教授作报告:热的傅里叶定律与广义相对论性原理的结晶:理论热学与热超构材料
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