建筑的設(shè)計(jì)演繹 當(dāng)代建筑思潮、引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè)給我們的啟示_第1頁(yè)
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課程論文課程名稱:當(dāng)代建筑思潮論文名稱:建筑的設(shè)計(jì)演繹學(xué)年學(xué)期:2021-2021學(xué)年第1學(xué)期任課教師:班級(jí)名稱:學(xué)生學(xué)號(hào):學(xué)生姓名:建筑的設(shè)計(jì)演繹——當(dāng)代建筑思潮摘要:

設(shè)計(jì)產(chǎn)生以來(lái),人們無(wú)時(shí)不刻不在探索新的設(shè)計(jì),但在這些過(guò)程中,僅有少數(shù)人的行為或成果成為“流派”,因?yàn)樗鼈兪紫纫庾R(shí)到了發(fā)展方向并作出了順應(yīng)潮流的探索。開(kāi)放與交流帶來(lái)了世界的一體化,也帶來(lái)了更多建筑新技術(shù)及新設(shè)計(jì)。這些以新材料、新思想、新設(shè)計(jì)為主的建筑已席卷全球,“High-Tech”以新技術(shù),在功能、形式上表現(xiàn)建造者的愿望見(jiàn)長(zhǎng),逐漸成為建筑師們的主要技法。關(guān)鍵詞:建筑思潮;“High-Tech”;未來(lái)體系;設(shè)計(jì)演繹建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)生以來(lái),人們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在探索新的設(shè)計(jì),但在這些過(guò)程中,僅有少數(shù)人的行為或成果成為“流派”。因?yàn)樗麄兪紫纫庾R(shí)到了發(fā)展方向并作出了順應(yīng)潮流的探索。當(dāng)“雅典主義”和“粗野主義”的論證還在進(jìn)行時(shí),另有一些建筑師雖然也在論爭(zhēng)的邊緣,但并沒(méi)有投身進(jìn)去,而是從其他方向?qū)ΜF(xiàn)代建筑進(jìn)行了探索。最突出的就是所謂“High-Tech”風(fēng)格。密斯曾說(shuō)過(guò):“當(dāng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了它的真正使命,它就升華為藝術(shù)?!边@段名言似乎是把技術(shù)等同于藝術(shù)了。其實(shí),應(yīng)該說(shuō),這里所展示的正是建筑藝術(shù)的又一個(gè)新的流派,一個(gè)建立在高技術(shù)上的建筑藝術(shù)流派。一、“High-Tech”簡(jiǎn)介形式上的高技派(High-Tech)亦稱“重技派”。突出當(dāng)代工業(yè)技術(shù)成就,并在建筑形體和室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)中加以炫耀,崇尚“機(jī)械美”,在室內(nèi)暴露梁板、網(wǎng)架等結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及風(fēng)管、線纜等各種設(shè)備和管道,強(qiáng)調(diào)工藝技術(shù)與時(shí)代感。廣義的高技派包括各種利用最新技術(shù),以達(dá)到各種設(shè)計(jì)、生態(tài)、使用要求的建筑。高技派理論上極力宣揚(yáng)機(jī)器美學(xué)和新技術(shù)的美感,它主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:(1)提倡采用最新的材料——高強(qiáng)鋼、硬鋁、塑料和各種化學(xué)制品來(lái)制造體量輕、用料少,能夠快速與靈活裝配的建筑;強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(SystematicPlanning)和參數(shù)設(shè)計(jì)(ParametricPlanning);主張采用與表現(xiàn)預(yù)制裝配化標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。(2)認(rèn)為功能可變,結(jié)構(gòu)不變。表現(xiàn)技術(shù)的合理性和空是的靈活性既能適應(yīng)多功能需要又能達(dá)到機(jī)器美學(xué)效果。這類建筑的代表作首推巴黎蓬皮杜藝術(shù)與文化中心;(3)強(qiáng)調(diào)新時(shí)代的審美觀應(yīng)該考慮技術(shù)的決定因素,力求使高度工業(yè)技術(shù)接近人們習(xí)慣的生活方式和傳統(tǒng)的美學(xué)觀,使人們?nèi)菀捉邮懿a(chǎn)生愉悅。二、設(shè)計(jì)演繹High-Tech的代表之一是老沙里寧的兒子埃羅·沙里寧(EeroSaarinen,1910-1961)。他是一個(gè)風(fēng)格多變的建筑師,曾經(jīng)仿效密斯設(shè)計(jì)了底特律的通用汽車技術(shù)中心(TechnicalCenterforGeneralMotors,1955年)。但是他最出名的設(shè)計(jì)是紐約肯尼迪機(jī)場(chǎng)環(huán)球航空公司候機(jī)樓(TWATerminal,KennedyAirport,1962年)和華盛頓杜勒斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓(1963年),造型奇特并且運(yùn)用了薄殼、懸索等當(dāng)時(shí)最新的技術(shù)。要知道當(dāng)時(shí)噴氣客機(jī)本身也在發(fā)展之中,這些機(jī)場(chǎng)從整體上說(shuō)就是“技術(shù)至上論”的最好注釋。紐約肯尼迪機(jī)場(chǎng)環(huán)球航空公司候機(jī)樓(TWATerminal,KennedyAirport,1962)華盛頓杜勒斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓(1963年)雖然現(xiàn)代派對(duì)裝飾的厭惡現(xiàn)在在他這里看不到了,但應(yīng)該說(shuō)密斯在西格拉姆大廈中使用大量先進(jìn)技術(shù)對(duì)小沙里寧轉(zhuǎn)向High-Tech還是起到了一定的作用。這在小沙里寧的學(xué)生西薩·配里身上可以看出來(lái)。西薩·配里(CesarPelli,生于阿根廷后入美國(guó)籍,1926-)最出名的設(shè)計(jì)是洛杉磯的太平洋設(shè)計(jì)中心(PacificDesignCenter,1971年),他也因這座建筑得到了“藍(lán)鯨”的外號(hào)。但他主要的設(shè)計(jì)仍然遵從密斯的玻璃外墻和鋼結(jié)構(gòu)的思路,只是融入了很多技術(shù),使他造高樓的理想在“密斯風(fēng)格”已不再流行的情況下繼續(xù)得到實(shí)現(xiàn)。他被人稱作“樂(lè)觀主義”,也許叫“理想高樓主義”更適合一些。洛杉磯的太平洋設(shè)計(jì)中心(PacificDesignCenter,1971年)吉隆坡的雙子樓(PetronasTowers,452米高)西薩·配里的“理想高樓主義”最近的一個(gè)成功案例是在馬來(lái)西亞首都吉隆坡的雙子樓(PetronasTowers,452米高)。High-Tech里面除小沙里寧一系之外,巴克敏斯特·富勒(BuckminsterFuller,1895-1983)一系也是重要的一部分。富勒是美國(guó)最偉大和最會(huì)吹牛的工程師,他在1967年蒙特利爾世博會(huì)上設(shè)計(jì)的美國(guó)館是用大量五邊形和六邊形組成的一個(gè)球狀結(jié)構(gòu),可以說(shuō)是繼帕克斯頓的“水晶宮”之后在鋼與玻璃的組合上又一個(gè)突破。后來(lái)化學(xué)上發(fā)現(xiàn)的C60分子也因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)相近被命名為“富勒烯”。他當(dāng)時(shí)就像一個(gè)已經(jīng)上千歲的預(yù)言家那樣宣稱這種結(jié)構(gòu)會(huì)是以后海洋住宅和太空住宅的基本結(jié)構(gòu),還把什么“太空能量”也胡謅了進(jìn)去。也恰好趕上60年代末美國(guó)年輕人的虛無(wú)主義大流行,所以他至今在很多人眼中仍被視為一個(gè)“有魔力”的人。受他影響較大的是英國(guó)的諾曼·福斯特爵士(SirNormanFoster,1935-),其代表建筑是香港匯豐銀行大廈(NewHeadquartersofHongkongandShanghaiBank,1986年)、德國(guó)柏林的新議會(huì)大樓(Reichstag,2021年)。很多人都認(rèn)為他是當(dāng)代“High-Tech”的領(lǐng)軍人物。香港匯豐銀行大廈(NewHeadquartersofHongkongandShanghaiBank,1986)前面提到丹下健三對(duì)技術(shù)比較重視,他的學(xué)生黑川紀(jì)章(KishoKurokawa,1934-)對(duì)此就很熱衷了。他和其他一些人在1960年提出了一個(gè)“新陳代謝主義”(Metabolism)來(lái)反對(duì)現(xiàn)代派把建筑簡(jiǎn)化成機(jī)器的主張,后來(lái)他老師也參加了這個(gè)派別。他的這個(gè)提法其實(shí)和賴特的“有機(jī)建筑”有異曲同工之處,但其東方味道和思辨的成分更重些。不過(guò)黑川不像賴特那樣不信任技術(shù),他把新陳代謝主義的實(shí)現(xiàn)完全建立在技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上。用新技術(shù)來(lái)反對(duì)舊技術(shù),其實(shí)是當(dāng)時(shí)及以后很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)日本人的一個(gè)總體傾向??偟貋?lái)說(shuō),雖然新陳代謝主義強(qiáng)調(diào)要從日本的傳統(tǒng)文化中尋找設(shè)計(jì)源泉,但他們?nèi)钥梢运阕鱄igh-Tech中的一部分。黑川紀(jì)章最出名的設(shè)計(jì)是1970年大坂世博會(huì)上展出的實(shí)驗(yàn)性房屋(TakaraBeautilion)。相對(duì)來(lái)說(shuō),磯崎新(ArataIsozaki,1931-)雖然也是丹下的學(xué)生,卻對(duì)新陳代謝主義并不熱衷。面對(duì)現(xiàn)代派的困境,他走的是一條折衷的路,也就是把西方和日本的建筑元素拿來(lái)做綜合。也有人因此評(píng)價(jià)他是個(gè)“手法主義”者。他心中始終對(duì)日本神話中的“天柱”情有獨(dú)鐘,他的很多設(shè)計(jì)中都有它的形象。代表建筑有洛杉磯當(dāng)代藝術(shù)中心(LosAngelesMuseumofContemporaryArt,1986)。和磯崎新類似,依舊生活在現(xiàn)代派影響之下的還有貝聿銘(IeohMingPei,1917-)。他是格羅皮烏斯的學(xué)生。走出校門后他先是密斯的追隨者,現(xiàn)代派倒臺(tái)之后也走上了折衷和手法主義的道路。他最早出名的是肯尼迪紀(jì)念圖書館的設(shè)計(jì)(J.F.K.MemorialLibrary,1964年),后來(lái)有美國(guó)國(guó)家美術(shù)館東側(cè)大樓(EastBuildingofNationalGalleryofArt,1978年)以及盧浮宮前的玻璃金字塔(1989年)和香港中銀大廈(1990年)。黑川紀(jì)章大坂世博會(huì)上展出的實(shí)驗(yàn)性房屋(TakaraBeautilion,1970年)磯崎新設(shè)計(jì)的洛杉磯當(dāng)代藝術(shù)中心(LosAngelesMuseumofContemporaryArt,1986)無(wú)論是戰(zhàn)勝了“粗野主義”的“典雅主義”,還是那三類“High-Tech”人物,或者走折衷道路的人,但都只能算是反對(duì)者,還不能算是真正的造反者,因?yàn)閺母旧险f(shuō)他們的設(shè)計(jì)仍然針對(duì)的是工業(yè)化時(shí)代。只要還是從工業(yè)化出發(fā),他們離四巨頭的距離就不可能很遠(yuǎn)。至多是四巨頭在工業(yè)化這條大船上建立的塔樓已經(jīng)倒掉,他們換塊地方另外立了一些小塔樓而已。但是在1973年的石油危機(jī)以及隨之出現(xiàn)的能源危機(jī)、環(huán)境危機(jī)等等巨礁面前,這條大船現(xiàn)在自身難保。消耗巨大的摩天樓越來(lái)越受到各方的指責(zé),人們對(duì)高技術(shù)的信心大為降低,大的建筑計(jì)劃已經(jīng)越來(lái)越少,各大事務(wù)所的生意大幅退步。理論上給現(xiàn)代派建筑以最后一擊從而完成造反事業(yè)的,是1977年英國(guó)人查爾斯·詹克斯(CharlesJencks,1939-)寫的《后現(xiàn)代建筑語(yǔ)言》一書。它明確地宣告了現(xiàn)代派的死亡,首次提出了“后現(xiàn)代”概念,痛斥了包括我們前面提到的一些反對(duì)者在內(nèi)的所有在船上的人,就差罵對(duì)方是“資本主義走狗”了。實(shí)際上還在詹克斯的書之前,他所稱許的幾個(gè)人已經(jīng)在行動(dòng)上和自稱為“紐約五人組”的現(xiàn)代派原則的擁護(hù)者們開(kāi)展了斗爭(zhēng)。他們的主要思路是反對(duì)以功能出發(fā)的簡(jiǎn)化,反對(duì)他們認(rèn)為冷冰冰、缺乏人性的理性。他們要的就是復(fù)雜性和矛盾性,有時(shí)甚至故意追求破碎、分離、扭曲等奇特的效果。——哈佛設(shè)計(jì)三、“High-Tech”代表作和代表人物高技派的開(kāi)山之作法國(guó)蓬皮杜藝術(shù)中心((CentreNationald'artetdeCultureGeorgesPompidou),1977)——倫佐·皮亞諾和理查德·羅杰斯中心大廈南北長(zhǎng)168米,寬60米,高42米,分為6層。設(shè)計(jì)者是\o"意大利"意大利的倫佐·皮亞諾和美國(guó)的理查德·羅杰斯,“High-Tech”派的代表人物。是大廈的支架由兩排間距為48米的鋼管柱構(gòu)成,樓板可上下移動(dòng),樓梯及所有設(shè)備完全暴露。東立面的管道和西立面的走廊均為有機(jī)玻璃圓形長(zhǎng)罩所覆蓋。大廈內(nèi)部設(shè)有現(xiàn)代藝術(shù)博物館、圖書館和工業(yè)設(shè)計(jì)中心。它南面小廣場(chǎng)的地下有音樂(lè)和聲學(xué)研究所。中心打破了文化建筑所應(yīng)有的設(shè)計(jì)常規(guī),突出強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)同文化藝術(shù)的密切關(guān)系,是現(xiàn)代建筑中重技派的最典型的代表作。法國(guó)蓬皮杜藝術(shù)中心((CentreNationald'artetdeCultureGeorgesPompidou),1977)(2)高技派的成熟香港匯豐銀行大廈(NewHeadquartersofHongkongandShanghaiBank,1986)——諾曼·福斯特建筑采用鋼柱結(jié)構(gòu)懸掛體系,分為三段。鋼柱由兩層高的銜架連接于建筑的5個(gè)點(diǎn)上,而樓層則從銜架上開(kāi)始懸掛,交錯(cuò)的樓層高度使室內(nèi)空間具有多種寬度及高度、花園式平臺(tái)及生動(dòng)活潑的東西立面。方案探討了公共與私有空間之間的關(guān)系,銀行有公共底層、內(nèi)部頂層及構(gòu)成半公共和半私有空間的中段。在街道層面上,建筑底層為12米高的步行大廳,完全為公共空間,銀行生動(dòng)的外觀將鋼結(jié)構(gòu)及透明的面板結(jié)合一起,以表現(xiàn)內(nèi)部空間的豐富、多樣。香港匯豐銀行大廈(NewHeadquartersofHongkongandShanghaiBank,1986)(3)高技派的生態(tài)轉(zhuǎn)型法蘭克福商業(yè)銀行大廈(2021)——諾曼·福斯特由諾曼·福斯特爵士1994年擔(dān)綱設(shè)計(jì)德意志商業(yè)銀行總部大樓于2021年竣工。這座53層、高298.74米的三角形高塔是世界上第一座高層生態(tài)建筑,也是全球最高的生態(tài)建筑。整座大廈除非在極少數(shù)的嚴(yán)寒或酷暑天氣中,全部采用自然通風(fēng)和溫度調(diào)節(jié),將運(yùn)行能耗降到最低。為了發(fā)揮其煙囪效應(yīng),組織好辦公空間的自然通風(fēng),經(jīng)風(fēng)洞試驗(yàn)后,在三條辦公空間中分別設(shè)置了多個(gè)空中花園。這些空中花園分布在三個(gè)方向的不同標(biāo)高上,成為“煙囪”的進(jìn)、出風(fēng)口,有效地組織了辦公空間自然通風(fēng)。諾曼·福斯特法蘭克福商業(yè)銀行大廈(2021)法蘭克福商業(yè)銀行已成為“高技派”、生態(tài)建筑和可持續(xù)性建筑的代表。它將綠色生態(tài)體系移植到了建筑內(nèi)部,借助其自然景觀價(jià)值成功軟化了建筑的技術(shù)硬味,在視覺(jué)上與周圍環(huán)境取得和諧,達(dá)到共生。同時(shí)協(xié)同機(jī)械調(diào)控系統(tǒng),使建筑內(nèi)部有良好的室內(nèi)氣候條件和較強(qiáng)的生物氣候調(diào)節(jié)能力,創(chuàng)造出田園般的舒適環(huán)境,“整幢大樓能使我們以不同的方式窺探大自然的奧秘?!保?)高技派的再發(fā)展倫敦瑞士再保險(xiǎn)塔(2021)——諾曼·福斯特英國(guó)的瑞士再保險(xiǎn)總部大樓是一座精心設(shè)計(jì)的環(huán)保智能型建筑,是一個(gè)優(yōu)美而講求高科技的杰作。大樓采用了很多不同的高新技術(shù)和設(shè)計(jì),是現(xiàn)今業(yè)界的突破,發(fā)展商能不介意巨大的建筑費(fèi)用,使這座建筑力作能成為現(xiàn)實(shí)??梢赃@樣說(shuō),它最吸引人的地方,不是它的名字和外觀,而是它較同樣的建筑節(jié)能。它除了使用很多的節(jié)能招數(shù)外,還盡可能地采用自然條件采光和通風(fēng)。大樓配備有由電腦控制的百葉窗;樓外安裝有天氣傳感系統(tǒng),可以監(jiān)測(cè)氣溫,風(fēng)速和光照強(qiáng)度。在必要地時(shí)候,自動(dòng)開(kāi)啟窗戶,引入新鮮空氣。諾曼·福斯特倫敦瑞士再保險(xiǎn)塔(2021)……四、高技派在中國(guó)(1)開(kāi)端(1949-1978)新中國(guó)成立初期,百?gòu)U待興,建筑界承擔(dān)著重要的重建任務(wù)。由于經(jīng)濟(jì)的落后和物資的短缺,這一時(shí)期的建筑主要滿足于結(jié)構(gòu)和功能,而幾乎沒(méi)有藝術(shù)創(chuàng)作的空間。高技派在這時(shí)主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)建以及裝配式建筑的研發(fā)上。(2)材料、技術(shù)進(jìn)步(1979-2021)改革開(kāi)放以后,越來(lái)越多國(guó)外建筑師進(jìn)入涌入中國(guó)市場(chǎng),我國(guó)的建筑師也從國(guó)外的建筑雜志和書籍學(xué)到了許多建筑知識(shí),并在條件允許的情況下嘗試運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中。雖然這時(shí)結(jié)構(gòu)革新仍在繼續(xù),但國(guó)內(nèi)高技派建筑的發(fā)展重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了先進(jìn)材料、技術(shù)的引進(jìn)、革新方面。(3)實(shí)驗(yàn)期(2021年至今)經(jīng)歷了60多年的積累和發(fā)展,我國(guó)高技派建筑的創(chuàng)作水平逐漸接近了世界先進(jìn)水平。福斯特、赫爾佐格等多位高技派大師的參與,也反映了中國(guó)建筑界在此類建筑的設(shè)計(jì)、施工方面已經(jīng)有了很大提升,能夠協(xié)助國(guó)際大師進(jìn)行創(chuàng)作并有實(shí)力進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì),用創(chuàng)新思維和高技術(shù)手段使他們一系列奇思妙想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),甚至一些國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)也已經(jīng)具備了獨(dú)立設(shè)計(jì)高技派建筑的實(shí)力。無(wú)疑,建筑的發(fā)展是離不開(kāi)建筑技術(shù)的進(jìn)步的,完全脫離技術(shù)的建筑設(shè)計(jì),未必行得通。建筑材料的開(kāi)發(fā)利用,力學(xué)模型的深化,結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新,水、電技術(shù)的進(jìn)化,對(duì)建筑的是不可以置之不理的。失去技術(shù)支撐的建筑,非但成不了藝術(shù),也無(wú)法在地上站起來(lái)。應(yīng)該說(shuō),建筑藝術(shù)與科學(xué)技術(shù)之間,是存在著有機(jī)聯(lián)系的,截然分開(kāi),是難以做到的。

如果把密斯的話再讀一遍,當(dāng)可以讀成,建筑藝術(shù),則是技術(shù)真正使命的實(shí)現(xiàn)。這技術(shù)的真正使命,不正是人類歷史文化的進(jìn)步,文明的勝利么?工程建筑學(xué)理所當(dāng)然是側(cè)重于科學(xué)技術(shù)的,但它并未阻止建筑藝術(shù)的實(shí)現(xiàn),畢竟它并非純粹的技術(shù)現(xiàn)象。一位建筑師,很難是全知全能的,也可能在偏重藝術(shù)之際忽略了技術(shù),這包括環(huán)保等問(wèn)題在內(nèi),所以,作為一個(gè)系統(tǒng)工程,技術(shù)的作用也就突出了。高技派建筑的出現(xiàn),不僅令建筑學(xué)更多姿多彩,也讓建筑更腳踏實(shí)地、健康地發(fā)展。在設(shè)計(jì)形式,設(shè)計(jì)風(fēng)格上,多元化的格局已經(jīng)形成,沒(méi)有哪一種流派能夠一統(tǒng)天下,也沒(méi)有什么權(quán)威去剝奪某些流派存在的權(quán)力。理性與感性是天平的兩端,它們誰(shuí)也不能壓倒誰(shuí)而趨向于某種平衡。最近出現(xiàn)在汽車設(shè)計(jì)上的“新鋒銳”風(fēng)格就將符合空氣動(dòng)力學(xué)的流線型與剛挺有力度的“硬線條”結(jié)合在一起。實(shí)現(xiàn)了感性認(rèn)識(shí)、理性推理的協(xié)諧。成為造型設(shè)計(jì)形式的新引導(dǎo)趨勢(shì)??傊?,當(dāng)今多元化的形式之間只有主流和非主流之分。“高科技”轉(zhuǎn)化為“高情感”,“改造”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑m應(yīng)自然”才是未來(lái)設(shè)計(jì)的主題。

引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè)給我們的啟示摘要:引力理論的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)百年,從牛頓到愛(ài)因斯坦,從萬(wàn)有引力定律到廣義相對(duì)論。在這過(guò)程中,科學(xué)家們引力波的預(yù)言質(zhì)疑不休、爭(zhēng)論不止。而引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè)無(wú)疑證明了一切。引力波的發(fā)現(xiàn),彌補(bǔ)了愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論的漏洞,也確定了他的理論的正確。這是人類史上出現(xiàn)的又一契機(jī),它將為人類社會(huì)帶來(lái)重大變革?!捌莆濉笔侵袊?guó)傳統(tǒng)迎財(cái)神的日子。2016年的這一天,卻一個(gè)讓全世界物理學(xué)界沸騰的日子,甚至許多的物理學(xué)家為之痛哭流涕——被預(yù)言已經(jīng)百年的引力波,終于被探測(cè)到了。引力是什么?在今天人們所知道的物質(zhì)的四種基本相互作用中,引力作用為最弱。四種相互作用按作用強(qiáng)度比例順序是:強(qiáng)相互作用(1),電磁相互作用(10),弱相互作用(10),引力相互作用(10)。因此,在研究基本粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí),引力一般略去不計(jì)。但在天文學(xué)領(lǐng)域內(nèi),由于涉及的對(duì)象的質(zhì)量極其巨大,引力就成為不僅支配著天體的運(yùn)動(dòng),而且往往是天體的結(jié)構(gòu)和演化的決定因素。引力并不是一種所謂的“力”,而是一種屬性。牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中首次提出萬(wàn)有引力定律,基于此,他結(jié)識(shí)了彗星的運(yùn)動(dòng)軌道和地球上的潮汐現(xiàn)象,并根據(jù)萬(wàn)有引力定律成功地預(yù)言并發(fā)現(xiàn)了海王星。萬(wàn)有引力定律出現(xiàn)后,才正式把研究天體的運(yùn)動(dòng)建立在力學(xué)理論的基礎(chǔ)上,從而創(chuàng)立了天體力學(xué)。簡(jiǎn)單的說(shuō),質(zhì)量越大的東西產(chǎn)生的引力越大,地球的質(zhì)量產(chǎn)生的引力足夠把地球上的東西全部抓牢。1905年,愛(ài)因斯坦提出狹義相對(duì)論,突破了絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的概念,否定了瞬時(shí)超距作用,從根本上動(dòng)搖了建立在這些舊觀念基礎(chǔ)上的牛頓引力理論。經(jīng)過(guò)十年的探索后,愛(ài)因斯坦于1915年提出了迄今為止最成功的近代引力理論——廣義相對(duì)論。廣義相對(duì)論中,引力被歸咎于時(shí)空的彎曲。這種彎曲是由物質(zhì)造成的,物質(zhì)的質(zhì)量越大,所形成的扭曲也就越嚴(yán)重。但是這種彎曲,對(duì)于人類來(lái)說(shuō)根本感知不到,一是因?yàn)槿祟惏殡S這種彎曲一起彎曲了,而是由于這種彎曲太微小。大質(zhì)量物體發(fā)生的扭曲引起了震動(dòng),而這種震動(dòng),就是引力波。科學(xué)家們通過(guò)探測(cè)這種時(shí)空震蕩,來(lái)證實(shí)引力波的存在。早在1916年,愛(ài)因斯坦在廣義相對(duì)論中就預(yù)言了引力波的存在。而科學(xué)家們普遍認(rèn)為,這次LIGO這一發(fā)現(xiàn)是愛(ài)因斯坦相對(duì)論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中最后一塊缺失的“拼圖”,證實(shí)了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的正確性,彌補(bǔ)了愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論的漏洞,驗(yàn)證了已故科學(xué)家愛(ài)因斯坦的預(yù)言。探測(cè)的儀器叫做邁克爾遜干涉儀,或是LIGO。LIGO的“兩條腿”都有4千米長(zhǎng),最近的一次升級(jí)就花去了幾十億美元。LIGO的原理是什么?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是利用光速不變,在同樣的直線路程里測(cè)試耗時(shí),而通過(guò)時(shí)間的偏差(盡最大可能排除誤差,也是耗資巨大的原因)來(lái)判定空間確實(shí)存在震動(dòng)。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)置基于愛(ài)因斯坦的假設(shè):光速不變,是因?yàn)橐怨獾囊暯强?,它沿途?jīng)過(guò)的空間發(fā)生了折疊伸縮??赡艿囊Σㄌ綔y(cè)源包括致密雙星系統(tǒng)(白矮星,中子星和黑洞)。在2016年2月11日,LIGO科學(xué)合作組織和Virgo合作團(tuán)隊(duì)宣布他們已經(jīng)利用高級(jí)LIGO探測(cè)器,首次探測(cè)到了來(lái)自于雙黑洞合并的引力波信號(hào)。在過(guò)去的數(shù)十年里,許多物理學(xué)家和天文學(xué)家為證明引力波的存在進(jìn)行了大量研究。其中,泰勒和赫爾斯由于第一次得到引力波存在的間接證據(jù)榮獲1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。到目前為止,類似的雙中子星系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近十個(gè),但是雙黑洞系統(tǒng)卻是首次。在實(shí)驗(yàn)方面,第一個(gè)對(duì)直接探測(cè)引力波作偉大嘗試的人是韋伯。雖然他的共振棒探測(cè)器最后沒(méi)能找到引力波,但是韋伯開(kāi)創(chuàng)了引力波實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先河,為如今的碩果打下了基礎(chǔ)。因?yàn)樵诘孛嫔虾苋菀资艿礁蓴_,所以物理學(xué)家們也在向太空進(jìn)軍。歐洲的空間引力波項(xiàng)目eLISA(演化激光干涉空間天線)。eLISA將由三個(gè)相同的探測(cè)器構(gòu)成為一個(gè)邊長(zhǎng)為五百萬(wàn)公里的等邊三角形,同樣使用激光干涉法來(lái)探測(cè)引力波。此項(xiàng)目已經(jīng)歐洲空間局通過(guò)批準(zhǔn),正式立項(xiàng),目前處于設(shè)計(jì)階段,計(jì)劃于2034年發(fā)射運(yùn)行。作為先導(dǎo)項(xiàng)目,兩顆測(cè)試衛(wèi)星已經(jīng)于2015年12月3日發(fā)射成功,目前正在調(diào)試之中。中國(guó)的科研人員,在積極參與目前的國(guó)際合作之外之外,也在籌建自己的引力波探測(cè)項(xiàng)目。引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè)引起了世界范圍的轟動(dòng),這些探測(cè)極其不易,宇宙中發(fā)生爆炸性的大事件時(shí)產(chǎn)生的引力波,才相對(duì)容易探測(cè)到,例如黑洞合并、星系合并、超新星爆炸等。100年前,愛(ài)因斯坦在預(yù)言引力波存在時(shí)就曾說(shuō):“這些數(shù)值是如此微小,她們不會(huì)對(duì)任何的東西產(chǎn)生顯著的作用,沒(méi)人能夠去測(cè)量它們。”蔡一夫給出解釋:“時(shí)間發(fā)生得越早,距離越遠(yuǎn),越會(huì)在宇宙中傳播期間被紅移。紅移指的是由于宇宙本身的膨脹將所有的波動(dòng)的波長(zhǎng)拉直拉平,這樣其波動(dòng)性就難以被探測(cè)到。例如,這次LIGO探測(cè)到的引力波,是13億年以前兩個(gè)大約30個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞并合所產(chǎn)生的引力波,振幅之小,是在原子核尺寸的千分之一的尺度。能探測(cè)到真的是非常不容易,LIGO實(shí)驗(yàn)組的科學(xué)家們也是在幾十年里經(jīng)歷多次挫折,不斷調(diào)整方案,改進(jìn)儀器,才最終探測(cè)到的。”所以它的成功探測(cè)也標(biāo)志著在這個(gè)領(lǐng)域人類的技術(shù)進(jìn)步到了前所未有的水平。而它所具有的里程碑意義不止在科學(xué)情感上,更在于能夠打開(kāi)人類的一個(gè)新的世界——每個(gè)人都對(duì)它滿懷期待。如果電磁波探測(cè)是人類的眼睛,那么人類又多了一雙聆聽(tīng)外界的耳朵。馬克斯·普朗克引力物理研究所說(shuō):“在《星際穿越》和《三體》中,都不約而同地將引力波選為了未來(lái)科技發(fā)達(dá)的人類的通訊手段,這也許只能是美好的幻想,但對(duì)于天文研究而言,引力波的確開(kāi)啟了一扇新的窗口。吹進(jìn)來(lái)的第一縷清風(fēng),就帶來(lái)了一個(gè)重大的信息:極重的恒星級(jí)雙黑洞系統(tǒng)存在并可以在足夠短的時(shí)間(10億年)內(nèi)并合。這是讓我們始料未及的。誰(shuí)能知道在將來(lái)的更多的探測(cè)中,LIGO和一眾引力波探測(cè)器能帶給我們什么樣的驚喜呢?”引力波有兩個(gè)非常重要而且比較獨(dú)特的性質(zhì)。第一:不需要任何的物質(zhì)存在于引力波源周圍。這時(shí)就不會(huì)有電磁輻射產(chǎn)生。第二:引力波能夠幾乎不受阻擋的穿過(guò)行進(jìn)途中的天體。比如,來(lái)自于遙遠(yuǎn)恒星的光會(huì)被星際介質(zhì)所遮擋,引力波能夠不受阻礙的穿過(guò)。對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō),這兩個(gè)特征允許引力波攜帶有更多的之前從未被觀測(cè)過(guò)的天文現(xiàn)象信息,而每一個(gè)電磁波譜的打開(kāi),都會(huì)為我們帶來(lái)前所未有的發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家們同樣期望引力波也是如此。而引力波本身的性質(zhì)也可能對(duì)基礎(chǔ)物理學(xué)產(chǎn)生巨大的影響。另外,引力波蘊(yùn)含的,很可能是宇宙誕生的畫面。我們從小都被告知一個(gè)最著名的猜想——宇宙是在一場(chǎng)爆炸中誕生的。這意味著,在時(shí)空的開(kāi)始,宇宙又一次最為劇烈的震動(dòng)。引力波就能讓我們還原這個(gè)震動(dòng)——它是否存在?有多大規(guī)模?不僅如此,引力波還能傳遞信息——我們看不到的宇宙空間在發(fā)生什么?據(jù)科學(xué)家解釋,這次的引力波就是在遙遠(yuǎn)的距離上巨大的黑洞變化引起的。而這一結(jié)果也證明了黑洞真實(shí)存在——至少是廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)的由純凈、真空、扭曲時(shí)空組成的完美圓形物體。并且,引力波傳遞的信息可以讓科學(xué)家更精確地估計(jì)宇宙膨脹的速度??偠灾粋€(gè)新的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),總會(huì)給人類社會(huì)帶來(lái)無(wú)法預(yù)估的發(fā)展。18世紀(jì)面熟電磁波的麥克斯韋理論確認(rèn)的時(shí)候,也沒(méi)人知道會(huì)給人類帶來(lái)什么,但是現(xiàn)在不管是電視機(jī)還是移動(dòng)電話,都與電磁現(xiàn)象有關(guān)。引力波的發(fā)現(xiàn)類似當(dāng)年的發(fā)現(xiàn)X光一樣,是一種工具。有了這個(gè)工具,我們可以利用引力波的觀察,去觀察遙遠(yuǎn)的宇宙的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)、時(shí)空穿梭等等才是有可能實(shí)現(xiàn)的事情。如果沒(méi)有引力波,以我們現(xiàn)有的技術(shù)是做不到這些科幻世界才有的事情的。“既然引力波是存在的,基于引力波的科研思路可信性就大大提高了。就好像走一條未知的路,走到半路,有人懷疑不對(duì),結(jié)果證實(shí)是對(duì)的,那么就可以加快步伐了?!碧K萌說(shuō)。世界各國(guó)都加大了探測(cè)研究引力波的力度,我國(guó)也緊跟探索引力波的步伐。“天琴計(jì)劃”參與者、中山大學(xué)天文與空間科學(xué)研究院院長(zhǎng)李淼教授介紹,“天琴計(jì)劃”是我國(guó)自主開(kāi)展空間引力波探測(cè)的可行方案,發(fā)射三顆衛(wèi)星探測(cè)引力波,該計(jì)劃預(yù)期執(zhí)行期為2016~2035年,分四階段實(shí)施。項(xiàng)目還將挖山洞,建觀測(cè)站以及建設(shè)綜合研究大樓。預(yù)計(jì)擬投三億啟動(dòng)。天琴計(jì)劃預(yù)期執(zhí)行期為2016-2035年,分四階段實(shí)施:(1)2016-2020年:完成月球/深空衛(wèi)星激光測(cè)距、空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)所需關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。主要研發(fā)成果包括:新一代月球激光測(cè)距反射器、月球激光測(cè)距臺(tái)站、高精度加速度計(jì)、無(wú)拖曳控制(包含微推進(jìn)器)、高精度星載激光干涉儀、星間激光測(cè)距技術(shù)等;(2)2021-2025年:完成空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)工程樣機(jī),并成功發(fā)射下一代重力衛(wèi)星和空間等效原理實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。主要研發(fā)成果包含:超靜衛(wèi)星平臺(tái)、高精度大型激光陀螺儀以及進(jìn)一步提高加速度計(jì)、無(wú)拖曳控制、高精度星載激光干涉儀、星間激光測(cè)距等技術(shù);(3)2026-2030年:完成空間引力波探測(cè)關(guān)鍵技術(shù),完成衛(wèi)星載荷工程樣機(jī);(4)2031-2035年:進(jìn)行衛(wèi)星系統(tǒng)整機(jī)聯(lián)調(diào)測(cè)試、系統(tǒng)組裝,發(fā)射空間引力波探測(cè)衛(wèi)星。李淼介紹,“天琴計(jì)劃”的出發(fā)點(diǎn)是切實(shí)根據(jù)我國(guó)的技術(shù)能力實(shí)際和未來(lái)幾十年的發(fā)展前景,提出我國(guó)自主開(kāi)展空間引力波探測(cè)的可行方案。在目前討論的初步概念中,天琴將采用三顆全同的衛(wèi)星構(gòu)成一個(gè)等邊三角形陣列,每顆衛(wèi)星內(nèi)部都包含一個(gè)或兩個(gè)極其小心懸浮起來(lái)的檢驗(yàn)質(zhì)量。衛(wèi)星上將安裝推力可以精細(xì)調(diào)節(jié)的微牛級(jí)推進(jìn)器,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)姿態(tài),使得檢驗(yàn)質(zhì)量始終保持與周圍的保護(hù)容器互不接觸的狀態(tài)。這樣檢驗(yàn)質(zhì)量將只在引力的作用下運(yùn)動(dòng),而來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)或太陽(yáng)光壓等細(xì)微的非引力擾動(dòng)將被衛(wèi)星外殼屏蔽掉。高精度的激光干涉測(cè)距技術(shù)將被用來(lái)記錄由引力波引起的、不同衛(wèi)星上檢驗(yàn)質(zhì)量之間的細(xì)微距離變化,從而獲得有關(guān)引力波的信息。“天琴”的衛(wèi)星將在以地球?yàn)橹行?、高度約10萬(wàn)公里的軌道上運(yùn)行,針對(duì)確定的引力波源進(jìn)行探測(cè)。這樣的選擇能夠避免測(cè)到引力波信號(hào)卻無(wú)法確定引力波源的問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院也于2016年2月16日公布了空間引力波探測(cè)與研究的“空間太極計(jì)劃”。按照這一計(jì)劃,我國(guó)將在2030年前后發(fā)射由位于等邊三角形頂端三顆衛(wèi)星組成的引力波探測(cè)星組,用激光干涉方法進(jìn)行中低頻波段引力波的直接探測(cè)。主要科學(xué)目標(biāo)是觀測(cè)雙黑洞并合和極大質(zhì)量比天體并合時(shí)產(chǎn)生的引力波輻射,以及其他的宇宙引力波輻射過(guò)程。中科院力學(xué)研究所胡文瑞院士表示,“我國(guó)目前的技術(shù)能力與國(guó)際先進(jìn)水平還有一定的差距,這種差距可以通過(guò)良好的國(guó)際合作得到一定的彌補(bǔ)?!焙娜鹫f(shuō),“空間太極計(jì)劃”是一個(gè)中歐合作的國(guó)際合作計(jì)劃,目前有兩個(gè)方案:方案一是參加歐洲空間局的eLISA雙邊合作計(jì)劃;方案二是發(fā)射一組中國(guó)的引力波探測(cè)衛(wèi)星組,與2035年左右發(fā)射的eLISA衛(wèi)星組同時(shí)遨游太空,進(jìn)行低頻引力波探測(cè)。據(jù)介紹,空間引力波探測(cè)被列入中科院制訂的空間2050年規(guī)劃。2008年由中科院發(fā)起,中科院多個(gè)研究所及院外高校科研單位共同參與。引力波的發(fā)現(xiàn)是感人至深的,它印證了一位物理學(xué)大師的睿智偉大,為年富力強(qiáng)的物理學(xué)家們?cè)鎏砹诵判暮桶参?。在理性上,引力波的發(fā)現(xiàn)更是激動(dòng)人心的,人類的歷史將會(huì)改寫,一切都是未知,未知也許會(huì)更加美好。參考文獻(xiàn):[1].柏格曼著,周奇、郝蘋譯:《相對(duì)論引論》,高等教育出版社,北京,1961。(P.G.Bergmann,IntroductiontotheTheoryofRelativity,Butterworths,London,1958.)[2].溫伯格著,鄒振隆譯:《引力和宇宙論》,科學(xué)出版社,北京,1979。(S.Weinberg,GravitationandCosmology,JohnWileyandSons,NewYork,1972.)[3].北京:科學(xué)出版社,1977.J·韋伯著,陳鳳至,張大衛(wèi).《廣義相對(duì)論與引力波》[4].《引力波與引力波探測(cè)》李芳昱、張顯洪[5].《引力、引力波和引力波的探測(cè)》薛鳳家,《大學(xué)物理》[6].《空間時(shí)間引力》(美)沃爾德史新奎金麗莉[7].《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》艾薩克牛頓1687[8].《原理》艾薩克牛頓[9].《論引力波》愛(ài)因斯塔1918[10].《廣義相對(duì)論》劉遼,趙崢-2004[11].《廣義相對(duì)論與現(xiàn)代宇宙學(xué)》須重明-南京師范大學(xué)出版社-1999[12].《廣義相對(duì)論引論》俞允強(qiáng)-北京大學(xué)出版社-1987[13].《廣義相對(duì)論基礎(chǔ)》趙崢-清華大學(xué)出版社-2010[14].《引力波探測(cè)》胡恩科-《物理》[15].《引力波、引力波源和引力波探測(cè)實(shí)驗(yàn)》唐孟希,李芳昱,趙鵬飛《天文研究與技術(shù)》

公司信息化工作總結(jié)XXX公司成立伊始,公司領(lǐng)導(dǎo)就非常注重信息化建設(shè)工作,提出了“3I”管理思想,即制度管理(Institution)、國(guó)際質(zhì)量環(huán)境管理(ISO)、信息化管理(Information)。公司逐步建立起信息化工作平臺(tái),為公司蓬勃發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。目前,公司通過(guò)加快信息化建設(shè),改進(jìn)和強(qiáng)化了公司物資流、資金流、人才流及信息流的集成管理,公司的經(jīng)營(yíng)思想和管理模式帶來(lái)了根本性的變革。而信息技術(shù)與公司管理的發(fā)展與融合,又使公司競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略管理不斷創(chuàng)新,提高了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。一、企業(yè)信息化建設(shè)對(duì)企業(yè)至關(guān)重要信息技術(shù)、信息系統(tǒng)甚至信息作為一種資源,已不再是僅僅支

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