报告题目：基于能量守恒框架下的弹性动力学理论 - 兼论测地线方程和Einstein方程的构建

时间：2024年9月26日14:00-15:30

报告人：王秀明 教授，中国科学院声学所/中国科学院大学

邀请人：王健 教授，华中科技大学

地点：华中科技大学新光电信息大楼C111

报告人简介：

王秀明研究员，声学所首席科学家，研究兴趣为固体声学、变换物理学和深地钻探测量。1984年和1987年分别获中国石油大学和中国石油勘探开发研究院工学学士和硕士；1995年获中国科学院大学理学博士。1987-2000年为东北石油大学助教、副教授、教授；1998年至1999年为美国斯坦福大学博士后；1999年-2006年为澳洲科学与工业组织（CSIRO）研究员、资深研究员和首席科学家；2006年-现在，为中科院“百人计划”择优入选者、历任中科院声学所特聘研究员、超声中心主任、声学所学术委员会副主任、主任，国科大特聘教授、博导。现任声学所首席科学家、国际超声大会（ICU）理事长、中国声学学会常务副秘书长、检测声学分会主任、南京大学教育部近代声学实验室学术委员会主任，《应用声学》主编和《声学学报》副主编等、饶毓泰物理奖评审委员会委员。先后受邀在西太国际声学会议、国际声学大会和国际定量无损检测大会等做大会特邀报告。先后主持或承担国家自然基金重大科研仪器研制项目、重点项目等25项；发表论文等近300篇，获国家发明专利15余个，出版书籍2部。曾获第7届中国侨界贡献奖一等奖、中国声学学会最高奖“马大猷声学奖”、中国石油集团公司科技进步二等奖、中科院优秀博士亿利达奖、国际理论物理研究中心（ICTP）青年学者基金等，为国务院政府津贴专家。

报告摘要：

弹性动力学是探究复杂介质成分和特性的物理基础，但各向异性多相孔隙复杂介质中的动力学方程表述迄今未有统一理论，且动力学方程构建、计算动力学及反演等研究涉及泛函和变分原理等较深的数学知识。为此，本报告从一个全新的角度，基于能量守恒原理，构建了各项异性多相孔隙介质动力学方程统一表述理论。具体有：1.从能量守恒出发，建立多相孔隙介质的拉格朗日方程和哈密顿正则方程等，并与已有简化结果做了对比和验证。2.模拟计算了天然气水合物多相孔隙介质的声场，分析了声波传播模式。3. 基于多相孔隙介质声学理论，开展了实际资料应用，并于实际结果做了对比。报告认为，能量守恒方法与哈密顿变分原理是等价的，而前者相对简单、容易理解、物理意义明确。它揭示了哈密顿原理的物理本质，也可推广到其他动力学研究中。 最后，报告将该理论推广到广义相对论中，将保守系统的动能变换为弯曲空间的线元，提出了利用线元不变量建立测地线方程的新方法，还利用测地线方程，建立了真空中的Einstein方程。报告提出从经典力学很自然过渡到广义相对论的新思路，为深刻理解广义相对论提供了一种可能的思路。