一、团队概况
团队在黑洞物理、引力论与宇宙学的研究基础上,融合重要科学前沿问题与国家战略需求,主要聚焦黑洞和中子星等极端天体的相关研究,并重点关注引力波探测、天眼、深空探测等国家重要战略工程相关问题。 团队目前有正高1人,副高2人,中级1人,是一支小而精的研究队伍。团队具体研究内容为:探究极端天体的内外部物理性质及其天文探测;利用脉冲星时序阵列探测引力波;利用脉冲星、引力波信号进行深空探测导航;进行黑洞、量子信息与引力时空本质问题的研究等。
团队积极开展学术交流活动,先后邀请多位国内外知名专家,为博士生、硕士生和青年教师开设讲座、促进学术交流。此外,团队每周组织两次学术研讨班,分别由团队青年教师和研究生主讲,主要报告研究方向上的最新成果,通过这种研讨形式促进团队成员时刻把握学科前沿,提升报告水平。通过专题讲座和研讨班,团队成员在小方向上精钻研,在大方向上求合作。团队也积极与蜜桃影像 量子信息研究团队和原子分子光物理研究团队合作,成立空天物理研究团队,力图在大项目上实现突破。
团队已在引力理论与宇宙学、黑洞物理、高自旋理论等科学前沿领域做出了有特色的研究工作,特别是在时空热力学和相变等领域取得了若干具有国际学术亮点的科研成果,引起了国内外同行的关注与引用,研究成果达到国际前沿水平。已在JHEP、Phys. Lett. B、Phys. Rev. D、Chinese Physics C等国内外高水平期刊上发表80余篇SCI论文,其中4篇入选“ESI 高被引”论文,团队成员共主持5项国家自然科学基金项目,在研国家自然科学基金3项。与此同时,团队也积极与其他工程团队交流融合,共同参与并进行了“量子导航”,“人工智能与物理”等项目的前期探索。
主要研究方向:
1、黑洞、引力波物理
作为广义相对论的两大重要预言,黑洞和引力波的研究有助于更深入的认识宇宙,也是探索新物理的重要途径。
2、引力和宇宙学
广义相对论的诞生催生了宇宙学的研究,而今多信使观测使得宇宙学进入了新时代,对于宇宙演化起源等探索具有重要意义。
3、引力本质、量子信息与纠缠
随着引力全息性质的发现,人们逐渐意识到量子信息理论和量子纠缠理论对于理解引力物理具有重要意义。相关研究催生了引力物理与量子纠缠理论的融合,是跨学科交叉的重要方向。
4、虫洞、中子星等天体物理
宇宙中除黑洞外还存在很多致密天体,如中子星等。与其相关的许多物理性质至今仍是谜团。同时广义相对论还预言宇宙中可能存在连接遥远区域的快速通道,即虫洞。虽然其存在性还未有明确证据,然而一旦相关研究取得进展,将大大有助于实现超远距离的星际航行。
二、成员简介
1、胡亚鹏 教授 博士生导师
蜜桃影像 教授、博士生导师,中国物理学会引力与相对论天体物理分会理事。籍贯湖北省大冶市,2000-2004年北京师范大学物理学本科,2004-2007年北京师范大学理论物理专业硕士,2007-2010年中国科蜜桃影像理论物理研究所理论物理专业博士,2010-2012年北京大学高能物理研究中心从事博士后工作,期间荣获中国博士后基金和国家青年自然科学基金的资助饼访问韩国著名的西江大学量子时空研究中心近两个月, 2016.09-2017.09在国际著名物理研究中心莱顿大学洛伦兹(Lorentz)研究中心作为访问学者访问一年。目前主要讲授本科大学物理,研究生量子场论、广义相对论基础等,从事引力和宇宙学、黑洞与引力波物理、相对论天体物理等研究。已完成学术论文50 多篇,科研论文大部分发表在国内外物理著名高水平期刊JHEP、PRD、PLB、EPJC、CQG、CPC、中国科学等期刊上,现主持国家自然科学基金面上项目1项、结题国家自然科学基金面上项目和青年基金项目各1项。目前,科研论文已被引1690 多次、H 指数17(Google Scholar 数据库提供),科研文章均引超过40次以上,有四篇SCI 论文曾入选ESI 高被引论文。此外,有4篇高水平文章单篇引用次数超过200 次及其中一篇获国际著名高水平物理期刊 Classical and Quantum Gravity 亮点(Highlight)文章,有6篇高水平文章单篇引用次数超过100 次,担任物理国内外著名高水平期刊JHEP、PLB、EPJC、中国科学(中英文版)、Chinese Physics C、《理论物理通讯》等审稿人。
研究领域:引力与宇宙学,黑洞和引力波物理,引力全息性质,相对论天体物理
2、安宇森 副研究员 硕士生导师。
2012---2016年北京师范大学物理系本科,2016---2021年中国科蜜桃影像理论物理研究所理论物理专业博士,2021年--2023年在复旦大学物理系任博士后研究员。2023年进入蜜桃影像 工作,任特聘副研究员。主要从事黑洞内部结构,黑洞可观测效应,黑洞信息问题及黑洞热力学等方向的研究。主持国家自然科学基金1项(青年基金),江苏省自然科学基金1项(青年基金),已结题博士后面上项目1项, 并先后参与国自然面上项目2项。 在 Journal of High Energy Physics,Physical Review D,Physics Letters B, European Physical Journal C等主流SCI期刊发表论文近20篇,被引480余次,其中4篇文章被引超过50次,H指数为12。担任Physical Review D,Annals of Physics,Nuclear Physics B,General Relativity and Gravitation等SCI期刊审稿人。博士期间曾作为大陆优秀博士生代表入选参加第69届林岛诺贝尔奖获得者大会,同时博后期间入选上海市超级博士后激励计划。研究领域:引力理论,黑洞物理,规范引力对偶等。
3、吕梦蛟 副研究员 硕士生导师
蜜桃影像 副研究员、硕士生导师;入选蜜桃影像 “长空之星”学者、江苏省“双创博士”。籍贯江苏省高邮市,2006—2010 年南京大学蜜桃影像 本科,2010—2015年南京大学蜜桃影像 粒子物理与原子核物理专业博士,2015—2017 年南京大学电子科学与工程蜜桃影像从事博士后工作,2017—2020年在日本大阪大学核物理研究中心工作,任特任研究员。2020年通过蜜桃影像 “长空学者”计划回国,任副研究员。从事人工智能与理论物理交叉研究、原子核和超原子核理论研究、原子核中的量子纠缠研究以及中子星、脉冲星等核天体研究。目前已在PLB、PRC等SCI期刊发表论文约30篇,其中第一作者9篇,通讯/共同通讯作者3篇。在国际学术会议上做报告14次,其中邀请报告两次。主持国家自然科学基金青年项目一项、江苏省自然科学基金青年项目一项,参与国家自然科学基金重点项目、国际合作与交流项目、面上项目各一项,作为项目骨干参与科技部国家重点研发计划一项。获全国核结构大会青年报告奖一次、获日本大阪大学野上燿三研究奖励基金两次。发起并参与了由中、日学者组成的原子核第一性原理研究团队,参与由中、日、德、法四国学者组成的原子核结团研究团队。担任SCI期刊《SCIENCE CHINA PHYSICS MECHANICS & ASTRONOMY》审稿人。
研究领域:理论物理中的人工智能方法、原子核和超原子核理论、核天体、量子纠缠
4、殷义豪 讲师
蜜桃影像 讲师。2007年本科毕业于蜜桃影像 数学系,2009、2013年硕、博毕业于荷兰格罗宁根大学物理系。其后曾受智利国家科技发展基金资助于安德烈斯贝略大学进行博士后科研。主要从事基础理论物理学的数学形式研究,近年主攻方向是高自旋引力、高自旋规范理论,亦涉猎部分广义相对论与修改引力领域的课题,已在国际著名期刊Journal of High Energy等上发表论文若干篇,并长期与欧洲、智利等地学者保持科研合作。
研究领域:高自旋理论、引力理论
三、科研成果
(一)近五年团队主要承担项目情况
1、国家自然科学基金面上项目,12175105,2022.01--2025.12,60万元,主持;
2、国家自然科学基金青年项目,12405066,2025.01--2027.12, 30万元,主持;
3、国家自然科学基金青年项目,12105141,2022.01--2024.12,30万元,主持;
4、国家重点研发计划,2023YFA1606503,90万元,2023.12--2028.12, 参与;
5、江苏省自然科学基金青年项目,BK20210277,2021.07--2024.06, 20万元,主持;
6、江苏省自然科学基金青年项目,BK20241376,2024.09--2027.09,20万元,主持。
(二)学术科研成果
1、宇宙学时空中的相变:
随着黑洞热力学的建立,人们逐渐发现黑洞作为一个热力学系统可以存在相变行为。相变作为一个剧烈的热力学过程,可以释放大量能量,因此必然与天体物理中的某些剧烈天体现象相关。然而黑洞相变的研究需要依赖负宇宙学常数,不被天文观测所支持。基于此团队希望将相关工作推广到实际体系,因此开展了宇宙学中的相变现象。基于宇宙学表观视界的热力学性质,团队发现了FLRW宇宙可以通Hawking-Page相变转变为黑洞。向着实际观测做出了推进。
(宇宙学中的相变现象)
2、黑洞内部时空区域探索:
作为广义相对论预言的神秘天体,黑洞区域附近具体的时空结构令人心驰神往。之前的研究大多关注于黑洞外部的时空结构,而团队则致力于探索黑洞内部的时空结构,详细地刻画了带毛黑洞的内部特别是黑洞奇点附近的内部时空结构。了解黑洞内部区域的具体样子,在天体物理上是对于这一区域研究空白的补充。同时也启发在理论上如何构建量子引力。
(黑洞内部的时空结构)
3、超越传统标度律的黑洞临界现象:
团队第一次在量子修正后的黑洞系统中发现了超越传统Rushbrook标度律的临界现象并给出出现这一超越标度律的条件。团队这一研究为进一步在实验室中寻找这一类全新的临界点做出了重要铺垫。
(黑洞临界现象的新发现)
(三)未来科研规划
结合团队目前的发展以及学校的三航特色,团队未来致力于走上一条理工融合的特色发展之路。在深耕与引力理论、黑洞物理、引力波等理论物理方向的同时,希望能够将团队理论物理方面的研究背景和研究积累与航空航天中具体的问题有机结合起来。团队已与蜜桃影像 其他理论物理研究团队进行过深入沟通和交流,初步明确了彼此的研究特色。鉴于团队在量子物理、弯曲空间、人工智能、流体力学等方向具有深厚的研究基础,而这些领域又与航天与国防中许多重要的卡脖子问题具有紧密联系。因此团队未来打算进一步与航空蜜桃影像、自动化蜜桃影像等从事国防项目的团队进行交流,在交流中凝练出可以共同开展合作的研究课题。