劉覺平

劉覺平,男,1945年12月27日 生於中國湖北省漢陽縣,1964年到1970年在北京大學物理學系學習,1983年開始在武漢大學任教至今。1993年10月起享受政府特殊津貼。現為武漢大學校學術委員會委員,武漢大學校物理科學與技術學院學術委員會副主任,中國高能物理學會會員,湖北省及武漢市物理學會會員、理事、常務理事,中國物理學會《大學物理》雜誌編委,全國中學生物理競賽委員會競賽委員,全國中學生物理競賽湖北省競賽委員會主任。

基本介紹

  • 中文名:劉覺平
  • 國籍:中國
  • 出生地:中國湖北省漢陽縣
  • 出生日期:1945年12月27日
  • 職業:武漢大學
  • 性別:男
履歷,兼職與學會簡況,科學研究基金項目,論著簡介,研究簡況,

履歷

國籍:中國
1945.12.27 生於中國湖北省漢陽縣
1964.─1970. 在北京大學物理學系學習
1978─1980 武漢大學物理系理論物理專業研究生
1980─1983 德國海德堡大學理論物理研究所攻讀理論物理博士學位
1983.2.17 獲德國海德堡大學(理論物理學)理學博士學位
1983至今 武漢大學任教
1989至今 聘為武漢大學教授
1986.1.13─17 以中國科學院與高校12人代表團正式成員身份參加了在印度Bangalore舉行的第二屆亞太地區物理會議。
1988.7.1─8.30 應邀以訪問學者身份赴中國科學院高能物理研究所短期工作。
1990.4.1-30, 應邀參加了中國高等科學技術中心舉辦的“粲粒子與重味物理”工作月,是武漢大學首次參加類似工作月的教師。
1990.6─91.6, 參加了中國科學院理論物理研究所開放中心課題組“標準模型及其發展”的研究。
1991.7─92.7, 參加了中國科學院理論物理研究所開放中心課題組“粒子物理 (BEPC、重味和TeV能量下的物理)”的研究。
1992.10─93.4, 經國家選派,在上海外國語學院出國人員培訓部通過英語聽力、筆試、作文與口語對話考試後,以高級訪問學者身份在德國海得堡大學理論物理研究所訪問半年。
1993.10─12, 與德國海堡大學理論物理研究所W. Wetzel教授在武漢大學物理系進行合作科研三個月。
1995.4─7,與德國海堡大學理論物理研究所W. Wetzel教授在武漢大學物理系進行合作科研三個月。
1996.9─10. 與德國海堡大學理論物理研究所W. Wetzel教授在武漢大學物理系與本人進行合作科研三個月。
1996.11.18-29, 應邀參加了中國高等科學技術中心舉辦的“重夸克與弱衰變”研討會。
1997.5.21-25, 應邀參加了中國高等科學技術中心舉辦的“膠球的實驗與理論研究”研討會。
1997.5.8─ 8.6, 經國家選派,在上海外國語學院出國人員培訓部通過英語聽力、筆試、作文與口語對話考試後,以高級訪問學者身份赴德國海得堡大學理論物理研究所同H.G. Dosch教授行合作科研三個月。
1998.5─7., 與德國海堡大學理論物理研究所W. Wetzel教授在武漢大學物理系進行合作科研三個月。
1998.4.27-4.30, 應邀參加了中國高等科學技術中心舉辦的“與RHIC物理相關的pQCD”研討會。
1999.4.5-9, 應邀參加了中國高等科學技術中心舉辦的“基因算法及其在物理、生命科學與
工程中的套用”研討會。
1999.4.26-30, 應邀參加了中國高等科學技術中心舉辦的“膠球與新強子態”研討會。
2001.2.7-9, 應邀參加了中國高等科學技術中心舉辦的“BES J/Psi物理”研討會。
2001.5.14-18, 應邀參加了中國高等科學技術中心 舉辦的“微擾QCD進展(III)”研討會。
2001.5.31-6.6, 參加了二十一世紀首屆味物理國際會議。
2001-現在 自2001年起被評為博士生指導教師。
2002.11.7-2002.12.6,在德國DAAD德意志學術交流中心)資助下,訪問德國海德堡馬普核物理研究所(Max-Planck Institut fuer Kernphysik, Heidelberg),同該所教授Hans-Christian Pauli博士開展合作研究。
2002.12.6-2003.2.4,在德國DAAD(德意志學術交流中心)資助下,訪問德國Bochum魯爾大學理論物理研究所II (Institut fuer Theoretische Physik II, Ruhr University,Bochum), 同該所所長終身教授Klaus Goeke博士開展合作研究。
2003.1.8,應德國Bochum海德堡大學理論物理研究所(Institut fuer Theoretische
Physik , Heidelberg University,Heidelberg)所長終身教授Otto Nachtmann博士的邀請,赴該所做學術報告:“The Nucleon Axial Isoscalar Coupling and the First Moments of the Nucleon Spin Structure Functions”。
2004.8.19-24, 作為被邀請的8個專家之一在全國物理學基地《電磁學》與《電動力學》課程教師骨幹培訓班作題為“狹義相對論與相對論波動方程”報告。
2005.2.28-3.3, 應邀參加了中國高等科學技術中心舉辦的“新強子態與QCD”研討會。
2005.4.12-15, 應邀參加了中國高等科學技術中心舉辦的“非微擾QCD相關的若干問題”研討會。
自1993.10起享受政府特殊津貼。

兼職與學會簡況

1. 1995-2010年 連續3屆被聘為教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會物理學類專業教學指導分委員會委員。
2. 武漢大學校學術委員會委員,武漢大學校物理科學與技術學院學術委員會副主任。
3.中國高能物理學會會員,中國科協自然科學專門學會會員。
4. 2004年在全國第九屆電動力學研討會上被選為全國電動力學研究會理事長。
5. 湖北省及武漢市物理學會會員、理事、常務理事。曾連續任湖北省及武漢市物理學會粒子物理專業委員會副主任。
6.被中國物理學會連續聘為《大學物理》雜誌編委會委員。
7.全國中學生物理競賽委員會競賽委員,全國中學生物理競賽湖北省競賽委員會主任。
8.曾被聘為“中南地區理論物理學術交流中心”副主任和學術委員會委員。
9. 曾連續被聘為湖北省高校高級職稱評審組成員。
10.曾任武漢大學物理科學與技術學院理論物理教研室主任(1995-2003)、物理系主任(2001-2003)。
11. 國家自然科學基金通訊評審專家,教育部國家教學名師、精品課程通訊評審專家。
12.2008年8月,被國家科學技術獎勵工作室聘為國家科學技術獎評審專家(No.:200810230)。
13. 2009年,被教育部學位與研究生教育發展中心聘為2009年“全國優秀博士學位論文評選”通訊評議評審專家(聘字2009第1785號)。
14. 由中國物理學會決定自2014年起擔任全國中學生競賽委員會副主任。

科學研究基金項目

1. 1986.1─ 1987.12, 國家自然科學研究基金面上項目QCD非微擾效應與重子譜,批准號: 850408。
2. 1992.1─ 1994.12, 國家自然科學研究基金面上項目:量子色動力學求和規則與弦動力學,批准號: 19175032。
3. 1995.1─ 1997.12, 國家自然科學研究基金面上項目:非微擾勢、求和規則與QCD大距離動力學,批准號: 19475029。
4. 2001.1─ 2003.12 國家自然科學研究基金面上項目:J/Psi輻射衰變中膠球信息的理論與實驗研究,批准號: 10075036。
5. 2002.1─2004.12, 北京正負電子對撞機改進與未來發展P&R課題:QCD求和規則中的強子波函式與J/Psi衰變的研究。
6. 1999.1─現在, BES國際合作組合作研究。
7. 2008.1-2010.12 國家自然科學研究基金面上項目:QCD光子光錐分布振幅與強子物理中的instanton效應,批准號10075036。

論著簡介

已在國內外著名雜誌上發表論文百餘篇,代表性的論文列舉如下:
1.Jueping Liu, Application of QCD sum rules to the resonance Lambda(1405), Z.Phys., C22, (1984)171.
2. Jueping Liu, The n-p mass ratio in QCD sum rules, in Proceedings of the Second Asia-Pacific Physics Conference, ed. Chandraskhar, World Scientific Publishing Co Pte Ltd., (1987)229.
3. Jueping Liu, Yaping Jin and Ze Jiang, The three-gluon condensates at finite (low) temperature, Z. Phys., C59, (1993)313.
4. Jueping Liu and Dunhuan Liu, The leading quark mass corrections to the QCD sum rules for the scalar glueball, J. Phys., G19, (1993)373.
5. Liu Jueping and Jiang Ze, The nucleon axial isospin coupling in quantum chromodynamics sum rules, Phys. Lett., B34, (1994)213.
6. Jueping Liu and Hanwen Huang, Non-perturbative corrections to the perturbative quark potentials, Phys. Rev. D49, (1994)3474.
7. Jueping Liu, Reproduction of the nucleon spin experimental data from the improved Ellis-Jaffe sum rules, Mod. Phys. Lett. A10, No.23,(1995)1667.
8. Jueping Liu and Pingxiong Yang, Temperature dependence of three-gluon condensates in the instanton medium, J. of Phys., G21, (1995)751.
9. Ming Xiao, Zhizhan Zhu, Jueping Liu(being responsible in Mathematics) and Chu Yu Zhang, Prediction of Recognition Sites of Classical Swine Fever Virus Genomic Replication with Information Analysis, Molecular Biology, Vol. 36, (2002)48.
10. LIU Jueping, Multiple Pole Solutions of the Modified Nonlinear Schroedinger Equation, Commun. Theor. Phys., vol.20, (1993)65.
11. Ran Yu, Jueping Liu and Kai Zhu, Off-shell photon light-cone transverse wave function at leading twist, Chin. Phys. Lett.Vol.22, (2005) 2515.
12. Ran Yu, Jueping Liu and Kai Zhu, Off-shell photon light-cone wave functions of odd chirality in the effective low-energy theory, Phys.Rev.D 73, (2006) 045002.
13. Ran Yu, Jueping Liu and Kai Zhu, Off-shell photon light-cone wave functions with odd chirality, Eur. Phys. J.A, (2006)DOI10.1140, i2005-10284-x.
14. Kai Zhu, Jueping Liu and Ran Yu, Off-shell photon longitudinal light-cone wave function in the low-energy effective theory of QCD, Chin. Phys. Lett. Vol.23, (2006) 1128
15. Kai Zhu, Jueping Liu and Ran Yu, Off-shell photon longitudinal light-cone wave function at leading twist, Int.J. M. Phys. E 15, (2006) 1
16.Zhang Zhen-Yu, Liu Jue-ping, Stabilization and Consistency of Subtracted and Unsubtracted QCD Sum Rules for 0++ Scalar Glueball, Chin. Phys. Lett. (2006) 23,2920.
17. Zhang Sheng-Xi, Zhang Zhen-Yu, and Liu Jue-ping, Finite-Width Correction to Form Factors of Transition, Chin. Phys. Lett. (2006)23,2387.
18. Zhang Zhen-Yu, Zhang Sheng-Xi, and Liu Jue-ping, Form Factors of and Transitions from the finite-width light-cone local QCD sum rules, Int. J. M. Phys. E15, (2006)1115.
19. Shuiguo Wen, Zhenyu Zhang and Jueping Liu, “0 scalarglueball in finite-width Gaussian sum rules”. Phys. Rev. D, 2010, 82:016003 1-10, [hep-ph/arXiv:1007.2465].
20. Shuiguo Wen, Zhenyu Zhang andJueping Liu, “The finite-width Laplace sum rules for 0 scalar glueballin instanton liquid model”. J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 38 (2011) 015005 [hep-ph /arXiv:1005.4731].
21.Shuiguo Wen and Jueping Liu, “D(1) and Ds(1)Mesons Spectroscopy in Gaussian Sum Rules”. Int.J. Mod. Phys. E, 2009, 18:161-174.
22.Shuiguo Wen and Jueping Liu, “Ds(0) Meson Spectroscopy in Gaussian SumRules”. Chin. Phys. Lett. 2009, 26: 021201 1-4, [hep-ph/arXiv:1005.5066].
23. Minghai Li and Jueping Liu, "OFF-SHELLTWIST-FOUR PHOTON LIGHT-CONE WAVEFUNCTION FOR THE CHIRALITY-CONSERVINGQUARK–ANTIQUARK VECTOR CURRENT IN THE LOW-ENERGY EFFECTIVE THEORY OF QCD", Int. J. Mod. Phys. E, 2009, 18:1801-1807.
24. 劉覺平,普通高等教育“十五”國家規劃教材:電動力學,北京:高等教育出版社,2004年。
25.劉覺平,入選普通高等教育“十一五”國家級規劃教材:量子力學,北京:高等教育出版社。

研究簡況

所從事的研究領域是理論物理,主要研究方向是粒子物理量子場論,也涉及理論生物物理。
特別地,我和我的研究生們的主要興趣在於探究量子色動力學的非微擾效應。
首次構造了由五夸克場構成的重子流算符,得到了超子Lambda(1405)量子色動力學求和規則,導致了與K-N散射實驗一致的明晰結果。
提出並套用所謂“全導數算符”進一步改進了原有結果,並證明:一旦得到普通流算符的兩點函式,便可立即寫出該算符與相應的全導數算符的最佳組合的兩點函式。由於“全導數算符”法可大大壓低激發態與連續譜的貢獻,它實際上是對至今為止幾乎所有重子求和規則的一種改進。
提出必須考慮強作用的影響,來解決質子--中子質量差這個經典難題,從而導出了關於質子質量、質子--中子質量比及最佳觀察點的量子色動力學(QCD)求和規則,得到了與實驗相符的理論結果和清晰的物理圖象:核子質量的正確標度主要由夸克凝聚決定,n-p質量差則主要源於u-d夸克質量差。
為了探索物理學的未知領域--例如QCD特有的預言--膠球是否存在,計算了夸克質量對O^{++}標膠球的QCD求和規則的領頭階修正;將QCD低能定理推廣至包括夸克質量領頭階修正的情形,得到了在夸克質量有限時兩點函式在Q^2=0處的信息;利用具有正確閾性狀的Breit-Wigner形式得到了包括介子有限質量動力學效應的有限寬度共振態的譜函式的一般形式;在兩種形式的求和規則(高斯-Weierstrass有限能量求和規則和拉普拉斯型求和規則)中預言了兩膠子O^{++}標膠球的質量與寬度。
群論方法嚴格導出了三膠子1^{--}矢量守恆流算符與三膠子1^{-+}矢量非守恆流算符的一般形式,得到了三膠子1^{--}矢膠球、三膠子1^{-+}矢膠球和三膠子O^{++}標膠球質量的求和規則。所預言的矢膠球質量,與採用強耦合波函式的格點規範計算結果一致,最近已得到BEPC實驗的初步支持。所預言的三膠子標標球質量,與袋模型的估計一致。
在夸克-反夸克束縛態模型中用QCD求和規則研究了O^{++}的輕標介子f_0(975)、a_0(980)與S^*(980),得到了其質量在主導級近似下的值, 與實驗數據相符。
計算了三膠子凝聚對rho介子在有限溫度下的QCD求和規則的貢獻,進而在弦模型中研究了rho介子的特性對溫度的依賴性;發現表征rho介子特性的一些特性參量當溫度接近臨介溫度時(即120--200MeV之間)變化顯著,為夸克--膠子電漿相變提供了實驗信息。
從規範不變的夸克傳播子出發,計算了輕夸克凝聚值;繼而用相對於背景場泛函泰勒展開法將QCD描述為背景場理論形式,求解了算符形式下的費米格林函式方程,導出了決定夸克凝聚的自洽方程,從而對於夸克質量為任意值的情形計算了夸克凝聚,結果與QCD求和規則的經驗值符合。
在局域QCD求和規則框架中提出了將QCD漸近端與禁閉端的動力學聯繫起來的方法,由此模型無關地得到了零溫下膠子凝聚滿足的關係,從而定出了量綱為8的膠子凝聚的值。還用有限溫度下SU(N)楊-米斯爾理論中稀薄瞬子媒質的巨正則系綜配分函式,在低溫近似下導出了純色磁型和色電磁混合型三膠子凝聚與溫度的依賴關係。進而將結果推廣到瞬子間具有相互作用及干涉效應的無序瞬子媒質和全溫度範圍,得到了關於電型兩膠子凝聚與磁型兩膠子凝聚的干涉部分、三膠子凝聚的非干涉部分與干涉部分的明晰表達式。當考慮費米子動力學效應後發現,膠子凝聚隨溫度和夸克味數的增加而很快衰減, 對於N_f=3,膠子凝聚消失的溫度約為200MeV, 這與格點規範理論的估計一致。
散射矩陣的么正展開法計算了膠子凝聚與夸克凝聚對微擾QCD夸克互作用勢的非微擾修正,其中不僅包括由非微擾傳播子,也包括非微擾頂點所引起的貢獻,並將結果推廣到相對論情形。不僅自然出現了線性勢、湯川勢,還發現了立方勢以及一些新形式的相互作用項。
在忽略了奇夸克效應的近似下計算了三膠子凝聚對於質子同位旋標量軸矢流耦合常數g_A^S的求和規則的影響;將帶有QCD修正的夸克模型與QCD求和規則相結合,考察了質子內奇夸克自由度對g^S_A的影響;在修正的Ellis-Jaffe求和規則框架中研究了質子自旋結構函式,得到了決定該求和規則的Lambda參數為lambda (Q^2=10.7GeV^2)=0.4pm0.6;由此導出的核子自旋結構函式的一階矩,與實驗數據相符。通過對質子、中子和氘核的自旋結構函式實驗數據的統一分析,證實了它們與改進了的Ellis-Jaffe求和規則是相容的。同時, 提出了關於質子自旋結構的求和規則,
考察了質子的自旋結構, 發現質子內膠子自由度對自旋的貢獻很重要。
群論方法分析探討了重子五夸克波函式的五種可能形式,利用質子和中子的磁矩數據定出了低能核子內三夸克組分與五夸克組分之間的相對權重;進一步估算了處於高能激發態核子內三夸克組分與五夸克組分之間的相對權重。結果表明: 五夸克組分在低能核子內僅提供波函式的一個微小修正,但在高能核子激發態內 卻與三夸克組分同等重要;以此初步估計的質子自旋結構與實驗數據基本相符。
在非相對論近似(即1/M展開)下構造了能計及負能態貢獻的BS波函式,由此導出了用於研究強子束縛態的完全BS徑向方程並計算了介子譜。完成了三夸克互作用勢的場論計算,初步研究了我們所計算出的三夸克互作用勢對於重子譜的影響。
證明了膠子動力學的全部信息都包含在Wilson圈中,並由Wilson圈導出了具有等效質量的組分膠子束縛態的BS方程及相互作用核,進而在非相對論展開中導出了組分 膠子間的自旋無關勢與自旋有關勢。
為了嘗試去掉原QCD微擾理論中的Infrared renormalon problem,我們改進了Cornwall等提出的有質量的非阿貝爾規範理論(使之具有么正性),並由此計算了有限膠子等效質量對重夸克偶素衰變過程(包括^1S_0rightarrowgg、^3S_1rightarrow ggg和^3S_1rightarrow gamma gg)的影響,得到了同時考慮動力學修正與相空間修正後衰變寬度的一般公式。通過分析e^+e^-湮滅過程以及
關於標膠球流的求和規則,得到了關於膠子等效質量與兩膠子凝聚相連繫的表達式和數值估計。
基於變分微擾論, 通過標度變換,將具有膠子背景場的QCD格林函式按一個總小於1 的合適參數進行展開,提出了一種同時適合於高能區與中低能區的新的微擾展開方法,並給出了相應的費曼規則。
為了取得處理有質量的非阿貝爾規範理論的經驗,我們還考察了輕子與中性弱規範子即Z^0粒子的散射過程,以及輕子與荷電弱規範子即W^{\pm}粒子的散射過程,這些過程至今還沒有被計算過。結果表明,在最低階近似中,理論的非阿貝爾動力學的貢獻在與中性弱規範子的散射過程中為零,而在與荷電弱規範子的散射過程中卻比理論的阿貝爾動力學的貢獻大得多。
作為構造夸克--輕子統一理論的嘗試,研究並提出了一個SU(7) times SU(7)亞夸克模型,它滿足tHooft反常匹配條件與退耦條件並自然含有四代夸克與輕子,經適當的動力學對稱性破缺手續可得到與實驗相符的粒子譜,且沒有“質子衰變”的常見“弊端”。
研究了光纖中光孤子通訊技術方面起重要作用的帶修正項的非線性薛定鄂方程的解法,發現了一類新型的孤子解--多重極點孤子解。
在繼續用這一處於場論層次上基本理論框架來處理問題的同時,近來我們對於量子色動力學Light-cone求和規則中的一種重要的非微擾客體即所謂light-cone光子波函式,開展了深入研究,這種研究對於研究強子的輻射衰變起著關鍵性的作用。我們對於直至扭度為4的light-cone光子分布振幅進行了Lorentz分解,證明了具有兩個組分粒子的光子波函式的分類確實與rho介子Light-cone波函式類似,僅在如何定義標量波函式的耦合常數這一點上有一點微小的差別。在我們分類方案中,一個特別值得重視的特點是:當光子的動量逐漸從離殼變為在殼時,僅僅那些物理的耦合常數(即扭度為2的橫光子的耦合常數與扭度為2與3混合而成的另一橫光子的耦合常數)不為零,其餘的波函式的耦合常數均自動消失為零。(當然,我們限於考慮扭度不高於4的兩組分子的光子波函式)。這對於我們在實踐中正確理解虛光子與實光子是非常重要的。
我們對於如何在量子色動力學的理論計算中如何計入瞬子效應的問題非常感興趣。實際上,近來我們已發展了一種系統的框架,在此框架中,計入瞬子效應的方式在理論上不存在通常的Doubling等的不自恰之處,且與Lattice的模擬計算相合。

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