充分利用太阳能——622校友陈应天发明一种新型定日镜

2005年,是爱因斯坦发现光电效应100周年。这位伟大的物理学家也许不会想到,今天在光电效应的诸多应用中,最值得关注的是太阳能光电池。

人类已确知的石油储备将还能用 40 多年,天然气 60 余年,煤大约 200 年。当这些矿产能源用完之后,人类如何发展?

世界各国都在大力鼓励太阳能光电产业的发展,但太阳能光电系统的发电成本约是煤电成本的5至8倍。煤是全程污染的能源。在煤的开采、运输、利用的过程中,都或者有废渣、废水,或者有废气的排出。所以,在计算煤的发电成本时,就不仅要计算它的内部成本,还要将外部成本,亦即要将社会对污染环境所付出的代价计算在内。所以,如果太阳能光发电的成本能够下降,就将有巨大的经济效益!

最近,中国科技大学陈应天教授(622校友)发明了一种新型的定日镜。这一定日镜的镜面,对任何方位太阳光的入射,均能有效地消除由镜面设计的缺陷而造成的像差,而且这一定日镜体系还能有效地跟踪太阳的旋转,并且其控制体系将能由通常定日镜所需二维控制降为只需进行一维控制!这就使得人类对于太阳能的利用,出现某种新的可能,亦即由于太阳能聚光镜成本的大幅度降低,从而获得比煤电发电内部成本更为低廉的电力。

太阳能的利用并不限于光能转化为电能的光电效应。太阳能还能广泛地用做日常生活的供暖和供冷,而太阳能定日镜的广泛利用,还能提供各类工业和家庭生活中所需要的处于高温状态下的热能。

人类的未来将是一个太阳能时代的未来。

*** 陈应天简介 ***

陈应天,安徽省蚌埠市人,1944年10月生。自幼家境贫寒,但以超人的毅力顽强学习, 于1962年以优异成绩从蚌埠一中考入中国科技大学。1967年大学毕业后,曾在山东聊城当过9年技术员。此间,克服各种困难,从事引力理论的研究。1981年初,前往英国剑桥大学进修,并在被称为“世界物理发源地”的卡文迪什实验室工作。他在一年多时间里,完成了规定3年攻读的课题,获博士学位,并发表多篇论文。后提出“陈氏精确公式”,被认为是解决了100多年以来经典牛顿力学的重要难题。他就非牛顿引力提出准确公式,证明非牛顿引力是必要和可能的。科学成就使他成为剑桥大学基督圣体学院成立600多年来的第一位中国高级研究员、教授,剑桥大学基督圣体学院唯一中国籍院士。

陈应天是第一个提出解决经典牛顿力学重要难题的精确公式的物理学家,他提出了解决圆柱体的轴向引力场这个牛顿万有引力定律范畴的老难题的精确公式,被称为“陈氏精确公式”。这个精确公式写入他与他的导师、剑桥大学卡文迪什实验室主任库克教授联合于1982年5月发表在《欧洲物理》上的论文《论有限圆柱体的轴向引力场的意义》中,从而解决了牛顿力学中的这个重要难题,受到国际物理学家的高度评价。陈应天是世界上最先在非牛顿引力研究中取得重大突破的科学家。