几何在物理学中的妙用

物理学发展到20世纪，数学中的几何被引入到物理理论中。爱因斯坦借助黎曼几何构建了广义相对论，杨振宁发现规范场与纤维丛的对应关系，而到1980年代后拓扑量子场论的诞生，又将物理学推向了新的高峰。几何理论和相关概念在物理理论中大显身手，以至于有很多人说“物理就是几何”。如今这些由几何诞生的物理概念，已经深入到大气科学、信息科学等许多领域，也为几何学带来新的生命力。物理理论经常会被跨领域借鉴使用。近几年气象学家在研究海洋和大气波动规律时，将地球类比为拓扑绝缘体[1-3]，从而借助物理学家研究拓扑相变的方法和结论，深刻理解了赤道开尔文波的形成机制。开尔文波是一种因地球自转偏向力（即科里奥利力）而形成的海洋和大气波动。其最大的特点就是群速度与相速度相同，所以这种波不会在行走的过程中 ………………………………