国际相对论天体物理中心网络

**國際相對論天體物理中心網絡**（ICRANet），是一個旨在開展促進相對論天體物理和相關領域研究活動和發展的國際組織。它的成員包括四個國家和三所大學及研究中心。這些成員是亞美尼亞共和國、巴西聯邦共和國、義大利共和國、梵蒂岡、亞利桑那大學和史丹福大學及國際相對論天體物理中心。該國際組織總部坐落於義大利佩斯卡拉。

國際相對論天體物理中心網絡總部位於義大利佩斯卡拉。

## ICRANet 的創建歷史: ICRA 和 ICRANet

### ICRA 和 ICRANet

1985 年，羅馬智慧大學的雷莫・魯菲尼連同 2002 年諾貝爾物理學獎獲得者里卡爾多・賈科尼、1979 年諾貝爾物理學獎獲得者阿卜杜勒・薩拉姆、華盛頓大學的 Paul Boynton、梵蒂岡天文台前台長 George Coyne、史丹福大學的 Francis Everitt 和中國科學技術大學的方勵之共同創立了國際相對論天體物理中心。

2003 年 3 月 19 日，ICRANet 的正式成立的法令得到簽署；同年，該組織得到亞美尼亞共和國和梵蒂岡的官方核准。2005 年，義大利國家政府通過一項法律建立 ICRANet，該法律由義大利國會通過審議並由時任義大利總統 Carlo Azeglio Ciampi 在 2005 年 2 月 10 日簽署通過。亞美尼亞共和國、義大利、梵蒂岡、ICRA、亞利桑那大學和史丹福大學是創始成員。

2005 年 9 月 12 日，該組織指導委員會成立並召開首次會議。雷莫・魯菲尼和方勵之分別簽約成為指導委員會主任和主席。2006 年 12 月 19 日，該組織的學術委員會成立並且在華盛頓地區召開首次會議， Riccardo Giacconi 簽約成為學術委員會主席， John Mester 為共同主席。

2005 年 9 月 21 日，ICRANet 主任和巴西大使 Dante Coelho De Lima 簽署了巴西聯邦共和國加入 ICRANet 組織的文件。巴西總統 Luiz Ignácio Lula Da Silva 向國會提交巴西加入 ICRANet 組織的議案被全體一致通過。2011 年 8 月 12 日，巴西總統 Dilma Rousseff 正式簽署了巴西進入 ICRANet 組織文件。

### 馬塞爾 — 格羅斯曼會議

二十世紀初，數學出現了新的分支 — 張量分析。​​由帕多瓦大學和羅馬智慧大學的 Gregorio Ricci Curbastro、 Tullio Levi Civita 系列工作下發展起來。蘇黎世大學的馬塞爾 - 格羅斯曼曾經在一個義大利學校獲得了深刻的幾何知識，後來是他接近愛因斯坦向他介紹這些概念。愛因斯坦和格羅斯曼之間的合作對廣義相對論的發展起到至關重要的作用。

為了促進物理和數學之間的重要合作，為慶祝這一歷史性的事件，雷莫・魯菲尼和 Abdus Salam 於 1975 年創建了以廣義相對論理論和實驗，引力和相對論性場論最新進展為主題的馬塞爾 - 格羅斯曼會議（MG），並於每三年在不同的國家舉行。歷屆的 MG 會議舉行地為：MG1 和 MG2 於 1975 年和 1979 年在德里雅斯特；MG3 於 1982 在上海；MG4 於 1985 年在羅馬；MG5 於 1988 年在珀斯；MG6 於 1991 年在京都；MG7 於 1994 年在史丹福大學；MG8 於 1997 年在耶路撒冷；MG9 於 2000 年在羅馬；MG10 於 2003 年在里約熱內盧；MG11 於 2006 年在柏林；MG12 於 2009 年在巴黎；MG13 於 2012 年在斯德哥爾摩；MG14 於 2015 年在羅馬舉行。自該 MG 系列會議創立以來，ICRANet 在組織 MG 會議中起著主導作用。

### 慶祝 2009 年國際天文年

ICRANet 作為 2009 年國際天文年組織聯盟之一，並得到該聯盟全球協調給於的財政資助。在此之際，ICRANet 組織了一系列 「太陽，恆星，宇宙和廣義相對論」 為總主題國際會議。這些國際會議包括：第一屆澤爾多維奇會議（白俄羅斯明斯克），Sobral 會議（巴西 Fortaleza），第一屆伽利略 - 徐光啟會議（中國上海），第十一屆意韓天體物理研討會（韓國首爾），第五屆大洋洲 - 基督城會議（紐西蘭基督城）。

### 慶祝 2015 年國際光年

2015 年經聯合國和聯合國教科文組織被確定為國際光年，同時慶祝廣義相對論的愛因斯坦場方程的最終形成一百周年和相對論天體物理學誕生五十周年。 ICRANet 是這些慶祝活動的青銅級贊助支持者。

在 2015 年，ICRANet 還組織了一系列國際會議。這些包括：第二屆 ICRANet-César Lattes 會議 （巴西 Niterói – Rio de Janeiro – João Pessoa – Recife – Fortaleza），引力和宇宙學國際會議 / （巴西 Niterói – Rio de Janeiro – João Pessoa – Recife – Fortaleza），引力和宇宙學國際會議 （中國北京），第十四屆馬塞爾 - 格羅斯曼會議 - MG14（義大利羅馬），第一屆 ICRANet-Julio Garavito 會議 （哥倫比 Bucaramanga –波哥大），第一屆 Sandoval Vallarta Caribbean 相對論天體物理會議 （墨西哥墨西哥城）。

## 組織和機構

ICRANet 是一個提升促進相對論天體物理及相關領域研究活動的國際組織。

該組織包含主任、指導委員會和科學委員會。委員會的成員代表了不同國家和各不同研究所成員。 ICRANet 擁有一批終身教授職位。他們的活動由行政人員和秘書處工作人員所支持。 ICRANet 的財政來源基於由政府提供的資金，自願捐款和捐物。

ICRANet 主任是雷莫・魯菲尼。

2015 年的指導委員會構成如下：

* 亞美尼亞: Haik Harutyunian
* 巴西: Ademar Seabra da Cruz Junior
* ICRA: Remo Ruffini
* 義大利:
  1. 義大利外交部，Unità Scientifica e Tecnologica Bilaterale e Multilaterale: Fabrizio Nicoletti, Alessandra Pastorelli, Immacolata Pannone
  2. 經濟和財政部，Ragioneria Generale dello Stato, IGAE, Uff. IX: Giampaolo Bologna, Antonio Bartolini
  3. 義大利科技部: Vincenzo Di Felice, Giulietta Iorio
  4. 佩斯卡拉市政府: Marco Alessandrini, Carlo Pace
* 史丹福大學: Francis Everitt
* 亞利桑那大學: Xiaohui Fan
* 梵蒂岡城國: Guy Consolmagno

指導委員會現任主席（2015 年）是 Francis Everitt。

科學委員會的首任主席是 2002 年諾貝爾物理學獎的獲得者賈科尼（Riccardo Giacconi），由於年齡原因他在 2013 年卸任。2015 年，科學委員會的執行主席是 Felix Aharonian。

2015 年的科學委員會組成為： Felix Aharonian 教授 (亞美尼亞), Carlo Luciano Bianco 博士 (ICRA), Massimo Della Valle 教授 (義大利), John Mester (史丹福大學), David Arnett 教授 (亞利桑那大學), Gabriele Gionti 教授 (梵蒂岡城國).

2015 年該研究機構的固定教授為 Vladimir Belinski, Carlo Luciano Bianco, Jorge Rueda, Remo Ruffini, Gregory Vereshchagin 和 She-Sheng Xue (薛社生)。同時，由超過 30 多個國際知名的科學家組成的兼職教授隊伍支持 ICRANet 活動。此外，還有 80 個「講師」和「訪問教授」隊伍。其中有諾貝爾獎獲得者賈科尼（Riccardo Giacconi）, 蓋爾曼（Murray Gell-Mann）, Theodor Hänsch, 特胡夫特（Gerard ’t Hooft ） 和溫伯格（ Steven Weinberg）。

## 成員國和研究所

當前的 ICRANet 成員包含四個國家和三所大學。

成員國:

ICRANet 已經和不同國家的超過 30 個研究所、大學和研究中心簽署過合作協議。

## ICRANet 所址和中心

該網絡由所址和中心構成。所址協議，建立權利和特權，包括治外法權，都已經在義大利的所址佩斯卡拉、在巴西的所址里約熱內盧和在亞美尼亞的所址葉里溫簽署。2011 年 5 月 13 日，在佩斯卡拉的所址協議被批准 。 2015 年 11 月 13 日，​在葉里溫的所址被亞美尼亞共和國議會一致批准 。

通過高速光纖連接不同地點，使得連接研究和教育團體的泛歐洲數據網絡（GEANT）通過 GARR 網絡成為可能。

目前 ICRANet 各分中心運行於：:

* ICRANet 總部設在義大利佩斯卡拉
* 羅馬智慧大學物理系（義大利羅馬）;
* Villa Ratti（法國尼斯）；
* 亞美尼亞國家科學院（亞美尼亞葉里溫）;
* CBPF – Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (巴西里約熱內盧).

### ICRANet 在佩斯卡拉，羅馬和尼斯的分中心

ICRANet 總部位於義大利佩斯卡拉，致力於協調 ICRANet 活動。科學委員會和指導委員會的年度會議通常也在這裡舉行。國際會議中，如 意韓相對論天體物理研討會也在這個中心定期舉辦。在佩斯卡拉的協調中心的科學活動中還包 Vladimir Belinski 指導的俄羅斯學校關於早期宇宙學的基礎研究。

在尼斯 Villa Ratti 的 ICRANet 分中心致力於協調包括 IRAP - 博士課程的活動，和薩瓦大學的甚高能觀測以及蔚藍海岸天文台進行的 VLT 觀測的科學活動，其中涉及 IRAP 博士研究生論文工作。薩瓦大學是最接近 CERN 的法國實驗室。

### 在亞美尼亞的 ICRANet 分中心

2014 年 1 月， ICRANet 亞美尼亞中心 在亞美尼亞共和國國家科學院建立。它坐落在 Marshall Baghramian 大道 24A 號。該中心的科學活動由 Felix Aharonian 教授和 Narek Sahakyan 博士協調。在亞美尼亞，該 ICRANet 中心與來自科學院和大學的科學團體合作。其中包括為了天體物理領域的博士研究生和科學家移動項目研究而組織的聯合國際會議 / 研討會。亞美尼亞的 ICRANet 中心協調 ICRANet 在中亞和中東國家地區的科學活動。

I 2014 年，亞美尼亞共和國政府核准了在亞美尼亞建立 ICRANet 中心。2015 年 2 月 14 日，在羅馬由 ICRANet 主席雷蒙 - 魯菲尼和亞美尼亞駐義大利大使 Sargis Ghazaryan 先生簽署了所址協議。2015 年 11 月 13 日，亞美尼亞共和國議會一致通過了該所址協議。

2014 年 6 月 28 日到 7 月 4 日間，在亞美尼亞舉辦了一個暑期學校和國際科學會議。該會議作為「亞美尼亞第一屆 ICRANet 科學會議」，其主題是「黑洞：在宇宙中最大的能源」。

### ICRANet 在巴西的分中心

在里約熱內盧的 ICRANet 中心已啟動，它獲得 CBPF 資助，有可能擴展到 Cassino da Urca。2015 年在里約熱內盧召開的第二屆 ICRANet—César Lattes 會議集中於相對論天體物理學。2015 年同時發展了宇宙學和天體物理學學校，目的是提供在天體物理，宇宙學和相關領域的高等教育，以促進巴西和南美科學家的進修課程計劃持續發展。

目前（2015 年），ICRANet 已與 巴西 15 所大學，研究所和研究中心簽訂了科技合作協議。

ICRANet 正在執行的兩個具體方案（2015 年）：

* 把坐落在山腰的 Cassino da Urca 改造成巴西和拉丁美洲分中心辦公地點的可能性（與義大利建築師 Carlo Serafini 合作項目）。
* 建立巴西的科學數據中心（BSDC），一種新型天體物理資料庫。它借用了義大利航天局 ASI 科學數據中心（ASDC）的概念，這將在實驗和理論天體物理之間建立起唯一的研究橋梁。

### 在美國的 ICRANet 分中心

ICRANet 指導委員會現任主席 Francis Everitt 負責在史丹福大學運行的 ICRANet 分中心。Francis Everitt 主要負責美國國家宇航局的引力探測器 B 任務。該任務是在太空中進行過的最複雜的物理實驗之一，他的特別貢獻涉及概念的提出、發展和研製，發射和數據採集以及一路制定最終的數據分析。

ICRANet 指導委員會首任主席方勵之推動了與圖森市的亞利桑那大學物理系合作。與其天文系的合作則是由 David Arnett 推動。

## ICRANet 和 IRAP 博士生項目

自 2005 年以來，ICRANet 連同以下單位共同舉辦了相對論天體物理國際博士計劃（國際相對論天體物理學博士項目，IRAP-PhD） ：AEI - 愛因斯坦研究所 - 波茨坦（德國），CBPF - 巴西物理研究中心（巴西），印度空間物理中心（印度），INPE—（巴西國家空間科學研究所，巴西），IHES（法國），蔚藍海岸天文台（法國），上海天文台（中國），塔爾圖天文（愛沙尼亞），不萊梅大學（德國）奧爾登堡大（德國），費拉拉大學（義大利），尼斯大（法國），薩瓦大學（法國），羅馬智慧大學（義大利）。該 IRAP 博士項目授予的在這些機構之間的聯合博士學位，而且已經成為歐盟執委會的著名的伊拉斯謨世界計劃的一部分 。

在接下來的十年裡，國際科學界發起了一系列的大型天文項目，如建設世界上最大的光學望遠鏡，E-ELT 和 SKA，還有將從地面研究高能天體物理現象的 CTA。ICRANet 發展的 IRAP 博士項目的目地是 ，創造一個有利於新一代科學家和在天體物理中各自領域中的領導者形成的有利條件，這些人將會使用這些天文儀器。出於這個原因，建立大學和研究中心組成的網絡為得是能夠提供高度互補的技能。每一個進入 IRAP 博士生項目的學生都是在機構所支持實驗室中團隊的一成員，他們每年互訪的其它中心以跟進在世界範圍內頂級專家們在廣義相對論，相對論天體物理，宇宙學和量子場論的最新進展。

在相關的中心中， 除從事理論研究，還進行實驗和觀測研究。以這種方式，博士生可以學到一個完整的相對論天體物理學體系，以及如何完成特定的天體物理太空任務或者基於地面觀測活動研究。

該項目的官方語言是英語，但學生有機會跟隨合作大學的多重課程來學習他們所在國的語言。

截止到 2015 年，國際相對論天體物理博生項目（IRAP-PhD）一共有 111 名學生 <http://www.icranet.org/documents/brochure\_icranet\_eng.pdf> ：阿爾巴尼亞 1 名，阿根廷 3 名，亞美尼亞 5 名，奧地利 1 名，白俄羅斯 2 名，巴西 16 名，中國 5 名，哥倫比亞 9 名，克羅埃西亞 2 名，法國 5 名，德國 5 名，印度 7 名，伊朗 2 名，義大利 34 名，哈薩克斯坦 2 名，墨西哥 1 名，巴基斯坦 1 名，俄羅斯 4 名，塞爾維亞 1 名，瑞典 1 名，瑞士 1 名，台灣 1 名，土耳其 1 名，烏克蘭 1 名。

## ICRANet 的科學研究

ICRANet 目標是在相對論天體物理學方面進行培訓 / 教育和研究。

ICRANet 的主要活動是促進國際科學合作研究，因此，在相對論天體物理，宇宙學，理論物理和數學物理領域的許多項目正在開展。

ICRANet 的主要科學研究領域是 :

* 來自宇宙的伽瑪射線和中微子；
* 愛因斯坦和愛因斯坦 - 麥克斯韋方程組的精確解；
* 伽瑪射線暴；
* 物理學和天體物理學中的相對論效應；
* 大數據分析；
* 宇宙學和大尺度結構；
* 理論粒子天體物理；
* 克爾 - 紐曼解的推廣；黑洞和類星體；
* 物理學和天體物理學中正負電子對；
* 從核物理到緻密星；
* 超新星；
* 廣義相對論的對稱性；
* 自引力系統，星繫結構和星系動力學；
* 跨學科的複雜系統。

在 2006 年至 2015 年初，ICRANet 已經在權威雜誌，如《物理評論》，《天體物理學雜誌》和《天文和天體物理學》等發表 1800 科學出版物，這些涉及不同的研究主題。

**ICRANet 科學家們提出的新科學概念和定義：**

黑洞（魯菲尼，惠勒，1971 年）

能層（Rees，魯菲尼，惠勒，1974）

Pursue and plunge（Rees，魯菲尼，惠勒，1974）

黑洞質量公式（Christodoulou，魯菲尼，1971）

黑洞可逆和不可逆轉換（Christodoulou，魯菲尼，1971）

Dyadosphere（Damour，魯菲尼，1975; Preparata，魯菲尼，薛社生，1998）

Dyadotorus（Cherubini 等人，2009）

誘導引力坍縮（Rueda，魯菲尼，2012）

雙星驅動的超新星（魯菲尼等人，2014 年）

宇宙矩陣（魯菲尼等人，2015）

## 其他活動

### 國際會議

**意韓會議**

意韓相對論天體物理研討會 是自 1987 年以來在義大利和韓國的交替組織進行的系列會議。義大利和韓國的天體物理學家在該系列會議上就相對論天體物理中的新問題和熱點課題進行信息交換和合作。該研討會涵蓋的主題包含天體物理學和宇宙學，如伽瑪暴和緻密星，高能宇宙線，暗能量和暗物質，廣義相對論，黑洞，以及與宇宙學相關的新物理。

**伽利略 - 徐光啟會議**

伽利略 - 徐光啟 年會為東西方的科學家們在相對論天體物理等方面的基礎理論，實驗和觀測領域的交流提供了一個論壇。

作為利瑪竇的合作者徐光啟，把歐幾里德和伽利略的科學工作帶入中國，這對推進中國現代化和科學發展起了關鍵的作用。該會議還專門回顧了在東方和西方的現代科學研究，還回顧了相對論天體物理的最新進展。首屆伽利略 - 徐光啟會議於 2009 年 [51] 在中國上海舉行。第二屆伽利略 - 徐光啟會議於 2010 年在 Hanbury Botanic Gardens (義大利 Ventimiglia) 和 Villa Ratti (法國尼斯) 舉行。第三屆和第四屆伽利略 - 徐光啟會議分別於 2011 年和 2015 年在中國北京舉行。

**Stueckelberg 相對論性場論研討會**

該研討會的內容是關於在彎曲空間中相對論性場論一周左右的討論， 由 E. C. G. Stueckelberg 的工作所啟發，所以命名為 Stueckelberg 會議。 該會議的邀請報告者中包括 Abhay Ashtekar, Thomas Thiemann, Gerard 't Hooft 和 Hagen Kleinert.

**其它會議**

ICRANet 同時組織了以下會議：

* 六次意 - 中研討會宇宙學和相對論天體物理學研討會，從 2004 年到 2009 年間每年在佩斯卡拉舉行，除了 2008 年的在台灣花蓮舉辦的第五屆意 - 中研討會
* 兩次 ICRANet ICRANet Cesar Latter 會議 和在巴西里約熱內盧舉辦的首屆 URCA 相對論天體物理會議
* 兩次在白俄羅斯明斯克舉辦的澤爾多維奇會議

### 博士生課程學校

根據 IRAP PhD 項目，ICRANet 舉辦了多次博士生學校，其中有 15 次博士生學校根據 EMJD 項目在法國尼斯和 Les Houches 舉辦。

### ICRANet 訪問項目

ICRANet 制定了短期和長期的科學合作的訪問計劃 。

著名科學家都曾在 ICRA 和 ICRANet 進行過訪問活動，他們包括：現任 ICRANet 科學委員會主席 Francis Everitt，從 1965 年到 1992 年擔任前蘇聯朗道理論物理研究所所長的俄羅斯物理學家伊薩克・馬爾科維奇・哈拉特尼科夫，紐西蘭數學家和發現克爾度規的 Roy Kerr，Thibault Damour，Demetrios Christodoulou，Hagen Kleinert，Neta and John Bachall，茨維・皮蘭，Charles Misner，Robert Williams，José Gabriel Funes，方勵之，拉希德・蘇尼亞耶夫。

### 每周研討會

ICRANet 共同組織了聯合天體物理研討會 於每周在羅馬智慧大學物理系舉行。所有 ICRANet 相關機構及 ICRANet 的合作中心都可以通過視頻會議的方式參加這些研討會。

### 巴西科學數據中心

巴西科學數據中心（BSDC）的主要任務 是提供宇宙中所有河內源及河外源，已有的 X 和伽馬射線及之後的整個電磁波譜段的各國際空間項目的資料。一個特別的地方是它將完全尊重國際虛擬天文台聯盟（IVOA）所規定的條例。除了這些具體的目標，BSDC 將提供技術交流會，年度研討會。這些將保證科學的防泄密和科學普及計劃與認識的宇宙目的相一致。

該 BSDC 目前由 CBPF 負責運行，坐落在 Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)，日後會擴展到在巴西的所有其它 ICRANet 分中心以及在拉丁美洲、阿根廷、哥倫比亞和墨西哥的 ICRANet 分中心：一直擴展到在拉丁美洲設置一個獨特的研究協調網絡。

## 參見

* 廣義相對論
* 宇宙學
* 天文物理學

## 參考文獻