紅網長沙12月4日訊（瀟湘晨報記者 範典）汽車通過一座拱橋、輪船繞地球航行……它們所受的力是不是相同？湖南大學兩位本科生解答了這個困擾科學家數百年的問題：都是向心力。
近日，湖南大學物理與微電子科學學院本科生胡樑棟、連丁坤以第一、二作者在《歐洲物理雜誌C輯》(粒子與場論)在線發表論文，通訊作者為湖南大學物電院教授劉全慧教授，他們改寫了向心力定律。
在物理學中，當一個物體局限在一條曲線上運動時，例如在勻速圓周運動中，會受到一個力；而當一個物體局限在曲面上運動時，例如螞蟻繞圓球爬行、輪船繞地球航行，甚至地球繞太陽旋轉等，會受到另外一個力。不同的情況下，表達這種力的公式各有不同。
對這些力的研究從十七世紀物理學的鼻祖牛頓最初研究開始，基本上一直沿兩條線研究，沒有人能夠把它們統一到一個標準的公式之下。
在劉全慧的指導下，胡樑棟、連丁坤兩位本科生將向心力的公式加以改造，發現線和面上的力是同一個力：可以統稱為向心力。劉全慧說，新的向心力定律具有極大的普適性，不僅僅包括了三維空間的曲線和曲面上的運動，還包括了任意維空間中的類似運動。
「尋找規律的統一性是物理學的根本任務之一」，劉全慧說，牛頓用萬有引力統一了星球的運動規律，愛因斯坦發現廣義相對論同時解釋了星球的運動和宇宙的演化。胡樑棟和連丁坤的成果，也在尋找規律的統一性上做出了一點貢獻。
「我記得大概是今年4月的時候，當時在上一節選修課，突然有了靈感，居然在稿紙上演算出來了。」胡樑棟說，劉全慧老師後來又幫他們補上了一個漏洞，然後撰寫論文。
計劃
兩人放棄保研，打算申請美國名校
胡樑棟來自江西上饒，20出頭，就已經有不少白髮，他是本次論文的主要貢獻者之一。連丁坤老家在福建泉州。兩三個月前，他們還是門外漢，那時候，他們缺乏理論物理的專業知識，解決這個問題所需的微分幾何知識，他們甚至沒有學過，只能夠去數學院邊蹭課、邊做課題。
今年9月，論文基本成型，也到了研究生推免的時候，胡樑棟的成績年級第四，他本來計劃申請中科大或是中科院的研究生；連丁坤排在班級第五，打算申請中科大和中山大學。但他倆最後都放棄了國內保研的資格。
「申請出國留學是臨時決定的，劉老師也認為我們可以嘗試一下。」胡樑棟說，他們的英語都比較差，目前還沒有考託福、GRE，打算明年繼續留在學校跟劉全慧老師做科研，同時全力準備英語考試。
「劉老師給我們推薦了加州大學伯克利分校，但是那裡的物理真的太強了，每年都有很多優秀的學生申請。」連丁坤說，他的目標學校是加州理工學院，胡樑棟的目標是普林斯頓大學，申請難度都很大。