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  張朝陽(yáng)硬核推導(dǎo)狹義相對(duì)論E=mc2，六塊黑板寫(xiě)不下

發(fā)布日期：2022/3/15 16:50:51      瀏覽量：

3月11日，《張朝陽(yáng)的物理課》線下“新春第一課”首次開(kāi)講，搜狐創(chuàng)始人、董事局主席兼CEO張朝陽(yáng)與來(lái)自北京各高校的物理學(xué)子及物理愛(ài)好者們一起探討物理奧秘。

“這個(gè)活動(dòng)是非常獨(dú)特的。”張朝陽(yáng)開(kāi)場(chǎng)說(shuō)道，“物理課我在線上已經(jīng)完成三十講了，覆蓋了很多話題，今天別開(kāi)生面，第一次走到線下。”

課堂上，張朝陽(yáng)從光速不變理論出發(fā)，通過(guò)各種思想實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)出時(shí)間膨脹、長(zhǎng)度收縮、質(zhì)速關(guān)系等違反直覺(jué)的相對(duì)論效應(yīng)，利用質(zhì)速關(guān)系與能量的定義進(jìn)一步推導(dǎo)質(zhì)能關(guān)系,并講解了質(zhì)能關(guān)系的意義與應(yīng)用。隨后，張朝陽(yáng)又與現(xiàn)場(chǎng)同學(xué)討論了此前直播課的相關(guān)問(wèn)題，如薛定諤如何猜出薛定諤方程，如何用不確定性原理估算氫原子半徑等。此外，人大附中物理教師、科普視頻創(chuàng)作者李永樂(lè)也作為嘉賓現(xiàn)身課堂，與大家進(jìn)行了互動(dòng)交流。

在這次線下“新春第一課”，張朝陽(yáng)重點(diǎn)講解了狹義相對(duì)論中最著名的方程E=mc2，并結(jié)合案例加以解釋。實(shí)際上，這個(gè)小小的公式蘊(yùn)藏了巨大的能量，可以把一丁點(diǎn)兒的質(zhì)量放大成巨大的能量，甚至原子彈、氫彈、太陽(yáng)的能量都與此有關(guān)。張朝陽(yáng)表示，“所以這個(gè)公式非常重要，與每個(gè)人的生活息息相關(guān)。”

“我的課比較強(qiáng)調(diào)硬核推導(dǎo)。”張朝陽(yáng)在介紹理解狹義相對(duì)論時(shí)表示，必須先了解光速的特殊性。他先從麥克斯韋方程組導(dǎo)出的電磁波方程入手，指出光速與參考系無(wú)關(guān)這一反直覺(jué)的論述。他從光速不變出發(fā)，推導(dǎo)出時(shí)間膨脹效應(yīng)，即運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘相對(duì)于靜止的時(shí)鐘流逝較慢，說(shuō)明此時(shí)時(shí)間與空間不再獨(dú)立。

截至目前，《張朝陽(yáng)的物理課》已直播三十多期。張朝陽(yáng)1986年從清華大學(xué)物理系畢業(yè)，并于同年考取李政道獎(jiǎng)學(xué)金赴美留學(xué)。1993年底在美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）獲得博士學(xué)位，并繼續(xù)在MIT從事博士后研究，1996年回國(guó)創(chuàng)業(yè)。這也是闊別物理20多年后，張朝陽(yáng)重拾物理。

從去年11月開(kāi)啟第一節(jié)物理直播課，張朝陽(yáng)從經(jīng)典物理學(xué)開(kāi)始，科普了牛頓運(yùn)動(dòng)定律與能量動(dòng)量守恒原理等，再到經(jīng)典物理的“兩朵烏云”，向近現(xiàn)代物理過(guò)渡，探討了由黑體輻射研究引出的維恩、瑞利-金斯、斯特潘、普朗克等系列公式。此后，張朝陽(yáng)物理課程逐步進(jìn)入量子力學(xué)領(lǐng)域，從基礎(chǔ)的薛定諤方程、算符對(duì)易關(guān)系等理論內(nèi)容，到無(wú)限深勢(shì)阱、氫原子波函數(shù)，再到諧振子量子化、氣體定容比熱的溫度階梯等更加具體實(shí)用的案例。

“在好奇心的驅(qū)使下，了解自然界的奧秘、了解我們?cè)谶@個(gè)世界生存的道理。”張朝陽(yáng)說(shuō)道?！稄埑?yáng)的物理課》課程于每周周五、周日12時(shí)在搜狐視頻直播。網(wǎng)友可以在搜狐視頻“關(guān)注流”中搜索“張朝陽(yáng)”，觀看往期完整視頻回放。