2024-09-02 16:49:10
9月1日,“《張朝陽(yáng)的物理課》第三卷(量子力學(xué))新書首發(fā)”活動(dòng)在國(guó)家圖書館舉辦,其叢書系列正式被國(guó)家圖書館收藏。現(xiàn)場(chǎng),搜狐創(chuàng)始人、董事局主席兼首席執(zhí)行官、物理學(xué)博士張朝陽(yáng)推導(dǎo)了第三卷新書亮點(diǎn)內(nèi)容,深究量子力學(xué)的“里程碑”議題之固體比熱。
談及物理課直播近三年,張朝陽(yáng)認(rèn)為遵循“一萬(wàn)小時(shí)理論”很重要,“當(dāng)你決定做一件事的時(shí)候,最重要的要堅(jiān)持,長(zhǎng)期堅(jiān)持到一定程度,量變就會(huì)產(chǎn)生質(zhì)變。”
活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng),張朝陽(yáng)正式發(fā)布了《張朝陽(yáng)的物理課》第三卷新書并舉行簽售。他介紹道,“量子力學(xué)在第一卷已經(jīng)有所涉及,講述了基本量子力學(xué)的形成和發(fā)展過(guò)程,第三卷是對(duì)整個(gè)量子力學(xué)更高階的計(jì)算。”
其中,新書第三卷中的“聲子與固體比熱”章節(jié)便是量子力學(xué)中具有“里程碑”意義的議題。隨后,張朝陽(yáng)圍繞書中這一議題開(kāi)展了詳細(xì)推導(dǎo)和計(jì)算,解析了固體比熱在低溫極限下的行為。
固體由原子或分子整齊排列構(gòu)成,加熱時(shí)會(huì)吸熱并振動(dòng),固體利用這種振動(dòng)將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)。愛(ài)因斯坦將晶格振動(dòng)比作諧振子,首次解釋了為何低溫比熱趨近于零且絕對(duì)零度無(wú)法達(dá)到。但德拜發(fā)現(xiàn)愛(ài)因斯坦模型在低溫下有缺陷,并對(duì)振動(dòng)能級(jí)的色散關(guān)系進(jìn)行了修正。張朝陽(yáng)通過(guò)黑板上的能級(jí)圖解釋了德拜的改進(jìn):聲波能級(jí)間的空隙并非為固定常數(shù),頻率低的聲波其對(duì)應(yīng)的能級(jí)間隙也低,這使得固體在低溫時(shí)能更有效地將熱能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能,從而增大比熱。
張朝陽(yáng)用獨(dú)特方法演示不同k的諧振子能級(jí)間距不同
現(xiàn)場(chǎng),有學(xué)生問(wèn)及網(wǎng)絡(luò)熱梗“遇事不決,量子力學(xué)”,張朝陽(yáng)解釋道,這句話反映了量子力學(xué)的廣泛應(yīng)用。比如地球上的許多問(wèn)題,材料特性、液氦的行為,甚至一些高科技探索項(xiàng)目都與量子力學(xué)有關(guān)。他以近期波音公司因液氦泄漏導(dǎo)致任務(wù)推遲的新聞為例,航天飛機(jī)的助推器需要用液氦降溫,這得益于氦在低溫常壓下可以保持液態(tài),而氦不會(huì)在低溫下凝固就涉及量子力學(xué)原理。
作為《張朝陽(yáng)的物理課》科普書系列的進(jìn)階之作,第三卷新書聚焦量子力學(xué),從觀未可知的原子核到遙不可及的白矮星從原子分子的構(gòu)造細(xì)節(jié)到物質(zhì)狀態(tài)變換的宏觀規(guī)律,從雙單擺的經(jīng)典案例過(guò)渡到核磁共振的前沿科技,橫跨固體物理、結(jié)構(gòu)化學(xué)、天文學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,內(nèi)容更加豐富。
第三卷新書共分為十三個(gè)章節(jié),內(nèi)容整理自搜狐視頻物理直播課第129期至第184期。張朝陽(yáng)介紹,書中從有趣的問(wèn)題出發(fā),提供了物理這座古城的不同巡游路線風(fēng)景,可以作為大學(xué)理工科專業(yè)教材之外的輔助讀物。中國(guó)科學(xué)院院士孫昌璞推薦道,本書選用了傳統(tǒng)教科書不同的、樸素的視角——波包的演化,深入淺出地講述了量子力學(xué)的基本精神。
相較于前兩卷,《張朝陽(yáng)的物理課》第三卷借助了更多數(shù)學(xué)工具,包括偏微分方程、矩陣對(duì)角化、變分等,展示了數(shù)學(xué)與物理的融合之美。此外,這一卷不再局限于解釋若干個(gè)概念和粒子,而是從宏觀與微觀的聯(lián)系、量子力學(xué)的未解之謎到現(xiàn)代科技的應(yīng)用,層層深入,全方位、多角度地呈現(xiàn)了量子力學(xué)的全貌。正如中國(guó)科學(xué)院院士段文暉所說(shuō),《張朝陽(yáng)的物理課》第三卷是“一個(gè)物理人探索量子世界的手札”。
《張朝陽(yáng)的物理課》第一二三卷被國(guó)家圖書館收藏
直播近三年,《張朝陽(yáng)的物理課》已開(kāi)展了220余期課程,在線時(shí)長(zhǎng)超過(guò)21,000分鐘,形成了集直播、回放、短視頻、文字和書籍的立體化傳播矩陣,內(nèi)容逐漸深入到更垂直的專業(yè)領(lǐng)域,成為國(guó)內(nèi)物理科普的代表力量。此次國(guó)家圖書館收藏了《張朝陽(yáng)的物理課》第一二三卷,便是對(duì)其專業(yè)價(jià)值和廣泛影響的有力認(rèn)可。
活動(dòng)后張朝陽(yáng)接受了媒體采訪。他指出,知識(shí)傳播方式正在經(jīng)歷根本性變化。如今,許多科學(xué)研究不再局限于專業(yè)期刊,而是通過(guò)自媒體和短視頻進(jìn)入大眾視野。“順應(yīng)這一趨勢(shì),任何人在某一方面有一技之長(zhǎng),堅(jiān)持做下去你就會(huì)變得特別專業(yè),也會(huì)成為網(wǎng)紅,成為這方面的專家。”
如何看待“薛定諤的貓”“麥克斯韋妖”和“量子糾纏”等玄學(xué)定義?張朝陽(yáng)認(rèn)為,當(dāng)受眾真正理解科學(xué)本質(zhì)時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的樂(lè)趣遠(yuǎn)超表面的神秘感。做科普應(yīng)避免使用過(guò)度簡(jiǎn)化或夸張的比喻,這樣會(huì)誤導(dǎo)大眾對(duì)科學(xué)產(chǎn)生誤解。因而他在物理直播中堅(jiān)持用準(zhǔn)確硬核的推導(dǎo)講解,形成了獨(dú)樹一幟的風(fēng)格。
他還提到,《張朝陽(yáng)的物理課》正是先在搜狐視頻“關(guān)注流”中火起來(lái)的,因?yàn)槲锢碚n的帶動(dòng),很多自然科學(xué)家、工程方面的知識(shí)播主達(dá)人都入駐了“關(guān)注流”。此外還有很多醫(yī)生群體、年輕人喜愛(ài)的Kpop舞蹈、國(guó)風(fēng)漢服也熱度很高。搜狐視頻作為直播和短視頻的知識(shí)傳播平臺(tái),9月22日還將在秦皇島舉辦一場(chǎng)秋季播主大會(huì)。
作為搜狐視頻的重度使用者,張朝陽(yáng)經(jīng)常提出技術(shù)改進(jìn)建議。在他看來(lái),企業(yè)負(fù)責(zé)人必須親身使用產(chǎn)品才能了解其發(fā)展方向和日常迭代。他表示搜狐視頻的直播軟件非常好用,許多功能是其他平臺(tái)所沒(méi)有的。
據(jù)悉,《張朝陽(yáng)的物理課》第三卷(量子力學(xué))在搜狐視頻和抖音同步首發(fā),在各大電商平臺(tái)“電子工業(yè)出版社旗艦店”均可直接購(gòu)買。
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