封面新闻记者 孟梅
“遇事未定,量子力学”,这句科学热梗一直广为流行。动作曾让无数科学家陶醉又困惑的表面,量子力学颠覆了咱们对物资天下的传统瓦解,它不仅是20世纪物理学的改进性竖立,更是当代科技发展的表面基石。
9月1日,《张向阳的物理课》科普书第三鬈发布,张向阳将聚焦量子力学鸿沟,通过提倡一个个好奇的问题,对量子力学物理图像及数学时局进行深入研算,瓦解当代科技与天地奇不雅背后的物理根基,带领读者穿梭于微不雅天下,恍悟量子物理之好意思。
砖块放热是否会达到王人备零度?恒星毁灭能否无穷推广?晶体比热的微不雅发祥是什么?当然界中存在“点粒子”吗?……此前张向阳对量子力学联系问题的推导筹谋频频出圈, “量子力学不错表现一切”“莫得量子力学的天下是一堆灰”等诸多金句登上外交平台热榜引发策画。
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动作《张向阳的物理课》科普书系列的进阶之作,第三卷新书聚焦量子力学,从不雅未可知的原子核到猴年马月的白矮星从原子分子的构造细节到物资情景变换的宏不雅规则,从双单摆的经典案例过渡到核磁共振的前沿科技,横跨固体物理、结构化学、天文体等多个学科鸿沟,内容愈加丰富。
在新书发布现场,张向阳先容说念,“量子力学在第一卷也曾有所触及,论说了基本量子力学的酿成和发展历程,第三卷是对通盘这个词量子力学更高阶的筹谋。”其中,新书第三卷中的“声子与固体比热”章节即是量子力学中具有“里程碑”道理道理的议题。随后,张向阳围绕书中这一议题开展了把稳推导和筹谋,瓦解了固体比热在低温极限下的活动。
固体由原子或分子整王人陈设组成,加热时会吸热并振动,固体诓骗这种振动将能量储存起来。爱因斯坦将晶格振动比作谐振子,初度表现了为何低温比热趋近于零且王人备零度无法达到。但德拜发现爱因斯坦模子在低温下有劣势,并对振动能级的色散关系进行了修正。张向阳通过黑板上的能级图表现了德拜的转换:声波能级间的闲暇并非为固定常数,频率低的声波其对应的能级舛讹也低,这使得固体在低温时能更灵验地将热能调度为内能,从而增大比热。张向阳将从量子力学的视角瓦解固体中的声波,解读低温极限下固体比热随温度的变化情况,率领群众会通为什么王人备零度不成达到。
《张向阳的物理课》第三卷新书共分为十三个章节,内容整理自搜狐视频物理直播课第129期至第184期。张向阳先容,书中从好奇的问题动身,提供了物理这座古城的不同巡游阶梯安详,不错动作大学理工科专科讲义除外的赞成读物。中国科学院院士孙昌璞保举说念,本书遴选了传统教科书不同的、朴素的视角——波包的演化,深入浅出地论说了量子力学的基本精神。
相较于前两卷,《张向阳的物理课》第三卷借助了更多量学用具,包括偏微分方程、矩阵对角化、变分等,展示了数学与物理的会通之好意思。此外,这一卷不再局限于表现多少个见识和粒子,而是从宏不雅与微不雅的测度、量子力学的未解之谜到当代科技的应用,软件开发资讯层层深入,全方向、多角度地呈现了量子力学的全貌。正如中国科学院院士段文晖所说,《张向阳的物理课》第三卷是“一个物理东说念主探索量子天下的手札”。直播近三年,《张向阳的物理课》已开展了220余期课程,在线时长特地21,000分钟,酿成了集直播、回放、短视频、笔墨和书本的立体化传播矩阵,内容厚重深入到更垂直的专科鸿沟,成为国内物理科普的代表力量。这次“文化殿堂”国度藏书楼储藏了《张向阳的物理课》第一二三卷,即是对其专科价值和时时影响的有劲认同。
《张向阳的物理课》动作搜狐视频常识直播的代表IP,自2021年底于今已直播了220多期,总时长特地21,000分钟,出书了两本同名科普书本。从力学、热力学、电能源学等基础物理学,到天体物理、流膂力学、热传导等垂直鸿沟,《张向阳的物理课》前两卷深入研算了卫星的椭圆轨说念、月球的引力锁定、洛伦兹力的实质以及自转球面的“香蕉球”效应等内容,真谛问题与硬核推算衔接结的特质广受好评。有读者点评,“与传统教科书不同,《张向阳的物理课》以好奇的问题为导向,更能激励探索物理气候的乐趣。”还有读者默示书中的内容对擢升想维教育有匡助,大学生不错将其动作赞成学习的用具书。
谈及物理课直播近三年,张向阳以为衔命“一万小时表面”很裂缝,“当你决定作念一件事的工夫,最裂缝的要坚捏,始终坚捏到一定进度,量变就会产生质变。”
关于蚁合热梗“遇事未定,量子力学”,张向阳表现说念,这句话反应了量子力学的时时应用。比如地球上的许多问题,材料脾气、液氦的活动,致使一些高技术探索名目都与量子力学联系。他以近期波音公司因液氦清晰导致任务推迟的新闻为例,航天飞机的助推器需要用液氦降温,这成绩于氦在低温常压下不错保捏液态,而氦不会在低温下凝固就触及到量子力学道理。
LED灯中的电子跃迁发光、核磁共振仪探伤东说念主体内分子的量子态变化、星河系中白矮星依靠量子简并压力抵触引力坍缩……量子力学的精巧无处不在,长远影响着前沿科技和日常糊口。当摩尔定律步入瓶颈之时,量子筹谋正往常所未有的速率引颈科技插足全新期间。张向阳以为,常识传播样子正在经验根人道变化。如今,许多科学谈判不再局限于专科期刊,而是通过自媒体和短视频插足群众视线。“妥当这一趋势,任何东说念主在某一方面有一无长处,坚捏作念下去你就会变得非常专科,也会成为网红,成为这方面的各人。”
怎么看待“薛定谔的猫”、“麦克斯韦妖”和“量子纠缠”等玄学界说?张向阳说,当受众真的会通科学实质时,会发现其中的乐趣远超名义的隐秘感。作念科普应幸免使用过度简化或夸张的譬如,这么会误导群众对科学产生歪曲。因而他在物理直播中坚捏用准确硬核的推导讲授,酿成了独树一帜的立场。
《张向阳的物理课》恰是先在搜狐视频“温雅流”中火起来的软件开发价格,因为物理课的带动,好多当然科学家、工程方面的常识播主达东说念主都入驻了“温雅流”。