1月16日中午12点，《张朝阳的物理课》第20期上线，搜狐创始人、董事长兼首席执行官张朝阳坐在搜狐视频直播间，继续学习量子力学。课程中，他带领网友们回顾了无限深势阱薛定谔方程的解法，并简述了解决氢原子问题的意义；介绍了算符对易关系和运算规则，尝试在三维空间坐标系中应用薛定谔方程，研究氢原子的稳态解并发现新的正则变量，将二体系统转化为质心运动部分和相对运动部分，为后续课程中解决氢原子问题的知识点和推导做好准备。
“前两节课我们介绍了量子力学发现的背景，上节课我们正式讲了量子力学，对如何解薛定谔方程有了初步的‘领悟’。今天我们‘进入’氢原子，研究氢原子最简单的状态。”张朝阳开门见山，“我对氢原子很感兴趣，如果搞清楚了氢原子的问题，未来或许一切就都能搞清楚了。”他说，“不过，也不要小看氢原子网校头条，它太复杂了，根本解不开。”
算符乘法讲究交换关系，左右的顺序在这里非常重要。
“我们只学了一点量子力学知识，就是来解决最难的氢原子问题的。”为了解决氢原子问题，张朝阳进一步介绍了算子的运算规则和对易关系。
他指出算符是可以相加的，而算符作用于波函数上的和则定义为分别作用于波函数然后相加。加法满足交换性和结合性高中物理原子结构视频，与传统的加法无异，但算符的乘法与传统的乘法却有很大不同。算符作用于波函数上的乘积则定义为先作用右边的算符，再作用左边的算符。这样，算符乘积中左边算符和右边算符的位置就不能随意互换，即算符乘积不满足交换性，这导致量子力学与经典力学的性质有很大不同。为了描述这种乘积阶的非交换性，我们引入“对易关系”，将两个算符乘积的不同阶相减。用数学符号具体表示为：
张朝阳具体介绍了算符加法和乘法之间的运算规则以及对易关系，他边讲边在“直播白板”上推导：
（加法和乘法的换算关系及运算规则）
他指出，只有了解这些算符的运算规则，才有可能顺利求解氢原子的薛定谔方程。
双体系统选择质心坐标分离变量，反映内部特征
其实，氢原子是由质子和电子组成的，它的薛定谔方程里有描述质子和电子的算符，是一个二体系统。张朝阳给网友们展示了氢原子的薛定谔方程：
张朝阳介绍，氢原子薛定谔方程中虽然将电子和质子的动能项分开，但质子与电子之间的势能与它们之间的相对距离有关，因此不能简单地将电子与质子分开，这样会使方程变得非常复杂。他表示，要解这个方程，需要找到一组新的变量。这组新变量不仅要满足原来的正则对易关系，还要将复杂的二体薛定谔方程分解为单体薛定谔方程。
张朝阳表示，基于势能只与电子、质子相对距离有关的性质，可以考虑将电子和质子组成的二体系统分解为相对运动和质心运动，而这组新的变量与原来的质子—电子变量有关。
经过推导，张朝阳带领网友证明了这组新的变量满足正则的换向关系。
此外，他们还发现，原来氢原子的稳态薛定谔方程可以用这组新变量重写。
在这个新形式的哈密顿量中，第一项是关于质心运动的，而第二项和第三项是关于相对运动的，这样就可以将波函数的质心运动部分和相对运动部分分离出来。
将其代入薛定谔方程，利用分离变量法，可将原二体稳态薛定谔方程分解为质心运动部分和相对运动部分。
（二体稳态薛定谔方程分解为质心运动部分和相对运动部分）
“可以看出，能量分为质心运动能量和相对运动能量。质心运动能量对应的薛定谔方程是描述电子和质子整体自由运动的方程，而相对运动能量对应的稳态薛定谔方程则是关于氢原子内部结构的方程。氢原子的能级、氢原子的波函数都将从这个方程导出。”张朝阳介绍。
“我得花四五节课的时间才能搞清楚氢原子的问题。”在直播的最后高中物理原子结构视频，他告诉网友，“下一节课，我们会讨论角动量的问题。”
搜狐视频主打直播，传播知识、玩转科普
自11月5日开播以来，《张朝阳的物理课》已直播20期。第一、二课，张朝阳科普“力”与“速度”，计算出马斯克的飞船和中国空间站每天绕地球飞行的圈数；第三、第四课涉及“振动”，科普可见光的基本知识；第五、第六课引发对声速和温度的大讨论；第七、八、九课，重温经典力学的两朵乌云。
第十、十一课重在复习黑体辐射曲线及其应用；第十二、十三、十四课尝试进入爱因斯坦的思想世界，推导出著名公式“E=mc²”，并演示时钟慢化和尺子收缩效应；第十五课讲解原子的结构和原子核的衰变；第十六课开始进入量子力学，讨论光的波粒二象性、康普顿散射、海森堡不确定性、薛定谔方程等。
从近二十期物理课的播出可以看出，《张朝阳的物理课》的直播风格独树一帜——通过观察日常生活现象，用网友最熟悉的话题来提升兴趣，再通过公式推导讲解背后的物理原理，“透过现象看本质”，进而反过来解决生活中类似的问题。
张朝阳认为，研究自然是一件特别有趣的事情，他希望物理课的听众们能够保持好奇心，“在好奇心的驱使下，了解自然的奥秘，了解我们在这个世界上生存的理由”。在后续的课程中，他将继续用这种直播方式讲解生活中常见的物理现象，让普通人看得懂、专业人士能认知，激发科学学习的热潮。该课程每周五、周日中午12点在搜狐视频直播，同时，网友们可以在搜狐视频“关注流”搜索“张朝阳”，观看上期完整视频回放。
除了《张朝阳的物理课》，搜狐视频还邀请了多位普教主播，普及科学知识，传递价值观。北京交通大学理学院教师陈征博士，玩转“有趣的科学实验”，走进“光的波粒二象性”；康奈尔大学物理化学博士鲍昆，化身“鲍老师玩科学”，教普通人了解2021年诺贝尔奖；天体物理学博士刘博阳科普“日全食是如何产生的”等等。近期爆红的理论物理学博士后周思逸也来到搜狐视频，开通“弦理论的世界”直播课。未来还会有更多知识主播入驻互动，一起玩转科学。