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《张朝阳的数学课》第十二期开讲:科普狭义相对论

更新时间:2023-11-02 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

胞胎怎么相差5岁?时间真的会膨胀吗?12月17日12时,《张朝阳的数学课》第十二期播出。搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐阵搜狐视频直播间,从伽利略变换与麦克斯韦多项式的不自洽谈起,述说了历史上的以太之争和迈克尔逊莫雷实验,而爱因斯坦在洛伦兹变换的基础之上,提出了狭义相对论,并推论得到“尺缩钟慢”效应、横向多普勒效应等。《张朝阳的数学课》初次阐述爱因斯坦的“狭义相对论”,企图解密“E=mc²”公式何以举世著称。fhz物理好资源网(原物理ok网)

“讲相对论,须要先学习数学学的历史。”张朝阳开门见山,19世纪末,以麦克斯韦等式组为核心的精典电磁理论的正确性,已被大量实验所否认,但其在精典热学的伽利略变换下,却不具有协变性,与精典热学中的相对性原理相违逆。fhz物理好资源网(原物理ok网)

为了让网友直观体会何为“伽利略变换”,张朝阳举例说,“想象你站在机场滚梯上,慢跑前进,按照伽利略的速率叠加理论,从地面上看,你的速率,就是滚梯的速率加上你奔跑的速率。”fhz物理好资源网(原物理ok网)

“当伽利略变换与麦克斯韦多项式不自洽,该如何办?”张朝阳像是在讲故事。19世纪的化学学家觉得,光的传播,可能存在某种介质,像水传递水波那样传递电磁波,这么能够解释麦克斯韦等式组给出的绝对光速。她们将这些假设的可以传播“光”的介质称之为“以太”。于是,1887年,迈克尔逊和莫雷用干涉仪来检测一束平行光和一束垂直光的光速差值,以验证以太是否存在。fhz物理好资源网(原物理ok网)

(张朝阳讲解迈克尔逊莫雷实验)fhz物理好资源网(原物理ok网)

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说到这儿,张朝阳再次开启物理推演模式,在小白板上画上座标,引入勾股定律,边画边讲。他指出,“光速为30万千米每秒,想发觉它的速率变化,难度很大。”通过一步步推论,张朝阳和网友们重现100多年前的这个知名实验,并得出推论,“以太假说是错误的”,张朝阳说,“这也表明相对性原理的正确性。”fhz物理好资源网(原物理ok网)

“洛伦兹企图去解决这个问题。他比较喜欢修修复补,于是假设了不同的座标系,把伽利略变换更改为洛伦兹变换,结果被证明是完全正确的。”张朝阳继续说故事,在洛伦兹变换下,麦克斯韦等式组具有了相对性原理所要求的协变性。fhz物理好资源网(原物理ok网)

可惜的是,洛伦兹不能对这一假说的化学本质给出合理的解释。而爱因斯坦则意识到,伽利略变换实际上是牛顿精典时空观的彰显张朝阳物理课pdf,假如承认“真空光速独立于参考系”这一实验事实为基本原理,即可构建一种新的时空观。在这一时空观下,从相对性原理出发即可导入洛伦兹变换。爱因斯坦还发觉,速率可以改变时空,质量也可以改变时空。fhz物理好资源网(原物理ok网)

“当爱因斯坦1905年搞出狭义相对论的时侯,化学学界不太服气,直至1915年搞出广义相对论以后,化学学界才真正服气,承认这是全新的观点。”与此同时,张朝阳也替洛伦兹倍感惊讶:“实际上,假如洛伦兹当初舍弃‘以太’假说,他会跟爱因斯坦一样伟大。”fhz物理好资源网(原物理ok网)

课程尾声,张朝阳介绍了在狭义相对论的概念里,时间会膨胀,宽度会收缩。“如果胞胎当中的一人,在太空高速运动的飞船里生活10年再回月球,有可能会比自己的兄弟小个5岁。”他说,“我们要更多的理解、更多的案例,下一讲再详尽说明。”fhz物理好资源网(原物理ok网)

因为涉及到的知识较为烦琐,明天的直播课讲解过程延长了30分钟。与往期相比,少了一些物理推论,但内容的故事性更强,网友们听得有滋有味。fhz物理好资源网(原物理ok网)

第十二课讲授“狭义相对论”的诞生过程,也强调科学研究既须要修修复补,更须要敢于颠覆,防止深陷前人的思维难题。这也是搜狐视频做知识直播,鼓励全民通过科普学习,把握学习方法,因而实现个人知识和认知变迁的一个价值彰显。fhz物理好资源网(原物理ok网)

自11月5日至今,《张朝阳的化学课》已直播十二期。在第一、二课中,张朝阳科普了“力”和“速度”,算出马斯克的飞船和中国空间站每日绕地飞行圈数;第三、四课的内容则和“振动”相关,科普了可见光的基本知识,解释了早中晚的太阳颜色为什么不一样,以及红色天空的秘密;第五、六课引起了关于音速和湿度的大讨论;第七、八、九期则重温精典热学的两朵乌云,率领网友触摸量子热学;第十、十一课则重点回顾宋体幅射曲线及其应用,企图重返137亿年前的宇宙;第十二期则尝试步入爱因斯坦的思想世界。fhz物理好资源网(原物理ok网)

观察生活现象+解释背后原理+推论演算公式,结合十二期化学课可以看出,《张朝阳的数学课》是从日常现象引入,帮助网友理解现象,提高兴趣,再“透过现象看本质”,解释知识点,推演过程,反过来解决生活中的问题。fhz物理好资源网(原物理ok网)

“物理是算下来的,唬人其玄的悬疑概念和实证有区别。”张朝阳觉得学习数学并不轻松,但每位人不要认为可能学不会而不去学,恰恰相反,聪明在于过程张朝阳物理课pdf,看上去无趣的化学知识,经过分解后再理解,不比生活中的其他事更困难。张朝阳鼓励网友打破思维的边界,科学学习,希望每位人对这个世界,饱含更多的好奇心与勇气。fhz物理好资源网(原物理ok网)

观看直播的网友还发觉,通过“直播小白板”,可直观了解学习重点。另有“课代表”将课堂笔记,发布在搜狐新闻顾客端“关注流”上,便捷查漏补缺。而笔记内容的可溯源性和可分享性,也大大释放了搜狐视频的内容活力和传播价值。fhz物理好资源网(原物理ok网)

在后续课程中,张朝阳还将进一步解释生活中常见的化学现象。通过网友最熟悉的话题,深入浅出,解释现象,找寻物质世界的原理。达到专业人士认可,普通人能听懂的疗效,并以此迸发科学学习的风潮。fhz物理好资源网(原物理ok网)

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