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      搜狐老板《張朝陽的物理課》推導月球的退行速率

      新科技
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      2022-11-22 08:59
      消費日報網
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        為什么月球正在遠離地球?月球的退行速率應該怎么計算?11月20日12時,《張朝陽的物理課》第一百零三期開播,搜狐創始人、董事局主席兼CEO張朝陽坐鎮搜狐視頻直播間,先帶著網友們復習了月球潮汐力引起的地球形變,然后結合地球自轉說明了地球潮汐形變最大的方向比地月連線方向超前一個小角度,從而導致地球對月球的引力作用存在一個切向分量,張朝陽計算了這個切向力矩,繼而推導得到月球的退行速度。

        課程伊始,張朝陽帶著網友們復習為什么靜止流體的表面與等勢面重合,以及地球在潮汐形變之后其引力勢會如何修正,并介紹了上一次直播課所得到的結果:地球固體潮對應的偏心率。在這些信息上,張朝陽將偏心率代入地球引力勢的修正公式中,從而得到不依賴于偏心率的引力勢公式。然后,他借助示意圖分析了地球形變后對月球的引力作用存在切向分量,同時計算了該切向分量導致的對月球的力矩公式。

        得到了力矩公式之后,張朝陽將月球軌道近似為圓軌道,分析了月球軌道角動量、角速度、軌道半徑之間的關系,然后通過微分法求出了軌道角動量改變量與軌道半徑改變量之間的關系。緊接著,他使用角動量定理,成功得到在特定時間間隔內月球的退行距離。代入數據后計算得到月球每年遠離大概0.05米,也就是每年遠離地球5厘米,這個結果與實際觀測的結果(每年遠離3.8厘米)比較接近。

        截至目前,《張朝陽的物理課》已直播一百余期,內容豐富、覆蓋廣泛,理論公式由淺入深、繁簡交融。從去年11月開啟第一節物理直播課,他先是從經典物理學開始,科普了牛頓運動定律等;而后從經典物理的“兩朵烏云”說起,向近現代物理過渡,探討了黑體輻射理論中的維恩公式、普朗克公式等知識。

        此后逐步進入量子力學領域,從基礎的薛定諤方程等理論內容,到氫原子波函數,再到氣體定容比熱的溫度階梯,并順勢講解了熱力學定律。接著回到了經典物理,推導出飛船運行軌跡,估算太陽的結構與性質以及中子星的自轉速度,隨后講解了陀螺的進動,還計算出月球的潮汐高度。緊接著開始介紹狹義相對論的四維語言,并逐步過渡到了電磁學。

        《張朝陽的物理課》的直播風格獨樹一幟:以演算物理為特色,注重從日?,F象引入,通過一步一步詳盡計算和硬核推導,理解自然界的基本規律。

        據了解,《張朝陽的物理課》于每周周五、周日中午12時在搜狐視頻直播,網友可以在搜狐視頻“關注流”中搜索“張朝陽”,觀看直播及往期完整視頻回放;關注“張朝陽的物理課”賬號,查看課程中的“知識點”短視頻;此外,還可以在搜狐新聞APP的“搜狐科技”賬號上,閱覽每期物理課程的詳細文章。

        除了《張朝陽的物理課》外,在直播方面,搜狐視頻正持續打造知識直播平臺,邀請各個科學領域的頭部播主入駐,進行科普知識直播。同濟大學物理學教授、2022年首屆上??萍紓鞑ゴ髸破占t人代表吳姥姥帶來“科學漫談,一起來嘮‘科’”系列科學公開課;曾任劍橋大學霍金高級學者、中科院理論物理博士王一開啟物理師生云課堂,探討《看不見也測不到的神秘“暗物質”》;中科院心理所醫學心理學博士、中國心理學會科普委員會委員羅靜,中國科學科技大學副教授、中國科學技術大學結構生物學博士李旭等帶來“講給未來的答案”系列直播,去“未來”一探究竟。未來還將有更多知識播主入駐搜狐視頻,一起互動玩轉科學。


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