前言
在2025年的前一个小时,我们还在计算,看来2025年是动脑子的一年。12月31日晚上10点,搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳准时开启2025跨年演讲。他以普通人一天的经历生动演绎了量子力学在生活和现代技术中的广泛应用,连续3小时直播分享了现代物理学的支柱之一迁发光、量子隧穿等27个物理知识点,带领大家走进了一个无处不在、却神秘莫测的微观世界。
- 每天睁开眼,第一缕阳光来自太阳表面的黑体辐射。张朝阳从起床睁眼开始,介绍了太阳的量子特性。他利用维恩公式,解释了太阳辐射能量最强部分正好落在我们眼睛能够感知的频率范围内,这也决定了人眼的视力极限。
- 起床后的第一件事可能是刷牙,而电动牙刷的刷毛由高分子材料构成,动力来源于锂电池,锂的最外层电子只有一个,这使它能够轻松释放电子,形成锂离子在电池中高效地传递能量,进而为各种电器提供动力。
- 走出家门,路灯依旧明亮,张朝阳指出,钠灯的橘黄色光正是钠的电子在3s和3p能级间跃迁的结果。
- 来到早餐店,面包的材料、咖啡豆和蔬菜的成长都离不开光合作用,这也是量子的过程。
- 走进办公室,空调中的工质通过氢键的反复断裂和重建调节温度;电脑处理器内上亿个晶体管和显示屏中的LED灯板,都是量子力学能带理论的直接产物。
- 甚至人们每一句话的传播速度,都受到了量子力学能量分立的影响;而每个思维的跳跃,都伴随着成千上万的钙离子通过复杂的生化反应进入神经元。
- 傍晚走在大街上,感受氩气等惰性气体被电流点亮后形成的五彩霓虹灯光。而正在小酌的人会注意到红酒的挂壁现象,这正是由于水分子通过氢键形成较强的表面张力所致。
- 水中氢键的强度还限定了地球上树木的高度——在蒸腾作用下,氢键形成的锁链有助于抗衡引力,将水从根部输送到树冠。
- 此时,远方的天空中,电磁扰动下的氮气和氧气闪烁着红绿色光与蓝色光,这就是极光。张朝阳解释道,极光的产生源自地磁场对太阳风的屏蔽作用。一般磁场的形成与电流的运动密切相关,而铁磁性的形成是深刻的量子力学现象。大量铁原子聚集形成磁畴,一致排列的磁畴产生了宏观的磁场。

理解量子力学就理解了世界,相比宇宙人类微不足道
在更广阔的宇宙背景下,张朝阳提到,量子力学正在帮助我们破解宇宙的奥秘。通过光谱分析,科学家可以识别不同星体的元素,甚至通过谱线的红移计算星体的远离速度。从而揭示了宇宙正在膨胀。量子力学带来的定积分定律解释了黑洞的形成,量子涨落理论解释了宇宙诞生时的初始条件,量子纠缠现象为实现超光速通信提供了理论基础。
在浩瀚的宇宙中,地球只是一个小小的蓝色星球,而人类在其中更加渺小。张朝阳引用1990年旅行者号拍摄的著名地球蓝点照片,让我们重新审视自己在宇宙中的位置。这张照片让张朝阳想起了斯蒂芬·霍金的名言:“记住,抬头仰望星空时,不要只看脚下,要展望无限。我们都是这广阔宇宙中的一部分,是奇妙宇宙的一部分。”
结语
2025年的跨年演讲,是一场别开生面的科学盛宴。张朝阳深入浅出地阐释了量子力学在生活和现代技术中的广泛应用,让我们领略到了量子力学的魅力。在量子力学的指引下,人类对世界的认知将不断深化,科技也将迎来新的突破。2025年,让我们用智慧的头脑,探索更广阔的宇宙,创造更加美好的未来。
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