2025年跨年之夜,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——量子力学的诸多精彩,带来一场别样的科学跨年夜。
量子力学在日常生活中的应用
张朝阳从普通人平常一日的视角来探讨量子力学对生活的影响。他从每天早晨醒来看到的第一缕阳光讲起,这缕晨曦关联着太阳整体的活动。太阳实际上是一个巨大的气球,在它的内部正发生着氘核的聚变反应。核聚变的过程是由量子力学主导的,在太阳内部1500℃的环境下,氘核的动能并不能完全克服彼此之间的库伦排斥,但它们仍能借助量子世界独有的隧穿效应走到一起,形成氦核。
张朝阳介绍了量子力学的历史发展,从19世纪末汤姆孙发现阴极射线的本质是电子流,紧接着卢瑟福基于散射实验提出原子的卫星模型讲起。彼时,经典物理学已经发展得相当成熟,以至于开尔文勋爵在世纪之交发表了他著名的关于两朵乌云的演讲。但实际当时不止是两朵乌云,张朝阳解释,其实到处都是乌云。他用火山爆发的不安定比喻这个特殊的时间点,指出比热问题、黑体辐射问题、光电效应问题、以太的本质等等其实都仍悬而未决,并正对经典物理学的根基发起挑战。
量子力学的理论框架
继承了普朗克和爱因斯坦的量子化假设,玻尔在深入研究原子光谱之后,提出了轨道量子化的假设,正式宣告了量子力学时代的到来。进入20世纪20年代,海森堡、薛定谔和狄拉克等人沿着实验中的线索,逐步构建并完善了整个量子力学的理论框架。如今已经深刻认识:量子力学是描述物质基本单元及其
组合规则的基础理论。
量子力学的重要意义
张朝阳认为,理解了量子力学,就理解了物质的构成,也能够看到我们在
宇宙中的渺小。他感慨道,我们要对人类的智慧感到骄傲,使我们拥有了智慧,拥有了思考能力,知道世界是如此的情况。
结语
张朝阳最后亲自下场,通过定量的方式了解物质的基本构成方式——分子键。通过满满5个黑板的公式推导,他找到令分子结构稳固下来的势能凹点。张朝阳表示,只有亲自来算一算才能找到真正的感觉,才能知道这个基本的单元是怎么构成的。
量子力学是一门非常实际和接地气的科学,它已经广泛应用于我们的生活和现代技术中。随着量子力学的不断发展,我们可以期待更多令人兴奋的发现和应用。
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