11月3日,搜狐创始人、董事长兼首席执行官、博士张朝阳物理学博士,受清华大学物理系主任邀请,到清华大学物理系做物理学讲座。恰逢《张朝阳物理课》播出三周年,他带着新科普作品回到母校,在新课本第三册中现场演绎了核磁共振的量子力学原理。书,并进行了一场别开生面的线下下课。
张朝阳现场总结了三年坚持物理课的动机:做的意义、对物理的兴趣、现场互动学习的刺激。他说,物理科普是他近年来做出的新尝试。他通过直播、短视频、文字、书籍的三维新媒体组合,将象牙塔里的基础物理知识变成了大众关注的文化现象,取得了巨大的成果。取得了较好的成绩。
(张朝阳受邀到清华大学物理系讲授物理)
张朝阳受邀清华大学物理系讲授硬核物理原理及核磁共振
毕业几十年后回到清华大学物理系,张朝阳非常感动。他笑称,在清华大学物理系报告厅讲物理是“老师的把戏”。这堂有意义的物理课持续了近4个小时,一如既往的硬核、烧脑。
本次线下下课聚焦核磁共振,被誉为“诺贝尔奖收割机”。作为量子理论成功进入工业实践的证据,其背后是基础科学和工程技术的重大进展。直播中,张朝阳运用量子力学“十八般武艺”解决了各种磁场背景下的自旋系统。对于旋转磁场中磁矩的变化,存在能量不再守恒、传统方法失效等挑战。张朝阳巧妙引入“参考系变化”,成功获得核磁共振成像技术的核心公式。他强调,“核磁共振是质子自旋的共振,与核辐射无关。”
(张朝阳核磁共振量子力学原理硬核研究)
随后,张朝阳围绕核磁共振的理论原理和应用与现场同学们进行了进一步讨论。张朝阳解释说,核磁共振的信号强度和频率与质子数和环境有关,可以相当准确地“看穿”物质的结构。他还指出,与使用射线的X射线检测不同,核磁共振检测技术更强大、更复杂。但由于磁场太强,会导致金属被磁化。因此,MRI扫描时不带金属是非常危险的。
现场有学生表示,整个课程“张老师”的硬核推导让他们感到震惊。作为核磁共振专业的毕业生,他们从来没有推导过这些基本原理公式。在这门课程中,他们跟随“张老师”从最基本的状态空间开始。 ,“我感觉张老师很注重做物理科普。”
物理课开始三年后的动机:意义感、兴趣和现场互动
活动当天,在刚刚落成的清华大学物理楼,张朝阳还以“清华大学物理系优秀校友”的身份向母校赠送了《张朝阳物理课》系列图书。清华大学物理系主任段文辉为张朝阳颁发了纪念证书,表示他作为企业家抽出时间来做科普是非常难得的。 “中国需要这样的人。”去年8月,张朝阳还回到母校发表演讲,并开设了物理课。学院和大学特别会议。
(张朝阳向母校赠送物理系列课程,清华大学物理系主任段文辉为张朝阳颁发纪念证书)
220多节直播课、28节线下课、4节大学特色课、超过22000分钟的在线时间、426.93万网络粉丝……这些数字见证了“张朝阳物理课”三年来所取得的成绩自推出以来。用基础的数学和物理知识来计算世界,《张朝阳物理教程》不仅包括电动力学、量子力学等基础理论,还探讨了地月潮汐、恒星终结等自然奥秘,还分析了医疗器械、汽车等行业。该领域背后的物理原理以及他出版的三本科普著作均被中国国家图书馆收藏。中国科学院院士、发展中国家科学院院士孙昌璞曾推荐:“无论是从传播科学精神的角度,还是从普及通识教育的角度,这本书都非常有意义的。”
现场有大学生询问为何采用公式推导的教学方式。张朝阳表示,希望通过自己手推式的研究,沉浸式地促进大家对严肃科普的认识。他认为物理学是一门必须计算的学科,不亲自计算就无法理解其背后的本质。他还表示,物理课虽然研究现有的历史理论,但他的处理路径会有一些变化,比如计算白矮星钱德拉塞卡极限时对恒星密度的估计,比如对偶空间的克莱恩费尔特公式。它还可以用于直线空间的推导。
(张朝阳分享物理课三周年感想)
回顾物理课程开办三年来,张朝阳用“意义感”、“趣味性”、“现场互动”三个关键词来总结坚持物理科普普及的动力。他说,正是这样做的意义、对物理的兴趣、以及现场互动学习的刺激,让他的物理学习效率极高。 “我在三年内很快就学会了所有基础物理。”他希望以视频和文字的形式为中国互联网上的物理内容做出贡献,“并且有成就感”。未来,他将继续研究基于广义相对论的引力波和宇宙学。
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