“咱们今天致意斯托克斯!”10月6日,《张向阳的物理课》国庆至极节目开讲,搜狐首创东说念主、董事局主席兼首席实行官、物理学博士张向阳硬核解构“雨滴为什么不伤东说念主”背后的流膂力学旨趣,并求解了被称为“数学史上最难方程之一”的纳维尔-斯托克斯方程。看似通俗的生涯问题背后,触及到多个层级的数学和物理旨趣,课堂全程抓续近5个小时,马拉松式的硬核推演号称一场“数学盛典”。
他示意,视频自媒体时期,一个科研概况小范围教训和接洽的话题通过大师传媒就能形成一个公众事件,群众用自媒体把所学所懂的事情讲出来很挑升想,“要对中语互联网作念出孝顺,让中语互联网的内容质地赢得提升。”
从流膂力学到雨淌下降 张向阳求解“数学史上最难方程”
雨滴从几千米的高空下降为什么不伤东说念主?雨淌下降的气象等同于目田落体吗?张向阳讲明这一景色背后的旨趣:雨滴受到空气阻力影响,下放慢度越大受到的阻力越强,其气象不是恒定加快度的目田落体。
为了从压根衔接这一论断,张向阳从第一性旨趣登程去计较球形物体在不可压缩流体中受到的阻力公式,也便是斯托克斯定律。尽管论断看起来通俗,但其推导经由极为复杂,触及到诸大批学见识和数学步地。全程马拉松式的硬核推演常识点满满,为了让本次熟习愈加系统、紧凑,张向阳还将其中一部分才能单独留到了下一次直播课。
在直播课中,张向阳利用张量分析的用具改写纳维尔-斯托克斯方程,并在小雷诺数访佛的情况下求解球形物体在粘性流体中匀速畅通时的流体速率、压强溜达,由此推导出对于阻力的斯托克斯定律。
“今天实质是数学物理步地的一节课。”张向阳在推导纳维尔-斯托克斯方程经由中展现了玄机的数学处分步地,比如使用张量分析、爱因斯坦乞降纪律等广义相对论步地,以及弧线坐标系的散度、旋度和梯度、分歧变量法、切换直角坐标和球坐标等。直播间网友们随着“张真挚”推导,在深切衔接流膂力学的同期,也获利了无邪利用数学处分步地的新想路,“就像看了一场数学盛典”。
现场互动流毒,张向阳与高校学子们针对雨滴的变化、气象伸开了进一步征询,他指出雨滴半径变化会影响千里放慢度,然则否会在气温、压强影响下集聚成更大的雨滴,需要对流体的粘滞总共进行测量履行,是更为复杂的工程问题。“万物都有理”,张向阳还先容,流膂力学在工程应用上十分无为,比如火箭辐射弹说念轨说念的名义流体、飞机升起的推升力、汽车制造的涡流等均有其相干接洽。
推导衔接经由才能创造接洽 “1/3念书道”截止更高
一个雨淌下降的普通问题熟习了近5 个小时,看似通俗的方程的确包含了这样多推导。在张向阳看来,好多东西比瞎想的要复杂,咱们要心胸敬畏、不可不求甚解,独一真确推导衔接了经由成为我方的常识,才能无邪利用去创造接洽。坚抓硬核推导,也成为《张向阳的物理课》的一贯特质。他还推选“1/3念书道”截止至极高——即1/3本领想考、1/3本领念书、1/3本领推导,“一定要裁减被迫接纳常识的本领比例,把书放下来,我方来想问题、推导。”
有学生提到,5个小时的硬核直播对于99%的大师来说有点难,怎样看待传播这种常识的真义?张向阳示意,物理是一门需要计较的科学,即使当今听不懂也没相策划,通过直播回放、短视频不错反复学习,以后总有一些东说念主会懂。他还指出,咱们处在视频自媒体时期,一个科研概况小范围教训和接洽的话题通过大师传媒就能形成一个公众事件,群众用自媒体把所学所懂的事情讲出来很挑升想,使得东说念主类常识传播更充分,创造性更强。
220余期直播课、21,000多分钟在线时长、3本科普竹素……从2021年11月“破天荒的第一堂物理课”到火爆出圈成为常识直播代表IP,近三年来《张向阳的物理课》持续演算了牛顿力学、电能源学、量子力学、天体物理、相对论等宽敞物理领域常识。当作“物理网红”,张向阳但愿将严肃高端的物理话题带给全世界成为一种风俗。他强调,中语自媒体对于物理数学方面的好多计较有缺少,但今天我方讲完斯托克斯定律,立时中语一搜就有圆善的推导著述和短视频,“咱们要对中语互联网作念出孝顺,让中语互联网的内容质地赢得提升。”