2025 年的新年钟声即将敲响,我们回首过去,不禁感嘆 2024 年是思想激荡的一年。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。
这次演讲,张朝阳以普通人一天的经历为引子,生动讲述量子力学在生活和现代技术中的广泛应用。他从早到晚,连续 3 小时直播分享现代物理学的支柱之一——量子力学,带来一场别开生面的科学跨年夜。
量子力学的一天
张朝阳从清晨睁开眼开始,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。
他举例说,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。事实上,量子力学早已渗透到我们生活的方方面面。
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。
微不足道的我们
在广阔的宇宙背景下,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。
量子力学带来的对物质本性的深刻理解,也让我们认识到我们在宇宙中的渺小。张朝阳感慨道,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。
2025 年,随着量子力学的进一步发展,我们对世界的理解将更加深刻。让我们期待新的一年,在量子力学的指引下,探索更多的科学奥秘。
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