旅行者号将见证人类文明的永存 当地球消失 张朝阳 (旅行者号已经到多远了)

科技资讯 2025-01-11 01:13:28 浏览

在2025年的前夕,我们还在计算时间,2025年似乎是动脑的一年。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——量子力学,带来一场别样的科学跨年夜。

理解量子力学,就理解了世界的本源

旅行者号将见证人类文明的永存当消失张朝阳

从普通人经历量子力学的一天,讲测的微观世界。

  • 起床睁开眼: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
  • 刷牙: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。
  • 路灯: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。
  • 早餐: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。
  • 空调: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: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。
  • 语言传播: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。
  • 五彩霓虹灯: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。
  • 红酒挂壁: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。
  • 树木的高度: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。
  • 极光: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。
  • 核磁共振:张朝阳提到,核磁共振(MRI)技术则是我们日常生活中与强磁场接触的一个典型例子。核磁共振利用超导线圈产生比地磁场强三万倍的磁场,通过分析氢核自旋变化进行成像,是目前最先进的医学成像技术之一。
  • 晚上回家:回到家中,张朝阳还给出了一些生活实用小建议。他建议晚上及时清洗衣物并保持开窗通风,以避免油点和污渍通过扩散效应渗入衣物中,留下难以去除的痕迹。保持开窗通风则能降低室内氡气的浓度,这种放射性气体长期积聚会对健康造成影响。特别是,氡气在量子隧穿效应的帮助下辐射出α粒子,进入人体内将增加患肺癌的风险。

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。量子力学带来的定量计算,精确地预测了核聚变释放出的巨大能量,成为原子弹和氢弹研制的理论基础。同时,量子力学也揭示了暗物质和暗能量的存在,为我们探索宇宙奥秘提供了新的思路。

最后,张朝阳引用了物理学家费曼的一句话:“大自然是用最少的规则创造出最复杂的世界。”他表示,量子力学正是这些最少规则的体现。量子力学复杂而奇妙,它既是我们理解世界的基础,也是我们探索宇宙奥秘的指南。

本次跨年演讲在搜狐视频全程直播,引起了广泛关注。张朝阳用生动的语言和深入浅出的讲解,让更多人了解了量子力学的神奇与魅力。在2025年的第一天,愿我们都能对这个奇妙的世界有更深的认识。

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