在2025年的前夕,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。
量子力学,无处不在
张朝阳以生活在量子力学的世界里为主题,结合普通人从早到晚的日常生活,展示了量子力学如何悄无声息地渗透到我们周围的每个细节。
- 睁开眼,第一缕阳光来自太阳表面的黑体辐射。
- 刷牙,电动牙刷的动力来源于锂电池,锂的最外层电子只有一个,使它能够轻松释放电子,形成锂离子高效传递能量。
- 走出家门,路灯的橘黄色光正是钠的电子在3s和3p能级间跃迁的结果。
- 面包、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。
- 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进入神经元。
- 夜晚的霓虹灯光是氩气等惰性气体被电流点亮的结果。
- 红酒的挂壁现象是由于水分子通过氢键形成较强的表面张力所致。
- 树木的高度受到氢键影响,氢键形成的锁链有助于抗衡引力,将水从根部输送到树冠。
- 极光源自地磁场对太阳风的屏蔽作用,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。
- 核磁共振(MRI)技术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。
理解量子力学,理解世界
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。
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。从清晨到夜晚普通人被量子力学支配的一天,也展示了量子力学在塑造我们周围世界的关键作用。
量子力学,破解宇宙奥秘
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。
- 量子力学带来的确定性原理,使我们无法同时准确测量粒子的位置和动量,这在探索宇宙时至关重要。
- 薛定谔的猫思想实验,阐述了量子叠加和纠缠的性质,为理解宇宙中的量子现象提供了基础。
生活实用小建议
张朝阳还给出了一些生活实用小建议:
- 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。
结语
张朝阳的2025跨年演讲,从量子力学在日常生活中的应用,延伸到它在破解宇宙奥秘中的作用。他强调了人类智慧的力量,以及对未知世界的探索和理解的必要性。
量子力学,从日常到宇宙,它塑造着我们的世界,揭示着宇宙的奥秘。理解量子力学,我们才能真正理解我们自己和我们所处的宇宙。
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