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张朝阳从PDE角度再回顾薛定谔方程

2023-03-12 15:25:33   财讯网

描述量子力学的薛定谔方程为何是一个偏微分方程?自由粒子波函数最一般的形式是什么?一个被紧紧束缚的微观粒子如何随时间逐渐演化?3月10日12时,《张朝阳的物理课》第128期开播,搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间,从偏微分方程的角度回顾量子力学薛定谔方程,发现它与热传导方程和扩散方程形式上是一致的,但是细节上在方程中引入了虚数,实现了对微观世界的恰当描述。引入虚数后,已经讨论的偏微分方程技巧依然使用,但有些需要重新证明。通过将积分对应到复平面上的行进轨迹,再转化为几何问题,张朝阳巧妙地计算了含有虚参数的高斯积分,并用它研究了初始时被紧束缚在一点的粒子,发现它将在瞬间均匀地弥散到整个空间。

复系数高斯积分的计算:https://tv.sohu.com/v/dXMvMzQyODA2NTcxLzQyODY2ODk3OS5zaHRtbA==.html

截至目前,《张朝阳的物理课》已直播一百余期,内容丰富、覆盖广泛,理论公式由浅入深、繁简交融。从去年11月开启第一节物理直播课,他先是从经典物理学开始,科普了牛顿运动定律等;而后从经典物理的“两朵乌云”说起,向近现代物理过渡,探讨了黑体辐射理论中的维恩公式、普朗克公式等知识。

此后逐步进入量子力学领域,从基础的薛定谔方程等理论内容,到氢原子波函数,再到气体定容比热的温度阶梯,并顺势讲解了热力学定律。接着回到了经典物理,推导出飞船运行轨迹,估算太阳的结构与性质以及中子星的自转速度,随后讲解了陀螺的进动,还计算出月球的潮汐高度。紧接着开始介绍狭义相对论的四维语言,并逐步过渡到了电磁学。

《张朝阳的物理课》的直播风格独树一帜:以演算物理为特色,注重从日常现象引入,通过一步一步详尽计算和硬核推导,理解自然界的基本规律。

据了解,《张朝阳的物理课》于每周周五、周日中午12时在搜狐视频直播,网友可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”,观看直播及往期完整视频回放;关注“张朝阳的物理课”账号,查看课程中的“知识点”短视频;此外,还可以在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上,阅览每期物理课程的详细文章。

除了《张朝阳的物理课》外,在直播方面,搜狐视频正持续打造知识直播平台,邀请各个科学领域的头部播主入驻,进行科普知识直播。在“科学的浪漫”公开课中,清华大学化学博士、化学工程师、科普作家孙亚飞带你探究“中国媒娥探测器的材料秘密”;中国科学院国家授时中心副研究员、中国科学院青年促进会会员、国际天文学会会员陈江教会你“古人如何准确测算重要节日时间”;天文科普播主、科学队长联合创始人魏朝博讲解“月球对于人类的意义”;北京师范大学系统科学学院副教授、博士生导师崔晓华分享“天体运动如何变轨”……未来将有更多知识主播入驻搜狐视频,一同玩转科学,探索不同领域。

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