/朝闻通/2024年11月6日北京——11月3日,受清华大学物理系主任邀请,搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳到清华大学物理系讲物理。恰逢《张朝阳的物理课》开播三周年,他携科普新作重返母校,现场推演了第三卷新书中关于核磁共振的量子力学原理,开展了一堂别开生面的线下课。

　　张朝阳现场总结了物理课坚持三年的动力:带着做这件事有意义、对物理的兴趣,以及直播互动式学习的激发。他表示,物理科普是他近年来的一种新尝试,通过直播、短视频、文字和书籍的立体式新媒体组合,让象牙塔里的基础物理知识变成大众关心的一种文化现象,取得了比较好的效果。

张朝阳受邀到清华大学物理系讲物理硬核研算核磁共振原理

　　“少小离家老大回”,毕业数十年后重返清华大学物理系令张朝阳十分感慨,他笑称自己到清华物理系的讲堂讲物理是“班门弄斧”。这堂别有意义的物理课持续了近4个小时,一如既往硬核烧脑。

　　本场线下课聚焦号称“诺奖收割机”的核磁共振,作为量子理论成功走向工业实践的实证,背后是基础科学和工程技术的重大进步。直播中,张朝阳运用量子力学的“十八般武艺”对各种磁场背景下的自旋系统进行了求解。对于磁矩在旋转磁场中的变化,存在能量不再守恒、常规方法失效的挑战,张朝阳巧妙引入“参考系变化”,顺利求得核磁共振成像技术的核心公式。他强调,“核磁共振是质子的自旋在共振,跟核辐射没有关系。”

　　随后,张朝阳与现场学子围绕核磁共振的理论原理和应用展开了进一步探讨。张朝阳解释,核磁共振的信号强度、频率与质子数量和所处环境有关,可以相当精准地“透视”物质结构。他还指出,不同于X光使用射线探测,核磁共振探测技术更强大更复杂,但是由于磁场太强会导致金属磁化,因此做核磁共振扫描时不要带金属,会很危险。

　　现场有学子表示对“张老师”全程硬核推导受到了冲击,自己作为核磁共振专业毕业的人从来没有推导过这些基础原理公式,这次课程跟着“张老师”从最基础的态空间开始推导,“感受到张老师做物理科普的专注。”

物理课开讲三年动力:意义感、兴趣和直播互动

　　活动当天,在新落成的清华大学物理楼,张朝阳还以“清华大学物理系杰出校友”身份向母校赠送了《张朝阳的物理课》系列丛书。清华大学物理系主任段文晖向张朝阳颁发纪念证书,表示他作为企业家抽时间做科普非常难得,“中国需要这样的人。”去年8月,张朝阳也曾回到母校演讲并由此开启了物理课高校专场。

　　220余期直播课、28场线下课、4场高校专场、在线时长超过22,000分钟、全网粉丝426.93万……这些数字见证了《张朝阳的物理课》开播三年来的成果。以基础的数学和物理知识研算世界,《张朝阳的物理课》既包含电动力学、量子力学等基础理论,也有对地月潮汐、恒星末日等自然奥秘的探讨,还解析医疗设备、汽车等工业领域背后的物理原理,其出版的三本科普著作均被中国国家图书馆收藏。中国科学院院士,发展中国家科学院院士孙昌璞曾推荐道,“不管是从传播科学精神的角度,还是从通识教育普及的角度,这本书都很有意义。”

　　现场有高校学子提问为何采用公式推导的授课风格,张朝阳表示希望用自己手推公式的研究,沉浸式地带动大家对严肃科普的认识。他认为,物理是必须计算的学科,不亲自算理解不了背后的本质。他还表示,虽然物理课研习的是历史现存理论,但自己在处理路径上会有一些变化,比如计算白矮星的钱德拉塞卡极限时对星体密度的估算,比如对偶空间的克氏符公式也能拿来做平直空间的推导。

　　回顾物理课开播三年,张朝阳用“意义感”“兴趣”和“直播互动”三个关键词总结坚持物理科普的动力。他表示,正是带着做这件事有意义、对物理的兴趣,以及直播互动式学习的激发,使自己的物理研习效率极高,“三年时间把基础物理迅速摸了个遍。”他希望在视频和文字方面对中文互联网上物理学的内容做出贡献,“有成就感。”未来他将会在广义相对论的基础上继续研习引力波、宇宙学。