氫原子為什么擁有內(nèi)稟磁矩？它的第三個(gè)量子數(shù)為什么又被稱為磁量子數(shù)？量子熱學(xué)的結(jié)果和精典熱學(xué)的結(jié)果之間有對應(yīng)的關(guān)系嗎？4月7日12時(shí)，《張朝陽的數(shù)學(xué)課》第135期播出，搜狐創(chuàng)始人、董事局主席兼CEO張朝陽坐陣搜狐視頻直播間原子物理發(fā)展史，首先為回顧了機(jī)率流的定義和氫原子基態(tài)的估算，之后詳盡討論了氫原子定態(tài)中的環(huán)繞z軸機(jī)率流密度，并估算了由其誘導(dǎo)出的磁矩的大小。這個(gè)磁矩即氫原子內(nèi)稟的軌道磁矩，可以看見，這樣一個(gè)基于量子熱學(xué)的結(jié)果和完全基于精典熱學(xué)的玻爾模型得到的結(jié)果是一致的。
在直播課上，張朝陽首先回顧了機(jī)率密度和機(jī)率流的定義，以及氫原子能量本征值和本征態(tài)的估算。緊接著，張朝陽估算了氫原子能量本征態(tài)對應(yīng)的機(jī)率流，發(fā)覺它是一個(gè)繞z軸旋轉(zhuǎn)的環(huán)流。因?yàn)檫@個(gè)環(huán)流帶有電荷，它將誘導(dǎo)出z軸方向的磁矩，即是氫原子內(nèi)稟的軌道磁矩。這個(gè)磁矩的大小可以通過精細(xì)估算得出，發(fā)覺其反比于氫原子的磁量子數(shù)，這也是前者名稱的來源。
據(jù)悉，張朝陽還從氫原子的玻爾模型出發(fā)，借助精典熱學(xué)估算了電子繞原子核旋轉(zhuǎn)形成的磁矩，發(fā)覺和量子熱學(xué)的結(jié)果在方式上是一致的。兩種方式的對照，說明精典熱學(xué)與量子熱學(xué)之間有天然的對應(yīng)關(guān)系，一個(gè)良好的精典模型應(yīng)當(dāng)能給出自洽的好結(jié)果，同時(shí)可以為量子熱學(xué)描述的數(shù)學(xué)過程提供形象的解釋，加深我們對量子熱學(xué)的理解。
截止目前，《張朝陽的數(shù)學(xué)課》已直播一百余期，內(nèi)容豐富、覆蓋廣泛，理論公式由淺入深、繁簡交融。從今年11月開啟第一節(jié)化學(xué)直播課，他先是從精典數(shù)學(xué)學(xué)開始，科普了牛頓運(yùn)動(dòng)定理等；而后從精典數(shù)學(xué)的“兩朵烏云”說起，向近現(xiàn)代化學(xué)過渡，闡述了宋體幅射理論中的維恩公式、普朗克公式等知識。
隨后逐漸步入量子熱學(xué)領(lǐng)域，從基礎(chǔ)的薛定諤多項(xiàng)式等理論內(nèi)容，到氫原子波函數(shù)，再到二氧化碳定容比熱的氣溫階梯，并乘勢講解了熱力學(xué)定理。接著回到了精典化學(xué)，推導(dǎo)入飛船運(yùn)行軌跡，計(jì)算太陽的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)以及中子星的自轉(zhuǎn)速率。
此后講解了陀螺的進(jìn)動(dòng)，還估算出地球的潮汐高度。緊接著開始介紹狹義相對論的四維語言，并逐漸過渡到了電磁學(xué)。以后從阿基米德的壓強(qiáng)定理開始，講解流體熱學(xué)最重要的NS多項(xiàng)式，以及流體熱學(xué)在生活中的應(yīng)用。近來又由熱傳導(dǎo)多項(xiàng)式解釋了生活中熱量的傳遞。
《張朝陽的化學(xué)課》的直播風(fēng)格獨(dú)樹一幟：以演算化學(xué)為特色，重視從日常現(xiàn)象引入，通過一步一步詳細(xì)估算和硬核推論，理解自然界的基本規(guī)律。
據(jù)了解，《張朝陽的化學(xué)課》于每周周一、周日上午12時(shí)在搜狐視頻直播，網(wǎng)友可以在搜狐視頻“關(guān)注流”中搜索“張朝陽”，觀看直播及往期完整視頻回放；關(guān)注“張朝陽的數(shù)學(xué)課”賬號，查看課程中的“知識點(diǎn)”短視頻；據(jù)悉，還可以在搜狐新聞APP的“搜狐科技”賬號上，閱覽每期數(shù)學(xué)課程的詳盡文章。
不僅《張朝陽的數(shù)學(xué)課》外，在直播方面，搜狐視頻正持續(xù)構(gòu)建知識直播平臺，約請各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的腹部播主進(jìn)駐原子物理發(fā)展史，進(jìn)行科普知識直播。在搜狐視頻科學(xué)講演局“了不起的她·三八節(jié)非常版”主題講演中，中國科大學(xué)空天信息創(chuàng)新研究院導(dǎo)航系統(tǒng)部副部長、中國科大學(xué)導(dǎo)航總體部總工工程師徐穎帶你探究“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是如何影響我們?nèi)粘Ｉ畹摹保凰拇▽W(xué)院物理系博士后、蛟龍?zhí)柺孜淮笱笊顫撆茖W(xué)家、自然資源部第二海洋研究所副研究員唐立梅教你“透過巖石看月球”；華東師范學(xué)院生命科學(xué)大學(xué)院士、湖北央視《我說國家安全》嘉賓李睿講解“從海洋到陸地，微塑料怎樣影響你我他？”；懸疑詩人、童行書院創(chuàng)始人、世界懸疑雨果獎(jiǎng)得主郝景芳分享“如何做好下一代的科學(xué)啟蒙？”……未來將有更多知識主播進(jìn)駐搜狐視頻，一齊玩轉(zhuǎn)科學(xué)，探求不同領(lǐng)域。