薛定諤多項式是如何提出來的?《張朝陽的數學課》介紹量子熱學基礎
為何須要量子熱學?薛定諤多項式是如何提出來的?近日,《張朝陽的數學課》線下第三課開講,搜狐創始人、董事局主席兼CEO張朝陽從能量階梯提到精典數學的危機,說明了量子熱學的必要性,之后介紹薛定諤多項式是如何被猜下來的,并從原始薛定諤多項式推導入定態薛定諤多項式,以致介紹希爾伯特空間、正交基展開等一系列與量子熱學有關的概念。
本節線下課張朝陽 物理課 回放,張朝陽先介紹了量子熱學是原子核穩定性的理論基礎,沒有量子熱學,我們目前的物質結構都未能產生。接著講解了能量階梯的相關知識:不同化學過程對應的能量標度不一樣,例如物理反應對應的能標只有幾個電子伏特,而核反應對應的能標達到兆電子伏特量級。
此后,張朝陽介紹了精典化學在處理雙原子分子絕熱指數、黑體幅射與光電效應所面臨的問題,并由此進一步指出了量子熱學的必要性。課堂上,張朝陽回顧了薛定諤“猜”出量子熱學波動多項式的思路,給現場觀眾和線上網友們介紹了薛定諤多項式,并用分離變量法推導入定態薛定諤多項式。在此基礎上,他還提到了量子熱學理論中常常使用的希爾伯特空間以及正交基展開,以此理論工具,張朝陽說明了算符平均值如何估算以及量子熱學統計展現對此平均值公式的解釋。
在其后的互動環節中,張朝陽與現場觀眾進行了互動,并和兩位特邀嘉賓一起回答了她們提出的數學問題。其中主要的問題包括“量子熱學中的離散基態怎么對應宏觀化學中的連續能量”、“怎么借助氫原子能級驗證不確定性原理”、“潮汐的周期為何不是嚴格的12小時”、“用很大的力擠壓氫原子會發生哪些情況”。張朝陽和特邀嘉賓們對觀眾們的問題進行了詳盡的解答,幫她們解開了心里的苦惱。
截止目前,《張朝陽的數學課》已直播五十余期。從今年11月開啟第一節化學直播課,他先是從精典數學學開始,科普了牛頓運動定理等;而后從精典數學的“兩朵烏云”說起,向近現代化學過渡,闡述了宋體幅射理論中的維恩公式、普朗克公式等知識。自此逐漸步入量子熱學領域,從基礎的薛定諤多項式等理論內容,到氫原子波函數,再到二氧化碳定容比熱的氣溫階梯等愈加具體實用的案例。內容豐富、覆蓋廣泛張朝陽 物理課 回放,理論公式由淺入深、繁簡交融。
《張朝陽的數學課》的直播風格獨樹一幟:重視推論,通過一步一步詳細的物理估算,推導入相關的數學公式,把每位公式從頭到尾拆解得非常清晰。
據了解,《張朝陽的數學課》于每周周一、周日上午12時在搜狐視頻直播,網友可以在搜狐視頻“關注流”中搜索“張朝陽”,觀看直播及往期完整視頻回放;關注“張朝陽的數學課”賬號,查看課程中的“知識點”短視頻;據悉,還可以在搜狐新聞APP的“搜狐科技”賬號上,閱覽每期數學課程的詳盡文章。
不僅《張朝陽的數學課》外,在直播方面,搜狐視頻正持續構建知識直播平臺,約請各個科學領域的腹部播主進駐,進行科普知識直播。包括中國運載鵜鶘技術研究院專家錢航,直播述說民航航天事業發展史;上海交通學院理大學班主任陳征博士線上開課——“奇趣的科學實驗”;中國科學院基因組學博士、元碼基因創始人山坳講解基因組學與生活的緊密聯系;天體化學博士劉博洋科普“日全食是如何形成的”等。