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张朝阳现身北京天文馆,硬核科普“广义相对论下的光线偏折”

来源:光明网2025-04-11 09:38

  4月10日,搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳现身北京天文馆,以“广义相对论下的光线偏折”为主题开展物理课线下专场,为活动预热打Call。

  张朝阳透露,2025春季搜狐视频播主大会上,他将在“科学演讲局”环节开展广义相对论相关的主题演讲。

张朝阳现身北京天文馆,硬核科普“广义相对论下的光线偏折”

  适逢广义相对论诞生110周年之际,本次物理课专场在北京天文馆新馆4D剧场举办,双曲面玻璃幕墙与钢架结构以建筑语言诠释时空弯曲,与老馆穹顶形成“牛顿经典力学与广义相对论”的视觉对话。

  对星光的观测是天文学的基础,然而,真空中的光总会沿着直线传播吗?光子没有质量还会被引力拉扯吗?现场,张朝阳逐一给出答案:引力的本质不是力,而是时空的弯曲;真空中的光总会沿四维弯曲时空中的“直线“传播,但给三维空间上给我们造成了”弯曲“的假象。

  张朝阳介绍,这一结论其实是爱因斯坦著名的广义相对论的重要成果,也是将广义相对论推向物理学王座的关键一步。在满布公式的整面黑板墙前,张朝阳针对为何大质量天体如何扭曲了时空、弯曲的时空又如何引导物质运动这两个核心要点娓娓道来,并硬核手推史瓦西度规、测地线方程、光子运动轨迹。

  1919年,爱丁顿和他的团队的日食期间成功观测到了星光的偏转角,结果竟与爱因斯坦的大胆预言完美吻合,从而将广义相对论从哲学狂想转变为物理现实。百余年后的今天,张朝阳在直播课堂重现了这场跨越时空的思维接力。他从基本的微分几何原理出发,从时空度规到曲率,从克氏符到矢量的求导和平移,一步步推导出球对称天体外的类光测地线方程。

  张朝阳介绍,面对这样一个让数学家头疼的超越方程,物理学家会充分利用现实的条件对寻找方程的近似解。令人惊奇的是,这猜出来的结果恰好是从传统牛顿力学得到的结果的两倍,这个精确的2就是被爱丁顿确认的真理。

  作为火爆全网的现象级知识IP,三年来《张朝阳的物理课》在搜狐视频累计直播240余场,出版了三部同名科普著作。张朝阳现场预告,几个月后《张朝阳的物理课》第四卷即将出版,主要包含微分几何和广义相对论,还有很多独具特色的内容。(鸣耒)

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