物理学告诉你，世界的本质原来如此

为什么瓷碗可以用于微波炉，而金属碗不行？

为什么坐飞机总犯困？

为什么宇宙中氢元素极多，但大气中含量较少？

为什么经典力学不是万能的？

最近，搜狐创始人张朝阳直播教起了物理课。

在《张朝阳的物理课》中，内容十分广泛，不局限于某个阶段的物理知识，而是通过生活中的具体现象，引申到深奥的物理学知识，以展现物理学的魅力。

 

学术君想说的是，这可能是一个现象级的事情。 就像一位知乎答主所说，任何一个优质内容创作者的进入，都是在拉平这个行业的壁垒。

 

对于物理学科普和教学来说，张朝阳有着足够的资历来完成这件事情。也许很多人只知道他互联网首批下海者的身份，而实际上他 1986 年毕业于清华物理系，1993 年获得麻省理工物理学博士学位。

 

物理学的意义在何方？

 

在很多人眼中，物理是一门很难学习、高深莫测的学问，甚至是众多理科生的噩梦。而在很多真正的物理学大师眼中，物理是非常神奇的存在，只需要一个极其简单且自然的概率或公式，就可以解释诸多自然现象的本质，参透自然万物的规律。

 

物理学可以简单视为一种总结，对世间万物的总结。正如爱因斯坦至死都在坚持的大统一理论那样，通过万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力这四种力，以期在理论上解释宇宙中所有的现象。

 

但是，作为万物之理的物理学，却总给人一种枯涩难懂的直观感受。而张朝阳也在第一堂课中，着重思考一个问题——如何让大家抛弃对物理学的恐惧，从而更好地感受物理学的魅力。

 

“很多东西我们理解不了，不是因为我们笨，不够聪明，而是我们自己认为我们理解不了。”张朝阳在他的直播中指出，理解物理学，首先要做的就是要打破思维的边界，要有思维的勇敢性。

 

他还举了一个例子。

 

18世纪初，法国拿破仑时期，一队士兵在军官的引导下，迈着整齐划一的步伐通过一座大桥。

这座大桥十分坚固，但是队伍走到一半，大桥却瞬间崩塌了。一时间人仰马翻，纷纷落水。士兵们刚开始以为是敌人的破坏，后来调查后才发现是 共振现象 在作怪。

 

那么坚固的大桥是如何被共振现象一步一步被破坏的呢？

想要弄懂这个问题，我们就需要了解一下简谐振动。简谐振动是指物体在与位移成正比的恢复力作用下，在其平衡位置附近按正弦规律作往复的运动。说直白点，就是如果一个振动中物体所受的回复力与位移反向且成正比，那么这个物体的运动就称为简谐振动。

在我们生活中，有很多现象都可以看做是近似的简谐振动，比如弹簧的运动，比如浮标在水面波动，再比如左右摆动的小球。

显然，在理想状况下，一个不受外力作用的简谐运动可以以固有的频率永远振动下去。然而，世界并不是理想状态，生活中总会遇到阻力。所以，我们也会发现，日常生活中弹簧不可能永远自主振动，最终仍旧会停下。

也因此，在现实生活中，要想一个弹簧持续振动，我们必须要周期性给它施加一个外力，弥补弹簧振动过程中的能量损耗，这个周期性外力叫做驱动力。此时，弹簧的运动被称为受迫振动，因为它主要靠外力来驱动，这时它的振动频率主要是驱动力来决定的与弹簧固有的振动频率无关。

而当驱动力的频率和弹簧的固有频率相同时，就会形成共振，产生最大的振幅。这就好比小孩荡秋千，如果没有外力，最终秋千就会停下。而如果我们每次都在最高点给秋千一个推动力，那么秋千就会越荡越高。

回到士兵过桥事件本身，虽然士兵本身的重量不足以对大桥造成威胁，但是当士兵的踏步频率与桥梁的固有频率相同时，桥梁的振动被显著加强，超过桥梁本身的最大限度，最终导致桥梁断裂。

 

这个原理也适用于微波炉。食物一般都含有水分。水分子是极性分子，遇上电场，它会调整方向。微波电场的转动频率恰好与水分子频率一致，水分子的转动始终会被转动的电场加速，从而不断获得能量，这也是共振现象。“共振过程中，水分子振荡得越来越剧烈，能量越来越高，食物就热了。”

世界的谜，原来如此

正如记录霍金青年时代的传记电影《万物理论》中所解释的那样，物理想要通过一些简单的理论和方程，来解释我们这个宇宙中所有的奇妙现象。小到风吹草动，大到行星运转，我们所能触及的所有现象，理论上都能通过物理学来解释其中的规则。

 

如果顺着前面的思路，再继续提问：为什么瓷碗可以用于微波炉，而金属碗不行？那是因为“微波可以穿透瓷碗，从内到外加热食物。但金属碗带电，会反射微波。”在直播中，张朝阳解释到。

 

所以，从这个过程中我们也能感受到，如果转变一下教学方式，从生活背景入手，先感知现象，进而探究规律，可以天马行空，也可以见微知著，从而感受到物理学包罗万象的特质。

 

再比如，在第一、第二期直播中，张朝阳科普了“力”和“速度”，并现场计算出了马斯克的飞船和中国空间站每日绕地球飞过的圈数；而第三、四期的内容则一脉相承，都和“振动”相关，科普了可见光的基本知识，解释了早中晚太阳颜色不一样的原因，以及天空呈现蓝色的秘密；第五期内容 提出了一个“音速”在喜马拉雅山上会不会变慢的问题，则引发了关于声音速度的大讨论；第六期他还特别准备，戴了一顶帽子，称希望打扮成19世纪数学物理学家、“热力学之父”开尔文的样子，和大家讲述“温度的故事”；第七期，他通过对双原子气体的理想气体方程、KT与气压和内能关系的演算，带领网友重温经典力学的第一次窘境，科普了“两朵乌云”，由此引入20世纪相对论和量子力学的概念。

 

其实，这是一个三段式的科普思路：观察生活现象、解释背后原理、推导演算公式。而这“三段式”的背后还隐藏着一个奥义，那就是“沉浸感”。

 

张朝阳使用“直播白板”，推导理想气体状态方程

如果你看过这个直播课程，上面白色小黑板边写边讲是张朝阳的常态。与此同时，还会提示在观看的网友们跟随他同步计算，与弹幕实时互动。这种“沉浸式”的教学方式，十分有助于知识的转化，而不是机械性的输入记忆。

 

输入和输出相辅相成，才能让记忆更为牢靠。

打破壁垒，提升思维勇敢性

授人以鱼不如授人以渔。 张朝阳在直播中就说过：“物理学并不难，它和打车、点外卖没什么区别。都是可以分解成一步一步的去操作，本质是一个孰能生巧的过程。大家觉得物理难，是因为对它有一些恐惧。”

 

也有很多人认为，自己就学不好物理。显然这是一个先入为主的错误认识，是因为有思维的障碍自己无法克服，才导致你不想学、不愿意学。我们每一个人面对深奥难懂的科学知识，首选需要做的就是打破思维的边界，从内心去接受它，勇于尝试，提高思维的勇敢性。这样你就会感觉到物理的魅力，而物理学的终极奥义，就带你认清世界的真相，发现世界的美。

 

罗翔老师亦是如此。

 

罗翔老师的“法外狂徒”张三，是多少人的快乐源泉，也是多少人的普法天使。张三的引入是现实的极限，而背后代表的则是法律的严谨。法律本身是一个枯燥且难以理解的东西。通过罗翔老师的形象化的解读，是希望让大家打破对法律的成见，慢慢去思考去理解每条法律真实所维护的正义。

 

学习知识的过程并非是痛苦的。就像罗翔老师所说，“越能体现人性尊严的快乐，越是一种最高级的快乐。”《张朝阳的物理课》也表达了相同的意思，“虽然学物理并不轻松，但每个人不应该因为认为自己学不会一件事，而就不去学，恰恰相反，看起来枯燥的物理知识如果经过分解后再理解，并不一定比生活中的事更困难。”

伟大的物理学家爱因斯坦曾经说过，“宇宙间最不能理解的事情就是，它是可以理解的。”

 

物理学家焦耳也曾说：“我一生的乐趣在于不断的去探索未知的那个世界，如果我能够对其有一点点的了解，能有一点点的成就，那我就非常知足。”

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