薛定諤多項(xiàng)式是如何提出來(lái)的？《張朝陽(yáng)的數(shù)學(xué)課》介紹量子熱學(xué)基礎(chǔ)
為何須要量子熱學(xué)？薛定諤多項(xiàng)式是如何提出來(lái)的？近日，《張朝陽(yáng)的數(shù)學(xué)課》線下第三課開(kāi)講，搜狐創(chuàng)始人、董事局主席兼CEO張朝陽(yáng)從能量階梯提到精典數(shù)學(xué)的危機(jī)，說(shuō)明了量子熱學(xué)的必要性，之后介紹薛定諤多項(xiàng)式是如何被猜下來(lái)的，并從原始薛定諤多項(xiàng)式推導(dǎo)入定態(tài)薛定諤多項(xiàng)式，以致介紹希爾伯特空間、正交基展開(kāi)等一系列與量子熱學(xué)有關(guān)的概念。
本節(jié)線下課張朝陽(yáng) 物理課 回放，張朝陽(yáng)先介紹了量子熱學(xué)是原子核穩(wěn)定性的理論基礎(chǔ)，沒(méi)有量子熱學(xué)，我們目前的物質(zhì)結(jié)構(gòu)都未能產(chǎn)生。接著講解了能量階梯的相關(guān)知識(shí)：不同化學(xué)過(guò)程對(duì)應(yīng)的能量標(biāo)度不一樣，例如物理反應(yīng)對(duì)應(yīng)的能標(biāo)只有幾個(gè)電子伏特，而核反應(yīng)對(duì)應(yīng)的能標(biāo)達(dá)到兆電子伏特量級(jí)。
此后，張朝陽(yáng)介紹了精典化學(xué)在處理雙原子分子絕熱指數(shù)、黑體幅射與光電效應(yīng)所面臨的問(wèn)題，并由此進(jìn)一步指出了量子熱學(xué)的必要性。課堂上，張朝陽(yáng)回顧了薛定諤“猜”出量子熱學(xué)波動(dòng)多項(xiàng)式的思路，給現(xiàn)場(chǎng)觀眾和線上網(wǎng)友們介紹了薛定諤多項(xiàng)式，并用分離變量法推導(dǎo)入定態(tài)薛定諤多項(xiàng)式。在此基礎(chǔ)上，他還提到了量子熱學(xué)理論中常常使用的希爾伯特空間以及正交基展開(kāi)，以此理論工具，張朝陽(yáng)說(shuō)明了算符平均值如何估算以及量子熱學(xué)統(tǒng)計(jì)展現(xiàn)對(duì)此平均值公式的解釋。
在其后的互動(dòng)環(huán)節(jié)中，張朝陽(yáng)與現(xiàn)場(chǎng)觀眾進(jìn)行了互動(dòng)，并和兩位特邀嘉賓一起回答了她們提出的數(shù)學(xué)問(wèn)題。其中主要的問(wèn)題包括“量子熱學(xué)中的離散基態(tài)怎么對(duì)應(yīng)宏觀化學(xué)中的連續(xù)能量”、“怎么借助氫原子能級(jí)驗(yàn)證不確定性原理”、“潮汐的周期為何不是嚴(yán)格的12小時(shí)”、“用很大的力擠壓氫原子會(huì)發(fā)生哪些情況”。張朝陽(yáng)和特邀嘉賓們對(duì)觀眾們的問(wèn)題進(jìn)行了詳盡的解答，幫她們解開(kāi)了心里的苦惱。
截止目前，《張朝陽(yáng)的數(shù)學(xué)課》已直播五十余期。從今年11月開(kāi)啟第一節(jié)化學(xué)直播課，他先是從精典數(shù)學(xué)學(xué)開(kāi)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(shuō)起，向近現(xiàn)代化學(xué)過(guò)渡，闡述了宋體幅射理論中的維恩公式、普朗克公式等知識(shí)。自此逐漸步入量子熱學(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等愈加具體實(shí)用的案例。內(nèi)容豐富、覆蓋廣泛張朝陽(yáng) 物理課 回放，理論公式由淺入深、繁簡(jiǎn)交融。
《張朝陽(yáng)的數(shù)學(xué)課》的直播風(fēng)格獨(dú)樹(shù)一幟：重視推論，通過(guò)一步一步詳細(xì)的物理估算，推導(dǎo)入相關(guān)的數(shù)學(xué)公式，把每位公式從頭到尾拆解得非常清晰。
據(jù)了解，《張朝陽(yáng)的數(shù)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(yáng)”，觀看直播及往期完整視頻回放；關(guān)注“張朝陽(yáng)的數(shù)學(xué)課”賬號(hào)，查看課程中的“知識(shí)點(diǎn)”短視頻；據(jù)悉，還可以在搜狐新聞APP的“搜狐科技”賬號(hào)上，閱覽每期數(shù)學(xué)課程的詳盡文章。
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