“量子力学是物理学的一个重要分支,它解释了微观世界的规律,所有的物质构成都遵循这一基本规则。”12月31日晚上10点,搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳开启2025跨年演讲。他以普通人一天的经历生动演绎了量子力学在生活和现代技术中的广泛应用,连续3小时直播分享了现代物理学的支柱之一——量子力学,带来一场别样的科学跨年夜,搜狐视频全程直播。
在张朝阳看来,理解了量子力学,就理解了物质的构成,也能够看到我们在宇宙中的渺小。他感慨道,“我们要对人类的智慧感到骄傲,使我们拥有了智慧,拥有了思考能力,知道世界是如此的情况。”
普通人被量子力学“支配”的一天
去年首场跨年演讲中,张朝阳就推导了广义相对论。延续前一年的传统,本次演讲聚焦现代物理学的另一大支柱——量子力学。张朝阳以“生活在量子力学的世界里”为主题,结合普通人从早到晚的日常生活,展示了量子力学如何悄无声息地渗透到我们周围的每个细节。近三个小时的演讲,张朝阳分享了原子的核外电子排布、跃迁发光、量子隧穿等27个物理知识点,带领大家走进了一个无处不在、却神秘莫测的微观世界。
他举例说,起床后的第一件事可能是刷牙,而电动牙刷的刷毛由高分子材料构成,动力来源于锂电池,锂的最外层电子只有一个,这使它能够轻松释放电子,形成锂离子在电池中高效地传递能量,进而为各种电器提供动力。
“走出家门,路灯依旧明亮”,张朝阳指出,钠灯的橘黄色光正是钠的电子在3s和3p能级间跃迁的结果。来到早餐店,面包的材料、咖啡豆和蔬菜的成长都离不开光合作用,这也是量子的过程。
事实上,量子力学早已渗透到大众生活的方方面面。走进办公室,空调中的工质通过氢键的反复断裂和重建调节温度;电脑处理器内上亿个晶体管和显示屏中的LED灯板,都是量子力学能带理论的直接产物。甚至人们每一句话的传播速度,都受到了量子力学能量分立的影响;而每个思维的跳跃,都伴随着成千上万的钙离子通过复杂的生化反应进入神经元。
傍晚走在大街上,感受氩气等惰性气体被电流点亮后形成的五彩霓虹灯光。而正在小酌的人会注意到红酒的“挂壁”现象,这正是由于水分子通过氢键形成较强的表面张力所致。水中氢键的强度还限制了地球上树木的高度——在蒸腾作用下,氢键形成的“锁链”有助于抗衡引力,将水从根部输送到树冠。此时,远方的天空中,电磁扰动下的氮气和氧气闪烁着红绿色光与蓝色光,这就是极光。
张朝阳解释道,极光的产生源自地磁场对太阳风的屏蔽作用。一般磁场的形成与电流的运动密切相关,而铁磁性的形成是深刻的量子力学现象。大量铁原子聚集形成磁畴,一致排列的磁畴产生了宏观的磁场。张朝阳提到,核磁共振(MRI)技术则是我们日常生活中与强磁场接触的一个典型例子。核磁共振利用超导线圈产生比地磁场强三万倍的磁场,通过分析氢核自旋变化进行成像,是目前最先进的医学成像技术之一。
理解量子力学就理解了世界
在更广阔的宇宙背景下,张朝阳提到,量子力学正在帮助人们破解宇宙的奥秘。通过光谱分析,科学家可以识别不同星体的元素,甚至通过谱线的红移计算星体的远离速度。从而揭示了宇宙正在膨胀。量子力学带来的定量方法,是人类探索宇宙的关键工具。
张朝阳表示,正是量子力学,让世界万物以特定的结构和规律存在,塑造了这个世界周围的一切,从水、空气,到人类自己。演讲期间当跨年钟声敲响之际,张朝阳为大家送上新年寄语,他建议大家学点心理学能自我调节保持好心情,要每天运动、多吃蔬菜水果;同时要“折腾”做事情,寻找各种机会……
科技将推动人类一往无前
在演讲的互动环节,张朝阳还与现场听众探讨了当前科技领域的热点问题,包括AI大模型、量子计算、生命科学以及室温超导等。他表示,在量子力学和材料科学的前沿领域,新的一年有望迎来更多突破,这将为人类社会带来深远的变革。
针对网络上关于量子力学的“文化炒作”现象,张朝阳表示,希望今天的演讲能给它迎头痛击。他强调,量子力学不仅是抽象的理论,而是通过严密的计算和实验验证的一套科学方法。
(文章来源:广州日报)
Disclaimer: Investing carries risk. This is not financial advice. The above content should not be regarded as an offer, recommendation, or solicitation on acquiring or disposing of any financial products, any associated discussions, comments, or posts by author or other users should not be considered as such either. It is solely for general information purpose only, which does not consider your own investment objectives, financial situations or needs. TTM assumes no responsibility or warranty for the accuracy and completeness of the information, investors should do their own research and may seek professional advice before investing.