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讀創(chuàng)/深圳商報(bào)記者 陳姝

原子核為何會(huì)自發(fā)衰變？為何說核的α衰變是一個(gè)純粹的量子過程？怎么計(jì)算一個(gè)原子核的壽命？4月16日12時(shí)，《張朝陽的物理課》第138期開播，搜狐創(chuàng)始人、董事局主席兼CEO張朝陽坐鎮(zhèn)搜狐視頻直播間，先為大家介紹了原子核以及核α衰變的模型，事實(shí)上后者是α粒子隧穿庫倫勢(shì)壘的過程。利用上一節(jié)課計(jì)算得到的方勢(shì)壘透射系數(shù)，張朝陽近似計(jì)算了α衰變的半衰期，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律可以表達(dá)為一個(gè)與核電荷數(shù)、半徑以及衰變能相關(guān)的線性函數(shù)。

在直播課上，張朝陽首先為大家回顧了原子核的基本結(jié)果，指出了重原子核的不穩(wěn)定性和α衰變的可能。接下來，介紹了將鈾238的α衰變過程近似為氦核逃離釷核的束縛，隧穿庫倫勢(shì)壘向外發(fā)射的過程?？梢园l(fā)現(xiàn)，由于氦核的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于庫倫勢(shì)能，按經(jīng)典力學(xué)的觀點(diǎn)這種逃逸是被嚴(yán)格禁止的。即，α衰變是量子效應(yīng)的真實(shí)體現(xiàn)。

接下來，利用上一節(jié)課得到的粒子在方勢(shì)壘中隧穿的概率，張朝陽近似計(jì)算了氦核穿透庫倫勢(shì)壘的概率。經(jīng)過仔細(xì)的計(jì)算整理后，張朝陽發(fā)現(xiàn)，一個(gè)原子核的α衰變的半衰期，可以表達(dá)為一個(gè)僅與他的電荷數(shù)、半徑以及衰變能相關(guān)的函數(shù)。更令人興奮的是，將這些量經(jīng)過一定的組合后，這個(gè)關(guān)系將是一個(gè)線性關(guān)系，并且能夠很好地給出與實(shí)驗(yàn)觀察相符的結(jié)果。

截至目前，《張朝陽的物理課》已直播一百余期，內(nèi)容豐富、覆蓋廣泛，理論公式由淺入深、繁簡交融。從去年11月開啟第一節(jié)物理直播課，他先是從經(jīng)典物理學(xué)開始，科普了牛頓運(yùn)動(dòng)定律等；而后從經(jīng)典物理的“兩朵烏云”說起，向近現(xiàn)代物理過渡，探討了黑體輻射理論中的維恩公式、普朗克公式等知識(shí)。

此后逐步進(jìn)入量子力學(xué)領(lǐng)域，從基礎(chǔ)的薛定諤方程等理論內(nèi)容，到氫原子波函數(shù)，再到氣體定容比熱的溫度階梯，并順勢(shì)講解了熱力學(xué)定律。接著回到了經(jīng)典物理，推導(dǎo)出飛船運(yùn)行軌跡，估算太陽的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)以及中子星的自轉(zhuǎn)速度。

隨后講解了陀螺的進(jìn)動(dòng)，還計(jì)算出月球的潮汐高度。緊接著開始介紹狹義相對(duì)論的四維語言，并逐步過渡到了電磁學(xué)。之后從阿基米德的浮力定律開始，講解流體力學(xué)最重要的NS方程，以及流體力學(xué)在生活中的應(yīng)用，還用熱傳導(dǎo)方程解釋了生活中熱量的傳遞。最近，又重新回歸量子力學(xué)，繼續(xù)深入挖掘其中的物理內(nèi)涵及其現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。

《張朝陽的物理課》以演算物理為特色，注重從日常現(xiàn)象引入，通過一步一步詳盡計(jì)算和硬核推導(dǎo)，理解自然界的基本規(guī)律。《張朝陽的物理課》于每周周五、周日中午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”，觀看直播及往期完整視頻回放；關(guān)注“張朝陽的物理課”賬號(hào)，查看課程中的“知識(shí)點(diǎn)”短視頻；此外，還可以在搜狐新聞APP的“搜狐科技”賬號(hào)上，閱覽每期物理課程的詳細(xì)文章。

除了《張朝陽的物理課》外，在直播方面，搜狐視頻正持續(xù)打造知識(shí)直播平臺(tái)，邀請(qǐng)各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的頭部播主入駐，進(jìn)行科普知識(shí)直播。在搜狐視頻科學(xué)演講局“了不起的她·三八節(jié)特別版”主題演講中，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院導(dǎo)航系統(tǒng)部副主任、中國科學(xué)院導(dǎo)航總體部副總工程師徐穎帶你探究“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是怎么影響我們?nèi)粘Ｉ畹摹?；浙江大學(xué)化學(xué)系博士后、蛟龍?zhí)柺孜淮笱笊顫撆茖W(xué)家、自然資源部第二海洋研究所副研究員唐立梅教你“透過巖石看地球”；華中師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授、湖北衛(wèi)視《我說國家安全》嘉賓李睿講解“從海洋到陸地，微塑料如何影響你我他？”；科幻作家、童行書院創(chuàng)始人、世界科幻雨果獎(jiǎng)得主郝景芳分享“如何做好下一代的科學(xué)啟蒙？”……未來將有更多知識(shí)主播入駐搜狐視頻，一同玩轉(zhuǎn)科學(xué)，探索不同領(lǐng)域。

審讀：喻方華

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