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张朝阳开启“数学马拉松”,求解雨滴下落不伤人之谜?

   时间:2024-10-09 09:58:24 来源:ITBEAR作者:朱天宇编辑:瑞雪 发表评论无障碍通道

【ITBEAR】搜狐创始人、物理学博士张朝阳在《张朝阳的物理课》国庆特别节目中,以一场近5个小时的马拉松式硬核推演,向公众解释了“雨滴为什么不伤人”这一看似简单的生活问题背后的流体力学原理,并求解了纳维尔-斯托克斯方程,这一被誉为“数学史上最难方程之一”的难题。这场直播不仅是一场学术盛宴,更是对中文互联网内容质量提升的一次贡献。

张朝阳指出,雨滴下落并非自由落体,而是受到空气阻力的影响,下落速度越大,受到的阻力越强。为了从根本上理解这一现象,他从第一性原理出发,计算了球形物体在不可压缩流体中受到的阻力公式,即斯托克斯定律。这一推导过程极为复杂,涉及多个数学概念和方法。

在直播中,张朝阳运用张量分析等数学工具,改写了纳维尔-斯托克斯方程,并在特定条件下求解了球形物体在粘性流体中匀速运动时的流体速度和压强分布,从而推导出斯托克斯定律。这一过程中,他展示了巧妙的数学处理方法,如爱因斯坦求和规则等,让网友们在深入理解流体力学的同时,也收获了新的数学处理思路。

张朝阳强调,只有真正推导理解了过程,才能灵活运用知识去创造研究。他推荐“1/3读书法”,即1/3时间思考、1/3时间读书、1/3时间推导,以降低被动吸收知识的时间比例。对于直播的硬核内容,他认为即使现在听不懂也没关系,通过回放和短视频可以反复学习,总有一天会有人懂。

张朝阳还表示,处在视频自媒体时代,用自媒体把所学所懂的事情讲出来很有意义,能使人类知识传播更充分,创造性更强。他希望《张朝阳的物理课》能将严肃高端的物理话题带给全天下成为一种风尚,并对中文互联网做出贡献,提高其内容质量。

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