從行星運(yùn)行軌道到引力彈弓：你看懂流浪地球了嗎？

在時(shí)下熱門影片《流浪地球2》描繪的“流浪地球計(jì)劃”中，一個(gè)關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)是借助木星來讓地球加速到足以離開太陽系。1月27日，《張朝陽的物理課》第一百一十八期開播，搜狐創(chuàng)始人、董事局主席兼CEO張朝陽就這個(gè)話題，為廣大網(wǎng)友帶來了一節(jié)別開生面的物理課。課上張朝陽首先回顧了上一次直播課中關(guān)于洛希極限的討論，并指出在地月系統(tǒng)靠近的過程中，地球強(qiáng)大的引力作用會(huì)顯著改變?cè)虑虻膸缀涡螤?，從而不能再把月球看作剛體球，而應(yīng)當(dāng)討論作為流體的月球和對(duì)應(yīng)的洛希極限，月球?qū)嶋H解體的位置會(huì)比剛體模型的情況更遠(yuǎn)。隨后他通過角動(dòng)量守恒定理和能量守恒定律，化簡了行星運(yùn)動(dòng)的軌道方程，并得到了方程的解。最后他講解了引力彈弓的物理原理，并討論了通過引力彈弓來加速的條件。

張朝陽在課程里深入淺出地向觀眾解析行星運(yùn)動(dòng)的物理規(guī)律，以及引力彈弓的物理本質(zhì)。引力彈弓并非科幻作品的想象，事實(shí)上發(fā)射于1977年的旅行者1號(hào)和2號(hào)正是引力彈弓效應(yīng)的受益者：原本計(jì)劃中數(shù)十年的航行任務(wù)被加快到了十幾年。直到今天，兢兢業(yè)業(yè)工作45年的旅行者1號(hào)早已離開太陽系，帶著人類文明的概括和對(duì)廣袤宇宙的希望和決心，行進(jìn)在星際空間之中。也許在未來，人類文明消失在地球上時(shí)，銀河系之間仍然有著旅行者1號(hào)作為一個(gè)光輝的文明曾經(jīng)存在過的證明。

在課程之中，張朝陽利用守恒定律來求解天體運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)方程，證明了其運(yùn)行軌道總是圓錐曲線的形式，而且分析了不同軌道的特點(diǎn)和幾何性質(zhì)。他利用一貫的物理直覺來處理物理問題，將可能的繁雜數(shù)學(xué)運(yùn)算簡化成我們熟悉的角動(dòng)量守恒和能量守恒中來，更是通過敏銳的觀察來找到了軌道方程的簡潔表達(dá)。

張朝陽也向觀眾展示了引力彈弓背后的物理，在高度的抽象與物理原理之中，為什么能用引力加速，什么情況可以加速這些受到關(guān)心的問題得到解答，從復(fù)雜的問題背景進(jìn)去，張朝陽得到了一個(gè)優(yōu)美的關(guān)系：雙曲線軌道對(duì)稱軸與行星速度的夾角決定了引力彈弓實(shí)現(xiàn)加速過程還是減速過程，再一次踐行了其硬核計(jì)算的風(fēng)格同物理之美的有機(jī)結(jié)合，為廣大觀眾帶來了獨(dú)特的物理體驗(yàn)。

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)。

《張朝陽的物理課》的直播風(fēng)格獨(dú)樹一幟：以演算物理為特色，注重從日?，F(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。

據(jù)了解，《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“歷史其實(shí)很有趣”科學(xué)公開課中，南京大學(xué)西方文學(xué)碩士、《中國國寶大會(huì)》四強(qiáng)選手、國學(xué)博主魯韋彤帶你“跟老祖宗學(xué)‘浪漫告白’”；作家、中國國家地理專欄作者鄧春海在線科普“古人牙齒保健”；歷史文化學(xué)博士赫老師說歷史為你揭曉“古人如何賺錢理財(cái)”，了解隱士到底有多窮；北京大學(xué)學(xué)士、中國傳媒大學(xué)博士大錘說史分享“沒暖氣沒秋褲，古人怎樣過冬？”……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。