“奧本海默”走進現實!張朝陽科普影片物理知識點 來致敬這位傳奇人物

 人参与 | 时间:2024-03-04 14:11:24

  近日,奥本海默由諾蘭執導的走进张朝電影《奧本海默》熱映中。9月8日下午,现实在《張朝陽的阳科物理課》線下課上,張朝陽還原了奧本海默的普影片物西裝形象。他以一如既往的理知公式硬核推導,講述奧本海默對量子力學方麵的识点貢獻,來致敬這位傳奇人物。奥本海默

張朝陽還原了奧本海默的走进张朝西裝形象

  《奧本海默》主要講述了奧本海默在二戰期間領導研製原子彈的過程,以及他在二戰結束後遭遇不公正聽證會的站群软件2现实故事。張朝陽評價道,阳科電影的普影片物曆史史實很正確,雖然並沒有從物理怎麽造原子彈這件事,理知但“拍得非常棒,识点值得去看!奥本海默”在他看來,盡管奧本海默的物理學貢獻沒有達到最一流水平,但作為“原子彈之父”非常成功。遺憾的是他後來因審查受到非常大的精神打擊,又加上罹患喉癌早早離世。站群软件1

  張朝陽提醒,觀影前可以先了解一些物理知識點,比如質能關係是原子彈巨大威力的根源、原子彈是不可控的裂變鏈式反應、製造原子彈前要提純核原料。他還在課上講述了曆史上德國原子彈計劃,是因為使用重水而沒有使用石墨減速而走了岔路的曆史。

張朝陽在課堂上

  課上,張朝陽利用“玻恩-奧本海默近似”處理氫分子離子,再利用變分法求解其波函數,站群软件4說明分子鍵的物理本質是電子帶來的吸引勢,解讀了奧本海默早期對量子力學的貢獻。他表示,“‘玻恩-奧本海默近似’是一個基本的處理問題的方法,整個量子化學都是基於這個計算方法,非常精確,非常重要。”據悉,站群软件6“玻恩-奧本海默近似”由奧本海默和導師玻恩合著的論文提出,至今被視為利用量子力學認識分子行為的重大突破,構成了現代量子化學的基石。

  電影裏最為震撼人心的畫麵,莫過於世界首顆原子彈被引爆的瞬間。對此,現場學生提問原子彈與氫彈物理原理有什麽區別?張朝陽解釋道,“一個是裂變,一個是聚變,站群软件3但都是愛因斯坦E=mc²的應用。”那麽電壓不穩定對原子彈發射有什麽影響?他指出,“電壓不穩定,那幾個引爆的點就不同時了,或者電流分配不夠穩定,都有可能引起毫秒級的差別。”

電影《奧本海默》劇照

  值得一提的是,奧本海默在原子彈研發前期遭遇了“鏈式反應可能引爆地球”這一重大難題,也在電影中得以還原。張朝陽從物理層麵作了補充解釋:裂變產生極端高溫,站群软件5引發空氣中的氫聚變或者氮聚變的鏈式反應,進而引爆地球,使轉變為不斷發熱的恒星。後麵證實空氣中的氫濃度沒有那麽高,而裂變的能量不足以把空氣中的氦變成更高的元素,所以鏈式反應無法產生。

  此外,張朝陽還補充一個電影中沒有提及的細節,“裂變的發現者是女科學家lise meitner,在丹麥遙遠地靠書信指導她在柏林的物理係同事用中子打擊重金屬核,並意識到裂變的發生。”裂變第一次產生後,奧本海默立即意識到要製造原子彈。正如電影所說,人類命運的轉折點,第一次是人類發明了火,第二次是從原子核裏找到了能量。

  為什麽奧本海默能成為“曼哈頓計劃”的領導者?張朝陽自己的看法,首先奧本海默是一個知識淵博的人,不僅懂物理、冶金,還有超一流的管理能力。其次,美國當時的軍方代表Groves與奧本海默的簡短交談中,發現在他見過的所有科學家裏奧本海默是最聰明、最能把握問題實質的,於是力排眾議任命了奧本海默為原子彈的負責人,“看來被證明是正確的決定”。

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