在影片《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(yáng)系。1月27日,《張朝陽(yáng)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(yáng)就這個(gè)話題,為網(wǎng)友帶來了一節(jié)別開生面的物理課。
課上張朝陽(yáng)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(jiǎn)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(yáng)在課程里解析了行星運(yùn)動(dòng)的物理規(guī)律,以及引力彈弓的物理本質(zhì)。引力彈弓并非是科幻作品的想象,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。
在課程之中,張朝陽(yáng)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)。
張朝陽(yáng)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(yáng)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,為觀眾帶來了獨(dú)特的物理體驗(yàn)。
截至目前,《張朝陽(yáng)的物理課》已直播一百余期,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(yáng)”,觀看直播及往期完整視頻回放;關(guān)注“張朝陽(yáng)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。