开yun体育网波及到多个层级的数学和物理旨趣-kaiyun·开云(中国)官方网站 入口
封面新闻记者 吴雨佳开yun体育网
10月6日,搜狐独创东谈主、董事局主席兼首席扩张官、物理学博士张向阳硬核解构“雨滴为什么不伤东谈主”背后的流膂力学旨趣,并求解了被称为“数学史上最难方程之一”的纳维尔-斯托克斯方程。看似简短的生计问题背后,波及到多个层级的数学和物理旨趣。
雨滴从几千米的高空下降为什么不伤东谈主?雨淌下降的情景等同于解放落体吗?张向阳证实这一气候背后的旨趣:雨滴受到空气阻力影响,下放慢度越大受到的阻力越强,其情景不是恒定加快度的解放落体。
为了从根柢皆集这一论断,张向阳从第一性旨趣启航去策划球形物体在不可压缩流体中受到的阻力公式,也即是斯托克斯定律。尽管论断看起来简短,但其推导经由极为复杂,波及到诸大批学主张和数学要领。
张向阳期骗张量分析的用具改写纳维尔-斯托克斯方程,并在小雷诺数肖似的情况下求解球形物体在粘性流体中匀速开通时的流体速率、压强漫衍,由此推导出对于阻力的斯托克斯定律。
“今天现实是数学物理要领的一节课。”张向阳在推导纳维尔-斯托克斯方程经由中展现了奥密的数学管制要领,比如使用张量分析、爱因斯坦乞降限定等广义相对论要领,以及弧线坐标系的散度、旋度和梯度、差别变量法、切换直角坐标和球坐标等。
现场互动设施,张向阳与高校学子们针对雨滴的变化、情景张开了进一步盘问,他指出雨滴半径变化会影响千里放慢度,可是否会在气温、压强影响下汇注成更大的雨滴,需要对流体的粘滞扫数进行测量实验,是更为复杂的工程问题。“万物皆有理”,张向阳还先容,流膂力学在工程应用上尽头无为,比如火箭辐射弹谈轨谈的名义流体、飞机升起的推升力、汽车制造的涡流等均有其相干研究。
一个雨淌下降的平常问题请示了近5 个小时,看似简短的方程尽然包含了这样多推导。在张向阳看来,许多东西比遐想的要复杂,咱们要心胸敬畏、弗成不求甚解,只好果然推导皆集了经由成为我方的常识,材干无邪期骗去创造研究。他还推选“1/3念书道”后果尽头高——即1/3时分念念考、1/3时分念书、1/3时分推导,“一定要镌汰被迫摄取常识的时分比例,把书放下来,我方来想问题、推导。”
有学生提到,5个小时的硬核直播对于99%的群众来说有点难开yun体育网,若何看待传播这种常识的酷爱?张向阳暗意,物理是一门需要策划的科学,即使当今听不懂也没相商酌,通过直播回放、短视频不错反复学习,以后总有一些东谈主会懂。他还指出,咱们处在视频自媒体期间,一个科研大意小限制训导和研究的话题通过群众传媒就能酿成一个公众事件,群众用自媒体把所学所懂的事情讲出来很有酷爱,使得东谈主类常识传播更充分,创造性更强。