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科普時(shí)報(bào)記者 陳杰

11月3日，受清華大學(xué)物理系邀請，搜狐創(chuàng)始人、物理學(xué)博士張朝陽到清華大學(xué)物理系講物理。恰逢《張朝陽的物理課》開播三周年，他攜科普新作重返母校，現(xiàn)場推演了第三卷新書中關(guān)于核磁共振的量子力學(xué)原理，開展了一堂別開生面的線下課。

線下課現(xiàn)場，張朝陽總結(jié)了物理課堅(jiān)持三年的動力：帶著做這件事有意義、對物理的興趣，以及直播互動式學(xué)習(xí)的激發(fā)。

“物理科普是我近年來的一種新嘗試，通過直播、短視頻、文字和書籍的立體式新媒體組合，讓象牙塔里的基礎(chǔ)物理知識變成大眾關(guān)心的一種文化現(xiàn)象，取得了比較好的效果。”張朝陽說。

“少小離家老大回”，畢業(yè)數(shù)十年后重返清華大學(xué)物理系令張朝陽十分感慨，他笑稱自己到清華物理系的課堂講物理是“班門弄斧”。

這堂別有意義的物理課持續(xù)了近4個(gè)小時(shí)，聚焦號稱“諾獎收割機(jī)”的核磁共振，作為量子理論成功走向工業(yè)實(shí)踐的實(shí)證，背后是基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)的重大進(jìn)步。

直播中，張朝陽運(yùn)用量子力學(xué)對各種磁場背景下的自旋系統(tǒng)進(jìn)行了求解。對于磁矩在旋轉(zhuǎn)磁場中的變化，存在能量不再守恒、常規(guī)方法失效的挑戰(zhàn)，張朝陽巧妙引入“參考系變化”，順利求得核磁共振成像技術(shù)的核心公式。他強(qiáng)調(diào)，“核磁共振是質(zhì)子的自旋在共振，跟核輻射沒有關(guān)系。”

現(xiàn)場，張朝陽與現(xiàn)場學(xué)子圍繞核磁共振的理論原理和應(yīng)用展開了進(jìn)一步探討。張朝陽解釋，核磁共振的信號強(qiáng)度、頻率與質(zhì)子數(shù)量和所處環(huán)境有關(guān)，可以相當(dāng)精準(zhǔn)地“透視”物質(zhì)結(jié)構(gòu)。

“不同于X光使用射線探測，核磁共振探測技術(shù)更強(qiáng)大更復(fù)雜，但是由于磁場太強(qiáng)會導(dǎo)致金屬磁化，因此做核磁共振掃描時(shí)不要帶金屬，會很危險(xiǎn)。”張朝陽說。

有學(xué)子表示對“張老師”全程硬核推導(dǎo)受到了沖擊，自己作為核磁共振專業(yè)畢業(yè)的人從來沒有推導(dǎo)過這些基礎(chǔ)原理公式，這次課程跟著張朝陽從最基礎(chǔ)的動態(tài)空間開始推導(dǎo)，“感受到張老師做物理科普的專注。”

活動當(dāng)天，在新落成的清華大學(xué)物理樓，張朝陽還以“清華大學(xué)物理系杰出校友”身份向母校贈送了《張朝陽的物理課》系列叢書。清華大學(xué)物理系主任段文暉向張朝陽頒發(fā)紀(jì)念證書，表示他作為企業(yè)家抽時(shí)間做科普非常難得，“社會需要這樣的人。”去年8月，張朝陽也曾回到母校演講并由此開啟了物理課高校專場。

220余期直播課、28場線下課、4場高校專場、在線時(shí)長超過22,000分鐘、全網(wǎng)粉絲426.93萬……這些數(shù)字見證了《張朝陽的物理課》開播三年來的成果。

回顧物理課開播三年，張朝陽用“意義感”“興趣”和“直播互動”三個(gè)關(guān)鍵詞總結(jié)堅(jiān)持物理科普的動力。“正是帶著做這件事有意義、對物理的興趣，以及直播互動式學(xué)習(xí)的激發(fā)，使自己的物理研習(xí)效率極高，用三年時(shí)間把基礎(chǔ)物理迅速摸了個(gè)遍。”