《三体》、《流浪地球2》等科幻大作轮番轰炸,想来不少盆友的物理DNA最近都活跃了起来。
MIT物理博士张朝阳,就再次上演手推公式大法,在线下物理课上硬核科普起了电影里的真实物理知识。
这满满一面黑板墙的公式板书,就是他连续推导了一个小时的成果,还只是为引出能让地球飞出太阳系的“引力弹弓”所做的铺垫。
讲到兴奋处,这位搜狐CEO更是当场大物老师附体,表示:
咱讲它个3个小时!
有意思的是,尽管这次讲的“行星的轨道方程及引力弹弓”知识点很硬核,涉及到大学本科乃至研究生知识,张朝阳还是想到了一种更易理解的讲解方式:
没有直接求解矢量微分方程,而是用中学物理中提到的角动量守恒定律和能量守恒定律,简化了整个求解过程。
可以说是新手友好了。
真实世界里的引力弹弓
具体来看看张老师这回又讲了些什么。
看过《流浪地球》系列小说和电影的小伙伴们都知道,要想让地球飞出太阳系“流浪”,利用木星给地球做引力弹弓加速,是计划中不可或缺的一环。
而张朝阳这堂《流浪地球2》物理计算课,核心就是用2个小时的公式推导,讲明白了啥是引力弹弓,它又是如何把飞向木星的天体“弹射”出去的。
虽说地球飞向木星只是一个科幻情节,但引力弹弓加速这事儿,其实早在1977年人类就已经实现过——
美国在1977年发射的旅行者1号,就在经过木星和土星引力加速之后,成功达到第三宇宙速度,成为第一个飞离太阳系的人造飞行器。
△图源:NASA
张朝阳的计算,就围绕这一真实案例展开。