张朝阳硬核论证地球“流浪”原理 重温旅行者号46年太空征程

《流浪地球2》中,地球通过引力弹弓效应逃离太阳系的情节让观众叹为观止,但其实这并不是凭空想象,原来旅行者号是引力弹弓的最佳实例。1月27日,搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳在直播物理课上也讲述了这部分的物理知识,并在微博发文称,早在1977年,旅行者号就利用了这个点。

　　直播课上,张朝阳深入浅出地向观众解析行星运动的物理规律,以及引力弹弓的物理本质。在现实中,引力弹弓是一种飞行器常见的加速原理,指的是当人类向宇宙空间发射飞行器时,利用行星的自身速度与重力场给飞行器加速,将它甩向下一个目标。在《流浪地球》系列电影中,木星正承担了“引力助推器”的这一作用。

　　张朝阳现场对这一知识点进行演算推导,他利用守恒定律来求解天体运行的动力学方程,证明了其运行轨道总是圆锥曲线的形式,而且分析了不同轨道的特点和几何性质。他利用一贯的物理直觉来处理物理问题,将可能的繁杂数学运算简化成日常熟悉的角动量守恒和能量守恒中来,更是通过敏锐的观察来找到了轨道方程的简洁表达。

　　同时,他也向观众展示了引力弹弓背后的物理,在高度抽象的数学推导中,为什么能用引力加速,什么情况可以加速,这些受到关心的问题得到解答。从复杂的问题背景进去,张朝阳得到了一个优美的关系:双曲线轨道对称轴与行星速度的夹角决定了引力弹弓实现加速过程还是减速过程。

　　事实上发射于1977年的旅行者1号和2号正是引力弹弓效应的受益者:原本计划中数十年的航行任务被加快到了十几年。张朝阳解释,太阳系最大的行星就是木星,而旅行者号利用木星进行加速,当木星与地球的相对位置转到某一点,发射旅行者号才能有引力弹弓的效果。

　　1月30日,张朝阳发微博进一步补充“旅行者号1977年出发经历木星土星两次引力弹弓加速,飞离太阳系进入星际流浪征程。两张图对此过程一目了然。”直到今天,兢兢业业工作46年的旅行者1号带着人类文明的概括和对广袤宇宙的希望和决心,行进在星际空间之中。也许在未来,人类文明消失在地球上时,银河系之间仍然有着旅行者号作为一个光辉的文明曾经存在过的证明。

　　不久前,张朝阳还在物理课上连线电影主创郭帆、吴京,对电影中数字生命等内容进行了讨论。此外,他还在课上对电影中涉及的“洛希极限”等物理知识进行推导,连续几场科普干货课程,极大满足了网友们对科学知识的求知欲。

　　截至目前,《张朝阳的物理课》已直播一百余期,直播风格独树一帜:以演算物理为特色,注重从日常现象引入,通过一步一步详尽计算和硬核推导,理解自然界的基本规律。本次线下课,他也在继续实践对物理知识进行详细的演算,让网友再度感受硬核计算的风格同物理之美的有机结合。此前国内少有大众平台提供过类似物理演算内容,张朝阳此次的引力弹弓介绍弥补了国内物理科普的短板。

　　据了解,《张朝阳的物理课》于每周周五、周日中午12时在搜狐视频直播,网友可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”,观看直播及往期完整视频回放;关注“张朝阳的物理课”账号,查看课程中的“知识点”短视频;此外,还可以在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上,阅览每期物理课程的详细文章。

来源：咸宁新闻网