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张朝阳跨年演讲推导广义相对论:百年前的方程决定了GPS精确到米量级

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张朝阳跨年演讲推导广义相对论:百年前的方程决定了GPS精确到米量级

来源:封面新闻封面新闻记者 吴雨佳12月31日,搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳围绕“About Time and General Relativity”主题,开启首场跨年演讲,硬核推导被誉为“二十世纪最伟大的理论”——广义相对论,致敬物理学家爱因斯坦。怎么来解释时空新的观点?张朝阳率先抛出了“时间”概念,宇宙大爆炸之前是没有时间概念的,时间可以通过地球绕太阳共转一圈是一年、地球自转一圈是一天类似这样的周期性事件来定义。张朝阳借助微分几何的知识,讲解了广义相对论的基本原理和爱因斯坦场方程,并介绍了史瓦西度规,最后计算了卫星定位所需的时间修正。作为上世纪最伟大的方程,大到引力波,小到 GPS 精确到米量级,还有一切宇宙尺度的物理学,都是爱因斯坦场方程来决定。近几十年来,随着韦布望远镜和探测技术的提升,很多东西反复证明相对论是正确的。张朝阳感慨道,“我们收到的信号就好像在回溯宇宙的演化历史,我们看到了过去。随着探测技术更加发达,宇宙的历史将在我们面前展开。”“走过百年前爱因斯坦走过的路”,去寻找“时间”的真相,张朝阳持续了近4小时沉浸式物理演讲着实烧脑,各种“脑洞大开”的互动问答也让现场气氛高潮迭起。通过跃迁能否实现星际旅行?时间穿梭回到过去能成为现实吗?空间站与地球的时间一致吗?张朝阳一一解释:星际旅行基于虫洞理论有可能实现;回到过去理论上有可能但不能违背因果律;中国空间站与地面存在的时间差,则是由时空弯曲和相对运动两个因素共同造成的。现场,他还透露接下来的课程清单,将继续计算水星近日点的近动、引力红移、光线偏折、时空旅行等广义相对论框架内的知识点。从上一届太阳超新星爆发形成地球,到地球上经过数千万年形成爬行类灵长动物,及至200万年前,智人从树上下来大脑获得超常发展,使人类拥了有超强的记忆力、推理能力、连接能力和图形识别能力,因而才会出现爱因斯坦,并能写出伟大的爱因斯坦场方程。张朝阳认为,了解人类存在的神奇之处,就能明白为什么人的大脑可以理解无数的事情,所以这辈子要用好大脑好好学习。“人类就是地球上的奇迹!”“时间是由事件决定的,如果给这一辈子塞一千件事,那你的时间非常多。如果这辈子只干十件事,生命实在太短暂了。”正如他近两年常挂嘴边的一句话——人的一生不是要追求快乐,而是要活得有意义。生命是非常珍贵的,应该如何更好地规划时间?张朝阳建议,一方面要确立人生意义,做一个严肃认真的人,然后带着使命去执行;当受到拖延症困扰时,先在脑中思考,调动精神、兴趣和兴奋度,最后就会迫不及待想去做这件事。“在2024年到来之际,我们懂得了时空,懂得了广义相对论,知道了引力引起的时空弯曲,是不是觉得很满足?”因为这些都非常的有趣且有意义。展望2024,张朝阳希望每个人都变得更聪明,能学到更多的东西,在各方面都有更大长进、有所作为。

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