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李永乐观学院2019年演讲:科普让我成为网红,而我的初衷是为普通人的教育做点贡献

2019-03-14 18:43:08

我想,互联网是一个很好的契机,能够让学生以最低的代价获得最优质的教育资源。我感到自己的价值被互联网最大限度的放大了,这是我的初衷,我希望我能继续坚持这一初衷。

——李永乐

2019年2月23日,中国人大附中物理教师李永乐在观学院做“科普与生活”主题演讲,围绕流浪地球中的bug、自己成为科普网红的经历等话题,李永乐表示,科学是同我们的生活息息相关的,自己做的科普视频可以使一些原本不怎么了解科学的网友产生“原来我也可以了解科学”的自豪。

以下为观学院整理的导读要点。

一.为什么大家毕业了爱听我讲课? 1'29

我想,也许原因就在于:我愿意把深奥的数学和科学内容,通过新的方式进行编排,让大家能够更容易理解。同时,我把科学与生活紧密的联系在一起,让大家觉得科学是有用的,让大家明白基础研究与实际应用之间的联系。通过几分钟的视频,说清楚一个原理,让大家理解生活中的一种工具、一种现象,使一些原本不怎么了解科学的网友产生原来我也可以了解科学的自豪。

二.流浪地球里的科学知识

2.1流浪地球里,太阳即将衰老是真的吗?2'29

太阳的寿命有100亿年,现在只过了46亿年,还有50亿年太阳才会发生氦闪,而在电影中把这个时间提前到了2074年。我告诉观众,这部电影既有科学基础,也有幻想的成分。

2.2为什么地球在流浪的旅途中要离木星那么近?5'02

地球要靠近木星,是因为要利用木星的引力弹弓效应。如果要让地球逃离太阳系,必须要让地球具有足够大的速度,而木星恰好可以为我们提供这样的加速跳板。

我们可以把引力弹弓的原理简单类比成小球的碰撞。

同样,在地球靠近木星的过程中,木星的质量远远大于地球质量,相当于刚才的火车。地球被木星引力捕获,再依靠速度脱离木星的过程,就像是小球和火车碰撞的过程。只要我们调整好角度,地球就能从木星处偷到一些能量,从而实现加速。这个加速效果是非常可观的,足以帮助地球脱离太阳的引力。

2.3引力弹弓效应已被人类掌握7'21

1961年,UCLA的年轻学者迈克尔·米诺维奇发现:在1970年代末期,太阳系会提供一次绝佳的引力弹弓的机会:木星、土星、天王星、海王星都位于太阳的同一侧,如果发射一颗人造卫星,依次利用这四颗星球的引力弹弓加速,就可以在12年内,用很少的燃料探访这四颗星球。如果错过了这个时机,下次就要再等上176年。

在他的游说下,1977年NASA先后发射了旅行者二号和旅行者一号卫星。

除了旅行者号,伽利略号、卡西尼号、信使号、尤里西斯号等空间探测器都用到了引力弹弓效应。


2.4洛希极限是什么?10'43

如果地球靠近木星,木星的引力也会造成地球表面上的物体受到潮汐力。如果二者距离太近了,潮汐力超过了地球对物体的万有引力,地面上的物体就会飞向空中。在这个过程中,物体之间的分子力是原不足以抵抗潮汐力的,地球就会像一团松散的沙子一样飞散掉。

有科学家认为:土星光环的形成就是因为小行星进入了土星的洛希极限,潮汐力将小行星撕碎,从而形成了光环。

2.5洛希极限是流浪地球最大的硬伤17'40

木星-地球的刚体洛希极限在地球内部,而流体洛希极限在距离木星表面3.5万公里处。也就是说,只有地球表面和木星表面距离小于3.5万公里,地球表面的空气、海洋才会被木星撕向空中。影片中说木-地距离7万公里,木星就吸收了许多的地球大气,是不合理的。

更有趣的是:人工智能MOSS在它的显示屏上给出了洛希极限的具体数值,它把木星-地球的两个洛希极限都画在了木星的外侧。

如果我们努力去分辨上面写的数字,会发现MOSS计算的两个洛希极限分别大约是89万公里和171万公里,与影片差别很大,与实际值相差更大。

我仔细去查找了数据来源,最终发现影片实际上是错把太阳-木星的洛希极限值当作了木星 –地球的洛希极限值。

也许MOSS算错了,他就是想叛逃。

尽管如此,《流浪地球》依然是近年来最优秀的国产科幻片。不仅仅是视觉效果出现了巨大的提升,更重要的是这部电影引发了大家对科学的兴趣。

科幻片是一颗种子,会在孩子的心中生根,发芽。我们永远无法想象,这颗种子会长成怎样的苍天大树。

三.科学无处不在

3.1为什么共享车单车会进行烧钱大战?20'59

共享单车这种模式其实赚钱并不快,几百亿的的资金投入已经超过了预期回报,为什么各路资金还是疯狂进入这个行业呢?

原因可以通过“一美元拍卖”这个例子讲清楚。

最终结果是1美元的钞票会拍出超过1美元的价格。这其实就是一个经济学模型:美元拍卖陷阱。耶鲁大学的经济学家马丁.舒比克是这个问题的提出者。

虽然两个人都处于亏损的状态,无论哪个人赢得这一美元,都无法改变亏损的结局。但是,为了减少自己的亏损,也只能硬着头皮加价下去,直到一方受不了而退出,另一方获得了悲惨的胜利。

3.2国际关系也可以用科学解释30'09

比较典型的博弈论例子如海盗分金币问题、囚徒困境问题、智猪博弈问题等,许多人都耳熟能详。今天我想讲一个大家可能不太熟悉的例子:胆小鬼游戏。

在胆小鬼博弈中,纳什均衡点有两个,有的对A有利,有的对B有利。A和B双方为了让局面向有利于自己的方向发展,必然会选择一个策略,那就是伪装死磕到底。

罗素之所以提出这个博弈,是为了解释当时世界上最严重的危机,也是有史以来人类最接近毁灭的危机——古巴导弹危机。

其实,双方都在努力伪装成要和对方死磕到底,但是关键时刻又会示弱,以避免双方同归于尽。

四.我想让普通人以最低代价获得优质的教育资源42'29

我想,互联网是一个很好的契机,能够让学生以最低的代价获得最优质的教育资源。

一个偶然的机会,网友把我几年前录制的视频“闰年是怎么回事”发到网上,后来又被人转发到其他网站,许多大V转载,全网播放量几千万次,我受宠若惊。其实,科学是同我们的生活息息相关的。

一天晚上,我在网上找黎曼猜想的资料,居然发现搜索引擎里排名第一的视频就是我的视频,这一刻,成就感爆棚,不亚于我当年考上清华,不亚于我的学生得了国际金牌。

我感到自己的价值被互联网最大限度的放大了,这是我的初衷,我希望我能继续坚持这一初衷。

更多精彩讲座,尽在观学院(微信id:guanschool

李永乐

李永乐

中国人大附中物理教师、科普博主

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来源:观察者网 | 责任编辑:朱八八
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