张朝阳硬核解析“广义相对论的光线偏折”

　　新浪科技讯 4月11日上午消息，搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳4月10日现身北京天文馆，以“广义相对论下的光线偏折”为主题开展物理课线下专场。

　　对星光的观测是天文学的基础，然而真空中的光总会沿着直线传播吗？光子没有质量还会被引力拉扯吗？现场，张朝阳身穿一套利落西装，逐一给出答案：引力的本质不是力，而是时空的弯曲；真空中的光总会沿四维弯曲时空中的“直线“传播，但给三维空间上给我们造成了”弯曲“的假象。

　　张朝阳介绍，这一结论其实是爱因斯坦著名的广义相对论的重要成果，也是将广义相对论推向物理学王座的关键一步。在满布公式的整面黑板墙前，张朝阳针对为何大质量天体如何扭曲了时空、弯曲的时空又如何引导物质运动这两个核心要点娓娓道来，并硬核手推史瓦西度规、测地线方程、光子运动轨迹，严谨又不失流畅，全程不看任何讲稿，点燃了众多观众探索宇宙奥秘的热情。

　　1919年爱丁顿和他的团队的日食期间成功观测到了星光的偏转角，结果竟与爱因斯坦的大胆预言完美吻合，从而将广义相对论从哲学狂想转变为物理现实。百年后的今天，张朝阳在直播课堂重现了这场跨越时空的思维接力。他从基本的微分几何原理出发，从时空度规到曲率，从克氏符到矢量的求导和平移，一步步推导出球对称天体外的类光测地线方程。

　　张朝阳进一步介绍，面对这样一个让数学家头疼的超越方程，物理学家会充分利用现实的条件对寻找方程的近似解。令人惊奇的是，这猜出来的结果恰好是从传统牛顿力学得到的结果的两倍，这个精确的2就是被爱丁顿确认的真理。

　　现场互动环节，张朝阳与高校学子们针对光的波动性和粒子性、引力场对光传播的其他展开了进一步讨论。张朝阳现场满足众多观众的好奇心，从课程的计算继续推导出光线在距离黑洞1.5倍史瓦西半径的地方形成环绕黑洞的光子球，并被拍摄入黑洞照片中。张朝阳还和学生们就小行星撞击地球的概率、基础物理与应用物理的差异和联系、数学和物理的联系以及物理在工程和现实中的应用展开了丰富的讨论。