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如何用物理知识让跑步更省力?张朝阳分享小步高频的“物理跑步法”

时间:2022-07-14 21:46:23 | 来源:封面新闻

封面新闻记者 吴雨佳

7月13日晚,伴着本年度最大的“超级月亮”亮相夜空,搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳夜跑33KM,用脚步丈量北京二环,同时一边跑步一边聊物理,再次创新知识科普直播的新场景。

张朝阳科普了“超级月亮”的成因:由于月球绕着地球的运动轨迹是一个椭圆,所以当月球处于近地点时,就会比其他时候看起来要大。同时月球对地球的潮汐力也会变大,比平常要大20%,更有可能引发地质灾害。

此外,张朝阳还探讨了热力学中的熵增原理与时间箭头。由于微观过程都是可逆的,这就引发了一个问题,是什么决定了时间的流逝方向?宏观物理中的熵增原理表明这个世界并不是可逆的,或许时间的指向正是熵增加的方向。不过,这个看法仍只是一个假设,并未得到实验的证实。

随后,他又介绍了人类使用的计数系统为什么大多都是十进制?十进制计数系统的起源与人具有十根手指有很大的联系。计数系统的创造在很多时候都是服务于人类的需求的,比如分数、小数的引入是为了计量不满足一整份的量;负数的引入一方面是为了记录债务,另一方面是为了使得减法运算的封闭性;复数的引入虽然比较曲折,但是都脱离不掉人们的实际需求。

“宇宙学”是大众较为关注的话题,在这次跑步中,张朝阳也主动讨论起宇宙起源的问题。“宇宙起源于一场大爆炸。”张朝阳认为,宇宙先经过短暂但快速地暴涨,然后宇宙会被加热到一个极高的温度,之后宇宙慢慢冷却并形成各种星系。根据近几十年的天文观测,物理学家肯定了宇宙是加速膨胀的。宇宙加速膨胀预示着暗能量的存在,它推动着宇宙的膨胀越来越快。除了暗能量之外,目前的很多天文观测都暗示了宇宙存在大量我们看不见的物质:暗物质。至于暗物质究竟是什么物质,物理学界目前还没有定论。

这个世界最小物质组成是什么?是粒子。在粒子物理的标准模型中,Higgs粒子(又被称为“上帝粒子”)具有很特殊的地位。目前的粒子物理由量子场论描述。直观来说,各种各样的场充斥着整个时空,它们就像是一些特殊的“连续介质”,具有相应的动力学性质。世界上所有的基本粒子都是这些场的“振动”激发,这就与声子是固体物质的“振动”激发类似。

Higgs场是一个标量场,它可以获得非零的期望值而不破坏洛伦兹对称性。Higgs场获得非零的期望值后会使得标准模型中的其他场获得质量,比如电子的质量就来源于Higgs场的非零期望值。Higgs粒子的质量很大,科学家们直到2012年才把它找出来,从而肯定了标准模型的准确性。

夜跑会被月亮晒黑吗?张朝阳称月亮光太弱根本没有什么影响。他进一步解释道,首先月亮本身并不会发光,只能反射太阳光;其次月球不是一个非常良好的反光体,它的反照率约为12%,并且反射光是球面散开的;所以到达38万公里之外的地球之后,弥散的辐射度可忽略不计。

对于“如何利用物理知识更加科学省力地长跑”的求助问题,张朝阳分享了自己的跑步经验:小步高频,可以将腿的摆动简化为物理摆来分析,步子要小,步频要高。把自己的脚当成轮子,不是弹跳,而是滚动,这样就没有一脚踩油门,一脚踩刹车的卡顿。张朝阳强调,跑步不只是体能问题,还需要技巧,对跑步节奏的整体把握、对身体的关注与及时调节。

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