近日，一场别开生面的物理对话在线上举行，搜狐公司的创始人、董事局主席张朝阳与剑桥大学的知名教授、英国皇家科学院院士汤大卫，共同探讨了物理学的奥秘。这场持续近三小时的深度对话，不仅涵盖了经典力学、电磁学、相对论、量子力学等多个领域，还分享了物理学发展过程中的理论突破与趣闻。
对话从经典物理开始，汤大卫教授提到，他的办公室能远眺牛顿曾工作的场所，而牛顿家门口那棵400年的苹果树仍在结果。鲜为人知的是，牛顿曾差点错过成为经典力学奠基人的机会。17世纪，胡克、雷恩和哈雷三位科学家已发现引力的平方反比律，但无法解释行星轨道为何是椭圆的。当时，牛顿已完成相关推导，却选择沉默二十年，直到哈雷登门拜访，椭圆轨道与引力定律的证明才公诸于世。
随后，对话转向流体力学，这一领域揭示了飞机起飞的奥秘。汤大卫教授指出，在莱特兄弟试飞成功前，纳维-斯托克斯方程曾误导人们认为飞机无法飞行。直到普朗特发现方程中看似微小的粘性项其实至关重要，它导致机翼附近存在边界层，使得升力成为可能。张朝阳补充，粘性项是核心，而流体力学的应用范围远不止流水和空气，甚至夸克-胶子等离子体的运动也能用流体力学来描述。
电磁学的发展是理论突破的典范，法拉第首次提出“场”的概念，尽管未受基础教育，却率先用力线描述了电磁场。麦克斯韦整合电磁场方程时意识到光与电磁场的联系，这一发现挑战了伽利略相对论，为爱因斯坦的相对论奠定基础。汤大卫教授强调，麦克斯韦方程组历经百年未变，至今仍是电磁学的基石。
量子力学的建立则是另一场革命，海森堡在花粉热隔离期间开创了量子力学框架，尽管当时他不懂矩阵运算。汤大卫教授提到，今年是海森堡发表论文的百年纪念日，这一论文奠定了量子力学的基础。张朝阳认为，量子力学的精髓在于离散性，而非一些流行的比喻。
在量子场论方面，汤大卫教授介绍了该领域曾面临的两大难题：无穷大相互作用和缪子的反常磁矩问题。他提到，去年科学家通过格点量子色动力学计算解决了后者，结果与实验值高度吻合。
对话还涉及广义相对论和宇宙之谜，汤大卫教授表示，引力波的发现是本世纪最伟大的科学突破之一。他解释了黑洞合并的过程，并指出发现远超或远小于太阳质量的黑洞将预示新物理规律的存在。关于地外生命，汤大卫教授和张朝阳都认为，尽管存在争议，但宇宙中很可能存在外星生命，然而由于时空尺度的限制，外星生命与地球接触的可能性微乎其微。
在谈及科学推广时，汤大卫教授分享了他的讲义在个人网站上收获百万点击量的经历，他强调科普比教学更具挑战性，因为科普需要使用比喻，而物理本质上是数学的语言。张朝阳则主张科普不必回避公式和深度，科学教育必须注入严谨的数学思维。他提到自己的《张朝阳的物理课》以硬核推导为特色，用数理公式研算万物规律，受到广泛欢迎。
张朝阳认为，互联网时代为知识传播提供了绝佳机会，他建议物理学家利用互联网作为公共教育工具，让大众参与讨论与交流。他相信，未来物理学家们可能会选择在个人社交平台发布研究成果，让知识传播更加平等。
