靠近黑洞时为什么会被拉成面条？张朝阳的物理课详细分析潮汐作用

　　物体靠近黑洞时为什么会被拉成面条？固体潮与海洋潮在计算上会有什么不同之处？潮汐导致的地球形变会进一步影响潮汐高度吗？11月18日12时，《张朝阳的物理课》第一百零二期开播，搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间，先给网友们介绍了潮汐锁定以及潮汐加热等概念，然后通过计算分析人或者物体在黑洞附近自由下落时所经历的意大利面效应，接着证明了潮汐力导致的海平面呈椭球形，最后通过考虑地球潮汐形变导致的引力势修正，详细分析并计算了固体潮差。
　　课程一开始，张朝阳带着网友们复习了潮汐力的概念。在月球的潮汐作用下，地球会出现微小的形变。由于地球自转，地球形变的方向不严格指向月球方向，而是偏差一个小角度。这个小角度会导致地球对月球的引力存在切向分量，这会让月球的公转速度变快，从而远离地球；同时，这个切向分量会拖慢地球的自转，最终使得地球自转速度与月球公转速度一致，这就是潮汐锁定。
　　另一方面，由于潮汐作用会使得星球发生形变，当自转与公转不同步时，星球形变位置会不断地发生改变，这就相当于周期性地在不同方向挤压星球，这会导致这个星球被不断地加热，这就是潮汐作用的加热效应。介绍完这些效应之后，张朝阳通过势场分析，求出了垂直下落物体在黑洞附近所受的潮汐力，并成功说明了黑洞附近的意大利面效应。
　　接着，张朝阳回到地月系统，假设地球是一个完美的刚性球体，表面覆盖有质量可忽略的海水。借助上一次直播课得到的月球在地球产生的潮汐势，并通过近似展开，张朝阳成功证明了海面是一个椭球面，海面在地月连线上的高度要比海面最低点高出大约0。54米，这正是之前直播课程中求出的海洋潮差。
　　最后，张朝阳开始着手处理地球的固体潮。固体潮与海洋潮的不同之处有两点，第一是固体潮导致的形变会带来显著的引力势修正，这部分修正会进一步影响固体潮；第二是固体是一种弹性体，其能承受一定限度内的剪切力，因此地面不一定与等势面重合。张朝阳对第一点进行了详细的计算，并发现引力势修正会使得潮差增大大约1。5倍。对于第二点，张朝阳引用了文献的结论，最终得到固体潮差大约等于0。31米。
　　截至目前，《张朝阳的物理课》已直播一百余期，内容丰富、覆盖广泛，理论公式由浅入深、繁简交融。从去年11月开启第一节物理直播课，他先是从经典物理学开始，科普了牛顿运动定律等；而后从经典物理的两朵乌云说起，向近现代物理过渡，探讨了黑体辐射理论中的维恩公式、普朗克公式等知识。
　　此后逐步进入量子力学领域，从基础的薛定谔方程等理论内容，到氢原子波函数，再到气体定容比热的温度阶梯，并顺势讲解了热力学定律。接着回到了经典物理，推导出飞船运行轨迹，估算太阳的结构与性质以及中子星的自转速度，随后讲解了陀螺的进动，还计算出月球的潮汐高度。紧接着开始介绍狭义相对论的四维语言，并逐步过渡到了电磁学。
　　《张朝阳的物理课》的直播风格独树一帜：以演算物理为特色，注重从日常现象引入，通过一步一步详尽计算和硬核推导，理解自然界的基本规律。
　　据了解，《张朝阳的物理课》于每周周五、周日中午12时在搜狐视频直播，网友可以在搜狐视频关注流中搜索张朝阳，观看直播及往期完整视频回放；关注张朝阳的物理课账号，查看课程中的知识点短视频；此外，还可以在搜狐新闻APP的搜狐科技账号上，阅览每期物理课程的详细文章。
　　除了《张朝阳的物理课》外，在直播方面，搜狐视频正持续打造知识直播平台，邀请各个科学领域的头部播主入驻，进行科普知识直播。同济大学物理学教授、2022年首届上海科技传播大会科普红人代表吴姥姥带来科学漫谈，一起来唠‘科’系列科学公开课；曾任剑桥大学霍金高级学者、中科院理论物理博士王一开启物理师生云课堂，探讨《看不见也测不到的神秘暗物质》；中科院心理所医学心理学博士、中国心理学会科普委员会委员罗静，中国科学科技大学副教授、中国科学技术大学结构生物学博士李旭等带来讲给未来的答案系列直播，去未来一探究竟。未来还将有更多知识播主入驻搜狐视频，一起互动玩转科学。
　　编辑范辉