积分公式一览表

匀速运动电子的电磁势应该怎么求？怎么把点电荷密度的狄拉克函数积掉？怎么借助这个例子的电磁势验证电磁势构成四维矢量？9月16日12时，《张朝阳的物理课》第八十四期开播，搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间，先给网友们复习了麦克斯韦电磁理论与狭义相对论的联系，然后通过直接积分求出匀速运动电子的电磁势，并利用电磁势验证了它作为四维矢量的洛伦兹变换关系。

张朝阳先给网友复习了以前直播课讲过的牛顿时空。在牛顿时空里边，时间是独立于空间的，借助一些合理的假设可以得知这样的时空中不存在速度上限。在以前，电荷之间的作用力、万有引力等相互作用都被认为是不需要传播时间的，然而现代物理已经证明这样的看法是错误的。其实在麦克斯韦的电磁理论中，从电磁波的速度、推迟势解等可以看出电磁相互作用并不能做到瞬时传递，这预示着牛顿时空观的崩塌以及相对论时空观的建立。

随后，张朝阳通过推迟势解的积分，直接将匀速运动的点电荷的电磁势求解了出来。在求解的过程中，介绍了狄拉克函数的性质，并利用这些性质将推迟势积分积了出来。不过，这时候的积分结果依然依赖于一些未知量。为了将这些未知量表示成时空坐标的函数，张朝阳借助几何图示，成功的将电磁势化成了最终所需的形式。

最后，借助前面得到的电磁势结果，张朝阳验证了匀速运动电子的电磁势确实满足四维矢量的洛伦兹变换规则，并进一步求解了x方向的电场分量。张朝阳鼓励网友们求出完整形式的电场与磁场。他虽然没有给出所有电场、磁场分量的求解过程，不过给出了匀速运动电子情况下的电磁场的变换关系，这些关系表明电磁场不能简单组合成四维矢量。实际上，电场与磁场可以组成一个二阶张量，满足二阶张量的变换性质。

截至目前，《张朝阳的物理课》已直播八十余期，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。而现在开始讲解一些数学工具，准备进军广义相对论。

《张朝阳的物理课》的直播风格独树一帜：注重推导，通过一步一步详尽的数学计算，推导出相关的物理公式，把每个公式从头到尾拆解得十分清晰。

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。包括中国运载火箭技术研究院专家钱航，直播讲述航空航天事业发展史；北京交通大学理学院教师陈征博士线上开课——“奇趣的科学实验”；中国科学院基因组学博士、元码基因创始人田埂讲解基因组学与生活的紧密联系；天体物理博士刘博洋科普“日全食是怎么产生的”等。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。

文/金仁甫

编辑/范辉

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