当氢气在空气中含量达到「为什么大气中氢气含量较少张朝阳的物理课讲述温度的故事」

为什么坐飞机总犯困?为什么宇宙中氢元素极多，但大气中含量较少?11月26日12时，《张朝阳的物理课》第六期如约而至，搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳继续坐镇搜狐视频直播间。这次他还特别准备，戴了一顶帽子，称希望打扮成19世纪数学物理学家、“热力学之父”开尔文的样子，和大家讲述“温度的故事”。

直播中，张朝阳回顾了前五期物理课涉及的现象和公式，包括牛顿定律、波动方程、绝热指数、单摆运动等，随即科普两个关于温度的概念：第一，温度决定两个物体接触的时候，能量的流向;第二，量度的时候，用自然界热胀冷缩的刻度来定义温度t。

讲到“用刻度定义温度”，根据开尔文的研究成果，张朝阳纠正了一个知识误区：月球背对太阳的地方，温度很低，甚至可能达到零下400℃。通过讲解，他告诉大家，实际上，温度是有下限的。物理学家确定的温度下限就是绝对零度，即零下273.15℃。

随后，张朝阳从“经验”角度推导理想空气的状态方程，并介绍了知名化学家、物理学家的观点。其中查尔斯定律描述压强随温度作线性;盖·吕萨定律提出，一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比;玻意耳定律认为，在定量定温下，理想气体的体积与气体的压强成反比;阿伏加德罗定律称，同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。

建立在几位学者提出的定律基础上，张朝阳写出了理想气体状态方程，它是描述理想气体在处于平衡态时，压强、体积、温度间关系的状态方程，可用pV=NKT，或者pV=nRT表示，式中：p为压强(Pa)，V为气体体积(m3)，T为温度(K)，n为气体的物质的量(mol)，R为摩尔气体常数(也叫普适气体恒量)。

(张朝阳使用“直播白板”，推导理想气体状态方程)

从“经验”导出公式后，张朝阳讲解理论、推导公式。通过计算，得到和上述通过“经验”推导的公式一样，由此打通了“经验值”和“理论值”两条路径。可以得知，温度就是分子的平均动能，温度直接对应于分子的平均动能。当压缩气体，就是对气体做功，能量增加，实际上传递到平均的分子上的速度加快了。压强升高，温度升高，体积也减小了，这是方程想要表达的。这也是蒸汽机的原理。

学会了公式，如何应用于现实问题?张朝阳尝试解决空气密度如何随着海拔上升而变化，以及飞机上氧含量的计算。他假定在高度0和高度h时，计算出了两种高度的空气密度，得出不同高度下，氧气密度的公式。并有结论：氧气含量随着海拔增加呈指数衰减。海拔升高2000米左右，氧气含量约减少四分之一。而飞机在加压加氧的情况下，基本相当于海拔2000米的高度，所以在飞机舱内，氧气含量减少四分之一。

最后，张朝阳解释了地球大气中氢气含量较少的原因。首先氢气轻，衰减慢，爬得高;其次和速度分布有关系，结合麦克斯韦速度分布，氢气的长尾速度超过第一宇宙速度、第二宇宙速度，地球吸不住它，就“逃离”了地球。

今天的直播课相比前几期，难度有所减弱。张朝阳建议网友看回放，掀起一个对于温度概念的讨论。实际上，网友还可通过“直播白板”复习。也有“课代表”将每堂课的笔记，发布在搜狐新闻客户端“关注流”上，便于网友查漏补缺。

自11月5日开始，《张朝阳的物理课》已直播六期。不仅解释了生活中常见现象背后的原理，还层层深入，将知识点落到物理公式上。他通过第一宇宙速度、第二宇宙速度、库伦定律、简谐运动等，层层递进，步步演算，得出了瑞利散射、单摆、物理摆的公式。

观察生活现象 解释背后原理 推导演算公式，结合六期《张朝阳的物理课》可以看出，直播课程都是从日常现象引入，先帮助网友理解现象，提升兴趣，接着“透过现象看本质”，解释物理知识，反过来解决生活中的问题。

这也印证着课堂开始的观点：“物理是算出来的，玄乎其玄的科幻概念和实证有区别。”张朝阳认为虽然物理并不轻松，但每个人不应该觉得自己可能学不会一件事而不去学，恰恰相反，聪明在于过程，看起来枯燥的物理知识如果经过分解后再理解，并不一定比生活中的事更困难。张朝阳鼓励网友应该打破思维的边界，科学学习，希望每个人都能对这个世界充满更多的好奇心与勇气。

来源：中国青年网

《张朝阳的物理课》项目团队达150人，如何看待《张朝阳的物理课》？

在我看来，张朝阳算得上是企业家中独特的一类人。虽然经营着公司，但渴望着教书育人。本身也有清华学历和MIT的物理博士。能向青年人传授物理知识和理论，其实也是值得了解的。

作为当初创办过搜狐以及搜狗企业的张朝阳，在多年前的国内互联网发展当中，可以算得上是弄潮一般的存在。但现今的时代变迁，即使是其也开始在后来日子开始学会当老师给他人传道解惑。

我认为张朝阳的学历支撑得起讲物理课的基础。

张朝阳本身就有物理学博士的高学历学位，自身也在美国曾经学习过很长一段时间。他的物理学基础是肯定也是较为稳重的，而且他在现今开设物理课之前，也曾经讲述了很久的英语课程。本身的物理学扎实肯定是值得讲述物理学理论的，而且与其他老师不同的一点是，我认为他可以将商业环境下的相关理论和物理进行结合，从而给人们带来不一样的联想思考。

拥有如此多的项目工作人员，也是对于课程严谨的开发。

张朝阳目前仍旧在管理自己的搜狐以及旗下公司，虽然目前搜狐的发展已经很难让张朝阳获得如当初一样的赞誉和观光，但我觉得他现在的情况其实也是对于自身一个梦想和爱好的回归。对于这种项目团队达100多人的情况，我认为也是他对于自身讲课的一种严谨态度。且团队之间也更容易让他在互联网讲课时，对于教课资料进行相关的备忘和统计。

商业家讲物理还是较为独特的事情，可以进行了解。

正因如此，对于以前拥有卓越实力的企业家转行来讲物理课，我认为依旧是值得认可和了解的。很多时候我们也要通过这样的途径去间接零距离的了解牛人，跟着优秀人物学习，自身才会变得越来越好，因此这种课程我们其实也是可以有空的时候去认知和学习一下。

人类对地球的破坏的事例

1.全球气候变化，过去的世纪里，全球表面平均温度上升了0.3至0.6摄氏度，海平面上升了10至25厘米。目前地球大气中的二氧化碳浓度已由工业革命（1750年）之前的280ppm增加到了近360ppm。

2.臭氧层破坏和损耗，自1985年南极上空出现臭氧层空洞以来，地球上空臭氧层被损耗的现象一直有增无减。到1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里。现在在美国、加拿大、西欧、前苏联、中国、日本等国的上空，臭氧层都开始变薄。

由于ODS相当稳定，可以存在50-100年，所以被排放的大部分ODS目前仍留在大气层中。在它们陆续升向平流层时，就会与那里的臭氧层发生反应，分解臭氧分子。因此，即使全世界完全停止排放ODS，也要再过20年，人类才能看到臭氧层恢复的迹象。

3.酸雨污染，现在"酸雨"一词已用来泛指酸性物质以湿沉降（雨、雪）或干沉降（酸性颗粒物）的形式从大气转移到地面上。酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸，主要来源于人类广泛使用化石燃料，向大气排放了大量的二氧化硫和氮氧化物。欧洲是世界上一大酸雨区，美国和加拿大东部也是一大酸雨区。

在北欧，由于土壤自然酸度高，水体和土壤酸化都特别严重，有些湖泊的酸化导致鱼类灭绝。美国国家地表水调查数据显示，酸雨造成了75%的湖泊和大约一半的河流酸化。加拿大政府估计，加拿大43%的土地（主要在东部）对酸雨高度敏感，有14000个湖泊是酸性的。水体酸化会改变水生生态，而土壤酸化会使土壤贫瘠化，导致陆地生态系统的退化。

4.土地荒漠化，荒漠化是当今世界最严重的环境与社会经济问题。1991年联合国环境规划署对全球荒漠化状况的评估是：全球荒漠化面积已近36亿公顷，约占全球陆地面积的1/4，已影响到全世界1/6的人口（约9亿人），100多个国家和地区。而且，荒漠化扩展的速度是，全球每年有600万公顷的土地变为荒漠，其中320万公顷是牧场，250万公顷是旱地，12.5万公顷是水浇地，另外还有2100万公顷土地因退化而不能生长谷物。

5.水资源危机，界上许多地区面临着严重的水资源危机。根据国际经验，每人每年1000立方米可重复使用的淡水资源是一个基本指标，低于这个指标的国家可能会遭受阻碍发展和损害健康的长期性水荒。然而，目前世界上约有20个国家已低于这一指标，主要位于西亚和非洲，总人口数已过亿。另一方面，由生活废水、工业废水、农业污水、固体废物渗漏、大气污染物等引起的水体污染，使全球可供淡水的资源量大大减少了。

6.森林植被破坏，由于推测的难度，全世界的森林面积尚无准确数值。但据推算，地球上的森林面积约为30-60亿公顷，约占陆地面积的20%-40%，其中约一半是热带林（包括热带雨林和热带季雨林），另一半以亚寒带针叶林为主。从森林植物的干重测定值来看，热带林是亚寒带针叶林的两倍，所以，热带林占陆地总生物量的很大部分。

7.生物多样性锐减，科学家估计地球上约有1400万种物种，但当前地球上的生物多样性损失的速度比历史上任何时候都快，比如鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度可能是它们在未受干扰的自然界中的100倍至1000倍。

8.海洋资源破坏和污染，据估计，全世界有9.5亿人把鱼作为蛋白质的主要来源。但近几十年来，人类对海洋生物资源的过度利用和对海洋日趋严重的污染，有可能使全球范围内的海洋生产力和海洋环境质量出现明显退化。1993年，在全世界捕捞的1.01亿吨鱼中，有77.7%来自海洋。当年，联合国粮农组织估计，2/3以上的海洋鱼类已被最大限度或过度捕捞，特别是有数据资料的25%的鱼类，由于过度捕捞，已经灭绝或濒临灭绝，另有44%的鱼类的捕捞已达到生物极限。

而另一方面，人类活动产生的大部分废物和污染物最终都进入了海洋。全球每年有数十亿吨的淤泥、污水、工业垃圾和化工废物等被直接排入了海洋，河流每年也将近百亿吨0淤泥和废水、废物带入沿海水域，引起沿海生境改变，使动物的栖息和繁殖地遭到破坏。