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　　9月20日，搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳再度走进北京师范大学，以“张量的梯度与微分”为主题带来一场兼具数学深度与物理洞见的硬核线下演讲，在开学季与青年学子共探广义相对论的科学魅力。这是《张朝阳的物理课》继2024年“恒星内部的广义相对论解”专场之后，时隔两年再次登上京师学堂的讲台。

　　课程结束后，张朝阳接受媒体采访，围绕科普理念、AI时代的科学学习、搜狐视频关注流平台生态等话题分享观点，提出“AI时代更要亲自算，只有算了才能到脑子里面”的核心看法。

　　张朝阳北师大开讲现场 图源：光明网

　　硬核推导弯曲时空微分规则 详解电荷密度为何不是标量

　　本次选择重返北师大开讲广义相对论相关内容，张朝阳解释，北师大是国内广义相对论研究的重要阵地，涌现出梁灿彬等相对论领域前辈学者。两年前，他曾在北师大讲解恒星内部广义相对论解；如今，随着《张朝阳的物理课》广义相对论相关第四卷接近完稿，他近期对微分几何也有了更多新的思考。

　　张量到底是什么？在弯曲时空中又该如何求微分？现场，张朝阳从张量的基本概念切入，系统梳理了张量的维度与阶数，详细推导了对偶基矢、度规的定义方式，以及度规对基矢和分量升降指标的作用。如此定义出的克氏符与度规相适配，其梯度为零。他强调，度规的梯度为零这一性质“很了不起”，是升降算符能够灵活运用的关键。

　　互动环节中，张朝阳与现场学子围绕高维时空的物理意义、张量在黑洞与引力波研究中的应用、偏导数与梯度的区别、张量与线性映射的关系等问题展开交流探讨。被问及“究竟什么是标量”时，张朝阳强调，标量不只是“一个数”，核心判断标准是在所考虑的变换下有没有保持数值不变。

　　他以参考系变换下的电荷密度举例说明：电荷密度表面上是一个数值，但在参考系变换下会因尺缩效应发生变化，因此它并非标量。它与三维空间中的电流密度可以组合成协变的四维矢量，这一视角能够进一步解释洛伦兹力在不同参考系下的起源。比如一根通电的导线外有一个运动电子，它的速度与导线中电子的运动速度相同，在地面参考系来看，是电流产生的磁场为运动电子施加了磁力；而切换到与电子共动的坐标系，则是导线中的正电荷以相反方向运动并在尺缩效应下密度增大，呈现与试探电子相互吸引的静电力。

　　谈及物理学史，张朝阳表示，“物理学史和物理科普可以同时进行，你只有去计算，才能够理解当时发生了什么。”他以爱因斯坦计算光线偏折的过程为例：爱因斯坦先研究惯性系，再研究加速系，在电梯思想实验中想到等效原理，又因所有行星轨道与质量无关的现象产生疑问，最终走向黎曼几何的研究路径。他还特别强调学好英文的重要性，“物理学史英文里面要什么有什么”，英文世界的学术资料极为丰富。

　　AI时代更要亲自算 关注流重点是真人社交

　　距离《张朝阳的物理课》开播即将满五年，谈及课程的多维度价值，张朝阳在采访中表示，于个人而言，重拾物理是弥补早年的遗憾，源于浓厚兴趣；于搜狐平台，物理课助力知识直播与社交平台建设；于社会层面，则带有公益属性，向年轻人展示物理的魅力，提供一种全新的学习思路。

　　正值开学季，对于青少年如何学好数理的问题，他提倡“学习数理要善用烂笔头、烂嘴头，读书时间缩短到三分之一，把另外三分之二的时间用来推导和思考。”此外他也提到，学生要改变固有认知，不能被分数、排名的压力过度裹挟。他正是由于“业余者学习优势”——没有考试、发表论文、害怕被说“笨”这三重压力，而纯粹以兴趣驱动思考来研究物理，思维反而更加活跃。

　　针对专业选择的困惑，他认为大学所学专业不必完全绑定未来职业发展，基础学科学习带来的逻辑思维能够适配广阔领域，终身学习才是关键。

　　当下，AI工具可以瞬间输出各类问题答案，导致很多人依赖AI、缺少独立演算的能力。张朝阳以太阳同步遥感卫星轨道为例指出，AI可以直接给出轨道相关结论，但如果没有亲自演算，依旧无法理解背后进动、地球扁率带来力矩等底层原理。他强调，“AI时代更要亲自算，否则整天被动接收人会变傻，只有算了才能到脑子里面。”