月球的退行速率怎么计算？《张朝阳的物理课》分析地球潮汐形变对月球的影响 张朝阳推导月球的退行速率

为什么月球正在远离地球？月球的退行速率应该怎么计算？11月20日12时，《张朝阳的物理课》第一百零三期开播，搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间，先带着网友们复习了月球潮汐力引起的地球形变，然后结合地球自转说明了地球潮汐形变最大的方向比地月连线方向超前一个小角度，从而导致地球对月球的引力作用存在一个切向分量，张朝阳计算了这个切向力矩，继而推导得到月球的退行速度。
   
课程伊始，张朝阳带着网友们复习为什么静止流体的表面与等势面重合，以及地球在潮汐形变之后其引力势会如何修正，并介绍了上一次直播课所得到的结果：地球固体潮对应的偏心率。在这些信息上，张朝阳将偏心率代入地球引力势的修正公式中，从而得到不依赖于偏心率的引力势公式。然后，他借助示意图分析了地球形变后对月球的引力作用存在切向分量，同时计算了该切向分量导致的对月球的力矩公式。
 
得到了力矩公式之后，张朝阳将月球轨道近似为圆轨道，分析了月球轨道角动量、角速度、轨道半径之间的关系，然后通过微分法求出了轨道角动量改变量与轨道半径改变量之间的关系。紧接着，他使用角动量定理，成功得到在特定时间间隔内月球的退行距离。代入数据后计算得到月球每年远离大概0.05米，也就是每年远离地球5厘米，这个结果与实际观测的结果(每年远离3.8厘米)比较接近。
 
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。