如何看待李永乐、真理元素等科普大佬关于「30万公里导线连接的小灯泡多长时间被点亮」的论战?

如何看待李永乐、真理元素等科普大佬关于「30万公里导线连接的小灯泡多长时间被点亮」的论战?_58汽车

李永乐、真理元素等科普大佬就“30万公里导线连接的小灯泡点亮时间”展开论战,核心在于理想条件与现实因素的碰撞。真理元素初视频以理想化视角出发,得出1/c秒结论,后通过模拟与实验修正,发现实际能量传输需时间,且点亮LED与白炽灯差异显著。其他科普者则强调非理想导线、灯泡及阻抗匹配等现实因素,使讨论更贴近实际。论战不仅深化了公众对物理现象的理解,也展现了科学探索的严谨与多样性。

又是传输线问题啊,已经吵了多少年了,早在十几年前科创论坛上面就已经有了。

一有电流就能亮,这条件就离谱,考虑到太阳光、宇宙射线、黑体辐射等各种乱七八糟的因素,这个灯泡其实是永远不会灭的。真理元素的这个视频就是强行解释成无线输电才有1/c秒的结论的。

我在思考这个问题的时候,一开始就已经意识到这些前提:

既然你拿理想灯泡来说事了,那我为什么不能用理想的超导线和非理想的灯泡来说事呢?我先在这里放一个定性的结果吧,假设开关为理想开关,不考虑接触电阻和漏电,我们还用了钞能力搞到了超导线材,因为真空和空气是绝缘体(或者说是“不良导体”,因为存在击穿现象),所以灯泡亮起来的时间不会少于1秒。

真理元素这个问题,条件过于理想化,是以“科学家”的视角看问题了,然而其他的大佬,实际上也考虑到了现实中的各种情况,比如非理想的导线、现实中的灯泡、阻抗匹配……从科学上和工程上考虑了这个问题。

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真理元素做了一个纠正视频,B站要过一段时间才有搬运版本。

大概说一下纠正的内容吧,作者用了ANSYS中的HFSS跑了模拟,合上开关之后过了1/c秒之后的确是有能量从电源传输到灯泡的,不过,这部分能量能点亮灯泡吗?

最后,真理元素直接做了个实验:把上图的传输线模型搭建出来,然后搞到一个采样时间能到0.1纳秒级别的示波器,结果如下图:

电源电压18V,电压4V,上图中是可以看到肉眼可见的区别的。但是后面说这点功率能点亮一个LED灯泡,就有问题了。且不说发光二极管和白炽灯的法官原理不同,能点亮和正常工作(或者说额定状态),学过初中物理的都知道区别吧。

假设是一个白炽灯的话,然后进行如下假设:

然后就直接上维恩位移定律和S-B定律分析吧。

直接套用纯电阻电路的热功率公式,电压是原来的1/4.5,功率是原来的1/20.25,温度是原来的1/2.12,辐出度的峰值波长是原来的2.12倍。结论是:按照这个实验结果,在部分功率状态,灯泡是勉强能亮。

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