|
思想者札记——关于自然、社会、人生的思考，期望与大家思想碰撞、心灵互动。每周一、三、五 晚上20点发布三篇原创文章，欢迎投稿，敬请阅读、分享！ 我们从初中就开始学习《物理》，如果只为考试，死记硬背一大堆干巴巴的公式与定律，整天在题海中挣扎，《物理》就会变得枯燥乏味。为考试而学习《物理》，一旦不再有考试，人生就不再有物理。 我是学物理专业的，从事中学物理教学多年，企图从另一个角度激发学生们学习《物理》的热情。我告诉学生们，生活处处有物理。 当你用很小的力量通过杠杆或滑轮撬动庞然大物时，难道不感叹“四两拨千斤”的威力吗？ 当你在实验室把一束白光通过棱镜分离出七色光芒时，难道你不惊叹它就是你制作出的一道彩虹吗？ 当你拿起手机与亲人视频通话时，难道你不敬畏无线电波的无穷魅力吗？ 在我看来，一个个物理公式就是一首首精美的诗词，许许多多物理定律都具有哲学味道。如果从诗歌与哲学的角度来研读《物理》，你就会发现物理学顿时就会变成一门趣味无穷的学问。 《物理》的魅力在于让我们“判天地之美，析万物之理。”（《庄子·天下》） 《物理》本身就是一门通过自然现象探寻其背后规律的一门实验科学，物理学家们企图从零乱的现实世界中整理出秩序，发现规律，并以诗化的语言总结成定律，以数学的语言简化成公式。 力、热、电、磁、声、光无所不包，由小见大，由此及彼，由有限到无限。 物理学反过来又促成众多科技发明，交通运输工具、电子通讯、人工智能、航空航天、光伏、风能发电……无一不是物理学的成果。 300多年来，一代代物理学家所发现的规律对人类世界的影响达到了惊天动地泣鬼神的程度。 一、《物理》是一部精美的诗集 所谓诗，从某种意义上来说，就是简洁、对称、和谐的象征。凡具有这些特征的事物，皆可称为诗，或曰有诗意。从这个角度来说，每一个物理定律和公式从其境界来说，都是诗。 E=mC2不就是一首宇宙间感天地、泣鬼神的好诗吗？难道只有“孤帆远影碧空尽，唯见长江天际流”、“冬季已经到来，春天还会远吗?”才算千古绝唱？ E=mC2所具有的完美性、简洁性以及囊括万物的伟力，不知博得了多少人的赞叹和惊异。即便是F=ma这么简单的公式也可称作人类最伟大的诗作——物体的加速度与所受合力以及物体质量之间原来存在这样一种简单、绝妙、和谐的关系。 当我每次看到这些简单的物理公式和定律时，内心都会发出一阵惊叹，产生对牛顿、爱因斯坦这些大物理学家的敬佩之情。他们堪称是另一种类型的自然诗人，他们的物理诗作，在人类文明的天宇中，可以照耀千古。 如果把物理公式与定律当作诗来读，那么一本物理教科书就会从一堆死气沉沉的公式变成洋溢着和谐、充满绝妙和浸透了对称美的一部诗集。 二、《物理》的极致是哲学 《物理》中的许多定律都具有哲学味道。从“测不准原理”中你感受了“不识庐山真面目，只缘身在此山中”的哲理了吗？ 从“能量守恒定律”、“楞次定律”中你感受到了“天下没有免费的午餐”了吗？大到宇宙天体，小到原子核内部，只要有能量转化或转移，就一定服从能量守恒定律。万物皆在循环之中， “太阳之下，没有新事物”。 哲学是对司空见惯的各种现象采取一种批判的态度，它是越过狭隘的普通常识从一个更广大、更深邃的角度去考察问题、处理事物的方法。物理学之所以具有伟力，也正是因为它具有哲学这种批判的风骨和气质。 亚里斯多德曾断言，物体下落时，其快慢程度与其重量成正比。这种显而易见的常识和直觉，难道有错吗？ 伽利略比萨斜塔上的著名实验，敲响了直觉思维的丧钟。之后，牛顿建立了以数学方法处理物理学问题的理论典范，也为科学制定了学科规则使其区别于以往的玄思与独断猜想，为经典力学奠定了基础。 量子力学的创立更是对直觉观点的一次毁灭性的打击，直觉告诉我们蜡烛或太阳总是发出稳定的光芒，但普朗克发现，辐射能量也是由一个个能量粒子构成的，能量的释放和获得也是不连续的，光具有波粒二象性。 相对论也是如此，每一项物理学的划时代突破，几乎都是和直觉观点和日常感觉经验背道而驰的。 现代德国物理学家玻恩钦佩广义相对论是一件“伟大的艺术品”，因为“它是哲学领悟、物理直觉和数学技巧最惊人的结合”。 物理学、诗歌、哲学就是企图从零乱的现实世界中整理出秩序，发现真善美，三者殊途而同归。 如果你站在哲学角度看物理，就会有一种“会当凌绝顶，一览众山小”的感觉。 |
|
|
