物理之美
来源:  作者:  发布时间:2017-6-9 8:42:31

物理教研组  潘少杰

各位老师同学,大家早上好!今天我所演讲的题目是《物理之美》。

每个学科都有其独特的魅力和无法比较的价值,而作为一名物理人,我想跟大家分享自己心中的物理之美。

物理是什么时候诞生的呢?在我看来,当人类第一次意识到宇宙的运动不是杂乱无章,而是在遵循某种规律时,物理便诞生了。物理最令我折服的,是它的简洁性。物理美的简洁性并不是指物理内容本身简单,而是物理理论体系的结构和物理规律的数学表达形式简洁。比如牛顿第二定律,一个小小的公式F=ma,却揭示了力与运动关系的奥秘。

当然物理更令我折服的还是物理的统一性,物理所研究的是从不同事物运动变化的多样性中找出它们的内在联系和共性,这样就形成了既千变万化又统一的结构美。举个例子,描述宏观物体机械运动的概念,定理,定律是各种各样的,表面并不相关,但牛顿力学却能把地上的和天上的(换句话说就是全宇宙的)所有物体的机械运动的规律都统一起来,所以牛顿称其为伟大。然而我更喜欢的是英国物理学家麦克斯韦,在麦克斯韦以前,人们对电磁场的认识与研究是零碎而复杂的,伟大的麦克斯韦用他天才的智慧,创立了以他名字命名的麦克斯韦方程组,该方程组把表象完全不同的电,磁,光的运动统一起来,系统而完整地概括了电磁场的基本规律,并且更神奇的是,该方程组预言了电磁波的存在。所以在我看来,麦克斯韦电磁理论完全不输牛顿力学。

物理的美更在于物理是发展中的物理,谁也不能肯定目前的物理理论就是完全正确的。举个例子,在这儿我想问各位同学一个问题: 20世纪初世界发生了一件大事儿,这件大事儿改变了世界,你们知道这件事儿是什么吗?每当我提到这个问题,大多数的人都会毫不犹豫的回答我:第一次世界大战。而每当我听到这个答案时,心里不免有一丝失望与忧虑。在我看来,20世纪初真正改变世界的一件事儿是,没错,是量子力学的创立,当然,还有相对论。20世纪以前,经典物理学的大厦雄伟庄严,屹立不倒,伽利略为经典物理学的大厦奠基,牛顿建造了这座大厦的主体,最后麦克斯韦为其封顶,一切看似很完美了,然而此时这座神圣的大厦上空却意外的漂浮着两朵乌云,一朵乌云是迈克耳逊-莫雷实验与以太说破灭,另外一朵乌云指黑体辐射与紫外灾难,这两朵乌云直接导致了量子力学和相对论的大爆发。于是一个传奇的时代拉开了帷幕,那是一个英雄辈出的时代,普朗克,薛定谔,海森堡,德布罗意,爱因斯坦,泡利,费米,狄拉克,玻尔,波恩。。。。。天才们相互碰撞出智慧的火花,共同上演着一出物理大革命的精彩好戏,那是物理学史上最辉煌的时代。量子力学和相对论彻底改变了世界,改变了人类对于世界的认识。没有量子力学,就没有我们今天21世纪所处的高速发展的信息时代;而爱因斯坦的相对论则创造了一种全新的时空观,颠覆了我们以往对于时间与空间的认识。伟大的诗人波普曾经赞颂牛顿说道:“自然界的规律原本处于黑暗中,上帝说:让牛顿去吧。于是一切变成了光明”,而后来魔鬼又说:让爱因斯坦去吧,于是世界又重回了黑暗。所以物理学是在不断发展的,同学们在学习物理的过程中应该主动探索,善于思考,勇于质疑。也许,下一个引领物理学变革的人就是你,你将成为下一个普朗克。

当然,经常有很多同学向我抱怨,说物理很难,我学不会。在这儿我想告诉同学们的是,你之所以觉得物理难,那是因为你还不够喜欢物理。物理是如此之美,美到令人心碎。如果你真正体会到了物理学的美,你将会一发不可收拾的爱上物理,并为之深深沉醉。当你疯狂爱上物理的时候,就是你物理成绩提高之时。加油。

最后,我想以一个小故事来结束我的演讲。生活在曲形玻璃缸中的金鱼,它是透过曲面玻璃看世界的,所以在金鱼眼里,这个世界就是曲形的。如果你要去跟金鱼争论说这个世界不是曲形的,是毫无作用的,因为那是金鱼通过自己的视角看到的世界。我们为什么要学习物理呢,大概是因为:我们不想做鱼缸里的那只金鱼吧!
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