开窗放入大江来——新春寄语

 想起了宋代诗人曾公亮七绝《宿甘露僧舍》,那诗言道:“枕中云气千峰近,床底松声万壑哀.要看银山拍天浪,开窗放入大江来.”好一个“开窗放入大江来”!《现代物理知识》杂志,我们心中的圣地.谢希德说她是本“老少读者都欢喜的一本刊物”;王淦昌说她“对于我有很大的好处”;冯端说她的“科学性是有保证的”;赵忠贤说她“生动活泼,可读性强”;朱重远说她是“了解物理各分支领域的知识及进展的主要渠道”;施士元说她“能面向实际,面向世界,面向未来”;卞毓麟说她“能在科学上给不同层次读者以‘实惠’的刊物”;钱临照说她是“我国物理类型的好书”;廖山涛说她“读起来给人以享受”;于敏说她“对拓宽物理学工作者知识面和培养年青一代都会起良好作用;”卢鹤绂说她“是联系我国物理学界的纽带,”…….     

科学精神无所不在无往不利

 科学（Ｓｃｉｅｎｃｅ）一词起源于拉丁文的“Ｓｃｉｒｅ”,原意是“要去了解”,它是人类认识和研究自然的一种探索过程。换句话说,科学是反映自然、社会和人类思维等方面客观规律的知识体系。人们在科学活动中的基本精神状态,包括思想意识、思维方式和理性态度,则称为科学精神。科学活动是有界定的,而科学精神可以超越这种界定而在科学领域之外表现出来,故而有“无所不在”一说。 上述科学精神的定义有点抽象,难免有人会问,究竟什么是科学精神呢？让我们先看看科学活动是怎样进行的,再回过来推敲这个问题。     

谈谈气体称量定律及其表达式

 从以往的经验或知识中得出来的科学命题,能否进一步被人们认同为科学定律,这决定于对这个命题的证明(常常是数学证明)是否“真”,而在几种证明“同真”时,则又决定于是否存在“美”。“我选择美”是科学家普遍的心理写照,只有既“真”且“美”的证明,才能使科学命题在人们心目中顺理成章、水到渠成地升华为科学定律。由于在物理实验中充了气的黄铜球比真空时的黄铜球重,所以人们不难从力平衡知识中直觉得到这样一个科学命题,即“气体重量等于下方气压减上方气压”,对于这个可以直觉出来的命题,有关教科书是用微分来证明的。     

浅谈物理课的形象化教学

 物理,作为中学课程的主要学科,要让学生学好它,教师不仅要讲好抽象的理论知识,更要把这些“抽象”的物理知识“形象化”(通过实验、类比、推理和举例等),在教学中给学生建立起“形象”的“物理模型”,使学生在进行抽象的逻辑思维的同时,能“形象”地观察和理解好有关的物理现象,培养其形象的思维能力,以此引起中学生学习物理的兴趣,收到良好的效果。现仅从三个方面浅谈一下这个问题。     

浅析直觉的源泉

 物理学家杨振宁对中国青年学者曾提出了“三P”的要求,Perception,Persistence,Power,即直觉、坚持、力量。要有科学的直觉意识去创造,用坚持不懈的努力去奋斗,以扎实的知识力量去克服困难。这三个要求中,直觉放在首位,绝不是偶然的。“直觉”一般指不经过逻辑推理就直接认识真理的能力。17-18世纪,西欧的唯理论者把直觉看作是理智的一种活动。笛卡尔等科学家     

自然现象中的黄金比之谜

 向日葵葵花子的排列,植物叶子的分布,猎鹰猎物时的飞行路线,兔子的繁殖,鹦鹉螺和其他软体动物身上的螺线,旋涡星系的外貌以及黑洞是如何从一种状态改变为另一种状态的?这些毫不相干的自然现象之间有什么共同之处吗?答案是:所有这些现象都与一个奇异的数字黄金比有关。黄金比又称“黄金分割”,“黄金数”,甚至有人称之为“极好的比例”,其实就它本身而言,完全不是什么新的概念。希腊几何学的泰斗欧几里德,公元前300年在亚历山大执教时,在其有关几何学和数学的著作《几何原本》一书中对黄金数就做出过定义。但他的定义完全限定在几何学的范围之内,并未揭示它与自然现象有丝毫关联。     

浅谈物理教学中的灵感激发

 灵感一词,源于古希腊,希腊原文的意思是神赐的“灵气”。按照《中国大百科全书》的解释,灵感是人类思维活动中一种特殊的思维状态,是一种饱和着情感和想象、聪明和智慧、形象思维和逻辑思维水乳交融地突然产生,又转瞬即逝的思维状态。我国科学家钱学森认为,灵感是潜意识,当酝酿成熟时,却突然沟通,涌现于意识,成为灵感。贝弗里奇认为：灵感是对情况的一种突如其来的领悟和理解。总之,灵感是以已有的知识经验为基础,在意识高度集中之后产生的一种极为活跃的精神状态,这时人的思维会对百思不得其解的问题,产生突发性飞跃和敏锐的顿悟,从而达到解决问题的目的。     

在物理教学中培养学生的可逆性思维

 可逆性思维,是一种饱含哲学意味和思辨色彩的思维形式。它不是单一的直觉因果关系的线型思维,而是因和果互相转化、交叉占有、彼此渗透的辩证思维方式。     

小故事

 1984年12月22日晚在“纪念扬-密尔斯规范理论30周年大会”的勺园晏会上,扬振宁即席讲了几个小故事: 泡利很有威望,但对人不算十分客气,我当初在一次会上报告规范理论的想法时,刚写出第一个式子,泡利就发问:“质量是什么?”我答曰-时说不清楚。待我写下第二个式子,泡利又问:“质量是什么?”我回答“目前还作不出明确的解释”。泡利说:“这不是一个很好的借口”。这时,会议主持人奥本海默说让我讲完再议,我才得以讲完。次日早晨,我在寓所里收到泡利的一张字条,写着:“在昨天的情况下,我没法与你讨论。”后来,我与他当面讨论了。他建议我去看薛定谔的文章。     

物理学家名言录(2)——自喻

 1 春蚕——居里夫人“那些蚕细心地工作着,不懈不怠,令我大受感动;我看着它们,觉得我跟它们是异物而同类……。”2 卒子——于敏“研究氢弹原理的,是一批科学工作者.参加设计、实验的人就更多了.     

提高学生科学素质 培养直觉思维能力

 当前为了迎接２１世纪高科技的飞速发展和知识经济到来的挑战,我国提出的由“应试教育向全面素质教育的转变”的人才培养模式,已经成为广大教育工作者的共识,在这种情况下,我们在物理教学当中就如何来提高学生的素质,培养学生的思维能力,已经成为摆在我们每个物理教师面前的新课题。为了培养高素质人才,我们应当在教学当中重视学生思维能力的培养,在发展学生逻辑思维能力的基础上,尤其要重视发展学生相对来说比较薄弱的直觉思维能力。一、发展直觉思维能力的重要意义从以往的教材编排、课堂教学、以及考试等环节上,我们主要侧重了学生逻辑思维能力的培养,也就是按照一定步骤来进行分析、综合、比较、归纳和演绎等等抽象思维活动。     

治学之道在用心

 治学之道无他,用心而已矣:从事教学与科研工作,必须要“推陈出新”.所谓“推陈”,决不是把旧有的经验一概否定;所谓“出新”,也决不是胡思乱想.     

他又送来一首诗

 10月7日上午,江向东打来电话问道:“李启斌先生故去了,你知道吗?”我惊讶、语塞:“8月底我们还通过电话呢,怎么……”旋即打电话给先生夫人,得知李先生于2003年9月23日晚上7时17分逝世。大家都很沉痛。一位科学家去了,一位文化人去了。他走得太早。他有许多事情可做,他有许多事情能做,他有许多事情要做,但是苍天给他的时间太少。他沉稳而温和,一看就是个科学家。但是,我知道,他爱好文学,喜欢写作。3年前,他,一个年过花甲的人,对我说:“现在才知道怎样写文章”。我当即感到,他步入了一个新的境界。     

天空为什么是蓝色的

 “蓝蓝的天空白云飘”,对这种美丽的景色。相信我们都有所感受。那么天空为什么是蓝色的?云为什么是白色的?对于这种奇妙的物理现象,并不是所有人都能给出一个正确的回答。事实上,我们所观赏的“蓝蓝的天空白云飘”这一美丽景象是天空中的大气分子、水滴、其他微粒和阳光共同作用的结果。一、空气和太阳光为了解释这种物理现象,首先简单了解一些空气和太阳光的知识。空气是在地球外面包裹着的一层“防弹衣”,保护着地球上生物不受紫外线的照射。空气并不是空的,是由很多很多的微粒组成。     

纳米技术的进展及军用前景

 近来科学家们纷纷预测：“纳米技术将是２１世纪科技革命的生力军”、“纳米技术将像微电子技术引发科技革命一样,成为对世纪信息时代的核心”。 ２０００年１月,美国政府发布了《国家纳米技术计划》,此计划被认为是面向未来的重大战略举措。克林顿总统于２０００年１月２１日在加利福尼亚大学理工学院演讲中提到：“我的２００１年预算案支持一个价值５亿美元全新的国家纳米技术启动计划……使人类有能在原子和分子水平上操纵物质的能力。……”显然,美国政府已把崭露头角的纳米科学和纳米工程放在科学发展的优先考虑地位。     

超弦理论:四种自然力走向统一的一种尝试

 谈到超弦理论,中国科学院理论物理所从事这方面研究的李淼研究员^* 不仅曾为本刊写过“弦论小史( 一)( 二)( 三)”,还在网站上传过“弦论通俗演义”,就宣传弦论来说,实在没有必要再写点什么,但是,这一系列讲座,原定以“超弦理论:四种自然力走向统一的一种尝试”作为结束,因此,我们不得不参考李淼的相关文章、中国科学院大学物理学院丁亦兵教授多年前为本刊编译的“著名物理学家谈超弦”、中国科学院高能物理所常哲研究员为本刊撰写的“超弦与M 理论”,以及B. 格林著、李泳译的《宇宙的琴弦(The Elegant Universe)》来完成这最后的一讲。     

寻找宇宙原初物质

 叶云秀在《最大和最小的和谐统---夸克-胶子等离子体》一文(《现代物理知识》1994年第4期26页)中写道:“如果能产生出大爆炸后约10-6秒之内的物质态,并研究它的性质、它的状态方程、它的演化过程……,那就可能为宇宙的起源和演化提供佐证,也可以说我们回到了差不多1.5×10¹⁰年以前。”为了实现这一愿望,在全世界一些粒子加速器上工作的小组你追我赶地试图重建宇宙的原初物质:夸克-胶子等离子体(自由漂浮的夸克和电子)的汤。在日内瓦欧洲粒子研究中心的物理学家们曾主张用铅离子互相轰击发现这种等离子体的痕迹,但不少科学家对此提出质疑,实验也未进行下去。     

为什么与为什么的为什么……

 江向东先生送我这本《迷人的科学风采──费思曼传》的时候,面容透着诚恳与兴奋,只说了一句话：“交稿后５个月就拿到了书．”朋友又有新译问世,我自然很高兴,当晚我们一起忙着开会,无暇顾及会议以外的“风采”,那本可爱的新书在我办公桌上寂寞了一宿．次日晨捧起它,顿觉相读恨晚．读书引发的共鸣,让人激动,这心情,源自那位受人爱戴的物理学家理查德·费恩曼的散文诗：“我想知道这是为什么．我想知道这是为什么．我想知道为什么我想知道这是为什么．我想知道究竟为什么我非要知道我为什么想知道这是为什么！”读到这里,我几乎喊出来：洋洋３０万言的“风采”,尽可用这几行文字来概括了！     

漫谈微观粒子的波粒二象性

 物质世界是由什么组成的,其最小的组成单元是什么,这些“单元”或“微粒”具有什么特点,一直是古往今来人们十分感兴趣的问题。早在我国战国时期,哲学家公孙权就曾说过:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”人们在不断地“切割木棍”的过程中逐渐进入了微观领域,并用在上世纪建立起来的、被誉为20世纪物理学两大支柱之一的量子力学来反映微观粒子特有的运动规律。微观粒子的波粒二象性就是量子力学中最基本、最重要、也是最具创新性的概念之一。对它的理解是一件既让人着迷又略感困惑的事情。     

惯性约束核聚变

 “每个研究理论问题的人……不可抗拒地被迫接受近代自然科学的成果”。我们正处在一个知识爆炸、高新技术迅猛发展的时代,2001年2月26日到3月6日,在北京展览馆举办的“八六三计划50周年成就展”,向人们展示了中国在新世纪所拥有的高科技与新技术。1986年为了迎接世界新技术革命和高技术竞争的挑战,王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允4位科学家,提出加快发展我国高技术的建议,邓小平同志高瞻远瞩,果断决策,于同年3月亲自批准启动了我国高技术研究发展计划,即863计划,中国的高技术研究发展由此掀开了崭新的篇章。