面向全体学生的物理(续)——2006年美国全国物理教师协会"密立根奖"受奖演讲

当我写到现代物理时，经常在“现代”上加引号．从这个世纪初开始，这就是个对物理学来说令人困惑的称呼．也许它现在仍然有用，但20世纪和21世纪的物理学被一线的物理学家简单地称为“物理”，而不是“现代物理”．     

物理学和理论物理

值此庆祝世界物理年之际，请允许我谈谈我对物理学和理论物理的理解．2004年6月10日联合国全体会议作出决议将2005年定为“世界物理年”．决议指出：“物理学是认识自然界的基础，物理学是当今众多技术发展的基石，物理教育为培养人的发展提供了必要的科学基础；并指出爱因斯坦在1905年的几项重要发现奠定了现代物理学的基础，它高度评价物理学在认识世界和改造世界以及提高人的科学素质等方面的基础作用．”     

分子和原子--从假设到实在

2004年6月10日，联合国第58次全体会议作出决议将2005年定为“国际物理年”．决议指出：“物理学是认识自然界的基础”，“是当今众多技术发展的基石”，“物理教育为培养人的发展提供了必要的科学基础”；并指出“爱因斯坦在1905年的几项重要发现奠定了现代物理学的基础”；高度评价物理学在认识世界、改造世界和提高人的科学素质等方面的重大作用．这一切都是指近400年来走到正确的认识自然和改造自然道路上的，并以相对真理形式体现绝对真理而不断发展的物理学．贵校同学们邀我来作有关物理学史方面的科普报告．     

物理学中的悖论思维

深入研究物理学漫长的发展过程，我们惊奇地发现，无论哪一次长足的进展或者革命性的变革，都有一个幽灵与之相伴，这就是悖论。伽利略运用“落体悖论”巧妙地将潜藏的矛盾暴露在人们的面前，从而打碎了亚里士多德的统治，翻开了近代物理学崭新的一页；在热力学宏观和微观两个领域伟大结合的孕育中，汤姆孙、开尔文和洛施密特等人分别于1874。1876年间提出了一个悖论——“可逆性佯谬”（也称“不可逆佯谬”）．而正是这个佯谬的解决直接导致了统计物理学的诞生；“紫外悖论”导致了量子假说的提出；“光速悖论”导致了相对论的创立．还有“液压悖论”、“气体扩散悖论”、“热膨胀佯谬”、“可逆性佯谬”、“麦克斯韦佯谬”、“热寂佯谬”等等许多悖论在物理学发展中起着不可替代和磨灭的伟大作用．由于篇幅有限，我们不能尽述其详．     

如何为"拟在人文社会科学方向发展"的学生编写高中物理教材?

按照“课标”，在学完公共必修模块“物理1”、“物理2”之后，高中物理课程分三个系列由学生自由选择．其中“物理1—1”、“物理1-2”系列按“课标”的要求，应“侧重物理学与社会科学和人文学科的融合，强调物理学对人类文明的影响”，这个选修系列，按通常的说法，是供“拟在人文社会科学方向发展”的学生，也就是供“文科”学生选修的。     

对有关“驻波”一词翻译的建议

在国内的英汉物理学辞典中，对于stationary wave和standing wave都译成“驻波”，如《英汉物理学辞典》就是如此，其他辞典很多又引用该辞典，都是一样的译法．为了搞清二者究竟有无区别，笔者查阅了日本的有关辞典，在日语中将stationary wave称为“定在波”，     

一门新兴的交叉学科--经济物理

从上世纪90年代后期，美国科学家H．Stanley等人第一次使用“经济物理”(Econophysics国内有些论文与著作将其译为“金融物理”)这个名词以来，这个领域吸引了许多物理学家与数学家的关心，并召开了多次有关这方面的学术会议．“经济物理”顾名思义就是用物理学中的概念、方法和理论来定量地研究经济领域中，特别是金融市场内存在的复杂关系，并希望能从中寻找出某些内在的规律．面对这样一个新的研究领域，必然会有一些最基本的问题摆在人们的面前．一个问题是复杂的金融市场有什么特点，为什么可以用研究自然现象的物理工具来研究它?     

质量浅议

在物理学中,质量是整个牛顿力学的基础,是一个很重要的物理量．牛顿的名著《自然哲学的数学原理》,开宗明义的第一条就是“物质的量是用它的密度和体积一起量度的”,接着,在对这定义的阐释里又说：“我在以后不论何时称之为‘物体’或‘质量’的,就是指这个量而言”...     

感激和祝愿

2002年在《物理》杂志创刊30周年的庆祝会上，我在发言中讲到，也许是巧合，《物理》的发展和人生颇为相似．从1972年创刊算起的前6年像是一个人的幼儿园阶段；其后杂志转型，为适应中国物理学界在沉寂多年后对国际物理学研究状况了解的迫切需要，逐渐转化为以“知识和进展”、“物理学讲座”等栏目为主的纯学术性的杂志，这一阶段结束于1983-1984年，又是6年，有点像人生的小学阶段．接着是一个稳定的发展期，杂志有比较明确的办刊宗旨，比较稳定的栏目设置和读者群，进入到较为自觉的中学阶段．我正是在这一时期，在1985年吴自勤先生任主编时成为编委，并有幸在1999年出任主编的．     

一节物理多媒体课的思考

在一节物理多媒体公开课上，发生的一件事，让我陷入了沉思．这节课的课题是“平抛物体的运动”．当老师用多媒体动画演示两个小球从同一高度同时出发，一个做自由落体运动、一个做平抛运动，得到了一个结论——两个小球同时落地．这个现象在多媒体上很明显．但当老师问学生“看明白了吗？”有学生提出“我不明白，这个现象不可能，老师你的这个动画是自己制作的，我不相信”．     

物理学的发展与科学方法论

科学方法是人类在研究、探寻社会运动规律和大自然运动规律中逐渐被发现，并伴随着自然科学、社会科学、数学、思维科学和系统科学的建立和发展而同步发展起来的．目前，常用的科学方法有300多种，其中近60％与物理学的发展有关．因此科学方法论与物理学的关系最为密切，科学方法起源时，便与物理学结下了不解之缘．在物理学的早期和幼年时期就是以科学归纳作为自己的支柱．德国著名物理学家普朗克说：“物理学定律是怎样被发现的呢?……物理学定律的性质和内容都不可能单纯依靠思维来获得唯一可能的途径，是致力于对自然界的观察．尽可能搜集最     

品"光的色散实验"三味谈"研究性学习"感悟

“光的色散现象”在中学物理教学中常一笔带过，并未像“动量守恒”、“机械能守恒”等知识浓墨重彩．但是就这一个简单的实验在物理学发展进程中有着极其重要的影响．美国纽约州立大学哲学系教授柯里兹邀请当今物理学家评选出“十大最美的物理实验”，牛顿用棱镜做的光的色散现象位列第四．看起来简单异常的实验为何被当选？物理学界一直崇尚“简单就是美”的审美情趣．     

宇宙中最神秘的一种天体--类星体

为纪念相对论发表100周年，联合国大会通过决议，将今年命名为“国际物理年”．在国际物理年中，天文学也是不可缺少的内容．当年，爱因斯坦的广义相对论只能用天文学来检验；物理学发展到今天，更是和天文学息息相关．李政道先生把宇宙中的暗物质作为21世纪物理学前沿的主要课题之一．近代天体物理学提出的问题一个个都向物理学提出了挑战．其中，有一种神秘的天体，从20世纪60年代跨越到21世纪，观测、观测、再观测，却始终没有得到满意的答案，它就是类星体．     

我国物理学的发展历程

中国古代的学者很关注对自然现象的观察和理解，他们认为对自然规律的认识，对于每个人的人生观与人格的形成至关重要．当时的思想家认为自然界的规律和人文社会的规律是统一的，人文社会的法则也应该归结为天地、自然的法则；后来有人把这个观点概括为“天人合一”．从这点来看，当时的物理学与哲学是混为一体的．因此“物理”一词在2300年前的先秦时期就出现了，     

我国医学物理工作者的任务

医学中的物理学问题涉及把物理学的概念、理论和方法应用于人类疾病的预防、诊断、治疗和康复的全过程．因此，由物理学和医学结合而形成的医学物理学科必须按照一个一级学科规范要求做出定义，使得这个专业的学生能够在与其他学科大体相当的时间内完成学业，成为这方面的专门人才．世界上50多年来形成并快速发展的医学物理学科已经定义了自己的学科范围和内容，人们可以从中获得启发．现在世界医学物理学的主流仍然是医学影像物理学和肿瘤放疗物理学，但是物理学的各个分支学科都已经和正在形成与医学结合的新的发展方向．很多新技术，例如超声技术、激光技术、纳米材料技术、电磁波技术、磁共振技术、同位素技术、光源和射线探测技术等等，也都是医学物理学科中广泛使用的关键技术．文章从医学的需求角度，把医学中的物理问题归纳为诊断、治疗、医疗装置和医学软件四个方面，并由此分析了医学物理工作的任务．     

物理学是从实验产生的

物理学是从实验产生的吴水清（中国科学院高能物理研究所北京１０００３９）著名物理学家丁肇中先生，在领取诺贝尔物理奖时，发表了热情洋溢的演说，其中谈到理论与实验的关系十分精辟．他说：“得到诺贝尔奖，是一个科学家最大的荣誉．我是在旧中国长大的，因此想借这个...     

物理发现中的"殊途同归"

在物理学发展的道路上，一个自然现象或物理问题往往会有许多科学者不约而同地去进行探索，正如猎手们把箭同时射向猎物一样．这就使得物理学发现史上会出现这样的现象：多个科学者在事先互相并不了解的情况下，各自从同一条思路，或从不同的思路，完全独立地发现同一个物理学成果．这就是物理发现中的“殊途同归”现象．     

前进中的我国物理学研究

非常荣幸同我最尊敬的前辈在人民大会堂一起纪念爱因斯坦、一起纪念世界物理年．刚才，前辈们的报告介绍了爱因斯坦对物理学的贡献、探讨了爱因斯坦的人生观和思想体系、表达了对爱因斯坦的怀念和敬仰、阐述了对物理学的精辟认识、论述了物理学发展对人类社会的重要影响，使我深受教益．今天我想在这个纪念大会上主要汇报的是我国物理学工作者特别是青年一代物理学工作者在我国所做的一此工作。     

Google发掘精品物理论文

在物理学界，一篇论文的价值是以它的被引用的次数来评估的，这个数称为引用指数．然而这个方法有时并不可靠，一篇论文在物理学上有很大的影响，但它被引用的次数却不多，其中最典型的例子就是1958年由R．Feynman和M．Cell—Mann发表的“费米相互作用理论”，在这篇论文中他们引进了一个新的理论，随后就成了弱相互作用的“经典模型”。     

早期中国物理发展的回忆(续一)

3早期的物理学机构 早期中国物理学事靠一些留学人员．他们主要是在外国念书、学物理，回国之后，就在中国开始教学，从两三个学生开始教起．人数不多，这等于我们看《封神榜》，最大的红发老祖有三个学生，老子(即“太上老君”)最大，第二个元始天尊，第三个通天教主．后来这三个人分别组成三大教派，弟子也就慢慢地培养出来．