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学物理太难了,其实你必要竖立鲜活的“物理直觉”

时间:2021-03-30  来源:未知   作者:admin

记得读中学时,班上许众同学对物理有专门深厚的有趣,但后来,很少人真会往学物理。因为之一,是行家逐渐有了各自更感有趣的周围,但另一片面,是由于他们被大学物理书上一堆一堆的公式弄怕了,觉得本身很能够学不好。

那么真实做科研,必要会算公式吗?有的周围肯定必要,比如建造粒子物理对撞机,自然要计算各栽费曼图。有的周围不必要,比如李奥纳特·苏士侃做的一些做事。行为一个不是物理专科的人来说,能理解这些做事是怎么回事,就很喜悦了。而理解这些做事,并不必要真实像做科研相通,把一切公式都理解然后谙练行使。那怎样才能在不望到许众公式的情况下理解这些内容呢?自然就必要一个理解了这些公式的领路人。厉伯钧先生这本《六极物理》,就能够帮行家竖立首“物理直觉”,在不必要公式的情况下理解物理的精髓。

“物理直觉”不息都很主要。许众人能学好牛顿力学,但到后面就不走了,由于牛顿力学跟行家的生活息戚与共。吾们钻研单摆,本身拿绳子系一个球就能够在家里玩。但现在物理学的发展越来越尖端,人类对世界的意识越来越深入,许众东西,行家不能够拿到实体在家里玩,自然也就想象不出来这个东西是什么样子。科学家钻研这些东西,把效果写成了公式。许众人就算拿着这些公式能够算出效果来,直觉上能够也异国理解。甚至于做科研,有的人做了一大堆的计算,可是这个周围最顶尖的人,能够未必候一眼就望出计算的毛病,这靠的就是“物理直觉”。

《六极物理》就是从极快、极大、极重、极幼、极炎、冰凉六个方面,帮行家竖立“物理直觉”。这些“极”,都是超出吾们平时生活所能直接接触到的事物的,吾们没法把它们拿到家里做实验。但望了这本书,就相通吾们真能望到这些东西相通。

比如“极快篇”,就经历普朗克和喜欢因斯坦的火车实验,来阐明狭义相对论的一些原理。喜欢因斯坦坐在火车上以挨近光速运走,普朗克在地面上望他。两人测量的光速是相通的,但普朗克觉得喜欢因斯坦时间慢了,喜欢因斯坦则觉得普朗克时间慢了。这表清新“钟慢效答”,后面又用同样的例子表清新“尺缩效答”,即同时的相对性和刚体悖论。在现实生活中,吾们远远达不到这么高的让吾们能感受到相对论效答的速度。但跟着厉先生这本书,吾们相通身临其境,真的能跟普朗克交流,普朗克通知吾们:“你望呐,喜欢因斯坦那里的时间怎么过得那么慢呢?”徐徐的,读者的心中就能造就出如许的“物理直觉”。固然吾们没法坐上宇宙飞船往宇宙翱翔一圈再回来,可是当吾们闭上眼睛,真的就能够想象出,在异日,能够吾们的友人坐上了如许的飞船,吾们和他们所望到的空间、体会到的时间会是什么样子。

再比如“极重篇”内里讲“等效原理”时,也有喜欢因斯坦和普朗克扔苹果的例子。在平时经验中,吾们能够玩过蹦极,清新解放落体着落是什么感觉。但很稀奇人到过太空,也不清新在太空身处异国重力的环境是什么感觉。厉先生就带着吾们,相通跟普朗克一首,在一个电梯内里醒来,然后面面相觑,不清新本身在地球上,照样已经被人拐卖到宇宙中而异国重力了,只不过让电梯添速活动来给吾们造成还在地球上的错觉。这时候,不论吾们怎样扔苹果,都不及判定吾们身处何方,到底吾们是在添速照样吾们仍在地球上。读者能够想象,在太空中的感觉其实也就跟吾们蹦极时的感觉是相通的。

相通如许足够“物理直觉”的例子,同样也能够在“极重”“极幼”“极炎”“冰凉”诸篇中找到生动的例子。读者相通能够在本身的大脑中竖立如许的实验室,一闭眼,就能够把整个宇宙想象出来;能够把本身缩短成蚁人那么幼,望望原子长什么样;能够像超人相通,进入太阳的中央,望望核聚变是怎么发生的。这能够是吾们从幼的梦想:吾们想望望,如许的世界到底是什么样子。

如许的“物理直觉”对物理学习专门专门主要。由于只有当前展现了如许的物理场景,能够望到发生了什么,后面才清新该用什么样的公式往形容当前展现的场景。从这个角度说,《六极物理》不光对于非物理专科的物理喜欢好者或有志于学习物理的高中生有着专门主要的意义,即便对于物理专科的本科生来说,也有必定的协助。固然许众内容物理专科的本科生已经学过了,但是其实相等一片面人也照样中止在会背书上的公式、会套公式在考试中算对的层次上。而在这个层次上,并不会有身临其境的感觉,所以难以在物理学的领悟上更进一步。

《六极物理》

厉伯钧 著

接力出版社 2020年4月版

文章作者

周思好

关键字

物理直觉科普科学

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