一名物理學家的教育歷程

1、一名物理學家的教育歷程一名物理學家的一名物理學家的教育歷程教育歷程 加來道雄 每個人的身后都每個人的身后都有一段歷史有一段歷史作者簡介作者簡介 加來道雄加來道雄(Michio Kaku),美籍日裔物美籍日裔物理學家，畢業(yè)于美國哈佛大學，獲加利理學家，畢業(yè)于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立大學城市學院理論物理學后任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有教授。主要著作有超越愛因斯坦超越愛因斯坦（與特雷納合著）（與特雷納合著）量子場論量子場論超弦超弦導論導論。 刨根究底（刨根究底（ po ） 撒手人寰（撒手人寰（ hun）

2、湮湮 沒沒 （ yn ） 驚驚 詫詫 （ ch） 柵柵 欄欄 （ zh ） 畏葸不前（畏葸不前（ x ） 五彩斑斕（五彩斑斕（ ln ） 目目 眩眩 （xun） 鄙鄙 視（視（ b ） 冷嘲熱諷（冷嘲熱諷（ fng） 杜杜 撰（撰（zhun） 怪怪 誕誕 （ dn）字詞掌握字詞掌握 說明順序：說明順序： 時間時間 空間空間 邏輯邏輯題 記闡發(fā)式闡發(fā)式 提示下文是在介紹有關科學提示下文是在介紹有關科學的觀點的觀點基本脈絡基本脈絡 童年的兩件趣事（童年的兩件趣事（1） 童年的童年的 第一件趣事（第一件趣事（ 2 -11 ） 童年的童年的 第二件趣事（第二件趣事（12-18 ） 第一層（第一層（1）

3、 全文總綱，點明后面的寫作全文總綱，點明后面的寫作內容內容 語言特點：語言特點： 平實平實 簡明簡明第二層一部分（第二層一部分（2-11） 童年的第一件趣事，童年的第一件趣事，“鯉魚世界鯉魚世界的遐想的遐想” 無限的遐想（無限的遐想（3） 我想（我想（3） 我曾想（我曾想（5） 我想（我想（7） 我曾想（我曾想（8） 我常想（我常想（9）邏輯順序問：問：“鯉魚科學家鯉魚科學家”對對“世界世界”的的認識是怎樣的？認識是怎樣的？ （1）“水池之外看不見的世界沒有科學意義。水池之外看不見的世界沒有科學意義?！?（2）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解”它們以神秘的它們

4、以神秘的“力力”來掩蓋自己的無知。來掩蓋自己的無知。 （3）“鯉魚科學家鯉魚科學家”的的“消失消失”和和“重現重現”它們認為是它們認為是“奇跡奇跡”，是，是“可怖的事情可怖的事情”，而不，而不肯去探究原因。肯去探究原因。 （4）“鯉魚科學鯉魚科學”的的“傳奇故事傳奇故事”，真實地證，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為明另一個世界的存在，而它們卻認為“胡說八胡說八道道”，荒謬絕倫，違背它們的，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律自然規(guī)律”。 問：作者想通過問：作者想通過“鯉魚科學家鯉魚科學家”對對世界的認識說明什么？世界的認識說明什么？ 說明說明“自以為是自以為是”的人類和的人類和“鯉魚科學家鯉

5、魚科學家”有相似有相似之處。之處。 （1）人類）人類“一生就在我們自己的一生就在我們自己的池子池子里度里度過過”，只要，只要“超出我們的理解力超出我們的理解力”的自然存在，的自然存在，他們就他們就“拒絕承認拒絕承認”。 （2）“科學家發(fā)明像力這樣一些概念科學家發(fā)明像力這樣一些概念”，是，是因為他們只愿意承認因為他們只愿意承認“那些看得見摸得著的事那些看得見摸得著的事物物”，不肯改變思考問題的方式，不肯改變思考問題的方式. （3）“不能在實驗室里便利地驗證不能在實驗室里便利地驗證”的理論，的理論，他們就加以他們就加以“鄙視鄙視”，表現出思想上的保守和固，表現出思想上的保守和固執(zhí)。執(zhí)。第二層二部分

6、（第二層二部分（12-18） 第二件趣事，對愛因斯第二件趣事，對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往坦未竟事業(yè)的向往 八歲（12） 不久（14） 后來，高中階段（15）統(tǒng)一場論 根據現代物理學知識，將我們的宇宙結合起來根據現代物理學知識，將我們的宇宙結合起來的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。物理學家運用量子力學，已經把后三種力統(tǒng)一起物理學家運用量子力學，已經把后三種力統(tǒng)一起來（美籍華裔物理學家楊振寧和他的學生米爾斯來（美籍華裔物理學家楊振寧和他的學生米爾斯提出楊一米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱提出楊一米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為為“標準模型標準模

7、型”。但是這一理論因為計算繁復無。但是這一理論因為計算繁復無比而讓人頭疼），但是引力仍然游離在外。愛因比而讓人頭疼），但是引力仍然游離在外。愛因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統(tǒng)一，建立一個斯坦畢終生之力想尋求四種力的統(tǒng)一，建立一個大一統(tǒng)的理論，最終也沒有實現。大一統(tǒng)的理論，最終也沒有實現。 科學精神（一）科學精神（一） 想像力想像力：科學是需要想像力的，：科學是需要想像力的，想像力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從想像力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像維空間存在的可

8、能。由感性的想像上升到理性的創(chuàng)造，體現了創(chuàng)新意上升到理性的創(chuàng)造，體現了創(chuàng)新意識和探索精神。識和探索精神。 科學精神（二）科學精神（二） 樂趣：樂趣：科學不應該是枯燥的，而是科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，應該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的然做的近似于捉迷藏的“游戲游戲”，也是人生的也是人生的“境界境界”。“游戲游戲”使使他們樂此不疲，充滿激情，不受外他們樂此不疲，充滿激情，不受外界的誘惑和干擾；而界的誘惑和干擾；而“境界境界”使他使他們不顧功利，不畏強權，只求真理。們不顧功利，不畏強權，只求真

9、理?？茖W精神（三）科學精神（三） 實驗精神：丁肇中說過：丁肇中說過：“現代學術的基礎現代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現在所謂的實就是實地的探察，就是我們現在所謂的實驗。驗。”“”“科學發(fā)展的歷史告訴我們，新的知科學發(fā)展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。討或哲理的清談就可求到的?！保☉懈駪懈裎镏轮裎镏轮瘢┯辛讼胂窳Γ辛藰啡?，那）有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說實實地做實驗，就不能得到

10、基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家們已經在做許多基礎的實驗工作，努力使理們已經在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數學和天體物理學腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。的實驗基礎，也不是空想出來的。鯉魚世界鯉魚世界的幻想的幻想愛因斯坦愛因斯坦的故事的故事童年童年實

11、驗實驗青年青年理論物理學家理論物理學家 成年成年 李政道：李政道：Tsung-Dao Lee（1926年年11月月25日日），美籍華裔物理學），美籍華裔物理學家，出生于中國上海。家，出生于中國上海。1957年，他年，他31歲時與楊歲時與楊振寧一起，因發(fā)現弱作振寧一起，因發(fā)現弱作用中用中宇稱不守恒宇稱不守恒而獲得而獲得諾貝爾物理學獎諾貝爾物理學獎。他們。他們的這項發(fā)現，由的這項發(fā)現，由吳健雄吳健雄的實驗證實。李政道和的實驗證實。李政道和楊振寧楊振寧是最早獲諾貝爾是最早獲諾貝爾獎的華人。獎的華人。 楊振寧楊振寧(Chen Ning Yang 1922)美籍華美籍華人，理論物理學家，人，理論物理學家

12、，1922年年10月月1日生于日生于安徽省合肥縣（含合安徽省合肥縣（含合肥市）。若貝爾物理肥市）。若貝爾物理獎獲得者獎獲得者 丁肇中：祖籍山東日照縣；丁肇中：祖籍山東日照縣；1936年出生於美國密西根年出生於美國密西根州安阿堡（州安阿堡（Ann Arbor）；）；父親是丁觀海，母他在臺北父親是丁觀海，母他在臺北讀中學，在密西根大學讀大讀中學，在密西根大學讀大學本科與研究院，於學本科與研究院，於1962年獲博士學位；主要從事高年獲博士學位；主要從事高能實驗物理、基本粒子物理能實驗物理、基本粒子物理、量子電動力學、量子電動力學、輻射與輻射與物質的相互作用等方面的研物質的相互作用等方面的研究。他最杰出的貢獻是在究。他最杰出的貢獻是在1974年，與里希特各自獨年，與里希特各自獨立地發(fā)現了立地發(fā)現了J/粒子。為此粒子。為此，他們共同獲得了，他們共同獲得了1976年年諾貝爾物理學獎諾貝爾物理學獎。 我沒有特殊天賦，我只是極為好奇。我沒有特殊天賦，我只是極為好奇。 整個科學只不過是每日思考的精練。整個科學只不過是每日思考的精練。 想象力比只是更重要。想象力比只是更重要。 我沒有什么特別的才能，不過喜歡刨