都9102年了,不懂点物理还怎么混?
“两情若是久长时,又岂在朝朝暮暮……从电磁学的角度来讲,这是不科学的。”视频来自中科院物理所抖音。没错,对于小编来说,物理及格要感谢老师的努力。物理是很多人学生时代难以征服的珠穆朗玛峰,每次爬到一半还都能遇到雪崩。但是,听了曹则贤老师的演讲,突然觉得自己还有回炉重造的余地。
好了,话不多说,正文开始!曹则贤中国科学院物理研究所研究员,著名物理学家。什么是物理学?曹则贤老师给物理学的定义是:物理学是一种什么都想理解的渴望,或者是一种野心——物理学家在理解的基础上,还要创造。我们生活在由技术支撑的高度发达的社会,而支撑社会的高度发达的技术,它们的基础差不多都是物理学。
物理学开始于公元前600年的一个仲夏夜。古希腊的弥勒斯岛上有一位叫泰尔斯的智者,这位老先生有一天突然明白,我们生活的这个世界竟然是可以理解的。从那时起,人类开始理解我们所处的世界,经过2600年无数聪明才智的积累,千辛万苦努力走到今天,物理学才成为一门多少有那么一点科学味道的学科。
物理学让我们知道远方,提供我们对宇宙的认知。感官里让我们接触远方的唯一器官是眼睛,相应的是光。通过对光的研究与探测,人类才知道远方物质的存在与构成。光学让我们知道真正意义上的远方。
物理学给我们创造了很多意想不到的东西。人类需要光明,从而发明了电灯;白炽灯只忙着发热,很少发光,所以我们研究它发热发光的机理,从而有了黑体辐射;有了黑体辐射,要研究黑体辐射的发光规律。
直到有一天,有人提出了这样的一个公式,这个公式的基础是光的能量具有量子,从而开启了量子力学的研究。20世纪50年代量子力学应用在固体,让我们理解了什么是导体,什么是绝缘体;进而带入了半导体的概念,制成几乎只发光不发热的冷光源——发光二极管。随后物理学家制出蓝光发光二极管,调配出各种波长的光,为特别的植物提供特别的光照,将来也许会产生城市农业的概念。
物理学改变我们的生活。伦琴最早发现X射线,并迅速转换成医疗器械。核磁共振、CT扫描,都是从物理实验室搬出去的。物理改变生活的另一个方面是通讯。早先人们只能通过嗓子喊或者信鸽维持通讯,有了直线电路后,电话诞生了;能够用电感、电容和线圈玩振荡电路时,无线电诞生了;之后又发现光是更好的信息载体,光纤通讯诞生了。
物理学还有一个非常重要的能耐——预测。英国的狄拉克先生写出了相对论量子力学方程,引入反粒子的概念,也就是正电子的概念。有了正电子的概念,人们才在对宇宙射线的观测中发现这个世界上真的有反粒子。另外一位奥地利物理学家泡利,研究中子裂变成一个质子加一个电子的过程,凭借着对动量守恒和能量守恒两个定律的信念,大胆预测这个世界上存在着中微子。
物理学和哲学其实很亲近,应该说物理学本身就是一门哲学,好的物理学家本身就应该是哲学家。当我们谈论哲学、哲学家时,千万不要忘记,康德首先是一位数学物理教授。
物理学家是一群什么样的人?物理学家的任务是理解世界,理解世界后还要把理解传达给别人,所以物理学家天然的应该是语言学家。英国的物理学家托马斯·杨通过波的双缝干涉实验,解释了水波或者光波通过两个狭缝在后面的平面上得到差不多等间距的明暗相间条纹的现象。同时,他还是《大英百科全书》这个条目的撰写人,他撰写这个条目时差不多使用了四百种语言。
物理学家是思想者。思想者,不仅要回答问题,还要制造问题。美国的诺贝尔物理学奖得主提出过一个问题:“如果我们看到的这个宇宙是答案的话,谁能告诉我关于这个宇宙的问题是什么?”当然,物理学家如果仅仅是思想家的话,就成了哲学家,物理学家还应该是实践者。我们都知道电磁学存在着屏蔽现象,可是你敢不敢穿着金属做的衣服,把你放到50万高压下面浑身冒火花?
物理学家不仅是美的发现者,也是美的再现者。我们会用掌握的物理知识赞美它,最重要的是我们还会再现它。比如关于晶体的研究,大自然有非常漂亮的宝石,物理学家通过观察发现晶面夹角不变的特性,然后构造出晶体理论,并试图生长晶体。
“如果你在物理学里看到了革命,那只是因为你知道的少。”物理学是一条绵密细致的思想河流,每一个新的想法都有它产生的基础,有思想的前躯体。物理学是造物主的诗篇。当你理解了物理学的真谛以后,Anything is possible。人类已进入21世纪,物理学知识应该是一个自称受过教育的人的标配,你怎么可以不懂物理!