如何欣賞物理學pdf

Ⅰ 物理學對人類發展的作用

物理學是人們對無生命自然界中物質的轉變的知識做出規律性的總結。這種運動和轉變應有兩種。一是早期人們通過感官視覺的延伸，二是近代人們通過發明創造供觀察測量用的科學儀器，實驗得出的結果，間接認識物質內部組成建立在的基礎上。

物理學從研究角度及觀點不同，可分為微觀與宏觀兩部分，宏觀是不分析微粒群中的單個作用效果而直接考慮整體效果，是最早期就已經出現的，微觀物理學隨著科技的發展理論逐漸完善。

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一、六大性質

1、真理性：物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘，反映出物質運動的客觀規律。

2、和諧統一性：神秘的太空中天體的運動，在開普勒三定律的描繪下，顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一，也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。

麥克斯韋電磁理論的建立，又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。

3、簡潔性：物理規律的數學語言，體現了物理的簡潔明快性。如：牛頓第二定律，愛因斯坦的質能方程，法拉第電磁感應定律。

4、對稱性：對稱一般指物體形狀的對稱性，深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如：物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。

5、預測性：正確的物理理論，不僅能解釋當時已發現的物理現象，更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在，盧瑟福預言中子的存在，菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑，狄拉克預言電子的存在。

6、精巧性：物理實驗具有精巧性，設計方法的巧妙，使得物理現象更加明顯。

二、發展前景

應用物理學專業的畢業生主要在物理學或相關的科學技術領域中從事科研、教學、技術開發和相關的管理工作。科研工作包括物理前沿問題的研究和應用，技術開發工作包括新特性物理應用材料如半導體等，應用儀器的研製如醫學儀器、生物儀器、科研儀器等。

應用物理專業的就業范圍涵蓋了整個物理和工程領域，融物理理 論和實踐於一體，並與多門學科相互滲透。

應用物理學專業的學生如具有扎實的物理理論的功底和應用方面的經驗，能夠在很多工程技術領域成為專家。我國每年培養本科應用物理專業人才約12000人。

和該專業存在交叉的專業包括物理專業，工程物理專業，半導體和材料專業等。人才需求方面，我國對應用物理專業的人才需求仍舊是供不應求。

Ⅱ 求大學物理教育類畢業論文

論物理教學中的科學美及其教育功能

科學美是真、善、美的和諧統一 ，是人類探索 自然奧秘的不竭動力 。物理學中的美是科學美的一部分，學習物理的過程，是人們對科學美的欣賞過程。中學物理課程標准明確指出，物理課程應以提高學生的科學素養為主要 目標，要求學生通過學習物理，體會其中的科學思想與方法，領略自然界的奇妙與和諧 ，發展對科學的好奇心與求知慾。這些要求體現了科學美教育的內容和價值。因此 ，在物理教學過程中，應注意引導學生欣賞科學美，進而追求科學美，以促進學生智力的發展，增強求知慾，培養高尚的情操 ，全面提高學生的科學素養。
1 物理教學中科學美的體現科學美來源於 自然美，是潛藏在感性美背後的理性美，是以和諧、對稱、簡單 、奇異等為表現形式的美，是審美者通過理解、想像、邏輯思維才能體驗到的美。在物理學 中，科學美主要體現在實驗 、公式、理論 、規律上。簡單、統一、精確、巧 妙 、守恆、對稱 、和諧 、奇異等特徵 ，使得它具有詩一般的意境，音樂般的神韻 。研究物理學中的美，不僅能夠陶冶心靈 ，領悟科學之美 ，而其奧妙無窮的 自然法則 ，更能啟迪 、推動人類永不休止地去探索物質運動的本質。物理教學中的科學美的教育 目的在於使學生在學習中感受科學美 的魅
力 ，提高學生對科學美的鑒賞能力 ，促進學生的
身心發展 ，激發學生的科學創造力 。
1．1 和諧美
自然界處處呈現和諧之美，而揭示其規律的物理學 ，當然也不例外。開普勒第三定律 T2／D。
一C，表明了行 星有條不紊地圍繞 太陽公轉，八大行星的運動遵循 同樣 的規律。在沒有對數的情
況下 ，開普勒計算 出這樣美妙 的結果 ，使人們不得不佩服他對 自然美所具有的高度鑒賞能力 。和諧美是理性地研究 自然的基本思路，是很多科學家固定的思維方式和研究方法 ，並成為一種信念
和追求 。例如 ，愛因斯坦為人類描繪出了波粒二相的統一和諧性 。又如，當奧斯特發現了電流的
磁效應以後 ，法拉第萌發了「電既能生磁 ，磁也必能生電」的想法。經過 十年不懈 的努力 ，他終於成功地做出了發電機的雛形 。法拉第的電磁感應定律是一個對稱和諧美的傑作 。
1．2 簡潔 美
簡潔美是以簡單 、潔凈 呈現其美感。愛因斯坦認為 ，評價一個理論美不美 ，標準是原理上 的
簡單性 ，越簡潔的物理理論越能給人 以美 的享受 。比如，一切物質都由最簡單的粒子組成 ；光沿著最簡單的直線傳播等。物理學家從復雜的事物中抽象出簡單的物理模型，諸如質點、彈簧振子、
單擺 、理想氣體、點電荷等。變復雜為簡單 ，既簡潔又合理。愛因斯坦的質能方程 ： 一 ／rE／C ，其數學表達形式簡潔無比，卻深刻地揭示了自然界質能之間的關系，成為人們進一步認識核反應規律和開發核能的基礎理論 ，具有很高的審美價值。

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《趣味物理學》（雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼）電子書網盤下載免費在線閱讀

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書名：趣味物理學

作者：雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼

譯者：戴光年

豆瓣評分：8.0

出版社：武漢出版社

出版年份：2011-3

頁數：208

內容簡介：

《趣味物理學》中，雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼不僅力求向讀者講述物理學的新知識，幫助讀者了解他已經知道的東西，還希望加深讀者對物理學重要理論的認知並對這些知識產生更濃厚的興趣，讓讀者學會如何在各個方面對已掌握的知識做到活學活用。為了達到這個目的，書中推出了物理學領域中的大量謎題以及引人入勝的故事和妙趣橫生的問題，當然還有各種奇思妙想以及讓人意想不到的比對，而這些內容大都來源於我們生活中每天都會發生的事件，也有的取材於著名的科學幻想作品中虛構的故事。

通過《趣味物理學》，讀者不僅可以輕輕鬆鬆愛上物理學，還能激活無窮的科學想像力，掌握按照物理學方式去思考的技巧，同時，對生活中可以經常接觸到的各種現象與物理學知識的內在聯系也能產生深刻的印象。總之，《趣味物理學》是一本妙趣橫生、引人入勝而又讓人流連忘返、受益無窮的物理學讀物！

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資源鏈接：

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書名：上帝與新物理學

作者：保羅・戴維斯

譯者：徐培

豆瓣評分：8.6

出版社：湖南科學技術出版社

出版年份：2012-2-1

頁數：318

內容簡介：《上帝與新物理學》不是談宗教的書。《上帝與新物理學》談的是新物理學對以前的屬於宗教的問題產生的影響、《上帝與新物理學》也不是一本純科學的書，是關於科學及其廣泛含義的書。《上帝與新物理學》的主題是所謂四大存在問題：為什麼大自然的規律是現在這樣？為什麼宇宙是由現在組成的各種東西所組成的？這些東西是如何起始的？宇宙如何獲得了組織？作者在結尾對這些問題給出了試探性答案。

作者簡介：保羅·戴維斯，英國物理學家，主要研究現代宇宙學。University of Newcastle upon Tyne的理論物理學教授。

Ⅳ 求( 普通物理學第六版 )程守珠 pdf

物理學》第一冊+第二冊+第三冊第五版程守洙高等教育出版社19881953pp附習題分析與解答pdf"wealth="1">求( 普通物理學第六版 )程守珠 pdf

Ⅵ 中國大學mooc課程 欣賞物理學互評時間

就是去評價別人的作業，這個必須是在電腦上進行。如果沒錯的話，首先有一個試評，讓你先嘗試一下，然後是互評 評你們老師要求的份數就行，然後還有一個自評，給你自己的評分，最後等老師出分。

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書名：物理學的困惑

作者：L.斯莫林

譯者：李泳

豆瓣評分：8.4

出版社：湖南科學技術出版社

出版年份：2018-1

內容簡介：

這是一本破天荒的書，著名物理學家斯莫林在書中指出作為所有其他科學的基礎的物理學迷失了方向。為什麼物理學突然陷入了困境？我們能為它做些什麼？

在斯莫林看來，一個主要問題出在弦理論：一個野心勃勃的「萬物之理」的藍圖。想要解釋自然的所有粒子和力，解釋宇宙的起源和演化。弦理論憑它新奇的新粒子和平行宇宙抓住了公眾的想像力，也贏得了很多物理學家的心。但這是理論的陷阱：弦理論沒有一點曾被證實，也沒人知道如何去證實它。實際上，理論出現了無限多個形式，意味著沒有實驗能否定它。作為一個科學理論，它失敗了。但是因為它吸引了大量的資源，招攬了最優秀的頭腦，嚴重傷害了在其他路線上追求的年輕物理學家，所以它也拖累了其他物理學的前進步伐。

如果你讀過「弦理論」、「平行宇宙」的書（弦理論經典著作《宇宙的琴弦》同樣收錄在《第一推動叢書》中），那麼應該讀這本——《物理學的困惑》，因為這是一本唱反調的書。在這本書中，我們可以看「弦論之爭」，窮「萬物之理」。書中的另一個主題是關於科學的倫理的探討，對科研領域的工作者不無啟發。

《物理學的困惑》是《第一推動叢書》物理系列其中之一，本書適合有一定基礎的物理學愛好者和研究者。物理學專業學生必讀書目。

2018年新版的《第一推動叢書》全新設計了版式、封面，提升了閱讀體驗，讓讀科普不再艱難。隨書附贈價值39.6元由汪潔、吳京平掰開揉碎,帶你懂科學好書的《經典科普解讀課》6折券。

作者簡介：

L. 斯莫林，在哈佛大學獲物理學博士學位，曾在耶魯大學和賓夕法尼亞州州立大學教學，後來去加拿大幫助建立了圓周理論物理研究所。他的作品有《宇宙的生命》和《通向量子引力的三條路》。

Ⅷ 一念非凡 科學巨擘是怎樣煉成的 pdf

一念非凡科學巨擘是怎樣煉成的
曹則賢（中國科學院物理所研究員，博士生導師）
牛頓爵士(Sir Isaac Newton, 1643-1727), 英國數學家、物理學家和天文學家。牛頓是數學和物理學的開創性人物，他的《流數術》和《基於無窮多項式的分析》開啟了微積分這個數學領域，而其《自然哲學之數學原理》則奠定了經典力學的基礎。此外，他還第一個觀察記錄了棱鏡對日光的折射，提出了光的微粒說。牛頓被認為是人類歷史上最偉大的科學家。他的墓誌銘是英國詩人Alexander Pope仿照《聖經》的第一句撰寫的：「Nature and nature's laws lay hid in night; God said 「 Let Newton be！」 and all was light （自然和自然的定律隱藏在暗夜中；上帝說「讓牛頓來吧」，於是宇宙一片光明）。」
牛頓是一個當今世界人人都要熟悉的人物，所以關於他的生平、軼事之類的內容就不必多費筆墨了。讓我們直奔他的兩項偉大成就，微積分與牛頓力學，看看是什麼激發了他的靈感，而牛頓又是如何將靈感的火花拓展成學問的體系的。
二項式展開與微積分
英文里提及微積分，會用 the calculus 的說法，就象提及歐幾里得的《幾何原本》會用 the elements 一樣。加上定冠詞 the，就強調了所指內容是令人崇敬的獨特存在。微積分在過去對許多人來說就是高深學問的代稱，也許這種局面還會持續很長時間。
英文中積分一詞是 integral calculus，微分是 differential calculus。中文把 calculus 翻譯成微積分，其實這個詞本意應該是計算、一種計算體系。求極值，以及求二維幾何體的面積和三維幾何體的體積等問題，是一些古老的問題。古代中國人、希臘人早就得到了一些結果。在17世紀後半葉，關於無窮小分析已經有了很多的觀點、方法和具體發現，是到了有人將之組織成一門嶄新學問的時候了。德國的萊布尼茲1684年發表了一篇求最大、最小和切線新方法的文章，其中用到了 calculi 一詞。等到1696年法國人洛畢大 ( Guillaume de L』Hôspital )寫出了第一本這方面的教科書，微積分，the calculus，就成了這門新學問的名字。
雖然歷史上有牛頓和萊布尼茲關於微積分發現優先權的爭論，但有一點是肯定的，牛頓是研究和發現了微積分的。那麼，牛頓發現微積分的關鍵一步是什麼呢？是對二項式展開的推廣。
只要願意，可以得出任意次方二項式，n是自然數，的展開。所有二項展開式的系數被總結在楊輝三角（西方人稱為Pascal triangle ）中（圖1）。楊輝三角很容易記住：每一行都比上面一行多一項，且總是以1開始和結束，中間的數字都由上一行相鄰的兩個數相加得到。千萬不要輕易認為你懂得了楊輝三角，這類數學對象包含內容之豐富與深刻是常人無法想像的。

圖1 楊輝三角，第n行的數字就是對應的展開式中各項的系數。
二項式展開這樣的知識，對我們一般人來說就是僵硬的教條。可是，在牛頓眼裡，知識是可以拓展、發展的，是用來超越的。偉大的牛頓就把上面的二項式展開公式拓展到指數是分數、甚至是負的情形， 即他不僅會展開這樣的二項式，還會展開這樣的多項式。牛頓給出了的展開式的一般表達，其中P, Q是任意的實數，m/n是一個分數， 即
這里的A, B, C, D…代表在該字母出現前的那一項表示。當然這樣的展開包括無窮多項。牛頓用對的展開來驗證他的展開式公式是否正確，他發現的展開為。對這個式子的右邊求平方，可以發現結果為無窮級數，大家可以自己驗證這一點。這是一個人所眾知的等比級數，其和就是，這證明了上面的展開是正確的。世界真奇妙，而這奇妙需要牛頓這樣的人去揭開蒙在其上的面紗。
這樣看來，形式的無窮級數可以表示一般的函數f(x)。牛頓進一步地發展了求逆級數的方法，即從無窮級數出發，去得到級數。二項式展開公式的推廣和求逆級數的方法，是牛頓發展微積分的重要工具。
有了這樣的二項式展開，牛頓要證明曲線在0到任意x (x>0)的一段內所覆蓋的面積為。牛頓關於這個問題的論證過程給人以雜亂無章的感覺，且包含很大的邏輯漏洞，因此被譽為是「一種簡潔的難以理解的形式」。不管怎樣，牛頓的這個論證，用現代數學語言可表述為：對於任意實數 a ,函數的一階微分為。有了這個關系，微積分的發展算是踏上了平坦大道。
在牛頓那裡，微分被稱為流數術(fluxion)，積分被稱為逆流數術 (the inverse method of fluxion)。 Fluxion，和其它表示流動的英語詞如flow (流動)，fluctuate（漲落），flux (流量)等是同源詞，都和流動或者速度有關。把位置隨時間的變化當作時間的函數，這個函數的流數，或者微分，就是速度。萬物皆流，物理學的方程，本質上就是流的方程。
蘋果與萬有引力
關於牛頓，有個神奇的傳說，說牛頓某日坐在蘋果樹下，一顆蘋果[1]碰巧掉到了他的頭上，這讓他頓悟了萬有引力的奧秘。這個傳說有人說是虛構的，但也見於他的熟人後來的文字中。但是，因為牛頓的巨大影響力，人們倒是寧願相信這個傳說是真的。牛頓的母校劍橋大學的三一學院就種了這么顆牛頓的蘋果樹 （圖2），說是曾經給牛頓帶來靈感的那棵蘋果樹的後代。這是一個關於偉大發現時刻抑或是帶來偉大發現之靈感的記憶符號。人們很容易就引種了牛頓的蘋果樹的後代，但能砸出靈感的蘋果一直沒能等到牛頓那樣的能砸出靈感的腦袋。

圖2 劍橋大學三一學院里後來種的蘋果樹。
且不說是否有這樣一棵蘋果樹，那樹上的某個蘋果掉到了牛頓頭上激發了牛頓的靈感，從而使他參透了萬有引力的奧秘。可以肯定的是，牛頓在研究行星運動的規律時，是注意到了地球上的落體運動的，而成熟果子的掉落是再自然不過的自由落體運動。實際上，早在牛頓出生之前，落體定律已經由伽利略得出，而行星運動三定律也已經由開普勒悟出。
很久以前，人們認為是力造成了運動。人類認識史上的一個偉大進步是關於慣性定律的認識。物體都有慣性，不受外力的物體保持靜止或者勻速運動（這一點後來被表述為牛頓第一定律，但其實早在牛頓之前已被人們所認識）——力是運動改變的原因。那時候，人們談論的力是壓力、摩擦力、推力這類通過接觸才有的力（contiguous force）。
天上行星的運動讓無數人好奇，歷史上許多古老的文明都有關於行星運動的觀測記錄。開普勒於1609-1619年間基於第谷的觀測數據，把太陽當成是行星運動的參照點[2]，從而總結出了著名的行星運動三定律。其第一定律說行星在以太陽為焦點之一的橢圓軌道上運動，第二定律說行星在單位時間內相對太陽掃過相同的面積。為什麼是這樣？或者說是什麼形式的力讓行星採取這樣的運動形式？人們想回答這樣挑戰性的問題。
行星向前飛行，還不斷地改變其運動的方向和快慢。一個直覺的想法是，有一股指向前方的拉力牽著行星往前運動。可這個力從哪裡來？如果有，那麼這個力的來源一定不是接觸力，而應該是一種遠距作用或者超距作用（action-at-a-distance）。認識到存在超距作用是人類認識史上的一大進步。那麼這種超距作用力又該是什麼樣的？
也許真的是落下的蘋果給了牛頓以靈感。 蘋果一旦脫離了和樹的連接，就立即直往下朝地面落，說明地球對它的超距作用一直都在。也許地球對天上的月亮、太陽以及那些星星都存在這樣的超距作用，當然太陽也應該以這樣的超距作用影響著行星的運動。另一方面，蘋果掉到腦袋上砸得腦袋疼，那是因為腦袋擋在了它的去路上。如果沒遇到人的腦袋，它會一直落到地面上。如果沒有地面或者在地面上掘口井，蘋果則會一直朝下落去。老天，那蘋果會一直落到地球中心去。 那個超距作用力，具體地說地球對蘋果的吸引力，是一直指向地球中心的！此時，牛頓該是悟到了引力或者重力的真諦：引力存在於所有物體之間，是超距作用，是有心力(central force)。
那麼，假設太陽和行星之間存在的引力是有心力，這能解釋觀測到的行星軌道的性質即開普勒三定律嗎？牛頓假設物體間的引力是沿兩者連線的有心力，且大小與距離平方成反比，他用平面幾何證明了這樣的行星軌道確實是以太陽為一個焦點的橢圓。有了這個結論，開普勒第二、第三定律的證明就好辦了。牛頓關於開普勒第一定律的證明被收錄在他的《自然哲學之數學原理》一書中。圖3所示一英鎊的紙幣上是簡化了的牛頓證明所用的圖解。筆者觀此圖及證明時，如赤貧之人面對二斤重的鑽石，被驚訝得手足無措。有人若覺得自己平面幾何學得好，不妨試試看能否看得懂牛頓的證明過程。後來，錢德拉塞卡重寫了這個證明，當然啦，那證明就長了很多，而且也未必更容易懂。

圖3 一英鎊紙幣背面的牛頓和他的典型事跡。左上部分的圖案和圖中牛頓所持書中圖案一致， 是《自然哲學之數學原理》中關於有心力下行星軌道為橢圓的幾何證明。
有了微積分，有了萬有引力，經典力學這門科學終於建立起來了。重要的是，牛頓的工作是理性思維的典範。牛頓出生時，科學在西方世界還沒能取得對中世紀愚昧的優勢地位，到他去世時，西方已經步入理性時代，牛頓於此厥功甚偉。
牛頓給筆者最深刻的啟示是，一個偉大的科學家不僅要有深刻、大膽的思想，還要有證明自己思想正確的能力。將不斷涌現的思想和證明（或者演示）編織在一起，那就是知識的體系。
後記有趣的是，古文里有「牛頓」的說法。曹操《秋胡行》有句雲：「牛頓不起，車墜谷間。」
本文原為曹則賢著《一念非凡——科學巨擘是怎樣煉成的》（外語教學與研究出版社，2016.5）的第六篇，此次發表時略有增添。
注釋
1.這是人類文明史上第二個著名的蘋果。第一個是蛇引誘夏娃的那隻蘋果；第三個是一隻沾上氰化鉀的蘋果，天才阿蘭·圖靈咬去一口結束了他富有創造力的生命。
2.這是人類文明史上的又一個偉大事件，人類把看待天體運動的參考點從自己的腳下挪到了別的地方。
參考文獻
1.Gottfried Wilhelm Leibniz, Nova methos pro maximis et minimis, itemque tangentibus, quae nec fractas nec irrationales quantitates moratur, & singulare pro illi calculi genus, Acta eruditorium, 467–473,1684. 一種同樣適用於分數或無理數情形的求最大、最小和切線的新方法以及對一類特例的計算（拉丁文）。
2. G. F. A. de L』Hospital, Analyse des infiniment petits, pour l』intelligence des lignes courbes, Paris, 1696. 用於理解曲線的無窮小分析（法文）。
3. William Dunham, The calculus gallery: masterpieces from Newton to Lebesgue, Princeton university press (2005). 中譯本為《微積分的歷程—從牛頓到勒貝格》。
4. Richard S. Westfall, Never at rest: a biography of Isaac Newton,Cambridge university press (1983).
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《一念非凡》作者序
人類歷史是由少數英雄人物創造的觀點，曾遭遇過激烈的批評。但是，如果說「科學的歷史是由少數英雄人物創造的」，估計反對的人不會太多。因為，論及一些偉大的科學成就，別說敢腆著臉硬去爭功，一般人如筆者這樣資質的僅只是能弄懂只鱗片爪就足以為自己感到自豪了。當然，我這里說的科學指的是數學、物理這樣的已經形成足夠嚴謹、厚重體系的學科。
一部科學史，就是不多的幾位巨擘揮灑天才的歷史。有些人，象伽利略、哈密頓、歐拉、開爾文爵士這樣的，他們的思想能穿透存在之未知的迷霧，為人類帶來智識的啟迪。有些人，比如龐加萊，又比如伽莫夫, 他們來到世上就是為了向世人展示這個世界是有天才存在的。每每讀到這些大師們的思想，領略了點滴他們天才的成就，總讓人有莫名的興奮和感嘆——為什麼在這塊最古老的、養育了人類之最大部分的土地上，不曾出現過這樣的科學巨擘呢？
也許並非我們生而平庸，而是在我們嗷嗷待哺的時候沒有見識過榜樣的力量，沒有高屋建瓴的智者予我們以醍醐灌頂式的洗禮？！那些科學巨擘們，都是在少年時期就得到了充分的、高品質的教育和啟迪的。少年心中不知什麼才是真正偉大的思想成就，什麼樣的人才是真正的科學大師，自然也沒有成為大師的渴望與野心。那麼，從他們中間產生科學巨擘的可能又在哪裡？
不知從何時起，筆者一直有一個願望，希望能把自己理解的那些科學巨擘們的思想與成就之點滴與朋友們——尤其是那些朝氣蓬勃的少年朋友們——分享。但是，正確理解和准確傳達這些科學大師們的思想與創造性成果遠超筆者能力之外。抱著退而求其次的想法，筆者撰寫了這本小書，向讀者介紹那些科學巨擘們成就其科學地位的非凡一念——也許只是一個偶然的念頭，但是後來成了科學史上的標志性事件，給科學，進一步地給人類文明，帶來了意想不到的推動。衷心希望這本小書能夠對年輕的朋友們，從中學生到剛踏入研究生涯的青年學者，有些許的幫助。
本書著眼的人與事，僅限於哲學、數學和物理三個領域。沒有別的原因，只是因為一些哲學、數學、物理領域里的大師具有別樣的魅力，他們的成就在我的心中引起了特別的崇敬，按照康德的說法，就是「我對它們的思考越是經常和持久，它們就越是以嶄新的、不斷增長的驚奇和敬畏充滿我的心靈。」 讀者將會注意到，本書提及的一些人可是哲學家-數學家-物理學家三位一體的，有人甚至還同時是語言學家或別的什麼學家。盡管可能不正確，我還是以為物理學，就心智努力的成分而言，多少遜於哲學和數學對智力以及品格的要求。不是數學家的物理學家，總是和物理學有那麼一層隔閡。一個不爭的事實是，哲學家和數學家裡幾乎沒有名不副實的人，遑論欺世盜名之徒。
本書包含30篇短文，其中前25篇大體上每篇介紹一位科學巨擘取得偉大成就時的某個非凡一念；第26篇談論作為學者品格的高傲的孤獨——寂寞中沉思的人才能瞥到黑暗中最微弱的亮光；接下來的3篇分別講述一位中學老師、一位工廠學徒和一位農民是如何憑一個非凡念頭影響了科學的；最後一篇特別談談平凡人如何也能享受學習和參與科學創造的樂趣。內容上我在保持通俗易懂的同時，仍然堅持加入一些深刻的東西，包括數學公式。有一種說法，每多一個公式，書的讀者就減少一半。按照這個說法，本書的讀者數將少於1。不過我不太相信這個說法。每一個健康的頭腦，都是喜歡挑戰的。數學公式之所以能嚇走讀者，可能是因為公式是以一種生硬的、唬人的方式出現的，如同有人把家常話般的德國哲學翻譯成晦澀難懂的文本一樣，問題出在作者或者譯者的不道德而不是因為數學或者哲學的不隨和。本書中的數學公式，如果讀者不感興趣，不妨直接跳過去，絲毫不影響感受那些科學巨擘靈光一現時的奇思妙想。但是，我希望讀者能努力理解這些看似艱深的東西，不要有身入寶山空手回的遺憾。在一些篇章後面我會列出一些非常專業的參考文獻，我不認為在這樣的書中列出這些專業的內容是多餘的。雖然這些文獻可能是以一種你還不會的語言寫成的，或者它的內容也不易理解，但是，設若這些內容在你的內心深處激起了成為科學大師的激情，那麼這些文獻可能就會成為你的墊腳石。會有那麼一天，你能讀懂它的——說不定那時你還嫌它淺顯呢。
這本小書是筆者的學習筆記、心得體會，也是筆者內心深處的一聲嘆息。因為作者功力鄙薄的原因，它雖然能為朋友們展示一些偉大學術創造過程中的腳手架的遺跡，卻不足以讓人們一窺科學創造的門徑。有志於科學事業的朋友，請早點嘗試閱讀科學巨擘們本人的著作，早日達成對大師之偉大成就的獨特視角下的理解。
理解了科學大師之人與成就的一個附帶好處是，它會讓你謙虛——發自內心地，由衷地。
本書的閱讀對象是任何一個對本書感興趣的人。筆者無意也無法把難度控制在某個層次上；實際上，筆者根本就不接受把知識劃分為中學生、大學生、研究生和教授能理解的不同層次的說法。倘若一本書能讓不同的讀者群都多多少少能有一些收獲，哪怕僅僅是閱讀時的會心一笑，那就是成功。再者說了，如果所讀之書沒有一點難度，那我們的進步從而何來？
你一定注意到了，有很多來自偉大頭腦的靈光一現這里沒有提及。沒有關系。這是一個開放的系列，稍待時日會有更多的內容在未來會被添加進來。
這個民族，這個我所屬的多災多難但一直生生不息的民族，無論如何要對科學做出一點實質性的貢獻。 而為此，我們要學會如何學習、如何創造。馬上發起沖擊，angreifen,sofort!
曹則賢
2013年春動筆
2015年秋定稿 於北京

Ⅸ 請問誰有 20世紀物理學 Laurie M Brown這本書的電子版

【中/英文片名】勇闖雷霆峰/勇闖奪命峰/TheEigerSanction(1975年公映)【導演】克林特?伊斯特伍德ClintEastwood【主演】克林特?伊斯特伍德ClintEastwood喬治?肯尼迪GeorgeKennedyJean-PierreBernardHeidiBrü【國家/地區】美國【對白】英語【電影簡介】克林特.伊斯特伍德自導自演的此片，描寫已退休的特級殺手在大學系任教，但中央情報局對他威逼利誘，令他不得不復出，主要任務是在雪山上進行暗殺。本片故事並不新奇，但導演的手法較為爽朗，背景選擇在絕險的雪山上，尤見特出。雖然本片有一半以上的篇幅描寫爬山，但過程拍得逼真驚險，反成全片精華所在，顯然很大程度上要歸功於五名攝影師。【中/英文片名】八千米死亡線/K2(1992年公映)【導演】FrancRoddam【主演】邁克爾.比恩MichaelBiehn雷蒙德.巴里RaymondJ.馬特?克萊溫.Brown【國家/地區】美國英國日本【對白】英語【劇情簡介】泰勒是個事業有成的檢察官，哈洛則是個大學里物理學頂尖教授，前者個性自私、驕傲、激進絕不讓任何事物擋住他的成功道路；而後者則是善良、體貼有正義感的好人。二人皆有共同的目標--爬超過八千米世界各山【中/英文片名】絕嶺雄風/巔峰戰士/懸崖歷險/Cliffhanger(1993年公映)【導演】雷尼.哈林RennyHarlin【主演】西爾維斯特.史泰龍SylvesterStallone約翰.利特高JohnLithgow馬克思.普里克MaxPerlich簡寧.特納.Davis【國家/地區】美國法國義大利【對白】英語【電影簡介】史泰龍超越顛峰得意代表作！一山雞究援隊長目擊一意外而心中留下了難以抹滅的陰影，為救紅粉知己和飛機失事的受難者，他又回到狂風暴雨的高山中本片所有動作場面均難得一見，驚險刺激是您絕對不能錯過的佳片。【中/英文片名】我們要活著回去/Alive(1993年公映)【導演】FrankMarshall【主演】伊桑.霍克EthanHawke約翰.馬爾科維奇JohnMalkovich伊里納.道格拉斯IlleanaDouglasDannyNucci文森特.斯派諾【國家/地區】美國【對白】英語【劇情簡介】根據真人真事改編的空難電影，對於人類在惡劣環境下掙扎求生的精神描述得相當動人。整個故事在冰封的高山上拍攝，難度頗高，但導演弗蘭克.馬歇爾仍拍出緊湊的節奏和刺激的災難場面，以伊桑.霍克為首的一群年輕演員也演得賣力。故事發生在1972年，南美的橄欖球隊赴智利比賽，飛機於途中撞毀於安第斯山，但部分隊員仍然生還。隊長安東尼歐帶領生還者掙扎著活下去，一邊等候救難隊的救援，但苦無反應。在大風雪下撐了九天，他們被迫分食死難者的肉維生，並嘗試派人下山求援，但無功而返。後來又發生雪崩等災難，經五十多天後天氣漸暖，才剩下十六個人逃出生天。【中/英文片名】挑戰巔峰/進入空氣稀薄地帶/IntoThinAir:DeathonEverest(1997年公映)【導演】RobertMarkowitz【主演】克里斯多弗.麥克唐納amelaGienEstherHall【國家/地區】美國捷克【對白】英語【劇情簡介】一群業余登山同好手，分別加入了職業登山好手，史考特與羅伯的探險隊准備征服埃佛勒斯峰，途中因缺乏經驗及紀律，而面臨諸多難題，在下山時又碰上暴風雪，使得原本已困難重重的登山之旅憑添變數……【中/英文片名】偉哉聖母峰/征服聖母峰(Everest)(1998年公映)【導演】DavidBreashears【主演】利亞姆.尼森kWeathers【國家/地區】美國【對白】英語【電影簡介】這是以超大電影機拍攝的聖母峰影片，機器是IMAX公司製造。在一九九六年花了三百五十萬美元，相當於一億二千萬台幣到尼泊爾實地拍攝的。此片必須在特殊螢幕和IMAX放映機才能放映。台灣曾在台中的國立自然科學博物館放映，現在由美國發行錄影帶銷售，是值得欣賞的影帶。【中/英文片名】垂直極限/VerticalLimit(2000年公映)【導演】馬丁.坎貝爾MartinCampbell【主演】比爾.帕克斯頓BillPaxton克里斯.奧唐納ChrisO'Donnell羅賓.托尼RobinTunney斯科特.格倫ScottGlenn伊沙貝拉.斯科魯普科【國家/地區】美國德國【對白】英語烏爾都語【劇情簡介】彼得.蓋瑞特(克里斯歐唐納飾)的父親帶著一對兒女攀爬懸崖，不料發生意外，為了逼兒子救回自己和姐姐，父親迫不得已割斷繩子犧牲自己，彼得雖然獲救，但對自己相當自責，他放棄了成為一個登山好手的志願，成為了一名攝影師，而他的姐姐卻追隨父親踏入了登山界。有一天，他的姐姐在挑戰喜馬拉雅山的最高峰——聖母峰時遇險，包括她在內的整個登山隊都被困在海拔2600英尺高峰上的岩洞里，彼得不惜冒生命危險與時間競賽，臨時組織一隊營救隊伍，攀登世界第一高峰，以求救回生命危在旦夕的姐姐和她的攀山隊伍。【中/英文片名】乞力馬扎羅:非洲之巔/KilimanjarTotheRoofofAfrica(2002年公映)【導演】DavidBreashears【主演】land-Thomson【國家/地區】美國【對白】英語【劇情簡介】略【中/英文片名】冰峰168小時/觸及巔峰/TouchingtheVoid(2003年公映)【導演】KevinMacdonald【主演】【國家/地區】英國【對白】英語【劇情簡介】1985年，來自英國的兩名登山者西文耶茲及祖森遜准備征服高達二萬八百英尺的秘魯安第斯山SiulaGrande峰。在攀登到一萬九千英尺時，祖森遜不慎跌下一個陡坡，並且摔斷了右腿。在他下面是萬丈深淵，而向上又無法攀爬。西文估計夥伴凶多吉少，只好割斷繩索，自己攀爬出陡壁，回到營地。祖森遜被西文割繩放棄後，隨即跌進深淵，叫天不應，叫地不聞。本該萬念俱灰之際，祖森遜懷著堅強的生存意志，拖著折斷的雙腿爬出深淵，歷經三天的千辛萬苦，就在西文准備撤離時，祖森遜拖著傷腿出現他的眼前……【中/英文片名】冰雨/Bingwoo(2004年公映)【導演】Eun-seokKim【主演】金荷娜Ha-NeulKim李成宰Sung-jaeLee宋承憲Seung-heonSong【國家/地區】韓國【對白】朝鮮語【劇情簡介】鍾鉉與佑成兩個素未謀面的人在攀登雪山時遇到雪崩。冰塊不斷的塌下，鍾鉉因而受傷，可是他身處險要，求救無援。出生於爬山世家的佑成盡力營救，令鍾鉉脫險。兩人自此認識對方。兩人回到漢城後，遇上了同一名女子京敏。鍾鉉表達了對京敏的愛意，不過京敏又有點猶疑。同時間，被動的佑成眼見自己的初戀情人將斷送給另一人而十分難受，猶如感情上的雪崩……參考資料：/bbs/dispbbs.asp?boardID=34&ID=358

Ⅹ 如何提高高中物理教學的趣味性

聯系實際，主要是聯系自然現象和生產、生活中的實例及現代科技。要在物理教學中努力滲透和體現STS（科學、技術與社會）科學教育思想，讓學生充分理解科學、技術與社會的密切關系，讓他們既關注科學技術的發展，增強探索科學的興趣與能力，又能清楚地認識其對人類和社會生活的危害，自覺地樹立環保意識。[1]換句話說，要使學生對物理產生濃厚的興趣，最根本的是要使學生感到物理對他們有用，懂得物理知識的重要性、實用價值和社會價值，懂得在社會中如何對待、如何應用這些知識，變「要我學」為「我要學」。這就要求教師在教學中要盡量展現出物理世界的無窮魅力，引導學生思維向深處延伸，使學生覺得物理知識看得見、摸得著、用得上，從而大大激發學生學習物理的興趣，培養他們運用物理知識解決實際問題的能力，具備理性與科學思維，提高人文素質，使新一代的公民能夠形成關於科學技術與人類福利、社會發展相統一的價值觀。
物理學與自然現象密不可分，發生在我們周圍的各種自然現象，包含著豐富的物理知識，物理現象充滿在人們生活的每一個角落，學習物理，應該養成多觀察、多思考的良好習慣。如講光的折射時解釋「三日同輝」：2002年某日清晨，遼寧葫蘆島市上班的人們在東方的天空中發現「三個太陽」，一大二小，小太陽輪廓不很清晰，持續40分鍾消失。實際這是太陽在大氣中玩的「把戲」，是太陽通過折射的光線在人們眼中產生的虛像。學生對這些與生活緊密相聯的知識很感興趣，急欲要探求其中的奧妙，會很快掌握有關的物理知識。
結合教材內容，介紹與個人、家庭、社會生活密切相關的知識和技能，使學生了解物理學能為改善人類生存條件服務。如講靜電可介紹雷雨時不要在大樹下避雨，不用有金屬傘尖的傘，不用手機等防雷擊的措施，尤其是說明太陽能熱水器室外天線必須接地，因為它安裝的高度大於該建築物的最高避雷針，若不接地，一旦遭雷擊，雷電流將通過熱水器的管道、電源線、信號線直接進入用戶室內。學生從中體會到物理學在生活中的用處很大。另外，還可從一些古典詩詞中引入或理解物理學一些概念，或利用物理知識欣賞中國古典詩詞，這能使學生興趣盎然，已有教師對此做了有益的嘗試。[2]
結合教材內容，介紹與工農業生產、軍事密切相關的知識和技能。如講靜電屏蔽和並聯電阻時介紹坦克為什麼不怕高壓電網的兩種原因；講紅外線時簡介透視相機；講能量守恆定律時介紹英國的發明家發明的步行鞋發電裝置：將一種微型發電機安裝在經過加工的普通鞋底中，當人們行走時，產生的機械能就轉化為電能，這些電能足以為手機和筆記本電腦充電。如此等等，學生對這些知識不僅感興趣，而且能培養他們理論聯系實際的學風。
配合教材的閱讀材料介紹課外科技普及讀物，介紹新型電池、室溫超導體、光纖通信、激光、現代航空航天技術、現代信息技術、納米技術等國際、國內最新科技成果及其未來發展趨勢，使學生展開想像的翅膀，促進學生為未來發奮學習，鼓勵他們「奇思異想」。如講物態時可簡介固體內存在「流動的液體」；講人造衛星介紹「惠更斯」探測器登陸土星最大的衛星——土衛六時發回的照片所展示的神秘河道，並介紹我國的 「神舟七號」飛船將進行太空行走、交互對接等實驗；講磁場時可介紹未來的地球磁場可能會反轉，到時太陽粒子風暴將猛擊地球大氣層，對地球氣候和人類命運產生毀滅性的影響；講電磁波時可提到能烤焦敵人的微波武器，並介紹國外生物工程專家設想用「充電式」和「磁化式」將知識「拷貝」到大腦中去等等。
2.2多做實驗和多開展課外活動
實驗有學生實驗、演示實驗、小游戲、科技小製作等等，要多將一些驗證性實驗改為探索性實驗，演示性實驗變為學生實驗，給學生更多的動手動腦的機會，讓他們在操作中感受到學習的樂趣。課外活動小組有攝影小組、無線電小組、家電小組、航模小組等等。要用實驗和活動不斷構建學習物理的最佳情境，將其作為建立物理概念和規律的主要途徑，課內與課外相結合，形象直觀地展示物理現象的變化過程，從而使學生能夠理解、掌握、加深和拓寬所學物理知識，具備敏銳的觀察能力、思維能力及動手能力，充分發揮其獨立鑽研和創造精神，提高他們應用所學知識解決實際問題的興趣和能力。
2.2.1 演示
做演示實驗時，教師應想方設法自製教具、改造實驗，並盡可能多地把演示實驗變成學生實驗，為學生提供參與動手的好機會，讓學生輪流到講台上邊講、邊演示，激發學生學習的主體能動性。例如講圓周運動、向心力時，把一個裝有乒乓球的罐頭瓶倒扣在講台上，要求學生手拿倒置的瓶子且瓶口不能用任何東西擋住，連同瓶內的乒乓球一起運到教室後面去（提示學生抓住瓶子在桌面上做勻速繞圈運動，帶動瓶內的乒乓球沿著瓶子內壁作旋轉，然後移動瓶子）。學生踴躍演示，對向心力也有了更深的理解。
2.2.2 實驗
教學生經常做一些很能說明問題的小實驗，最大限度地調動學生的學習積極性。如講磁場時教學生把吸力較強的磁鐵放入水壺內燒水，一周左右壺內的水垢甚至熱水瓶內的水垢就會自動脫落；講完氣態方程、克拉珀龍方程後，叫學生准備一隻酒瓶、一隻沒有吹起來的氣球、一個臉盆、熱水、一根細線，然後把氣球放進酒瓶里，要求不用嘴將氣球吹起來（提示學生把氣球的嘴子套在瓶口上，把瓶子放進熱水盆即可）。這些小實驗能讓學生自己動腦、動口、動眼、動手去研究問題，獲取活的物理知識，享受成功的喜悅，也培養了創造性思維。
2.2.3 小游戲
通過一些學生親身經歷過的簡單易行的游戲活動，讓學生去感知物理概念，這不僅對掌握物理知識非常有利，更重要的是能打開學生思維的閘門，對知識的接納就會由被動變為主動。如講完力的合成、平衡後，叫兩個學生與一塊磚「拔河」。即用短繩子把磚頭系好，再把磚頭系在一根兩米長的粗繩子中點，一人拉住粗繩子一頭，把粗繩子拉直扯平算學生獲勝，但結果是磚頭獲勝。學生在生動活潑的氣氛中加深了對「兩分力夾角越大，合力越小」的理解。
2.2.4科技小製作
對一些科技小製作，要求學生動手製作，親自實踐，並組織小製作展評，頒發獎品，以鼓勵學生的積極性，發展學生創造性能力。如講完動量守恆定律、反沖運動後，可教他們做一個「噴氣船」：先在空鐵筒（或圓罐頭盒）裡面裝一些水，注意水量不超過鐵筒容量的三分之一；再把鐵筒用一個蓋或是別的東西堵死，不讓裡面的水流出來，然後再在蓋上鑽一個小眼，用鐵絲把鐵筒固定在金屬小鐵盒（扁罐頭盒、金屬肥皂盒均可）上；在鐵筒下面放二三節蠟燭，點著蠟燭以後，鐵筒里的水過一會兒就會燒開，把「噴氣船」放進水裡，當蒸汽從鐵筒的小眼裡噴出來時，就會推動小鐵盒向另一個方向前進。通過這些小製作，學生提高了動手能力和創造性素質。
2.2.5攝影活動
給學生介紹一些光學成像原理和照相的基本技術，組織學生開展攝影活動，其興趣會很高，拍出的照片質量也會不錯。這樣既掌握了相關理論，又培養了動手能力和學會了一項技能。
2.3以「疑」引趣。
用啟發式教學，創設問題情境，激發求知慾和積極性，培養學生良好的思維能力。教師講課要不斷啟發、點撥和誘導，激發他們為解開疑點而積極思維，充分發揮自己的才智，在參與中學習，學習中參與，勤思苦練，憑智慧收集知識信息，靠能力解決實際問題。這樣越學越會學，越學越愛學。
2.3.1 課前提問
上課前可首先提出問題，激發學生思維的積極性和主動性，「一石激起千層浪」。利用學生已有的物理知識，教師從設置的情境中引出新問題並導入新課。情境的創設可多種多樣，可以在復習已學知識中誘發新問題，或從司空見慣而又未被引起重視的物理現象中發現新問題，如講磁場前問學生：為什麼信鴿能從千里之外飛回自己的窩里？如講動量前可問學生：傳個排球給你，你敢接，一個速度很大的大鐵球向你丟來，你為什麼不敢接？創設情境要突出趣味性，別具一格的創意能一下扣住學生的心弦而進入角色；提出問題要注重啟發性，要啟發學生自己去觀察事物，分析問題，導出課題；情節設計還應符合科學性，既要使內容哲理准確，又要充分運用現代教學手段，去刺激學生的感官，激發學生的求知慾。
一節課的講授不可能求全，在結束課前提問，有意留下餘味，讓學生自己去「品嘗」，可促使學生課後自己獨立思考探索。如講完動量定理、動量守恆定律後，要求學生自己去想想生活中還有哪些現象適合這些定律。
2.3.2 課堂討論
教師有目的有針對性的提出問題，啟發學生思維，組織課堂討論，讓學生動腦動口，質疑辨疑，教師捕捉反饋信息及時點撥，適時啟發，循循善誘，把握討論的熱點，掃除認識過程的障礙。如講動量守恆定律時問學生節日禮花在大爆炸瞬間為什麼是球形？講向心力時提問：生活中為什麼很少見到凹橋，怎樣過生銹的鐵索橋（慢慢地走），怎樣過不結實的石拱橋（快快地跑）？講力的合成時問做引體向上為什麼老師要求兩臂與肩同寬？這樣的問題個別平時上課注意力渙散的學生也很可能不甘示弱，不再坐冷板凳，會爭先恐後地提出自己的見解。這樣就使他們能發現自己學好物理的潛力，調動了學習的積極性，活躍了課堂，也解決了疑難問題。