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电子有几根毛? (I/II) 精选

已有 7537 次阅读 2008-12-24 11:07 |个人分类:拾穗记|系统分类:教学心得|关键词:物理,教学,电子| 教学, 电子, 物理

“电子有几根毛”是一个基本的物理问题。这里的“毛”和“黑洞三根毛定理”中的“毛”一样,问的是电子有几个独立的本质属性。不过本人拥有提法“电子有几根毛”的发明权。从本博文第二部分“电子有几根毛? (II/II)”中可以看到,这样的问法比较物理,没有辱没我头上这顶理论物理博士的帽子。
 
回答这个问题前,还是先在我的本行物理教学和人才培养上说点闲话。
 
 
物理行当太小了,就业实在太困难。如果不是很有天分或者非常喜欢,我不会怂恿孩子来学物理。但是在指导那些希望获得物理知识的孩子时,我会不遗余力。有点虚名还是这些孩子给的。
 
美国大学有一种回避就业风险的做法是double major。很多孩子喜欢物理,但是家长担心工作问题。于是大学里容许读两个专业,同时发两张毕业证。毕业后可以把物理的毕业证放在抽屉里,然后拿那张EE的毕业证去(专利局?)求职。不过也有一些孩子喜欢研究基本问题,除了物理系的毕业证,还有一张数学甚至哲学系的毕业证。在博文“美国RPI物理系的一位本科生的创造力”中介绍的那位美国少年Matthew J. Pelliccione就同时有数学和物理的毕业证。double major和我们的双学位不同,我们的双学位只有一张毕业证。
 
 
昨天(2008年12月23日)下午,本校二年级的有位单姓同学来我的办公室,说是请教一些问题。我实在太忙,只能讨论两三个问题。他的问题和我的回答附在下面。他离开的时候说,他希望能经常来问一些问题,并说他的老师总是回避他的问题。我说,恭喜你,你遇到了不错的老师,他只是回避而已啊。他并没有说“这些问题根本不值得一问!”或者“问这些问题你吃饱了撑的不是?”。再说,你是湖南大学的学生,我也是湖南大学的老师,也不是所有的老师都回避了你的问题。
 
附:单姓同学的问题和我的回答
 
一问:电磁学中毕奥-萨伐尔定律是否只能用于恒稳电流? 
 
一答:这里恒稳指的是辐射效应不明显,或者,电流的变化不是很明显。至少电流要是可以定义的。
 
二问:老师说电位移矢量是数学辅助量,没有观测意义,为什么要引入? 
 
二答:当有介质存在时,电位移矢量包含了介质的宏观平均效应,不是微观物理量,电场强度本质上是微观物理量,它直接定义在背景时空的每个点上。电场强度描叙电场是本质的,电位移矢量不是数学辅助量而是物理辅助量,它不是本质的,但是可以有观测意义。
 
三问:我读了一点康德《纯粹理性批判》,似乎说人类只能认识到现象,不能认识本质,是吗? 
 
三答:我不懂哲学,我只能就物理谈一点理解。世界是客观存在的。我们要认识世界,只好发明一些概念和理论即科学理论去描述它,但是世界也许并不完全如科学理论说描述的那样。不过科学是认识世界的最好途径(学生插话:唯一途径)。人类总是在不断地接近这个客观的真实。所以,你的问题应该换一个角度看:真实在小数点后面不确定数位的后面,不确定数位的前面已经就是人类认识了的客观世界,而不确定数位的位置在不断后移。
 
还有一点,科学理论的基础是人类理性的假设和逻辑判断,这些假设和逻辑判断是超越经验的,他们和经验之间有一个很大的间隔,只有一些大家能洞穿这个间隔并建立理论体系。
 
最后他附带一问:如何认识宗教、科学和信仰的关系?
 
答:1,一流的科学家往往没有宗教信仰,即使有,他的宗教信仰也不会影响他的科学研究。2,科学和宗教的根本区别在于科学的结论是可以被证伪的,而宗教信仰信则灵不信则无,不可证伪。3,人是要有点信仰的,否则生活会很无趣。不过信仰可以和宗教无关。4,宗教是有用的,但是如何有用我不是很清楚,你要自己去寻找答案。
 
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照片系土著拍摄于2008年12月25日
 
土著菜园里的有机(天然)蔬菜冬天里依然鲜嫩欲滴!
 






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