钟伟的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/wzhong 南京大学微结构国家实验室,教授,博士生导师

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我的物理,我的大学(43)

已有 3998 次阅读 2011-1-10 23:25 |个人分类:我的物理 我的大学|系统分类:教学心得| 大学, 物理

                                                      【2010级 学生作业】

关于物理,在不同的时间我有不同的看法,或许这辈子我都无法弄懂物理是什么,但我有我的物理。

物理课程是到了初二年才接触到的。我清楚地记得,我第一次物理考试,也就是初二年上学期第一次月考,总分100分的卷子,我得了54分。我很伤心,而且感到很羞愧。虽然我的成绩本来就不是最优秀,但物理和数学当时对我有另一番意义。整个初中阶段我追求的不是成绩,我更在乎“智商”。在那个偏僻的小山城,周围的环境告诉你,如果你长相平平,脑袋是你唯一能出人头地的工具。况且我的情况又比较特殊,我的亲人中有5个小学数学老师,包括我母亲,外加1个教初中物理的叔叔。还有另一件事,就是我的一个“天才”(大人们都这么说)表哥,拿到了高中物理竞赛省一等奖,当时是我那个中学,也是我们县城有史以来唯一的一个省一等奖。这件事轰动了好一阵子,并载入校史。我的家庭灌输给我的观念是“理科至上”。在这种环境下,我与物理正式见面了,我把它当成了我非拿下不可的一个理科科目,我甚至希望让它像数学一样,成为炫耀我的“智商”的工具,同时,由于羡慕表哥在亲人中的口碑,获得物理竞赛省一等奖也成了我好长一段时间的理想。我的第一次考试相当糟糕,让我心凉了一半,不过这并没有完全撕裂我当时的妄想,每每在杂志上看到“爱因斯坦”,“杨振宁”,我仍以为我也能拿到诺贝尔奖,即便我甚至不知道他们有什么成就。为了弥补物理成绩,我向叔叔求助。

我会问叔叔一些新学的概念,比如“什么是电流”,“什么是电阻”。他会打个比方,把电流比成水流,把电压比成水压。于是我开始懂了点类比。有一次我问他摩擦力有什么用,他告诉我没有摩擦人就走不了,我先是有点惊喜,仿佛发现了重大线索。但又想为什么没摩擦就走不了,他很惊讶地反问我,牛顿定律说的不就是这个吗?他让我复述了一遍“惯性定律”和牛顿第三定律,然后告诉我有了地面反作用于人的摩擦力,人才能动起来。我仔细思考了许久,发现原来牛顿定律可以用来说明这个,这让我第一次模糊地意识到概念背后有更深的意义,不只是为了用来做填空题。

我曾请教表哥怎么学好物理,他告诉我数学好,物理就上去了。我很怀疑,因为我初中时数学挺好的,整个物理成绩却始终未有辉煌,后来我知道他说的是高中。总的来说,初中时我有点讨厌物理,我觉得物理不过是浅显的数学的应用,而且很不严谨。

上高中前的暑假,我的另一个表哥信誓旦旦地告诉我,他曾请教那个“天才”表哥,得到秘诀。据说秘诀只有三句话,整个高中物理都涵盖在里头了,遗憾的是他忘了。这不仅使我更加崇拜起那个“天才”表哥,而且这可能是第一次模模糊糊地产生这样的观念,物理是简洁的。在初三的暑假我还打破常规,第一次没有预习完下学年的数学,而不知不觉中把时间多分给了物理,并预习完了高一年的物理。然而,进高中时我依然把物理摆在第三位,数学、计算机之后。

我很庆幸高中考到了(城市名称)一中,我的高中物理老师是个极好的老师。他是个很有趣的老头,有时他会很像小孩一样与我们逗乐,抢同学的零食,有时他上课时会情绪失控,越说越激动,以至于天马行空,沉醉于个人世界中。他曾在课堂上反复说:“物理在于理解,高中的物理知识量不到数学的十分之一,但深刻理解却是不容易的,因此物理是优秀生的天堂。”他上新课总是极快的,然后拿一、两道题分析一节课,从而促使我们看到些本质。他喜欢用简单的分析,利用些纯粹的物理思想解题,以避开数学的繁杂计算。他甚至支持我们只列方程,省去结果的计算。他喜欢用哲学的观点来看物理,比如用能量最低原则来解释现象,用对称原理解题。我永远不会忘记,他那双深邃而炯炯有神的眼睛注视着前方,郑重地告诉我们:“物理是简洁的,物理是最美的。”

高二时,我参加了物理竞赛,为之我竟然放弃了学了四年的计算机竞赛,我至今仍感到当时的决定有些不可思议和草率。学过竞赛后,我再也没翻过物理教科书,我发现教科书在欺骗你,或者说教科书告诉你就是这样,不能再解释了,而竞赛书籍则告诉你还可以进一步解释。很遗憾的是,我后来发现,学好竞赛也不等于学好物理,竞赛虽然比高考要更深一些,但还可以再深究下去,但竞赛仍是强调应用,或者说解题。然而我的价值观已经在逐渐改变。来到厦门之后,获得省一等奖对我仿佛已不是最重要的了,我觉得那不是我真正想要的。这也是我对自己改选择物理的唯一解释。有一段时间我在竞赛组的实验室自习时,总是发呆,这是物理吗?我到底是为了什么?当然不只有我一人迷茫,我后来的室友同我一样,我们相互影响,最后选择了理想主义者的做法,不拼竞赛,只为热爱而学物理。记得我曾长期叛逆地将竞赛老师布置的作业置之不理,甚至把竞赛书扔在一边,这样的结果是我与省一等奖失之交臂。

如果说物理老师带给我的是重在理解,重在本质的观念,是哲学的思考,是对称观,是物理具有美感等等。《力学世界》《力学以外的世界》等一些竞赛时读的书则补充了一些认识,比如物理是有趣的,并且深化了一些物理思想。

 

选择物理专业实在是个自私的决定。由于书呆子性格或者说不善交际,商学直接排除,而工科又有点太“活跃”了,所以倾向于读书类的。但我的父母更希望我学医,我最终还是填了物理,把医学放在最后的志愿。我认为大部分原因是由于我对于社会关系的阴暗面感到无法忍受,学术无疑是我的最理想的安身之地。而数学于我来说缺乏实际价值,数论可谓是数学皇后,但这只能当作兴趣爱好,不能当主业。计算机科学也是我所喜欢的,但我感觉物理更有美感,或者说很可能只是因为,物理学家可以多才多艺,爱因斯坦会提琴,费曼会美术,而且大多数物理学家懂得哲学,但程序设计师给我的印象是只能编些游戏来娱乐。这个理由很幼稚,但我不能否认,我很在乎这些,我希望即便不能对世界有清晰的理解,至少不是狭隘的,这很可能是最重要的理由。实际上我还没非常清楚为什么选择物理,我便不顾家人阻拦填报了物理。我不敢说我热爱物理是由于我认为,对于物理,我所知甚少,不了解自己的极限在哪,也许相对论,量子力学,我是永远不能理解的,但目前我不知道。至少对于所了解的,我比较喜欢物理。每每考虑起就业,我便头疼,然后避开不想,选择物理实在是我自私的决定。

 

我没料到的是,大学生活一开始,便给了我当头一棒。

应父亲的要求,我参加了“拔尖计划”的选拔。深知自己表达不行,又没辉煌的历史,我本已对被选上不抱期望,于是草草地做了5张白底黑字的ppt,含首页标题,末页谢谢。没想到中间三页内容竟也被抓出把柄。我在ppt中写道,想通过哲学帮助学习物理,当时一面试教授问我:“是物理重要还是哲学重要,你难道认为哲学凌驾于物理之上吗?”我一下子懵了,无言以对。后来果然落选,但我更遗憾的是,为何当时没反问他:“难道物理和哲学没关系吗?”我并非想责难,只是想弄清这个问题。至今我对于物理的看法仍是:物理=数学+哲学。我应该是错的,但我希望得到明确的否定。要说这学期我对于物理观点有何改变,便是感到数学工具的必要性以及物理的生活化。我仍坚持物理与哲学紧密相关的看法。也许是对物理学史课的误解,我认为物理学史课上老师那些深刻的观点,无一不在表明学物理是在探寻事物本质,这不正是哲学。而看了《物理学的进化》,听了曹则贤先生的讲座(他在讲座中提到要看康德的三大批判),学物理仿佛非懂些哲学不可。这是我很惶惑,面试的教授应该是深谙物理研究之道,为何对哲学有如此的排斥与不屑。

正式开始大学生活后,起初感觉有无限的动力,天天往图书馆钻。发现这本书也想看,那本也想看,最终却一本也没看成。感觉就像是突然获得了一席盛宴,激动得想把每盘菜都尝一下,结果只是闻了一遍,忘了品尝,最后肚里还是空的。仿佛摆脱不了高中的心态,总有些浮躁和急功近利,难以从容地安下心来学自己想学的。随着时间的推移,我发现周围似乎没有志同道合者。这让我很失望,也感到寂寞。另外一学期以来,我常因想到就业而感到无望。因而一学期下来,仿佛都在庸庸碌碌地追逐着学分绩。开学初借了本电磁学,由于这学期只学力学便扔下了。这些大概都是高考的后遗症,除了上课,我找不到学物理的氛围。

我感到无力改变周围的环境,但我至少可以让自己摆脱高考的后遗症。如果可以找到同道中人探讨物理问题,那是再好不过,但我也有心理准备,走这条路大概都是要耐得住寂寞的,在寂寞中方能成就辉煌。总体而言这学期,还是有不少收获,除了新的一些知识,思维方式上也有些改变,王思慧老师的“先要做一个诚实的人,最好还要是个有趣的人”,钟伟老师的“没有任何借口”,使我对为人有了新的思考。

关于未来的三年,我不打算追求高分,我只想真正全身心投入到物理上,纯粹地,不带功利色彩地学物理。其他的课程则用来赚学分绩。但不追求高分需在成绩上有个底线,我想至少能考上南大研究生,这个底线其实已经很高,在成绩上也需投入一定精力,我希望这个投入不会太多,但足够换取又一个三年的校园生活。在物理方面,我希望能多学些东西,大学没什么所谓的预习,再怎么学也不算超前学习,而且物理知识大概已经学不完了,如果我能在本科阶段对整个物理学,或只是其中的一个分支有比较全面的了解,用心地学过,那么也许,对于自己的思考和研究将很有助益。在其他方面,我希望也能有所收获,要能懂一点文艺,以便欣赏美,要懂一点数学,以便帮助物理,要多一点锻炼,以保证健康。三年的时间其实很短,放纵和堕落只会让三年恍若南柯一梦。大多数人对于未来都有美好的预期,我也不例外,只有少数人愿意洒下汗水最终丰收,我希望成为其中之一。

引一段爱因斯坦的话;“我们企图理解实在,多少有些像一个人想知道一个合上了表壳的表的内部机构。他看到表面和正在走动着的针,甚至还可以听到滴答声,但是他无法打开表壳。如果他是机智的,他可以画出一些能解答他所观察到的一切事物的机构图来,但是他却永远不能完全肯定他的图就是惟一可以解释他所观察到的一切事物的图形。他永远不能把这幅图跟实在的机构加以比较,而且他甚至不能想象这种比较的可能性会有何意义。但是他完全相信:随着他的知识的日益增长,他的关于实在图景的描绘也会愈来愈简单,并且它所能解释的感觉印象的范围也会愈来愈广。他也可以相信,知识有一个理想的极限,而人类的智力正在逐步接近这个极限。也就是这样,他可以把这个理想极限叫做客观真理。”
    
也许永远无法达到真理,但我确信探索真理的过程是有意义的。这是我所笃信的。

 

最后说一下物理学史课。谢谢老师,这确实是大学里最丰盛的大餐之一。在我心中,这是最有趣同时又不乏深刻内涵的一堂课。虽然只是点到为止,但丝毫不空泛,比如那个“引力质量和惯性质量”,力学课上只是带过,没人注意的,这个问题在交作业后,我又查资料,自己瞎想,折腾了三星期。那个“热阴极弧光放电型低压汞灯”,被有些同学放在人人状态上炫耀。还有那些物理学家的轶事,几个理想实验,几乎成了这学期下来印象最深的回忆。然而,每节物理学史课后,我几乎都再也笑不出来。我想可能是课上笑得太多了,或者相比于课上那些东西,周围的喜剧变得不好笑了。不过我认为也可能是别的原因,由于几乎每节课都介绍了些天才物理学家的经历,这只能让我一次次地看到差距遥远,然后感到些许无奈。另外,物理学史课也使得我对于物理的发展有了大概的认识,这对于学物理的人应该是必要的。

谢谢老师推荐的那些书。



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1 杨华磊

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