析万物之理,享物理之美
————读《物理学之美》有感
物理学家并不会因为懂得了美丽彩虹是光的散射定律,就失去了对蔚蓝色天空和紫色落日的感动。因为物理学的作用并不是用来揭秘美的本身,而是帮助我们更清晰得欣赏到美。学物理的人不会枯燥,因为他们善于在生活中发现“美”。
音乐和物理学,看起来水火不容的两门学科,却有着很深的联系,这实在是难以想象的。美妙的音乐可以用物理学中的波的振频、振幅来解释,可是深奥的物理学又怎么用音乐来阐述呢?或许需要这样一部作品来解释,它不是舒伯特的《野玫瑰》,也不是贝多芬的《命运》,它只是开普勒的《宇宙的和谐》的一段五线谱,一段在音乐史上没有什么地位的五线谱,却在天文学上却有着不可忽视的意义!
大家都应该很熟悉这段话“我不知道世人怎么看我,但我自己却总觉得是在海边玩耍的一个孩子,时不时捡起一枚比别人更光滑的卵石,或者更美丽的贝壳,并为此感到欢快愉悦,而我面前浩瀚的真理的海洋,却完全没有发觉出来”。没错,说这句话的人就是我们熟悉牛顿。在我们的印象里,牛顿是一位伟大的物理学家,可是会有多少人知道牛顿也是个诗人?可能是因为他的诗谈不上巨作而不能广为人知,那么,我们都知道托尔斯泰这位伟大的文豪吧!他的《战争与和平》是我们认识的一部文学巨作,可是又有多少人知道这部巨作里面描述了近代物理学中的“对称破缺”呢?
E=mc²,学物理的人都知道它——爱因斯坦的智能方程式,解释了能量和质量的关系。爱因斯坦的《相对论》解决了牛顿经典力学所不能解决的高速运动物体的问题,成为了现代物理学的典范。因此,爱因斯坦也被称作物理学的天才。但是,他的儿子汉斯却说:“与
其说我父亲是物理学家,不如说他是一位艺术家。”原来,爱因斯坦在音乐上也有着很高的天赋,他平生就喜欢拉小提琴,在钢琴、小提琴的演奏上都达到了专业的水平。一直隐藏在这位物理天才身后的竟然是艺术!
无论是音乐、绘画、还是文学,它们都是艺术。之所以把他们归为一类,是因为它们有着共性:一种可以供人欣赏的美。既然物理学和艺术可以放在一起谈,就一定会有共性了。那么,这种共性是什么呢?——答案依旧是“美”。可是,面对枯燥复杂的物理学科,物理学究竟美在哪里了呢?
1932年诺贝尔奖获得者海森伯说过:“在精密的科学中,丝毫也不亚于在艺术中,美是启发和明晰的最重要的源泉。我感到,透过原子现象的外表,我看到了一场美丽的内部结构;当想到大自然如此慷慨地奖珍贵的数学结构展现在我眼前时,我几乎陶醉了。”物理学的“美”可以是原子的内部结构的清晰之美,也可以是重核裂变的能量巨大之美,还可以是世间万物能量的守恒之美……只要用心体会,物理学的美也是随处可见的。
面对枯燥复杂的物理这门学科,1933年诺贝尔奖获得者狄拉克给了我们很好的建议:“学物理的人用不着对物理方程式的意义操心,只要关心物理方程式的美就够了!”是的,在今天紧张的学习中,我们没必要、也没时间来一个个证明方程式的来源,因为我们是站在巨人的头顶上摘苹果,而不需要从最低点爬起!学好物理学,首先要明确物理学之“美”,只有这样,我们才能运用好物理学,让物理学贴近生活;才能展现出物理学那巨大的魅力!
邵鑫
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