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1、一名物理学家的 教育历程 v加来道雄 v 人物简介类说明文 作者简介 v加来道雄 日裔美籍理论物理学家 纽约市 立大学城市学院理论物理学教授 他毕业于 哈佛大学 获得加利福尼亚大学伯克利分校 哲学博士学位 他是 超越爱因斯坦 量子场论 和 超弦导论 诸书的作者 结构图解 一 1 段 全文总括 记叙了作者在童年的两件趣事 以及作者是如何由这两件趣事来激发自己的科学兴 趣的 二 2 11 段 由对鲤鱼世界的遐想 推知人类认识 的局限性 1 幻想鲤鱼 科学家 研究的局限性 2 推知人类对多维空间研究的局限性 三 12 18 段 对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研 究 1 探究爱因斯坦未完成的理论 2
2、建立自己的原子对撞机 提问 鲤鱼科学家 对 世界 的认识是怎样的 v主要有以下几点 1 水池之外看不见的世 界没有科学意义 v 2 它们为睡莲自己能够运动而困惑不解 它们以神秘的 力 来掩盖自己的无知 v 3 鲤鱼科学家 的 消失 和 重现 它们 认为是 奇迹 是 可怖的事情 而不肯去探 究原因 v 4 鲤鱼科学 的 传奇故事 真实地证明另 一个世界的存在 而它们却认为 胡说八道 荒谬绝伦 违背它们的 自然规律 提问 作者想通过 鲤鱼科学家 对世界的认识说明什么 v说明 自以为是 的人类和 鲤鱼科学家 有相似 之处 v 1 人类 一生就在我们自己的 池子 里度过 只要 超出我们的理解力 的自然
3、存在 他们 就 拒绝承认 v 2 科学家发明像力这样一些概念 是因为他们只愿意承认 那些看得见摸得着的 事物 不肯改变思考问题的方式 v 3 不能在实验室里便利地验证 的理论 他们就加以 鄙视 表现出思想上的保守和固 执 提问 作者在文章中所说 童年的两 件趣事极大地丰富了我对世界的理解力 并且引导我走上成为一个理论物理学家的 历程 这两件趣事是指什么 v第一件趣事是指作者小时候在父母的带领 下 去旧金山游览著名的日本茶园 作者 在那里发现了丰富多彩的非常有趣的鲤鱼 世界 第二件趣事是指作者在八岁时曾听过 的一个有关整个人类历史上最伟大的科学 家的故事 提问 课文中阅读多维空间历险故 事和统一
4、场理论书籍两小段内容 对 教育历程 的叙述有什么作用 v课文的重点是童年趣事和建立实验室 这三个事例已经把 教育历程 完整地勾 画出来 而夹杂在其中的两个小事例 主要起补充和衔接的作用 历险故事加 深作者对高维空间的想像 激发兴趣 而阅读统一场理论书籍 既表现高中阶 段作者求知的热情 也衔接起由理论到 实验的探究过程 提问 在作者所说的第二件趣事中 除了作者自身的兴趣外 还有没有 其它外在的因素在影响着作者 v有 这就是作者所说的中学的老师 他 们给作者讲述 人类历史上最伟大的科学 家 的故事 这是第二件趣事产生的直接 因素 提问 本文在材料处理上有什么特 点 v本文布局谋篇重点突出 详略得当
5、 在整体上 作者 并没有从童年到小学到初中到高中 按时间顺序叙事 而是通过童年的两件趣事和高中时建立实验室的事 例 突出他成长为一名 物理学家 的 教育历程 并不 旁及其他成长的经验 在局部上 如高中阶段 作者 看了许多统一场理论方面的书 并常常去斯坦福大学 的物理图书馆 相关的理论书籍是怎样启发 引导他 研究的 这里肯定有许多精彩的故事 但是作者只是 一笔带过 重点放在制造 自己的原子对撞机 上 其 中具体的数据叙述得很详尽 让人体会到作者严谨 踏实的性格 以及内在的成为物理学家所需要的基本 素质 艺术鉴赏 v1 形象的描述 作者借助于想象 采用了拟人化的笔法 让鲤鱼 科学家们 会看会想 会
6、提出问题会说话 这样就 使深奥的科学道理变得浅显易懂 v2 语言准确 严密 作者讲究选词 讲究用恰如其分的词句来表达周密 严谨的意思 文章的题目是 一名物理学家的教育历程 田此 叙述 的顺序主要是历时牲的 但是 作者开头就说 童年的两件趣 事极大地丰富了我对世界的理解力 并且引导我走上成为一个 理论物理学家的历程 而 童年的两件趣事 作为文章的主 要内容 又是共时性的叙述 这样的结构安排 使文章既脉络 清楚 又重点突出 结构如图 童年 青年 成年 鲤鱼世界的幻想 想像 实验 理论物理学家 爱因斯坦故事 理论 文章结构 早在几千年前 先圣 孔子就有 知之者不如好之者 好之者不 如乐之者 的观点
7、用现在的话来说 就是学习知识 本领时 兴趣是十分重要的 它产生的作用不可小视 是其它很多东西 所无法比拟的 培养自己对有益事物的兴趣亦显得尤为重要 那么兴趣如何来培养呢 我相信兴趣并不完全是由先天决定的 而且多数兴趣是后天形成的 往往一件事物 从表面上看枯 燥无味 无从着手 但假若你肯尝试着去了解它 也许一开始 有难度 但兴趣总会慢慢发生的 从 知之深则爱之切 爱之切 则知之深 可以看出 兴趣与认识有着密切的联系 如果一个人 对一件事物认识的越深 就越容易从中找到乐趣 毕竟任何事 情都有其乐趣所在 同样地 对一件事物十分感兴趣 就促使 自己不断去了解它 于是乎认知也越多了 总之 因为有了兴趣
8、于是就有了乐于为之奋斗的目标 然后 就有了坚持不懈的动力 再然后就有了收获以及随之而来的快 乐 赏经典句 v我不知道在别人看来 我是什么样的人 但 在我自己看来 我不过就象是一个在海滨玩 耍的小孩 为不时发现比寻常更为光滑的一 块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾 自喜 而对于展现在我面前的浩瀚的真理的 海洋 却全然没有发现 牛顿 A X Y Z A代表成功 X代表艰苦的劳动 Y代表正确的方法 Z代表少说空话 爱 因斯坦 常常有同学问我做物理工作成功的要素 是什么 我想要素可以归纳为三个P Perception Persistence and Power Perception 眼光 看准了什
9、么东西 就要 抓住不放 Persistence 坚持 看对了就要 坚持 Power 力量 有了力量能够闯过关 遇 到困难你要闯下去 杨 振宁 多维空间 v0维 没有长宽高 单纯的一个点 如奇点 一维 只有长度 二维 平面世界 只有长宽 三维 长宽高 立体世界 我们肉眼亲身感觉到看到的世界 三维空 间是点的位置由三个坐标决定的空间 客观存在的现实空间就是 三维空间 具有长 宽 高三种度量 数学 物理等学科中引进 的多维空间概念 是在三维空间基础上所作的科学抽象 四维 一个时空的概念 日常生活所提及的 四维空间 大多 数都是指阿尔伯特 爱因斯坦在他的 广义相对论 和 狭义相 对论 中提及的 四维时
10、空 概念 我们的宇宙是由时间和空间 构成 时空的关系 是在空间的架构上比普通三维空间的长 宽 高三条轴外又加了一条时间轴 而这条时间的轴是一条虚数值 的轴 根据阿尔伯特 爱因斯坦相对论所说 我们生活中所面对 的三维空间加上时间构成所谓四维空间 一维是线 二维是面 三维是静态空间 四维是动态空间 因为 有了时间 我们可以举一个三维世界和二维世界的例子 我们首先假设有一 些生活在二维平面世界的生命 它们的世界里只有长和宽 根本 无法理解第三维 高 这一维 因此 它们对三维世界的感 知只限于三维物体在平面世界的投影 或者三维物体与平面世界 的接触面 试想一想 一个平面生命怎么能够通过投影来想象三 维
11、物体的丰富性和完整性呢 当三维物体与平面世界接触时 三 维物体在平面世界上的零碎片段 比如一张桌子的四根脚柱 人 印在地面上的两双鞋印 更让平面生命摸不着头脑 这些拼不 到一起的碎片究竟意味着什么呢 它们不能想象 四片互不相连 的印迹怎么会构成一张完整的桌子呢 那断断续续的鞋印上怎么 会有一双完整的鞋呢 而且 鞋的上面竟然还有一个更加完整的 人 用二维的眼光来打量这些碎片 你永远不可能将它们拼成一 个整体 于是有一天 一个足智多谋的平面生命偶然想出一个绝妙的主意 它宣布 平面世界之外还有一个 向上 的第三维 如果顺着 这些碎片 向上 看 其实碎片是一个完整的整体 这真是个惊 人的见解 大多数平
12、面生命都困惑不解 阿尔伯特 爱因斯坦 Albert Einstein 1897年3月14曰出生在德 国西南距离慕尼黑八十五哩的乌耳姆城 Ulm 父母都是犹太人 这 是一个和睦 愉快的家庭 亲人们深爱着小爱因斯坦 但都为他的智 力发育感到担忧 爱因斯坦小时候并不活泼 三岁多还不会讲话 父 母很担心他是哑巴 带他去给医生检查 还好小爱因斯坦不是哑巴可 是直到九岁时讲话还不很通畅 所讲的每一句话都必须经过吃力但认 真的思考 爱因斯坦家的住房周围有花园 他经常一个人长时间地蹲在花园角落 的灌木丛里 用手抚摩着小叶片或者凝视着匆匆跑动的蚂蚁 他很小 就喜欢冥想 想了解大自然的奥秘 一次 在依萨尔河岸野餐
13、时 一 位亲戚说 小爱因斯坦很严肃 当其他的孩子都在互相玩耍 逗乐时 他却独自坐着看湖的对岸 母亲玻琳深情的为自己的孩子辩护 他是沉静的 因为他在思索 等着吧 总有一天他会成为一个教授 那位亲戚感到可笑 但也理解母亲的心情 教授 在人们的心目中 只有那些聪敏的人才有可能得到这个荣誉的称号 这个连话都说不 好的笨孩子能成为一个教授吗 爱因斯坦在念小学和中学时 一般功课属平常 唯有数学成绩远在全班 同学之上 由于他举止缓慢 不爱同人交往 老师和同学都不喜欢他 教他希腊文和拉丁文的老师对他是那么厌恶 曾经公开骂他 爱因斯 坦 你长大后肯定不会成器 而且因为怕他在课堂上会影响其他学生 竟想把他赶出校门
14、 家里每星期都有一个晚上要邀请来慕尼黑念书的穷学生吃饭 这样等于 是救济他们 其中有一对来自立陶宛的犹太兄弟麦克斯和伯纳德 喜欢 阅读书籍 兴趣广泛 他们被邀请来爱因斯坦家里吃饭 并和羞答答 长着黑头发和棕色眼睛的小爱因斯坦交成了好朋友 麦克斯可以说是爱 因斯坦的 启蒙老师 他借了一些通俗的自然科学普及读物给他看 看完后就和爱因斯坦讨论 并且再继续提供给他新的读物 麦克斯点燃 了爱因斯坦自学的兴趣火花 还不断地辅导他 麦克斯引导他学习高等数学 十三岁时他已自学微积分了 当他的同班 同学为那些平面几何简单问题和循环分数而皱眉头时 爱因斯坦靠自学 已经进入到无穷级数这些美丽神奇的 无穷世界 去了
15、很快小爱因斯 坦的数学程度超过了读大学的麦克斯 为了以后有共同谈话的话题 麦 克斯开始借哲学书给他看 爱因斯坦在十三岁就能看懂康德的 纯理性 批判 这是一本对许多成人来说都算是枯燥艰深的书 这时候爱因斯 坦阅读的书就是数学 物理和许多哲学家的书 年 年仅 岁的爱因斯坦发表了三篇论文 在 物理学三个不同领域取得了历史性成就 特别是狭义相对 论的提出 使人类对于空间 时间和物质运动的认识发生 了革命性变化 标志着物理学新纪元的到来 年 爱因斯坦发表广义相对论 这是继狭义相对 论之后 近代科学的又一个重大成就 年 英国 天文学家爱丁顿的日全食观测结果证实了爱因斯坦所作的 光线经过太阳引力场会弯曲的预
16、言 爱因斯坦由此声名鹊 起 相对论成为人们家喻户晓的名词 加拿大的高中采取学分制 每门课一个学分 修满30分即可毕业 30 分中 有16分是必修课 其中包括英文 数学 自然科学 历史 地 理 体育 艺术 家政 法语 基础电脑应用等 其余的14个学分 由学生根据自己的爱好和未来的发展设想进行选课 在选修课中 有五 个系列的课程 学生以一个系列为侧重点 由低向高选修上去 五种选修课程系列为 商科系列 包括统计 会计 各种商业法律 法规 消费学 生产力布局学等 自然科学系列 包括物理 化学 生 物 高等数学各个分支 电脑高级语言等 艺术系列 包括戏剧 绘画 摄影 各种美术设计等 技术系列 包括电工 木工 管工 汽车修 理 房屋修缮等 社会科学系列 包括各历史学科分支 社会学 人类 学 人文学等 另外还专门开设驾驶课程 以便让16岁以上的学生尽 快取得驾照 这样的课程设置 使学生从9 10年级 14 15岁 起就开 始考虑自己未来的发展方向 开始侧重选修与这一方向有关的课程 并 根据自己的兴趣在这一领域里进行一些深入的研究 所以 加拿大的高 中毕业生尽管在数理化总的方面不如中国学生学的深 但在
