《一名物理学家的教育历程》

《《一名物理学家的教育历程》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《一名物理学家的教育历程》（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、李政道：Tsung-Dao Lee（1926年11月25日 ），美籍华裔物理学 家，出生于中国上海。 1957年，他31岁时与杨 振宁一起，因发现弱作 用中宇称不守恒而获得 诺贝尔物理学奖。他们 的这项发现，由吴健雄 的实验证实。李政道和 杨振宁是最早获诺贝尔 奖的华人。 杨振宁(Chen Ning Yang 1922)美籍 华人，理论物理学家 ，1922年10月1日生 于安徽省合肥县（含 合肥市）。若贝尔物 理奖获得者丁肇中：祖籍山东日照县；1936年 出生於美国密西根州安阿堡（Ann Arbor）；父亲是丁观海，母他在 台北读中学，在密西根大学读大学 本科与研究院，於1962年获博士学 位

2、；主要从事高能实验物理、基本 粒子物理、量子电动力学、辐射 与物质的相互作用等方面的研究。 他最杰出的贡献是在1974年，与里 希特各自独立地发现了J/粒子。 为此，他们共同获得了1976年诺贝 尔物理学奖。“鞠躬尽瘁，死而后已” “先天下之忧而忧，后天下之乐而乐 ” “了却君王天下事，赢 得生前身后名” “人生自 古谁无死，留取丹心照汗青” “横眉冷对千夫指，俯首甘为孺子牛 ”人生是一种过程，是一种亲历 的过程。一切美妙尽在过程之中 。一名物理学家的 教育历程作者：加来道雄多维空间 0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

3、 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 。四维 ：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）。 【背景资料背景资料】 一、作者介绍一、作者介绍 加来道雄，美籍日裔物理加来道雄，美籍日裔物理 学家，毕业于美国哈佛大学，学家，毕业于美国哈佛大学， 获加利福尼亚大学伯克利分校获加利福尼亚大学伯克利分校 哲学博士学位，后任纽约市立哲学博士学位，后任纽约市

4、立 大学城市学院理论物理学教授大学城市学院理论物理学教授 。主要著作有。主要著作有超越爱因斯坦超越爱因斯坦 （与特雷纳合著）（与特雷纳合著）量子场量子场 论论超弦导论超弦导论。 二、相关知识 为了更好地理解课文，我 们需要了解一些相关的理论 物理学知识： （1）统一场论 根据现代物理学知识，将 我们的宇宙结合起来的力有 四种：引力、电磁力、强核 力和弱核力。物理学家运用 量子力学，已经把后三种力 统一起来（美籍华裔物理学 家杨振宁和他的学生米尔斯 提出杨米尔斯场理论， 解决了这一问题，被称为“ 标准模型”。但是这一理论 因为计算繁复无比而让人头 疼），但是引力仍然游离在 外。爱因斯坦毕终生之力

5、想 寻求四种力的统一，建立一 个大一统的理论，最终也没 有实现。 统一场论 （2）高维空间 现代理论物理学认为，统一四种力的 前景，在于高维空间（如十维或更高）理 论的确立。比如对于古人来讲，风暴是怎 样产生的，风暴会袭击什么地方，什么时 候袭来，什么时候结束，他们是一无所知 的，因为他们生活在平坦的大地上，只能 靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察， 即使有简单的预报，也都是靠经验来推测 的。现在有了气象卫星，从太空这样三维 角度观察地球，在地面上看来神秘莫测的 风暴被看得一清二楚，可以精准地预报风 暴的动向。同样，理论物理学家认为，传 统的四维（空间三维加上时间）理论太“小 ”，不能解释宇宙

6、中的四种力。当他们超越 四维而在更高维（如十维或更高）中寻求 统一这四种力时，就能得到一种简单、漂 亮的解决模型（科学家认为宇宙应该是简 单、合谐的）。 “虫洞”模型 高维空间理论认为，宇 宙大爆炸后10-43秒， 十维宇宙分解成四维宇 宙和六维宇宙，四维宇 宙暴胀，经过近一百五 十亿年，演变成今天我 们生活的宇宙。大爆炸 后10-35秒，大统一力 分开。但是高维空间理 论很难在实验室中得到 证实，因为要模拟当时 的环境，需要的能量太 大，根本无法做到，所 以现在高维空间理论只 能是“理论”。 刨根究底 撒手人寰 湮 没 惊 诧 栅 栏 畏葸不前 五彩斑斓 目 眩 鄙 视 冷嘲热讽 杜 撰 怪

7、 诞字词掌握（ po ） （ hun） （ yn ） （ ch ） （ zh ） （ x ） （ ln ） （xun ） （ b ） （ fng ） （zhun） （ dn ）注意下列字词 后裔y ：已经死去的人的子孙。 湮yn没：埋没。一种粒子与其反粒子相遇 时，会同时消失而转化为另一种粒子的现象。 如电子和正电子相遇会转化为一对方向相反、 能量相等的光子。 畏葸x：畏惧；害怕。 自鸣得意:鸣：表示，以为。自以为了不起，表 示很得意。 人寰hun：人间；世间。 浩瀚：形容水势盛大。形容广大；繁多。 在所不辞：决不推辞（多用在冒险犯难） 。 刨根究底：比喻追究底细。同“刨根问底” 。说明顺序：

8、 时间空间逻辑题 记阐发式 诠释题目式诠释题目式 点明题旨式点明题旨式 总领全文式总领全文式 设喻寓理式设喻寓理式 有关题记的研讨学习 在正文开始之前，作者引用了爱因斯坦的一段 话，原文的意思大家都能理解，我们也知道叫做题 记，现在同学们也喜欢用题记来点缀自己的作文， 在这里我们结合课文来谈谈题记的写法和作用。课文中引用题记的作用？ 作者一开始引用爱因斯坦的科学观，旨在 提示下文是在介绍有关科学的观点。 在写作过程中能够巧妙贴切地书写题记，不仅开宗明 义，给阅卷人耳目一新的感觉，而且能先声夺人，具有韵 味深远、包蕴题旨等特点，从而达到“浓缩言语动人心， 未成曲调式先有情”的最佳效果，成为应试作

9、文中得分的 亮点。 作文中的题记有哪些种类、有何作用呢？ 写题记可以采用阐发话题式、诠释题目旨式、 设喻寓理式等几种形式。1.阐发话题式：就是用简练的语言对所给话题材料 加以概括浓缩，并找到一个最佳切入点以深层阐述 。吉林一考生的满分作文漫谈“感情”“认知” 的题记是：“同是对修墙防盗的戏预见，却产生 聪明或被怀疑的结果。感情竟能如此地左右着认 知，心的小舟啊，在文化的河流中求索。”这个题记通过材料的简单解，将“感情”与“认知 ”二者的关系诠释得非常明白，也点明了作者的态度 和议论的中心。 2.诠释题目式：所拟题目一般都具有深 刻性特点，运用题记形式对题目进行巧妙 而又全面的诠释。 云南一考生

10、的满分作文与你同行 的题记是：“他们一路同行，一个汲着水 ，一负着火，形影相随。在他们携手共进 时，就产生了智慧。” 这个题记形象而深刻地对“与你同行” 这个题目进行了解释，言简意赅，表明了 考生对感情和理智关系的认识。3.点明题旨式：在题记里用最简约的文字 ，告知阅卷人写作本文的用意，展示出立 意和主旨。 河南一考生的满分作文认识美丽 的题记是：“请别以为哪个最漂亮，哪个 就是您的孩子。”作者以童话的形式写作 高考作文，以拟人的手法，讲述了“乌鸦 送饭”“迟来的午饭”“政治课”三个小故事 ，而“请别以为哪个最漂亮，哪个就是您 的孩子”。 这个题记就十分直白地表达了对“感 情亲疏与对事物的认知

11、”二者关系的看法 ，十分切合题目意。4.总领全文式： 所写题记从大处着眼，从总体上对全 文加以总领和驾驭，使阅人对所写文章有 一个完整而又清晰的认识。 山西一考生的满分作文眼睛的题 记是：“距离没了，心更近了，认识深了 。” 这句话对全文来说具有提纲挈邻的 任用，正文就是围绕题记展开。5.设喻寓理式：比喻具有化抽象为具体、变单调为 生动的特点，而在具体和生动的设喻中蕴 涵着深刻而又独到的见解。浙江一考生的满分作文我心依旧 的题记是，“鱼说：你看不见我流泪， 因为我在水里水说：我能感觉你流泪，因 为你在我心里。”这两句话采用比喻的形式，富有哲 理，寓意深刻，让人过目不忘。 童年青年（成年 ） 鲤

12、鱼世界的幻想爱因斯坦的故事实验（理论物理学家 ）文章结构：（想像）（理论）结构思路一.（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. （211 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.（1218 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. 建立自己的原子对撞机。 四本文的基本内容 人人都对自然感到好奇，都以自己喜爱 的形式寻求自然的“谜底”，但是大多数人 一般直接探寻自然本身，而作者却由人的 观察角度，反思人类对宇

13、宙的认知。看似 作者少年时的思维超出同龄人，其实只是 他充分发挥了自己的想像力，并且保持了 这样奇特的想像力，由此奠定了他对高维 空间理论探究的基础。 作者少年时接触到爱因斯坦的“ 未竟事业”，激发了他的探究兴趣 。他之所以感到“激动人心”，是 因为他把爱因斯坦的理论当成一 个“侦探故事”来阅读、探究，这 非常符合少年的心理。另外，“我 决定要对这一秘密刨根问底”，也 表现了他有毅力有恒心的性格， 这是成为科学家的基本素质。 高中时代，本应“在棒球场或篮球 场玩耍”，享受青春年华，但作者却“ 找遍周边地区大量的电子仓库，装配 必需的硬件设备”，在“学校的足球场 中缠绕22英里长的铜线”，自己动

14、手 建设实验室，验证爱因斯坦理论，探 究反物质。作者进行这样艰苦枯燥的 工作，体现了他对科学的热爱，以及 踏实的性格，显露出一个科学工作者 的潜能。由到，我们可以清楚 地看到作者的“教育历程”和“教育内 容”。 CERN的大型强子对撞机 大型强子对撞机隧道内的冷磁体 五、重点、难点的学习与目标完成过程 1【提问】本文在材料处理上有什么特点？ 【明确】本文布局谋篇重点突出，详略得当。 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 。 2【提问】本文体现了怎样的科学精神？ 【明确】本文三个主要部分，并不是简单地叙述 成长的故事，而是具有深刻的科学精神内涵，可 以从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家 最为重要。 （1）想像力：科学是需要想像力的，