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1、第14课一名物理学家的教育历程作者简介作者简介加来道雄加来道雄(MichioKaku),美籍日裔物美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，后任纽约市立大学城市学院理论物理学后任纽约市立大学城市学院理论物理学教授。主要著作有教授。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）量子场论量子场论超弦超弦导论导论。v刨根究底（刨根究底（po）撒手人寰（撒手人寰（hun）v湮湮没没（yn）惊惊诧诧（ch）v栅栅栏栏（zh）畏葸不前（畏葸不前（x）v五彩斑斓（五彩斑斓（ln）目目眩
2、眩（xun）v鄙鄙视（视（b）冷嘲热讽（冷嘲热讽（fng）v杜杜撰（撰（zhun）怪怪诞诞（dn）字词掌握字词掌握v说明顺序：说明顺序：v时间时间v空间空间v逻辑逻辑题记阐发式阐发式诠释题目式诠释题目式诠释题目式诠释题目式点明题旨式点明题旨式点明题旨式点明题旨式总领全文式总领全文式总领全文式总领全文式设喻寓理式设喻寓理式设喻寓理式设喻寓理式v提示下文是在介绍有关科学提示下文是在介绍有关科学的观点的观点基本脉络基本脉络v童年的两件趣事（童年的两件趣事（1）v童年的童年的第一件趣事（第一件趣事（2-11）v童年的童年的第二件趣事（第二件趣事（12-18）第一层（第一层（1）v全文总纲，点明后面的写
3、作全文总纲，点明后面的写作内容内容v语言特点：语言特点：v平实平实v简明简明第二层一部分（第二层一部分（2-11）v童年的第一件趣事，童年的第一件趣事，“鲤鱼世界的鲤鱼世界的遐想遐想”v无限的遐想（无限的遐想（3）v我想（我想（3）v我曾想（我曾想（5）v我想（我想（7）v我曾想（我曾想（8）v我常想（我常想（9）逻辑顺序问：问：“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”对对“世界世界”的认的认识是怎样的？识是怎样的？（1）“水池之外看不见的世界没有科学意义。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为睡莲自己能够运动而困惑不解”它们以神秘的它们以神秘的“力力”来掩盖自己
4、的无知。来掩盖自己的无知。v（3）“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”的的“消失消失”和和“重现重现”它它们认为是们认为是“奇迹奇迹”，是，是“可怖的事情可怖的事情”，而不肯去，而不肯去探究原因。探究原因。v（4）“鲤鱼科学鲤鱼科学”的的“传奇故事传奇故事”，真实地证明另，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为一个世界的存在，而它们却认为“胡说八道胡说八道”，荒，荒谬绝伦，违背它们的谬绝伦，违背它们的“自然规律自然规律”。问：作者想通过问：作者想通过“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”对世对世界的认识说明什么？界的认识说明什么？说明说明“自以为是自以为是”的人类和的人类和“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”有相似之有相似之处。
5、处。v（1）人类）人类“一生就在我们自己的一生就在我们自己的池子池子里度过里度过”，只要，只要“超出我们的理解力超出我们的理解力”的自然存在，他们的自然存在，他们就就“拒绝承认拒绝承认”。v（2）“科学家发明像力这样一些概念科学家发明像力这样一些概念”，是因，是因为他们只愿意承认为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的事物那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思考问题的方式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不能在实验室里便利地验证”的理论，他们的理论，他们就加以就加以“鄙视鄙视”，表现出思想上的保守和固执。，表现出思想上的保守和固执。第二层二部分（第二层二部分（12-18）v第
6、二件趣事，对爱因斯坦第二件趣事，对爱因斯坦未竟事业的向往未竟事业的向往v八岁（12）v不久（14）v后来，高中阶段（15）统一场论v根据现代物理学知识，将我们的宇宙结合起来的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一籍华裔物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨一米尔斯场理论，解决了这一问题，被称为米尔斯场理论，解决了这一问题，被称为“标准模标准模型型”。但是这一理论因为计算繁复无
7、比而让人头疼）。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想，但是引力仍然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一，建立一个大一统的理论，最终寻求四种力的统一，建立一个大一统的理论，最终也没有实现。也没有实现。科学精神（一）科学精神（一）v想像力想像力：科学是需要想像力的，想：科学是需要想像力的，想像力能带来创造力。作者正是从对鲤像力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想像中，认识到人类观察空鱼世界的想像中，认识到人类观察空间的局限性，间接感悟到高维空间存间的局限性，间接感悟到高维空间存在的可能。由感性的想像上升到理性在的可能。由感性的想像上升到理
8、性的创造，体现了创新意识和探索精神。的创造，体现了创新意识和探索精神。科学精神（二）科学精神（二）v乐趣：乐趣：科学不应该是枯燥的，而是科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘，应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘，对真正的科学工作者来说，是和自对真正的科学工作者来说，是和自然做的近似于捉迷藏的然做的近似于捉迷藏的“游戏游戏”，也是人生的也是人生的“境界境界”。“游戏游戏”使使他们乐此不疲，充满激情，不受外他们乐此不疲，充满激情，不受外界的诱惑和干扰；而界的诱惑和干扰；而“境界境界”使他使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。们不顾功利，不畏强权，只求真理。科学精神（三）科学精神（三）v实
9、验精神：丁肇中说过：丁肇中说过：“现代学术的基础现代学术的基础就是实地的探察，就是我们现在所谓的实验。就是实地的探察，就是我们现在所谓的实验。”“科学发展的历史告诉我们，新的知识只科学发展的历史告诉我们，新的知识只能通过实地实验而得到，不是由自我检讨或能通过实地实验而得到，不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。哲理的清谈就可求到的。”（应有格物致应有格物致知精神知精神）有了想像力，有了乐趣，那只是）有了想像力，有了乐趣，那只是成为科学家的最基础的因素，不去踏踏实实成为科学家的最基础的因素，不去踏踏实实地做实验，就不能得到基本数据，假说就不地做实验，就不能得到基本数据，假说就不能确立。一味地空想
10、，不去做基础工作，不能确立。一味地空想，不去做基础工作，不可能达到真理的彼岸。作者从事的高维空间可能达到真理的彼岸。作者从事的高维空间理论，虽然还停留在纸面上，但是科学家们理论，虽然还停留在纸面上，但是科学家们已经在做许多基础的实验工作，努力使理论已经在做许多基础的实验工作，努力使理论得到证明。即使如科学家霍金靠睿智的头脑得到证明。即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论，也要有数学和天体物理学的创建黑洞理论，也要有数学和天体物理学的实验基础，也不是空想出来的。实验基础，也不是空想出来的。鲤鱼世界鲤鱼世界的幻想的幻想爱因斯坦爱因斯坦的故事的故事童年童年实验实验青年青年理论物理学家理论物理学家v
11、成年成年v李政道：李政道：Tsung-DaoLee（1926年年11月月25日日），美籍华裔物理学），美籍华裔物理学家，出生于中国上海。家，出生于中国上海。1957年，他年，他31岁时与杨岁时与杨振宁一起，因发现弱作振宁一起，因发现弱作用中用中宇称不守恒宇称不守恒而获得而获得诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖。他们。他们的这项发现，由的这项发现，由吴健雄吴健雄的实验证实。李政道和的实验证实。李政道和杨振宁杨振宁是最早获诺贝尔是最早获诺贝尔奖的华人。奖的华人。v杨振宁杨振宁(ChenNingYang1922)美籍华美籍华人，理论物理学家，人，理论物理学家，1922年年10月月1日生于日生于安徽省合肥县
12、（今合安徽省合肥县（今合肥市）。诺贝尔物理肥市）。诺贝尔物理奖获得者奖获得者v丁肇中：祖籍山东日照县；丁肇中：祖籍山东日照县；1936年出生於美国密西根州年出生於美国密西根州安阿堡（安阿堡（AnnArbor）；父）；父亲是丁观海，母亲是王隽英，亲是丁观海，母亲是王隽英，他在台北读中学，在密西根他在台北读中学，在密西根大学读大学本科与研究院，大学读大学本科与研究院，於於1962年获博士学位；主要年获博士学位；主要从事高能实验物理、基本粒从事高能实验物理、基本粒子物理、量子电动力学、子物理、量子电动力学、辐辐射与物质的相互作用等方面射与物质的相互作用等方面的研究。他最杰出的贡献是的研究。他最杰出的
13、贡献是在在1974年，与里希特各自独年，与里希特各自独立地发现了立地发现了J/粒子。为此，粒子。为此，他们共同获得了他们共同获得了1976年年诺贝诺贝尔物理学奖。尔物理学奖。我没有特殊天赋，我只是极为好奇。我没有特殊天赋，我只是极为好奇。整个科学只不过是每日思考的精练。整个科学只不过是每日思考的精练。想象力比只是更重要。想象力比只是更重要。我没有什么特别的才能，不过喜欢刨根问我没有什么特别的才能，不过喜欢刨根问底地追究题罢了。底地追究题罢了。在我审视我自己和我的思维方式时，我的在我审视我自己和我的思维方式时，我的结论是：在吸收有益的知识方面，奇思玄结论是：在吸收有益的知识方面，奇思玄想的天赋对我而言，比我的才能更重要。想的天赋对我而言，比我的才能更重要。爱因斯坦爱因斯坦
