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在现实物理中创造理想世界——哈佛大学教授Eric Mazur演讲

发布时间: 2015年12月25日 | 查看数: 353

作者:李若琦,温晴,罗云轩     编辑:李若琦 2015年12月22日晚,来自哈佛大学的知名物理教授Eric Mazur到访匹兹堡学院为同学们带来了一场革新思想的精彩演讲。

Mazur 教授从三个方面论述了“虚幻与真实:重构物理世界”,首先是“物理的世界真古怪”,然后从“物理缺少与现实的联系”,最后是“物理缺少精准性”。 教授首先给同学们展示了不同版本的物理教材里的图片,比如用坐在桌子上的大象来表示重力与支持力、用滑轮两端连接猴子与香蕉来讲滑轮原理,也有很多不切实际的假设,比如绝对光滑的树枝,教授紧接着问:“你们见过没有摩擦的树枝吗?”答案当然是没有。物理如今似乎变成了一种可笑又可悲的科学,可笑在于太过理想化以致不切实际。而可悲呢?是在于物理真的与现实无缘,还是现在的教育让物理脱离了现实,成为了“象牙之塔”? 接下来教授就物理的现实性进行了讲解,他用在美国的街访视频作为导入,分别展示了对同一平抛运动的轨迹并收集了随机采访的答案。如果一个正在跑步的人,从手里扔下一个球,球的轨迹是竖直下落还是向前的抛物线,哈佛的教授们给出答案都是向前的抛物线,而随机的路人们的答案则多数为竖直下落,问及原因,多数回复是:“我看到过的、我的经历告诉我是这样的”。讲座现场的同学们也同意哈佛教授们的答案,物理会经过一个向前的抛物线,因为它有水平初速度。然后事实却是相反。Mazur 教授播放了他亲自做的实验视频,当一个跑步的学生扔下球,球竟然竖直落到地下了,物理理论与现实情况相违背。教授随即发表了精彩的总结,同学们接受的物理教育多为纯理论的推导,缺乏现实的考量。就刚才的问题,因为水平初速的不够大,才没有出现预想中的抛物线,别说是跑步的速度,就是在飞机上抛下物体,也不足以出现理论中的抛物线。教授一句调侃:“当理论与现实相违背,那就更改现实吧!” 第三部分关于物理描述的精准性,教授列举了很多物理书前后说法不一,符号乱用的现象,比如向量的水平分向量是标量还是向量,很多物理书一会标箭头,一会又不标,让学习者很困惑。正是这些不精准性让同学觉得物理学科的复杂性。 讲座最后的问答环节尤其精彩。匹兹堡学院的刘同学问道“像我们工科类的学生,可以只把物理当成一门工具,而不去探究原因吗?” Mazur 教授很肯定的回答: “不,物理从不是工具,我们应像个小孩子一样,怀着探究世界的好奇心,多问为什么,探究物理背后的原因。而不要被理论束缚,关注现实,是你们未来工程师的课题。”

人们总是说:物理存在于生活。然而课本上的物理与生活中的物理之间竟如此陌生。Mazur教授带领着我们走出那油墨中的条条框框,走进物理所要立足的真实世界。在这虚与实的转换之间,我们看见了差异的荒谬与真实的神奇。学会质疑,学会走出权威的局限,科学更应存在于真实的生活之中。

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