名物理学家的教育历程市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

一名物理学家教一名物理学家教育历程育历程加来道雄第1页每个人身后都有每个人身后都有一段历史一段历史第2页作者介绍作者介绍加来道雄加来道雄(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。第3页刨根究底（刨根究底（po）撒手人寰（撒手人寰（hun）湮湮没没（yn）惊惊诧诧（ch）栅栅栏栏（zh）畏葸不前（畏葸不前（x）五彩斑斓（五彩斑斓（ln）目目眩眩（xun）鄙鄙视（视（b）冷嘲热讽（冷嘲热讽（fng）杜杜撰（撰（zhun）怪怪诞诞（dn）字词掌握字词掌握第4页说明次序：说明次序：时间时间空间空间逻辑逻辑第5页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提醒下文是在介绍相关科学提醒下文是在介绍相关科学观点观点第6页基本脉络基本脉络童年两件趣事（童年两件趣事（1）童年童年第一件趣事（第一件趣事（2-11）童年童年第二件趣事（第二件趣事（12-18）第7页第一层（第一层（1）全文总纲，点明后面写作内全文总纲，点明后面写作内容容语言特点：语言特点：平实平实简明简明第8页第二层一部分（第二层一部分（2-11）童年第一件趣事，童年第一件趣事，“鲤鱼世界遐鲤鱼世界遐想想”无限遐想（无限遐想（3）我想（我想（3）我曾想（我曾想（5）我想（我想（7）我曾想（我曾想（8）我常想（我常想（9）逻辑次序第9页问：问：“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”对对“世界世界”认认识是怎样？识是怎样？（1）“水池之外看不见世界没有科学意义。水池之外看不见世界没有科学意义。”（2）“它们为睡莲自己能够运动而迷惑不解它们为睡莲自己能够运动而迷惑不解”它们以神秘它们以神秘“力力”来掩盖自己无知。来掩盖自己无知。（3）“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”“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“可怖事情可怖事情”，而不愿去，而不愿去探究原因。探究原因。（4）“鲤鱼科学鲤鱼科学”“传奇故事传奇故事”，真实地证实另，真实地证实另一个世界存在，而它们却认为一个世界存在，而它们却认为“乱说八道乱说八道”，荒，荒谬绝伦，违反它们谬绝伦，违反它们“自然规律自然规律”。第10页问：作者想经过问：作者想经过“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”对对世界认识说明什么？世界认识说明什么？说明说明“自认为是自认为是”人类和人类和“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”有相同之有相同之处。处。（1）人类）人类“一生就在我们自己一生就在我们自己池子池子里度过里度过”，只要，只要“超出我们了解力超出我们了解力”自然存在，他们就自然存在，他们就“拒绝认可拒绝认可”。（2）“科学家创造像力这么一些概念科学家创造像力这么一些概念”，是，是因为他们只愿意认可因为他们只愿意认可“那些看得见摸得着事物那些看得见摸得着事物”，不愿改变思索问题方式，不愿改变思索问题方式.（3）“不能在试验室里便利地验证不能在试验室里便利地验证”理论，他们理论，他们就加以就加以“藐视藐视”，表现出思想上保守和固执。，表现出思想上保守和固执。第11页第二层二部分（第二层二部分（12-18）第二件趣事，对爱因斯第二件趣事，对爱因斯坦未竟事业向往坦未竟事业向往八岁（12）很快（14）以后，高中阶段（15）第12页统一场论依据当代物理学知识，将我们宇宙结合起来力依据当代物理学知识，将我们宇宙结合起来力有四种：引力、电磁力、强核力和弱核力。物理有四种：引力、电磁力、强核力和弱核力。物理学家利用量子力学，已经把后三种力统一起来学家利用量子力学，已经把后三种力统一起来（美籍华裔物理学家杨振宁和他学生米尔斯提出（美籍华裔物理学家杨振宁和他学生米尔斯提出杨一米尔斯场理论，处理了这一问题，被称为杨一米尔斯场理论，处理了这一问题，被称为“标准模型标准模型”。不过这一理论因为计算繁复无比而。不过这一理论因为计算繁复无比而让人头疼），不过引力依然游离在外。爱因斯坦让人头疼），不过引力依然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力统一，建立一个大一统毕终生之力想寻求四种力统一，建立一个大一统理论，最终也没有实现。理论，最终也没有实现。第13页科学精神（一）科学精神（一）想像力想像力：科学是需要想像力，想像：科学是需要想像力，想像力能带来创造力。作者正是从对鲤力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界想像中，认识到人类观察空鱼世界想像中，认识到人类观察空间不足，间接感悟到高维空间存在间不足，间接感悟到高维空间存在可能。由感性想像上升到理性创造，可能。由感性想像上升到理性创造，表达了创新意识和探索精神。表达了创新意识和探索精神。第14页科学精神（二）科学精神（二）乐趣：乐趣：科学不应该是枯燥，而是应科学不应该是枯燥，而是应该充满乐趣。探寻自然奥秘，对真该充满乐趣。探寻自然奥秘，对真正科学工作者来说，是和自然做近正科学工作者来说，是和自然做近似于捉迷藏似于捉迷藏“游戏游戏”，也是人生，也是人生“境界境界”。“游戏游戏”使他们乐此不疲，使他们乐此不疲，充满激情，不受外界诱惑和干扰；充满激情，不受外界诱惑和干扰；而而“境界境界”使他们不顾功利，不畏使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。强权，只求真理。第15页科学精神（三）科学精神（三）试验精神：丁肇中说过：丁肇中说过：“当代学术基础就当代学术基础就是实地探察，就是我们现在所谓试验。是实地探察，就是我们现在所谓试验。”“科学发展历史告诉我们，新知识只能经过实科学发展历史告诉我们，新知识只能经过实地试验而得到，不是由自我检讨或哲理清谈地试验而得到，不是由自我检讨或哲理清谈就可求到。就可求到。”（应有格物致知精神应有格物致知精神）有）有了想像力，有了乐趣，那只是成为科学家最了想像力，有了乐趣，那只是成为科学家最基础原因，不去踏踏实实地做试验，就不能基础原因，不去踏踏实实地做试验，就不能得到基本数据，假说就不能确立。一味地空得到基本数据，假说就不能确立。一味地空想，不去做基础工作，不可能到达真理彼岸。想，不去做基础工作，不可能到达真理彼岸。作者从事高维空间理论，即使还停留在纸面作者从事高维空间理论，即使还停留在纸面上，不过科学家们已经在做许多基础试验工上，不过科学家们已经在做许多基础试验工作，努力使理论得到证实。即使如科学家霍作，努力使理论得到证实。即使如科学家霍金靠睿智头脑创建黑洞理论，也要有数学和金靠睿智头脑创建黑洞理论，也要有数学和天体物理学试验基础，也不是空想出来。天体物理学试验基础，也不是空想出来。第16页鲤鱼世界鲤鱼世界幻想幻想爱因斯坦爱因斯坦故事故事童年童年试验试验青年青年理论物理学家理论物理学家成年成年第17页李政道：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，因发觉弱作振宁一起，因发觉弱作用中用中宇称不守恒宇称不守恒而取得而取得诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖。他们。他们这项发觉，由这项发觉，由吴健雄吴健雄试试验证实。李政道和验证实。李政道和杨振杨振宁宁是最早获诺贝尔奖华是最早获诺贝尔奖华人。人。第18页杨振宁杨振宁(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（含合安徽省合肥县（含合肥市）。若贝尔物理肥市）。若贝尔物理奖取得者奖取得者第19页丁肇中：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，母他在台北读亲是丁观海，母他在台北读中学，在密西根大学读大学中学，在密西根大学读大学本科与研究院，於本科与研究院，於1962年获年获博士学位；主要从事高能试博士学位；主要从事高能试验物理、基本粒子物理、量验物理、基本粒子物理、量子电动力学、子电动力学、辐射与物质辐射与物质相互作用等方面研究。他最相互作用等方面研究。他最出色贡献是在出色贡献是在1974年，与里年，与里希特各自独立地发觉了希特各自独立地发觉了J/粒子。为此，他们共同取得粒子。为此，他们共同取得了了1976年年诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖。第20页我没有特殊天赋，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索精练。整个科学只不过是每日思索精练。想象力比只是更主要。想象力比只是更主要。我没有什么尤其才能，不过喜欢刨根问底我没有什么尤其才能，不过喜欢刨根问底地追究题罢了。地追究题罢了。在我审阅我自己和我思维方式时，我结论在我审阅我自己和我思维方式时，我结论是：在吸收有益知识方面，奇思玄想天赋是：在吸收有益知识方面，奇思玄想天赋对我而言，比我才能更主要。对我而言，比我才能更主要。爱因斯坦爱因斯坦第21页作作业业利用课后时间搜索搜集爱因利用课后时间搜索搜集爱因斯坦相关资料。斯坦相关资料。第22页第23页