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物理學(xué)的進(jìn)化讀書筆記
讀書筆記不僅能提高閱讀書、文的效率,而且能提高科學(xué)的知識，下面是小編精心收集的物理學(xué)的進(jìn)化讀書筆記，希望能對你有所幫助。
物理學(xué)的進(jìn)化讀書筆記
暑假期間，拜讀了著名科學(xué)家、物理學(xué)奠基人艾·愛因斯坦和著名科學(xué)家利·英費(fèi)爾德合著的科普名著愛因斯坦的名著周肇威先生的譯本：《物理學(xué)的進(jìn)化》，感到收益菲淺，這次僅做一些零散的摘抄以及自己粗淺的感悟，希望能盡量使這些零散的摘抄多少能反映出全書的結(jié)構(gòu)、思路和精神。
這本書主要介紹物理學(xué)觀念從伽利略、牛頓時代的經(jīng)典理論發(fā)展到現(xiàn)代的場論、相對論和量子論的演變情況。其中選擇了幾個主要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)來闡明經(jīng)典物理學(xué)的命運(yùn)和現(xiàn)代物理學(xué)中建立新觀念的動機(jī)，從而指引讀者怎樣去找尋觀念世界和現(xiàn)象世界的聯(lián)系。這本書問世后，物理學(xué)有了空前的發(fā)展。它由愛因斯但和英費(fèi)爾德合作寫成，前者是相對論的建立者，后者最擅長寫通俗物理書。他們設(shè)想本書的讀者是缺乏數(shù)學(xué)和物理學(xué)知識的。因而書中不引用數(shù)學(xué)公式，文字通俗，舉例淺顯，具有較強(qiáng)的可讀性。值得我們學(xué)習(xí)和從事物理教育教學(xué)工作的人好好讀一讀。
黑格爾有句名言說，熟悉了一門科學(xué)的歷史，也就熟悉了這門科學(xué)本身�！矣涀×诉@句話。感覺這本書有很多值得我們閱讀和思考的價值，可分為以下幾點(diǎn)：
（一） 這是一本有關(guān)物理學(xué)問題的通俗讀物。作者總是從日常生活中最簡單、最常見的現(xiàn)象去著手觀察、分析問題，最后不可避免地引導(dǎo)到抽象、深刻的物理概念。這種“深入淺出”的寫法，我以為是本書的一大優(yōu)點(diǎn)。
在前言中，作者寫到“這本書是你我之間的親切的交談。你也許會覺得它討厭或有趣，枯燥或激動，但是，如果本書能使你多少知道一些人類有發(fā)明能力和智力，為了更完善地了解、掌握物理現(xiàn)象的規(guī)律所進(jìn)行的無窮盡的斗爭，我們的目的便算達(dá)到了。”
“我們的目的在于用粗線條描繪出人類如何尋找觀念世界和現(xiàn)象世界的聯(lián)系。我們試圖說明是什么樣的一種動力迫使科學(xué)建立起符合于客觀實(shí)在的觀念。
關(guān)于我們所想象的讀者的特征，曾作過很長的討論，并且處處都在替他著想。我們想象他完全缺乏物理學(xué)和數(shù)學(xué)的實(shí)際知識，但是卻具有很強(qiáng)的理解能力，足以彌補(bǔ)這些缺憾。我們認(rèn)為他對物理學(xué)和哲學(xué)的觀念很感興趣，同時他對努力鉆研書中比較乏味和困難的部分很有耐性。他認(rèn)識到，要理解任何一頁，必須細(xì)讀前面的每一頁。他也知道，即使是一本通俗的科學(xué)書籍，也不能像讀小說一樣去讀它�！�
諸如這樣的語言很多，讓人感到分外的親切，感到可以“讀下去”，可以“讀懂物理”，這使我想到，我們平時上課時，如果也能考慮到學(xué)生的“易聽性”、“易懂性”，深入潛出，讓課堂也變成一本可讀性較強(qiáng)的書，是否也會贏得更多的學(xué)生呢。
�。ǘ┻\(yùn)用比較引人入勝的，精彩的小例子，闡述科學(xué)的真諦。書中多處在闡述道理的時候，注重激發(fā)讀者的好奇心，吸引讀者津津有味的讀下去，它形象的把發(fā)現(xiàn)科學(xué)的過程與福爾摩斯探案相對比，非常的生動。
“我們設(shè)想有一個完美的偵探故事。這個故事告訴我們所有重要的線索，這樣使我們不能不提出自己對事件真相的見解。如果我們仔細(xì)研究故事的構(gòu)思，不等作者在書的結(jié)尾作出交代，我們就早已得到完滿的解答了。只要不是低劣的偵探故事，這個解答不會使我們落空，不但如此，它會在我們期待它的一剎那就立刻出現(xiàn)。
我們是不是可以把一代繼一代地在自然界的書里不斷發(fā)現(xiàn)秘密的科學(xué)家們比作讀這樣一本偵探小說的人呢？這個比喻是不確切的，并且以后得放棄它，但是，它多少有些比得恰當(dāng)?shù)牡胤�，它�?yīng)當(dāng)加以擴(kuò)充和修改，使更適合于識破宇宙秘密的科學(xué)企圖。
從柯南道爾寫出動人的故事以來，幾乎在所有的偵探小說里都是這樣開始的：偵探首先搜集他所需要的、至少也是他的問題的某一方面所需要的一切事件，這些事件往往是很奇怪的、不連貫的，并且是毫不相關(guān)的。可是這個大偵探知道這時不需要再繼續(xù)偵察了，現(xiàn)在只要用純粹的思維把所有搜集起來的事件連貫起來。于是他拉拉小提琴，或者躺在安樂椅上抽抽煙，突然間，他靈機(jī)一動，這個關(guān)系找到了。他現(xiàn)在不僅能解釋現(xiàn)有的線索，而且他知道還有其他許多事件一定也已經(jīng)發(fā)生。因?yàn)楝F(xiàn)在他已十分準(zhǔn)確地知道在哪里可以找到它，如果他愿意的話，他可以出去收集他的理論的進(jìn)一步的證明。
如果我們再來說一句老生常談的話，科學(xué)家讀自然之書必須由他自己來尋找答案，他不能像某些無耐性的讀者在讀偵探小說時所常做的那樣，翻到書末先去看最后的結(jié)局。在這里，他既是讀者，又是偵探，他得找尋和解釋（哪怕是部分地）各個事件之間的聯(lián)系。即使是為了得到這個問題部分的解決，科學(xué)家也必須搜集漫無秩序地出現(xiàn)的事件，并且用創(chuàng)造性的想象力去理解和把它們連貫起來。
凡是讀過偵探小說的人都知道，一個錯誤的線索，往往把情節(jié)弄糊涂了，以至遲遲得不到解決。憑直覺的推理方法是不可靠約，它導(dǎo)致了對運(yùn)動的虛假觀念，這個觀念竟然保持了很多世紀(jì)。亞里士多德（Aristotle）在整個歐洲享有至高無上的威望，可能是使人們長期相信這一個直覺觀念的主要原因�！�
由此也讓我想到，如果在我們的課堂教學(xué)中，也能夠善于如此，是不是課堂就能夠更生動起來呢。
（三）這本書很注意重大事件中不同觀點(diǎn)、不同思想之間的爭論，與物理學(xué)大廈的建立過程中的矛盾與波折。把讀者引到了更加廣闊的社會、文化背景之中。物理學(xué)發(fā)展歷史，不可能脫離它賴以生存的社會和哺育過它的文化背景。
比如說書中對于伽利略對自由落體的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法：抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的歷史過程進(jìn)行的詳盡的敘述。它這樣評論：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)真正的開端”等等。這些文字在高中物理教科書的閱讀材料中也曾見過，而此處再讀，倍感親切。
�。ㄋ模┰谖锢韺W(xué)發(fā)展史中以及重大發(fā)現(xiàn)的描述中，他注重質(zhì)疑和提出問題的重要性，書中寫道：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。因?yàn)榻鉀Q一個問題也許是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技巧，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度看舊的問題，卻需要創(chuàng)造性的能力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步�！彼麆�(chuàng)立狹義相對論來源于他從牛頓力學(xué)和電磁理論之間找到了一些矛盾，然后從這些矛盾中提出疑問，然后再深入下去找到對物質(zhì)運(yùn)動的認(rèn)識的`新的大框架，當(dāng)時有這個想法的時候，他才16歲，到他26歲的時候，經(jīng)歷了10年的思索研究，1905年的時候提出足以影響科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程的狹義相對論，而這個偉大的理論卻源于他當(dāng)時對電動力學(xué)的絕對靜止觀點(diǎn)的置疑。類似地，圖靈提出人工智能始于他對“你無法制造出一臺替你思考的機(jī)器”這一當(dāng)時的常識的質(zhì)疑。這也使我想到王淦昌院士，他是提出我國著名的“863”計(jì)劃的四位中國科學(xué)院院士之一，曾于20世紀(jì)30年代留學(xué)德國。他說：“我從年輕時就敢于對前人的工作提出質(zhì)疑，特別是那些與實(shí)驗(yàn)不符的結(jié)果，常在我腦中打個問號�！�1934年他在出席一次國際學(xué)術(shù)會議時，當(dāng)時有一個叫波特的人提出他在轟擊鈹時，發(fā)現(xiàn)了伽瑪射線，王先生當(dāng)時就覺得不可能是伽瑪射線，因?yàn)樗鼪]有這么強(qiáng)的能量，沒有這么大的穿透力。他跟導(dǎo)師講，希望重新設(shè)計(jì)這個實(shí)驗(yàn)，證實(shí)自己的判斷�？上吹玫街С�。第二年查得威克發(fā)現(xiàn)這個射線是中子，因?yàn)橹凶雍唾|(zhì)子的質(zhì)量一樣，當(dāng)時不帶電所以就很難被發(fā)現(xiàn)。查氏因此而獲諾貝爾獎。
中國有句古話：“于不疑處有疑，方是進(jìn)也。”黑格爾也說過一句話：“在相同的東西里邊，你能夠找到不同，這才是你的本事�！彼栽跊]有疑問的地方有人提出問題來了，這個就是進(jìn)步�！罢胬硗Q生在100個問號之后”也是這個道理。這更使我想到，在我們的教學(xué)中，啟發(fā)學(xué)生的思維，鼓勵學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)和質(zhì)疑是多么重要的啊。
�。ㄎ澹⿻械目茖W(xué)推理與思考精彩無比。有人說“科學(xué)的全部就是對每天的思考加以提煉。”而愛因斯坦的推理就是讓我們真正領(lǐng)略到科學(xué)的真諦。比如下面的幾段文字。
“我們可以繼續(xù)應(yīng)用直接的推理方法。思想的出發(fā)點(diǎn)仍然是伽利略的慣性定律。我們著實(shí)還可以應(yīng)用這個在解決運(yùn)動的難題中極有價值的線索從而推出許多結(jié)論來。
讓我們考察在平滑桌子上朝不同方向運(yùn)動的兩個球。為了想象得清楚些，假定這兩個方向是相互垂直的。因?yàn)闆]有任何外力，所以球的運(yùn)動是絕對均勻的。再假定它們的速率也相等，即這兩個球在相同的時間間隔內(nèi)經(jīng)過相同的距離。但如果說這兩個球具有相同的速度是否正確呢？可以答是，也可以答否！假使兩輛汽車的速率計(jì)上都表示約64公里每小時（40英里每小時），我們通常便說它們的速率或速度相等，而不管它們是朝哪一個方向開行的。但科學(xué)必須創(chuàng)造自己的語言和自己的概念，供它本身使用�？茖W(xué)的概念最初總是日常生活中所用的普通概念，但它們經(jīng)過發(fā)展就完全不同。它們已經(jīng)變換過了，并失去了普通語言中所帶有的含糊性質(zhì)，從而獲得了嚴(yán)格的定義，這樣它們就能應(yīng)用于科學(xué)的思維�！�
“把概念加以推廣是科學(xué)上常用的辦法。推廣的方法不一定只有一種，通常有很多種。但不管是哪一種推廣，都必須嚴(yán)格地滿足一個要求：假如原來的條件完備時，推廣了的概念必須化成原來的概念。
我們可以用目前所討論的例子很好地來說明這個意義。我們可以首先試著把速度、速度的改變和力等概念推廣到沿著曲線運(yùn)動的情況里去。在科學(xué)術(shù)語上，當(dāng)我們講到曲線的時候，已把直線包括進(jìn)去了。直線是曲線的一種特殊的、平凡的例子。因此，如果速度、速度的改變和力被引用于曲線運(yùn)動，那么它們就自發(fā)地被引用于直線運(yùn)動。但是這個結(jié)果不應(yīng)跟以前所得到的結(jié)果相互矛盾。如果曲線變成直線，那么所有推廣了的概念都必須化成描述直線運(yùn)動的已熟知的概念。但是要惟一地確定這個推廣，這樣一個限制是不夠的。根據(jù)這個限制來推廣一個概念，還存在很多種可能性�？茖W(xué)的史實(shí)指出，就是最簡單的推廣也有時成功，有時失敗。我們必須首先作一個猜測。在目前這個例子里，很容易猜出正確的推廣方法。新的、推廣了的概念是非常成功的，它既幫助我們理解拋在空中的石子的運(yùn)動，還幫助我們理解行星的運(yùn)動�！�
曾有人在網(wǎng)上討論，什么是哲學(xué)？其實(shí)我也覺得，物理學(xué)與哲學(xué)是密不可分的�！罢軐W(xué)是研究一切存在之間抽象的相互關(guān)系的學(xué)科�！� 哲學(xué)就是在從“為什么”到“是什么”的過程中產(chǎn)生的學(xué)問。從前是，現(xiàn)在是，未來仍然是。這一段路，還有好長要走。這大約就是海德格爾稱自己為“途中的思想家”的原因。 《物理學(xué)的進(jìn)化》全書從頭到尾，字里行間，無一處不彌漫著“物理—哲學(xué)情緒”。虔誠的讀者若跟隨作者一道“探險(xiǎn)”，即能被書中濃郁的“物理—哲學(xué)情緒”所感染；最后終會被完全浸透，完全征服�！边@最后一點(diǎn)也是我最喜歡讀這本書的原因。
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