|
|
【轉(zhuǎn)】張雙南：和一個(gè)優(yōu)秀但迷茫的中學(xué)生的對話1 i1 j/ _# N8 h4 j8 f% i3 c. Q
9 r- j; ~) G6 n W6 q* l1 Z
昨天通過微信和一個(gè)中學(xué)生有一段對話,。這個(gè)孩子顯然非常優(yōu)秀,，而且彬彬有禮,，但是由于還不知道科學(xué)研究是怎么一回事,，以為自己找到了物理學(xué)的一個(gè)大漏洞,，試圖馬上推翻量子力學(xué),，沉浸在里面不可自拔,。這種情況我以前其實(shí)見到的很多，但是都是成年人,、所謂的“民科”,，沒想到中學(xué)生也會這樣，這樣下去真的會毀了這個(gè)孩子,。
) i( b% K( s: b$ r9 K5 c) L# f& W+ S
我于是比較耐心地和孩子做了一番對話,，從孩子本人和家長的反應(yīng)，看來有一點(diǎn)效果,。我覺得這個(gè)對話對其他的孩子可能也有幫助,，于是征得了家長的同意，把對話稍微整理了一下,，發(fā)出來給其他孩子和父母參考吧,。
- S% a& ?8 a' {: W% x9 v" s- E: ?% m3 E4 g, u0 [
張雙南
$ Q4 L# G& r7 Q: m0 u2016年1月12日整理完成于114路公交車上2 V) Q( n8 f+ q# ~, A
$ q4 S/ F3 o* W5 g# K. f$ V
文 | 張雙南（中國科學(xué)院高能物理研究所研究員） {' P) b& }. S& {! Q" G* z
- }2 S t* O) h/ ]0 J, Y● ● ●
9 a p) q1 |7 a( |+ L9 Z1 U6 D; ]$ u2 @! [! V3 q5 S! {
中學(xué)生家長：張教授你好,！我孩子超級熱愛物理。
" q. P. `: g/ @( X, c% Z6 ^2 c8 G3 H% N
張雙南：您好,！孩子多大了,？6 ]: c" }7 P. o U; a
1 ~" H: s, x# X* L1 U- b2 d中學(xué)生家長：17歲，高二,。
6 L* I$ {$ C6 l* [1 l1 _4 {2 G, z, P. S: p( N% }
張雙南：就要上大學(xué)了,。
! @0 g" K: m4 X4 w% S" _; {
) \; ?* l" L. @/ o# e Q中學(xué)生家長：對，他特別想考清華,。
) M$ Y4 s. w0 z' [; d
0 c" q7 r% e. p8 U3 t% ^" t張雙南：清華的物理非常好啊,。- i$ B; S) g2 s' p( I$ ^7 f1 i
5 h( D) ^5 r3 A' _/ j中學(xué)生家長：有幾個(gè)問題能請教一下教授您嗎？
2 E! Y; ^; t. C0 @7 k8 C- Z4 Y* a% _5 B" |& W9 |6 W
張雙南：不客氣,，請講,。& a- c- p( g5 Z* T4 y. Z
% l% ~4 x) n* x3 G- g: a2 x2 x中學(xué)生家長：那我讓我兒子和您說了。/ {9 |3 p, I, z
5 `3 D& d0 C8 n" C+ O
● ● ●7 }; ^: K' `) B9 {, _
, @# O9 F- ?1 p' Z2 ^1 ?, a4 h
中學(xué)生：張教授您好,，我叫……(為了保護(hù)孩子的隱私省卻了中學(xué)生的名字),。我想問您幾個(gè)物理體系的問題，就是相對論和量子力學(xué)矛盾的問題,。' Z& d$ @8 Y- D/ M$ R
% s% [4 B8 h: M2 o. ?# `我去北航的圖書館查了兩大物理體系的導(dǎo)論和概論以及兩大物理體系各自的延伸,，我發(fā)現(xiàn)兩大物理體系殊途同歸，只是走錯(cuò)了路,。" J$ E9 A4 t/ G+ R' f5 n6 D
5 _; x% [3 W5 z: @# z- k我發(fā)現(xiàn)量子力學(xué)完全誤入歧途了,，或者說量子力學(xué)的不確定性原理和觀測者的效應(yīng)束縛了我們當(dāng)代太多人的思想。
) J# ~ v9 S2 P$ Q
4 z: T+ B# p# z, f; ]9 v" w相對論的推導(dǎo)是以麥克斯韋的經(jīng)典電磁場理論為基礎(chǔ)的科學(xué),。以光速不變性原理以及運(yùn)動學(xué)定律在一切參考系都是普適的兩大原理導(dǎo)出的,。; J" B, Y* F1 E' a! d1 w
, I( |( j7 @8 q+ E, o& q! s
而量子力學(xué)的波粒二象性從字面意思上理解就是不完備的，一個(gè)物質(zhì)怎么可能既是粒子又是波,，從哲學(xué)上的來看這就是錯(cuò)誤的,。
: ~; I5 }9 F Y6 T5 }6 A% ]+ u) A9 o( b- u1 v
既是粒子又是波只有一個(gè)可能——就是我們現(xiàn)有的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)達(dá)不到能正確認(rèn)識或理解這種現(xiàn)象。
4 h8 I6 E/ r L/ b2 X: U9 z+ w& u; j+ R! [# X- I
歷史上每一次數(shù)學(xué)體系的全新引入或者說發(fā)現(xiàn)都伴隨著一次物理學(xué)的革命,。牛頓力學(xué),、電磁場理論運(yùn)用了微積分，相對論運(yùn)用了黎曼幾何,，量子力學(xué)運(yùn)用了矩陣和波函數(shù),。7 v V5 I' p+ I& U: ]5 l+ Q' m$ y
2 q5 _5 s. G+ |, s `; J% Z
我覺得現(xiàn)在物理學(xué)的統(tǒng)一不在于能不能想出來，而在于能否發(fā)現(xiàn)一種全新的數(shù)學(xué)體系去幫助我們理解時(shí)空關(guān)系,，玻色子,，費(fèi)米子以及暗物質(zhì)暈和暗能量。
! r" {% M, a5 f- L1 g' ^. V5 W6 T2 ~, ^+ v" U
有什么不對的請您指教！
- \5 @2 R m" q2 g1 \5 A9 @
7 l* E" Y! g' E( }9 |) E9 f
+ ~3 N3 m, N. O' C張雙南：量子力學(xué)和相對論的關(guān)系的確是沒有完全解決的問題,。但是,，我們必須看到，物理學(xué)（以及其它所有自然科學(xué)學(xué)科）是實(shí)驗(yàn)推動和引導(dǎo)的學(xué)科,，不是純理性的思辨就完全可以發(fā)展的,。: U4 J, U, G+ @8 {7 B6 }4 Z6 v
* b8 I0 L+ D' d如何解決量子力學(xué)和廣義相對論的關(guān)系問題，既需要理論研究也需要實(shí)驗(yàn)研究,。尋找合適的數(shù)學(xué)工具是理論研究的一個(gè)方面,，但是不是唯一的方面，也不一定是最重要的,。
& n# t/ N6 ? _7 |+ R% u& U: e" R' H: O, x
但是無論如何,，最重要的是需要全面和徹底地理解量子力學(xué)和廣義相對論，因此需要通過實(shí)驗(yàn)在更高的精度上檢驗(yàn)這兩個(gè)理論的預(yù)言,。
. t2 Q6 ]) u, n) o" w. ^
7 h9 S9 f( E/ L# j# S2 i P" i理論的研究,，既需要深刻理解這兩個(gè)理論體系的關(guān)系，也需要尋找新的數(shù)學(xué)工具,。目前這兩個(gè)方面做的人都很多,，進(jìn)展也很快。
$ m9 i" S0 Y5 F: Z" H- T$ {6 I* ^
/ c3 {4 ?* q( n8 ]% h1 k( E你如果有志于研究量子力學(xué)和廣義相對論,，只能在已有的理論和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,，做很深入的理論研究和更加精細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究，沒有任何捷徑,。, P, u1 N/ |2 l3 p& c) C( g+ H
O S2 L1 r( [ |如果我要是給學(xué)生建議的話,，我只能建議學(xué)生首先牢固地掌握數(shù)學(xué)和物理的基礎(chǔ)知識,，只有這樣才有可能進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域,。( L2 W, a- H. O) ~: A5 t: ~% h
: x5 i# h- @$ W; _: d
順便說一下，牛頓的確需要發(fā)明微積分才能夠把他的科學(xué)思想變成可以進(jìn)行運(yùn)算的科學(xué)理論,。但是廣義相對論需要的黎曼幾何并不需要愛因斯坦去發(fā)明,，因?yàn)槔杪鼛缀卧缇驮谀抢锪恕Ｍ瑯�,，量子力學(xué)依賴的數(shù)學(xué)工具當(dāng)時(shí)也已經(jīng)成熟,。廣義相對論和量子力學(xué)的建立并不是由于數(shù)學(xué)革命，而是由于物理學(xué)家們選擇了已有的數(shù)學(xué)理論,。
8 k& H* Y3 v7 f0 f: S2 {& p. G5 p+ r" B- Z/ o! A; t
7 y' n% {0 V$ m0 c A G3 ~4 e' K- _
中學(xué)生：謝謝您,，我想我明白接下來該如何去做了。
1 p( I, @6 u$ D
7 j$ V% c8 u8 _# b* P: a+ q3 D- b8 }7 A i- d O+ P
張雙南：我再補(bǔ)充一句吧,，有一類人被成為“民科”,，也就是雖然非常熱愛科學(xué)，但是沒有牢固地掌握基礎(chǔ)科學(xué)知識，也沒有經(jīng)受嚴(yán)格和系統(tǒng)的科學(xué)研究的訓(xùn)練,，卻試圖解決科學(xué)的重大問題,，大部分情況下是試圖推翻相對論或者量子力學(xué)，因?yàn)檫@兩個(gè)理論非常不“直觀”而且違反“哲學(xué)”,。這些“民科”往往投入大量的精力甚至財(cái)力搞他們所謂的“科學(xué)研究”,，但是一律是一事無成，都是在浪費(fèi)他們寶貴的生命,。我見過很多這樣的“民科”,，我特別希望像你這樣有前途的年輕人不要成為這樣的人。
% g5 `1 ^# I- N* F2 [% Q0 v% f- R- W7 [1 \' f \
# i# |" c% T q2 j. W中學(xué)生：我覺得我們少數(shù)這些有理想有抱負(fù)的孩子,，到底該看什么類的基礎(chǔ)物理書和基礎(chǔ)數(shù)學(xué)書,？普物和高數(shù)看完后應(yīng)該看什么？我一直想看朗道十卷,，我現(xiàn)在可以看嗎,？費(fèi)曼物理學(xué)講義可以嗎？, i, T+ b: d O% K8 H1 n
; H' K3 A! s" j. V
3 `9 F8 i) q1 c* y( U: D& |9 N張雙南：我現(xiàn)在不建議你花太多時(shí)間學(xué)習(xí)大學(xué)的課程,，目前的關(guān)鍵是考上最好的大學(xué),，給你一個(gè)今后做科學(xué)研究的機(jī)會！2 D, y/ ~, `" ]: x
6 O2 P" l( A, d5 X
E2 p7 V+ t6 b( Y2 g A中學(xué)生：為什么呢,？我好幾個(gè)廈門大學(xué)的朋友在高二就一直在自學(xué),，大學(xué)后直接出國，為什么我不可以像他們那樣呢,？我不是向往國外生活而是覺得國外的研究氛圍更好,。國內(nèi)研究氛圍雖然不錯(cuò)，但是功利性太強(qiáng),。
# U- R5 g$ j# i! J2 _
% |% |% M" ?7 V) k3 Q; ]5 k
) `1 G3 U1 Z2 m; z張雙南：進(jìn)最好的大學(xué)可以接受最好的教育,，打下最扎實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)可以和一流的學(xué)者進(jìn)行面對面的交流,，知道怎么做科學(xué)研究,。
! Y5 X5 T9 y6 o+ n+ f1 y4 `2 F% ^4 [8 s$ ^. G- e
如果能夠去國外一流的大學(xué)當(dāng)然也很好！就本科教育而言,，國內(nèi)一流大學(xué)的教育也是不錯(cuò)的,。
C0 M6 b# ?; t5 j! j7 V% K9 J4 E! C+ o" o
; L6 B. r6 s2 A' J% {4 ?/ b' W! n
中學(xué)生：我一直認(rèn)為學(xué)習(xí)是自己的事，別人無論如何說,、如何學(xué),、如何做都是別人的事，做好自己分內(nèi)的事最重要,。我覺得我現(xiàn)在對量子物理（的思考）已經(jīng)進(jìn)入瓶頸了,，我再怎么學(xué)也不能使自己的認(rèn)識加深。我會考物理十分鐘做完了，兩道題沒寫,，不是不會而是不想考滿分,。我會考四門都能拿Ａ。
* Y, ^- ^ L2 Y* ~
' t- O+ v2 ? h. f我現(xiàn)在該怎么做,，教授,？學(xué)習(xí)什么知識呢？
3 ?& I6 J% W2 f. L& u0 C L w$ o8 n0 [
" e% b2 m! Z$ U: \$ B7 E
張雙南：你如果功課完全沒有問題,，讀一下費(fèi)曼物理學(xué)講義也是不錯(cuò)的,，但是朗道的書還是先不要碰，上大學(xué)之后再說吧,。
% \& P" J+ l! t2 Y
4 b9 M- o2 ~! @5 d4 [我認(rèn)識的量子力學(xué)現(xiàn)在開始進(jìn)入了黃金時(shí)期,，無論對科學(xué)發(fā)展還是技術(shù)應(yīng)用都十分有發(fā)展前途。
$ s! H1 j4 g" \4 n
: `- T L; e) Q; H _3 p$ e7 j
+ N7 q# |: @* Q0 N中學(xué)生：嗯,，我也是這樣理解的,。
0 g; Y) I6 i' n0 I) B
( U( g5 R+ s" o# r, P現(xiàn)在二十一世紀(jì)要技術(shù)有技術(shù)，要理論有理論,，要實(shí)驗(yàn)也有實(shí)驗(yàn),，我們?yōu)槭裁催�是融合不了相對論和量子力學(xué)？5 d" c; P* h1 H( p3 {
. q* n$ ^: X; Y4 B
, R4 z6 M8 B6 A: B( B/ N張雙南：融合不了相對論和量子力學(xué)的關(guān)鍵還是實(shí)驗(yàn)上沒有找到這兩個(gè)理論預(yù)言的任何錯(cuò)誤,，所以還無法超越,。$ q- T5 {! K5 | |
" x1 e) x) D5 w8 i0 J2 u2 ]
6 l5 V2 B4 x7 t# Z- b7 [
中學(xué)生：量子場論的提出不是為了逐步融合相對論的引力相互作用微觀表現(xiàn)形式，和量子力學(xué)電磁弱相互作用與強(qiáng)相互作用的微觀表現(xiàn)形式嗎,？只是引力太小了,，質(zhì)量小的話，微觀表現(xiàn)形式上力的大小也非常小,。而電弱相互作用與強(qiáng)相互作用融合的問題不就是微觀無法共性嗎,？我有好多好多疑問。我該怎么做,，看什么專業(yè)性特強(qiáng)的物理和數(shù)學(xué)書呢,？
: K" [+ v# Z! _2 X5 C! f4 |2 k, d) g {# d% c
& H5 u' V7 d3 w* I* q* g' K2 h; e張雙南：在你全面學(xué)習(xí)了量子力學(xué)（也包括量子場論）和廣義相對論之前,，是無法和你討論這些問題的,，你的這些疑問只能帶進(jìn)大學(xué)，等學(xué)完了這些基礎(chǔ)課之后就明白了,。7 u8 t ]! a0 ]3 R* ~
" y6 C$ U* {) O6 [3 ?1 R
我的意見是,，你現(xiàn)在不需要看專業(yè)性特強(qiáng)的物理和數(shù)學(xué)書，這些你在大學(xué)會學(xué)到的,。- d# N0 S$ K1 ^ d
/ ~* i, G4 [/ g2 d: B$ r4 |, I% f# Q, b* I; x
中學(xué)生：我現(xiàn)在該看什么書只需要您告訴我兩三本書的名字,，我會自己找書和論文的。
2 ?5 e! d* w. q7 ? Q k
( {6 e2 S) Q% R p1 x f5 k7 C0 L' h+ d
張雙南：我不愿意做這樣的推薦，不希望你把時(shí)間浪費(fèi)在不必要的事情上,。( F' d0 u$ l1 O" ~% }3 S) K
% A0 t. m, e2 {6 D
. I+ b2 W2 p; ]中學(xué)生：我想去國家圖書館查詢一下這方面的論文,。您說呢？7 g. B+ s+ l. b3 G4 y
. W; Z0 d u( W. K+ }9 L2 A' D- X" j6 X9 L! p2 h7 {
張雙南：等你上大學(xué)之后,，你就會知道,，物理研究的世界比你想象得要豐富得多，現(xiàn)在不要把自己陷在牛角尖里面,。
+ v+ c8 ~, Q/ l9 f
- I1 y8 x. W; a# m4 u5 |: ]5 H4 q6 |7 I
中學(xué)生：謝謝您,，您的話對我有特別大的啟示和啟發(fā)，為我今后的物理夢打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ),，我明白該做什么了,，謝謝您，教授,，我也要成為一位像您一樣受人尊敬的大物理學(xué)家,。
4 [, b* m% N8 L- d: `+ t% L Y
6 z0 Z5 i+ i' l0 F& Q( _- t% d: v* v0 ?( b, |9 i( s1 t. r) Z
中學(xué)生家長：張教授，非常感謝你,，今天和孩子說的,，比我們家人說一萬句都管用，孩子爸都感動的哭了,！' k* J# G) _$ t0 Y: R, c: K
4 |9 k( |$ y% A/ {4 Y$ u# G------' }1 R) Q; T6 ?5 c
0 A t, [. T9 S- n
|
|
[復(fù)制鏈接]
發(fā)表于 2016-1-14 15:43:32
QQ好友和群
收藏
淘帖
問題專業(yè),，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
