1、一名物理学家的一名物理学家的教育历程教育历程加来道雄加来道雄 每个人的身后都每个人的身后都有一段历史有一段历史加来道雄（1947今）加来道雄（MichioKaku）博士，美籍日裔人，纽约城市大学研究生中心的理论物理学教授，世界著名物理学家、著名的科学畅销书作者，超弦理论的奠基人。他的著作都广受赞誉，构想未来、超越爱因斯坦和超空间、平行宇宙，均被纽约时报和华盛顿邮报提名为当年的最佳科学读物之一。他主持着一档全美国联网的科学广播节目，还在晓闻热线、60分钟、早安美国以及拉里金直播在线之类的全美国性电视节目中亮相。什么是理论物理学家？对应于物理学分为理论物理和实验物理，物理学家也可以分为理论物理学家
2、和实验物理学家。当然，物理学中理论和实验都是必不可缺的组成部分，所以有时候这样的分类很难界定。只不过在一个物理学家更偏重理论的情况下，他（她）被称为理论物理学家，例如爱因斯坦；而如果偏重实验，则称为实验物理学家，例如法拉第。爱因斯坦，美籍德国犹太裔，爱因斯坦，美籍德国犹太裔，理理论物理学家论物理学家，相对论相对论的创立者，的创立者，现代物理学现代物理学奠基人。奠基人。19211921年获年获诺诺贝尔物理学奖贝尔物理学奖，19991999年被美国年被美国时代周刊时代周刊评选为评选为“世纪伟世纪伟人人”。阿尔伯特爱因斯坦（18791955）有一次，一个美国记者问爱因斯有一次，一个美国记者问爱因斯坦
3、关于他成功的秘诀。他回答：坦关于他成功的秘诀。他回答：“早在早在19011901年，我还是二十二岁年，我还是二十二岁的青年时，我已经发现了成功的的青年时，我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是诉你，那就是A=X+Y+ZA=X+Y+Z！A A就是就是成功，成功，X X就是正确的方法，就是正确的方法，Y Y是努是努力工作，力工作，Z Z是少说废话！这公式是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也对我有用，我想对许多人也一一样样有用。有用。”爱因斯坦的纪念雕塑爱因斯坦的纪念雕塑 我想知道上帝怎样创造了这个世界，我想知道上帝怎样创造了这个世界，对这样或那
4、样的具体事件我不太感对这样或那样的具体事件我不太感兴趣。我想得到世界的内在规律，兴趣。我想得到世界的内在规律，其余则是细枝末节。其余则是细枝末节。爱因斯坦爱因斯坦 作者开篇引用爱因斯坦的话，用意何在？提示：提示：爱因斯坦这句话，表明了他研究理论物理的目标和意义，作者加以引用，既表示对爱因斯坦科学探索精神的崇敬和对爱因斯坦探索宇宙的意义的理解，也表明他一生求索的目标以及他对自己探索宇宙本质的意义的认识。字词过关字词过关 刨根问底（pao）撒手人寰（huan）湮没（yan）惊诧（cha ）五彩斑斓（lan）畏葸不前（xi ）鄙视（bi）冷嘲热讽（feng）杜撰（zhuan）怪诞（dan）栅栏（zh
5、a ）目眩（xuan）时间空间逻辑说说 明明 顺顺 序序题 记阐发式 提示下文是在介绍有关科学的观点多维空间 0 0维：没有长宽高，维：没有长宽高，单纯单纯的一个点，如的一个点，如奇点奇点。一维一维 ：只有长度：只有长度 二维二维 ：平面世界：平面世界 只有长宽只有长宽 三维三维 ：长宽高：长宽高 立体世界立体世界 我们肉眼亲身感觉到看到我们肉眼亲身感觉到看到的世界的世界 三维空间是点的位置由三个坐标决定的空间。三维空间是点的位置由三个坐标决定的空间。四维四维 ：是在空间的架构上比普通三维空间的：是在空间的架构上比普通三维空间的长长、宽宽、高高三条三条轴轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一
6、外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条条虚数虚数值的轴。根据阿尔伯特值的轴。根据阿尔伯特爱因斯坦相对论所说：爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。空间。一维是线，二维是面，三维是一维是线，二维是面，三维是静态静态空间，四维是空间，四维是动态动态空间（因为有了时间）。空间（因为有了时间）。【提问提问】课文可以分为课文可以分为几个部分？几个部分？主要内容是什么？主要内容是什么？基本脉络基本脉络 一、童年的两件趣事（1）二、童年的 第一件趣事（2-11）三、童年的 第二件趣事（12-18）一.（1 段）全文总括：记叙了
7、作者在童年的两件趣事，以及作者是如何由这两件趣事来激发自己的科学兴趣的。二.（2-11 段）由对鲤鱼世界的遐想，推知人类认识的局限性。1.幻想鲤鱼“科学家”研究的局限性。2.推知人类对多维空间研究的局限性。三.（12-18 段）对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究。1.探究爱因斯坦未完成的理论。2.建立自己的原子对撞机。结构图解结构图解第一部分（1）全文总纲：记叙了作者在童年的两件趣事，以及作者是如何由这两件趣事来激发自己的科学兴趣的。语言特点：平实简明第二部分（第二部分（2-11）童年的第一件趣事：对鲤鱼世界的遐想由对鲤鱼世界的遐想，推知人类认识的局限性。1.幻想鲤鱼“科学家”研究的局限性。2
8、.推知人类对多维空间研究的局限性。说明顺序说明顺序无限的遐想（无限的遐想（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）逻辑顺序问：问：“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”对对“世界世界”的的认识是怎样的？认识是怎样的？（1）“水池之外看不见的世界没有科学意义。”（2）“它们为睡莲自己能够运动而困惑不解”它们以神秘的“力”来掩盖自己的无知。（3）“鲤鱼科学家”的“消失”和“重现”它们认为是“奇迹”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鲤鱼科学”的“传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为“胡说八道”，荒谬绝伦，违背它们的“自然规律”。问
9、：作者想通过问：作者想通过“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”对对世界的认识说明什么？世界的认识说明什么？说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。（1）人类“一生就在我们自己的池子里度过”，只要“超出我们的理解力”的自然存在，他们就“拒绝承认”。（2）“科学家发明像力这样一些概念”，是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思考问题的方式.（3）“不能在实验室里便利地验证”的理论，他们就加以“鄙视”，表现出思想上的保守和固执。第三部分（第三部分（12-18）第二件趣事，对爱因斯坦未竟事业的向往 对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究。1.探究爱因斯坦未完成的理论。2.建立自己的原子对撞
10、机。八岁（八岁（12）不久（不久（14）后来，高中阶段（后来，高中阶段（15）【提问】1、在作者所说的第二件趣事中，除了作者自身的兴趣外，还有没有其它外在的因素在影响着作者？有，这就是作者所说的中学的老有，这就是作者所说的中学的老师，他们给作者讲述师，他们给作者讲述人类历史上最伟人类历史上最伟大的科学家大的科学家的故事，这是第二件趣事的故事，这是第二件趣事产生的直接因素。产生的直接因素。2、人类历史上最伟大的科学家是指谁，他的哪些地方，把作者迷住了？人类历史上最伟大的科学家人类历史上最伟大的科学家是指爱因是指爱因斯坦，他多年潜心研究的，但是在他死之斯坦，他多年潜心研究的，但是在他死之后仍然没有
11、完成的论文（或者理论）深深后仍然没有完成的论文（或者理论）深深地吸引了作者。这也就促使了作者自己不地吸引了作者。这也就促使了作者自己不断地通过自己的努力，去了解爱因斯坦，断地通过自己的努力，去了解爱因斯坦，在这个过程中，作者也爱上了科学。在这个过程中，作者也爱上了科学。【提问提问】本文在材料处理上有什么点？本文在材料处理上有什么点？本文布局谋篇重点突出，详略得当。在整体上，作者并没有从童年到小学到初中到高中，按时间顺序叙事，而是通过童年的两件趣事和高中时建立实验室的事例，突出他成长为一名“物理学家”的“教育历程”，并不旁及其他成长的经验；在局部上，如高中阶段，作者看了许多统一场理论方面的书，并
12、常常去斯坦福大学的物理图书馆，相关的理论书籍是怎样启发、引导他研究的，这里肯定有许多精彩的故事，但是作者只是一笔带过，重点放在制造“自己的原子对撞机”上，其中具体的数据叙述得很详尽，让人体会到作者严谨、踏实的性格，以及内在的成为物理学家所需要的基本素质。艺艺 术术 鉴鉴 赏赏1 形象的描述 作者借助于想象，采用了拟人化的笔法，让鲤鱼“科学家们”会看会想，会提出问题会说话，这样就使深奥的科学道理变得浅显易懂。2 语言准确.严密 作者讲究选词，讲究用恰如其分的词句来表达周密严谨的意思。希望大家通过学习这篇课文，能学习到本文作者探究精神，并在日后的学习生活中更上一层楼！科学精神（一）科学精神（一）想
13、像力：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在的可能。由感性的想像上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。科学精神（二）科学精神（二）乐趣：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，对真正的科学工作者来说，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戏”，也是人生的“境界”。“游戏”使他们乐此不疲，充满激情，不受外界的诱惑和干扰；而“境界”使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。科学精神（三）科学精神（三）实验精神：实验精神：丁肇中说过：“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。”“科学发展的历史告诉
14、我们，新的知识只能通过实地实验而得到，不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。”（应有格物致知精神）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，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青年理论物理学家 成年 童年青年成年李政道：Tsung-Dao Lee（1
15、926年11月25日），美籍华裔物理学家，出生于中国上海。1957年，他31岁时与杨振宁一起，因发现弱作用中宇称不守恒而获得诺贝尔物理学奖。他们的这项发现，由吴健雄的实验证实。李政道和杨振宁是最早获诺贝尔奖的华人。杨振宁(Chen Ning Yang 1922)美籍华人，理论物理学家，1922年10月1日生于安徽省合肥县（含合肥市）。若贝尔物理奖获得者 丁肇中：祖籍山东日照县；1936年出生於美国密西根州安阿堡（Ann Arbor）；父亲是丁观海，母他在台北读中学，在密西根大学读大学本科与研究院，於1962年获博士学位；主要从事高能实验物理、基本粒子物理、量子电动力学、辐射与物质的相互作用等方
16、面的研究。他最杰出的贡献是在1974年，与里希特各自独立地发现了J/粒子。为此，他们共同获得了1976年诺贝尔物理学奖。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。想象力比只是更重要。我没有什么特别的才能，不过喜欢刨根问底地追究题罢了。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，奇思玄想的天赋对我而言，比我的才能更重要。爱因斯坦课后积累与拓展课后积累与拓展 加来道雄划分的三类不可能事物 第一类不可能：现在不可能实现，但它们并不违背已知的物理学理论。它们可能在21世纪或22世纪变成现实，它们是：力场、隐形术、移相器和死星、隐形传送、心灵感应、意志力、机器人、不明飞行物和外星人、星际飞船、反物质和反宇宙。第二类不可能：它们是一些位于我们现在了解的物理学领域边缘的技术。人类或许能在一千年或数百万年后真正弄明白它们。这些科技是：比光速更快的旅行、时间旅行和平行宇宙。第三类不可能：它们是一些违背人们现在已知的物理学理论的技术。如果它们最终被证实有可能实现，这些科技将让我们对物理学的理解发生根本性改变。这些科技是：永动机和预知。作作 业业 利用课后时间搜索收集爱因斯坦的相关资料。
