1、序：序：学习，除了题学习，除了题 用更精确的语言去发现美的规律，描述世界！用更精确的语言去发现美的规律，描述世界！数学家希尔伯特曾经对包括爱因斯坦在内的一众物理学家们说：数学家希尔伯特曾经对包括爱因斯坦在内的一众物理学家们说：“物理对物理学家而言，实在是太难了物理对物理学家而言，实在是太难了”。一、一、芝诺的乌龟芝诺的乌龟乌龟乌龟阿基里斯阿基里斯 100 10 1 0.1 0.01.AS 10 1 0.1 0.01 0.001.At 如果乌龟在前，阿基里斯在后，同时起如果乌龟在前，阿基里斯在后，同时起跑，阿基里斯要追上乌龟，必须首先到达乌跑，阿基里斯要追上乌龟，必须首先到达乌龟的起点处，但当他
2、到达乌龟起点处时，乌龟的起点处，但当他到达乌龟起点处时，乌龟却已向前跑到另龟却已向前跑到另-地点，而当阿基里斯到达地点，而当阿基里斯到达这一地点时，乌龟又到达另一新地点。如此这一地点时，乌龟又到达另一新地点。如此类推下去，以至无穷。所以阿基里斯永远追类推下去，以至无穷。所以阿基里斯永远追不上乌龟。不上乌龟。阿基里斯追不上乌龟阿基里斯追不上乌龟庄子庄子杂篇杂篇天下天下：“飞鸟之景未飞鸟之景未 尝动也。镞矢之疾，而有不行、不止之时。狗非犬。黄马尝动也。镞矢之疾，而有不行、不止之时。狗非犬。黄马骊牛三。白狗黑。孤驹未尝有母。骊牛三。白狗黑。孤驹未尝有母。一尺之棰，日取其半，万世不竭。一尺之棰，日取其
3、半，万世不竭。辩者以辩者以此与惠施相应，终身无穷。此与惠施相应，终身无穷。”1111.24816S 世上万物种类繁多，形态各异，共世上万物种类繁多，形态各异，共同点在哪里？隐藏于物质多样性背后的同点在哪里？隐藏于物质多样性背后的统一性在哪里？这些都要在微观层次中统一性在哪里？这些都要在微观层次中去寻求答案。去寻求答案。一、一、芝诺的乌龟芝诺的乌龟 “原子原子”的单词为的单词为atom，源于希腊文，源于希腊文aoos，其中字头，其中字头a代表否定，代表否定，oos是由动是由动词演化来的形容词，意思是词演化来的形容词，意思是“可分割的可分割的”，故，故atom的原意是的原意是“不可分割的不可分割的
4、”东西。东西。费曼费曼(R.Feynman)曾经说过：曾经说过：“假如在一次浩劫中所有的科学知识都被摧毁，假如在一次浩劫中所有的科学知识都被摧毁，只剩下一句话留给后代，什么语句可用最少的词包含最多的信息？我相信，这是只剩下一句话留给后代，什么语句可用最少的词包含最多的信息？我相信，这是原子假说，即万物由原子原子假说，即万物由原子(微小粒子微小粒子)组成，它们永恒地运动着，并在一定距离以组成，它们永恒地运动着，并在一定距离以外互相吸引，而被挤压在一起时则互相排斥。在这一句话里包含了有关这世界巨外互相吸引，而被挤压在一起时则互相排斥。在这一句话里包含了有关这世界巨大数量的信息大数量的信息”。一、一
5、、芝诺的乌龟芝诺的乌龟二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理从太阳光谱的分析中可以推测出从太阳光谱的分析中可以推测出太阳的主要成分是太阳的主要成分是氦元素氦元素。人坐在地上，就能知道天上的事。人坐在地上，就能知道天上的事。二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理 所谓所谓“云销雨霁，彩彻区明云销雨霁，彩彻区明”，彩虹一般出现在雨后天空放晴的时候，并且通常，彩虹一般出现在雨后天空放晴的时候，并且通常是早上和黄昏时分。是早上和黄昏时分。二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理 光从一种介质（介质光从一种介质（介质1 1）斜射入另）斜射入另一种介质（介质一种介质（介质2 2）时，光路会偏折，）时，
6、光路会偏折，即发生折射。即发生折射。二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理光路图光路图二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理一束红光入射（这一束光没有宽度）一束红光入射（这一束光没有宽度）二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理考虑一片单色光，也就是无数束平行光考虑一片单色光，也就是无数束平行光二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理考虑一片单色光，也就是无数束平行光考虑一片单色光，也就是无数束平行光 由理论计算可得，只在由理论计算可得，只在=59.39附近附近有较强的光，除此之外，其它角度位置的光有较强的光，除此之外，其它角度位置的光很弱很弱。很弱很弱。二、目之所及，皆是理二、目之所及，
7、皆是理一束红光入射（这一束光没有宽度）一束红光入射（这一束光没有宽度）水珠是球体，能环绕一周射出光线；且空中有无数个小水滴，所有小水珠射出的光水珠是球体，能环绕一周射出光线；且空中有无数个小水滴，所有小水珠射出的光与太阳光方向夹角都满足彩虹角。当我们观察彩虹时，看到彩虹与太阳光方向夹角都满足彩虹角。当我们观察彩虹时，看到彩虹“发射发射”出的光正是这出的光正是这些小水珠射出的光，根据几何知识，所有这些进入人眼的光形成一个些小水珠射出的光，根据几何知识，所有这些进入人眼的光形成一个圆锥圆锥。二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理 圆锥底面的彩虹圆锥底面的彩虹，它是一个圆，可见光中红、橙、黄、绿、
8、蓝、靛、紫的彩虹角它是一个圆，可见光中红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩虹角是依次递减的，红色最大，紫色最小，所以最外面一圈是红色，最里面是紫色。是依次递减的，红色最大，紫色最小，所以最外面一圈是红色，最里面是紫色。二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理 当人爬到摩天大楼上或者在当人爬到摩天大楼上或者在飞机上看，人眼的高度上升了，飞机上看，人眼的高度上升了，整个圆锥便会随着向上平移，此整个圆锥便会随着向上平移，此时就可以看到时就可以看到圆形彩虹圆形彩虹了。了。虹虹霓霓二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理二、目之所及，皆是理三、你的糖果盒三、你的糖果盒已知已知未知未知圆周越
9、短，接触的知识越少；圆周越短，接触的知识越少；周长越长，接触的未知越多。周长越长，接触的未知越多。123n-2n-1nnn-1321n-212345.Sn (1)2nnQ:如何用一定长度的绳子如何用一定长度的绳子围成一个围成一个尽可能大尽可能大的面积？的面积？123（n-2）2222n2换个盒子装糖果换个盒子装糖果三、你的糖果盒三、你的糖果盒n n-1 123233 n-1 nnn-1123233 n-1 nnn n-1 123233 n-1 nnn n-1 n-2 n n-1 n-2 nnnn2222(1)(21)(1)123.(21)326nnnnnSnn四、最速降线四、最速降线Brach
10、istochroneAB四、最速降线四、最速降线Brachistochrone四、最速降线四、最速降线能量守恒能量守恒动量守恒动量守恒六、疫情数据曲线六、疫情数据曲线曲线的拐点意味着什么？曲线的拐点意味着什么？研究对象：自然现象研究对象：自然现象起源于：起源于：古希腊自然哲学古希腊自然哲学形而上学形而上学对世界本质的研究，对世界本质的研究，即研究一切存在即研究一切存在的的，一切现象的原因及一切现象的原因及本源。本源。亚里士多德亚里士多德依赖经验，依赖经验，大胆猜想与假设大胆猜想与假设物理学物理学 (physics)自然科学自然科学 (nature science)物理是什么？物理是什么？实验科
11、学实验科学 (experimental science)毕达哥拉斯认为视觉来毕达哥拉斯认为视觉来源于从眼睛里所发出的光的源于从眼睛里所发出的光的微粒仿佛触须一般落在了物微粒仿佛触须一般落在了物体上，形成我们对物体的视体上，形成我们对物体的视觉感知。觉感知。物理是什么？物理是什么？电子与正电子是一对反粒子，电子与正电子是一对反粒子，一旦相遇就会湮灭而消失。一旦相遇就会湮灭而消失。PositiveNegative光是什么？光是什么？波粒二象性波粒二象性为什么学物理？为什么学物理？学习物理，是学习物理，是追寻美追寻美的东西，意味着用另一种思维方式去看待身边的世界。的东西，意味着用另一种思维方式去看待
12、身边的世界。学习物理，是学习物理，是追寻美追寻美的东西，意味着用另一种思维方式去看待身边的世界。的东西，意味着用另一种思维方式去看待身边的世界。英国哲学家弗朗西斯英国哲学家弗朗西斯培根曾说：读史使人明智，读诗使人聪慧，演算使人培根曾说：读史使人明智，读诗使人聪慧，演算使人精密，哲理使人深刻，道德使人有修养，逻辑修辞使人精密，哲理使人深刻，道德使人有修养，逻辑修辞使人善辩善辩。希望物理教育成为大家希望物理教育成为大家素质教育素质教育中的重要一环。希望通过物理的学习提高自中的重要一环。希望通过物理的学习提高自己的涵养而不同流俗。己的涵养而不同流俗。物理学的发展与突破带来的是科学技术的物理学的发展与
13、突破带来的是科学技术的创新创新，是经济发展的需要，也是，是经济发展的需要，也是民族复兴的需要。民族复兴的需要。当然并不是所有同学今后都会进行基础科学的研究，但是不管从事什么职业，当然并不是所有同学今后都会进行基础科学的研究，但是不管从事什么职业，高中物理积累的科学知识，学到的科学方法和实事求是、富有逻辑的理性科学精高中物理积累的科学知识，学到的科学方法和实事求是、富有逻辑的理性科学精神，都将会使你神，都将会使你终身受益终身受益。为什么学物理？为什么学物理？最后，如果你问我喜欢物理的原因。我会告诉你：物理世界，异彩纷最后，如果你问我喜欢物理的原因。我会告诉你：物理世界，异彩纷呈，正像那天上的星辰，玄之又玄，是这众妙之门。呈，正像那天上的星辰，玄之又玄，是这众妙之门。希望大家学习物理，不仅是因为物理有趣，还有对世界的未知吸引着希望大家学习物理，不仅是因为物理有趣，还有对世界的未知吸引着你的好奇心，还能享受学习过程中的成就感。你的好奇心，还能享受学习过程中的成就感。
