物理之美讀后感

　《 《 美 物 理 之 美 感 》 讀 后 感 金 曉 會(huì) 談到美，你可能聯(lián)想到自然美和藝術(shù)美，而對(duì)自然領(lǐng)域中的科學(xué)美，大多數(shù)人則不易感受到，這是因?yàn)榭茖W(xué)美與藝術(shù)美是兩種不同形式的美，從美學(xué)的角度來講，一種是事物外在形式所呈現(xiàn)的美，這種美是外在的，易感受到的，如自然景色的美，音樂的美，雕塑的美，繪畫的美，建筑物的美等。另一種是事物內(nèi)在結(jié)構(gòu)的和諧、秩序而具有的美，這種美比較抽象，它雖然也是通過感官接受外來事物的信息而反映到意識(shí)中去，但并不那么直接和迅速，而是要經(jīng)過大腦整理、加工形成美的意識(shí)或美的觀點(diǎn)。這是一種較高層次上的審美。

　物理學(xué)中的美，就是一種科學(xué)美。著名物理學(xué)家楊振寧先生把物理學(xué)之美分為三類：即現(xiàn)象之美，理論描述之美，理論結(jié)構(gòu)之美。也有人把物理學(xué)之美分為：物理學(xué)研究對(duì)象的美感，物理學(xué)理論的美感，物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的美感和物理學(xué)常數(shù)的美感等。還有人把物理學(xué)之美說成它具有明快簡(jiǎn)潔美，均衡對(duì)稱美，奇異相對(duì)美和和諧統(tǒng)一美。

　一、 均衡對(duì)稱的結(jié)構(gòu)給人一種穩(wěn)定，完善的美感 感 例如：具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的雪花是如此對(duì)稱、如此美麗，對(duì)稱的結(jié)構(gòu)給人一種穩(wěn)定，完善的感覺，使人內(nèi)心舒服，使人驚嘆于大自然的造化。物理學(xué)家在對(duì)自然深入的思考和考察中，越來越堅(jiān)信大自然的最終本質(zhì)是依照“美和簡(jiǎn)單”來構(gòu)造自己的。

　當(dāng)然，物理學(xué)家頭腦中的對(duì)稱，并非像前面的圖片那樣樸素，那樣直觀；我們要了解物理學(xué)中的對(duì)稱，先從幾何圖形的對(duì)稱性說起。

　例如：一個(gè)圓，我們把頭向左偏過一個(gè)角度來看，它的形狀變了嗎？沒有。我們便說這個(gè)圓具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性（或旋轉(zhuǎn)不變性）； 我們?cè)侔褕A放在平面鏡前，設(shè)想我們鉆進(jìn)“鏡子里的世界”來看這個(gè)圓。在鏡中世界看到的這個(gè)圓，樣子依然保持不便。我們便說這個(gè)圓具有反射對(duì)稱性（或宇稱不變性）。

　物理學(xué)中的對(duì)稱性主要表現(xiàn)在對(duì)物理世界規(guī)律的研究方面。

　根據(jù)剛才的例子，我們還可以假設(shè)某些物理學(xué)家一直埋頭對(duì)“鏡子中的世界”進(jìn)行研究，如果他們得到的定律與正常世界的研究成果一致，我們就說這個(gè)定律具有反射對(duì)稱性（或宇稱不變性）。

　例如：?jiǎn)螖[的振動(dòng)既具有時(shí)間周期對(duì)稱，又具有時(shí)間反演對(duì)稱。當(dāng)單擺完成一次全振動(dòng)后，接下來第二次全振動(dòng)跟上一次完全一樣，這就是時(shí)間周期對(duì)稱。當(dāng)我們將單擺的運(yùn)動(dòng)拍成電影，那么無論順著放還是倒著放都沒有區(qū)別，這就是時(shí)間反演對(duì)稱。

　以上兩個(gè)例子都是利用事物的對(duì)稱性來巧妙解決問題的。

　對(duì)稱的概念在物理學(xué)中占有重要的位置，我們不僅要了解直觀的對(duì)稱性，如波的對(duì)稱，光的反射角與入射角的對(duì)稱性等；還要了解抽象的對(duì)稱性，如正功與負(fù)功，正電子與負(fù)電子等。

　二、 由于事物的對(duì)稱美引起了物理學(xué)家探索這種美的渴望，從而發(fā)現(xiàn)物理結(jié)構(gòu)的和諧統(tǒng)一美。

　物理學(xué)美的形式和內(nèi)容是多方面的，而且物理學(xué)美的特點(diǎn)與藝術(shù)美的特點(diǎn)即有所相同，也有所不同。但物理學(xué)之美更主要的，還是反映在理性之美，反映在內(nèi)容與形式美的相結(jié)合中。這種美主要表現(xiàn)為對(duì)自然界或反映自然運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)理論、科學(xué)成果在結(jié)構(gòu)上的理解和欣賞。

　例如：電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象在遠(yuǎn)古時(shí)代就被人們發(fā)現(xiàn)，一直以來被看作是兩種沒有絲毫聯(lián)系的物理現(xiàn)象，直到 19 世紀(jì)，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍會(huì)產(chǎn)生磁 場(chǎng)，以及后來英國(guó)物理學(xué)家法拉第根據(jù)事物的對(duì)稱性，經(jīng)過十年的刻苦探求終于發(fā)現(xiàn)了變化的磁場(chǎng)也能產(chǎn)生電流這一物理規(guī)律，說明了電與磁是有其內(nèi)在聯(lián)系的。法拉第根據(jù)自己獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，一直致力于建立一個(gè)和諧、統(tǒng)一的電磁學(xué)理論體系，盡管最終他沒有成功，但后來麥克斯韋成功地用一組簡(jiǎn)潔的方程解決了電與磁的統(tǒng)一；并且預(yù)言電磁波的存在，后來被德國(guó)物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

　又如：物理史上人們一直把天體運(yùn)動(dòng)（天象）和地面物體的運(yùn)動(dòng)割裂開來，認(rèn)為是天地兩界各自獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)。盡管開普勒的天文學(xué)和伽利略的動(dòng)力學(xué)在各自的領(lǐng)域中都是優(yōu)美與和諧的，但又各有局限性，當(dāng)把這兩個(gè)方面的理論放在一起時(shí)仍然有不和諧之處。因此，物理學(xué)家希望在更大的范圍內(nèi)尋求一種優(yōu)美統(tǒng)一的理論，使天上物體的運(yùn)動(dòng)和地上物體的運(yùn)動(dòng)有一種共同的簡(jiǎn)單的描述。牛頓為此吸收了伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究成果，得出動(dòng)力學(xué)第一、第二定律；特別是他又根據(jù)開普勒第三定律，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)萬有引力定律。從而用萬有引力定律成功解釋了拋物運(yùn)動(dòng)與行星軌道運(yùn)動(dòng)，這是物理史上第一次把之前認(rèn)為是截然不同的天上星體的運(yùn)動(dòng)和地上物體的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來（圖 1—4）。這是牛頓對(duì)古典力學(xué)成功的完美結(jié)合，這不僅是因?yàn)榕ｎD有追求理論和諧統(tǒng)一的動(dòng)機(jī)，更重要的是他開辟了一條達(dá)到這種和諧統(tǒng)一的正確途徑。

　物理學(xué)的和諧美不僅呈現(xiàn)于整體和局部結(jié)構(gòu)的有機(jī)統(tǒng)一之中，而且還呈現(xiàn)在自然規(guī)律中的過去、現(xiàn)在和未來的因果鏈之中。20 世紀(jì)初愛因斯坦用“相對(duì)論”把牛頓建立的經(jīng)典物理學(xué)和量子物理學(xué)統(tǒng)一起來，使宏觀低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理理論包容于微觀高速運(yùn)動(dòng)的物理理論之中。上個(gè)世紀(jì)六十年代格拉肖、溫伯格與薩拉姆成功地把電磁力與弱相互作用統(tǒng)一起來，并因此容獲 1979年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1974 年喬治和格拉肖又分別提出大統(tǒng)一理論，試圖讓基本相互作用中的 3種作用達(dá)到統(tǒng)一。目前，物理學(xué)界正努力朝向三力統(tǒng)一（即電磁力、弱相互作用與強(qiáng)相互作用的統(tǒng)一），而更大的目標(biāo)是把引力也涵蓋進(jìn)去，達(dá)到四力統(tǒng)一。這一切探索都是物理學(xué)家在對(duì)物理牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律 牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律 牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律 開普勒第一定律 開普勒第二定律 開普勒第三定律 萬有引力定律

　學(xué)統(tǒng)一美的欣賞之下激發(fā)出來的對(duì)美的追求。正如法國(guó)數(shù)學(xué)家彭加萊（1854——1912 年）所認(rèn)為：“科學(xué)家研究自然不是因?yàn)樗�有用，他研究它是因�(yàn)樗�喜愛，他喜愛它是因�(yàn)樗�美。如果他不美，它就不值得被人知道，而如果自然不值得知道，人也就不值得活下去�?rdquo; 可見物理學(xué)家對(duì)于自然之美研究的真誠(chéng)熱愛之情已經(jīng)達(dá)到了“情景交融”的和諧心理狀態(tài)，物理學(xué)家這種追求自然和諧統(tǒng)一的思想境界是何等美妙！

　 渺渺紅塵，茫茫人海，沒有過早，也沒有太晚，遇見的自然是恰逢其時(shí)。

　 有人說，這世間的所有相遇，都是久別重逢。惟有父母與子女，是為了別離。

　 父母為自己付出的，永遠(yuǎn)是百分之百的綿綿恒愛。每當(dāng)看到滿頭如雪，彎腰駝背，步履蹣跚的父親母親，總會(huì)不由自主地想起，他們?cè)�用最純樸、最勤勞的方式為自己撐起過一片天，現(xiàn)如今卻是衰老伴著他們走過一年又一年。

　 于父母眼里，自己就像飄在天空的風(fēng)箏，無論飛得多高多遠(yuǎn)，他們也舍不得松開牽掛的那根線。這種深厚的愛，若高山闊海，就算用一輩子的時(shí)間，恐怕也回饋不完 .想來那句：你養(yǎng)我長(zhǎng)大，我陪你變老，應(yīng)是最好的報(bào)答。

　 記得一首《友情》的歌，里面那段歌詞格外打動(dòng)人：友情，人人都需要友情，不能孤獨(dú)，踏上人生的旅程……

　 聽完，特別想感謝那些出現(xiàn)在自己不同人生階段的朋友，感謝這一路上你們給予的支持和鼓勵(lì)。此生何其幸運(yùn)，能成為彼此的親密摯友。除了家人，最熟悉我的還有你……

　 童年，一起玩耍嬉戲；少年，一起努力學(xué)習(xí)；青年，互相聆聽各自的小秘密；愿中年的彼此，都能好好保重自己；愿我們老的時(shí)候還能一起喝茶、一起聊聊不太完美的卻又共同參與過的往昔。人生能有三五知己，懂得自己，足矣！

　 佛說，每一次相遇都是一場(chǎng)修行。想必愛情更是如此。

　 于風(fēng)雨兼程的人生里，在五味雜陳的生活中，誰是誰的月下客，誰是誰的心上人，誰與誰會(huì)一見傾心，誰與誰能相伴到歲末晚景，憑的就是一份緣。

　 感謝即將成為自己人生中最親愛的你，相遇是緣，相戀是愛，相守是情。

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