物理学之美
2015-05-22赵月
文理导航·教育研究与实践 2015年1期
赵月
物理学中的美是自然科学领域中的科学美,是事物以其内在结构的和谐,具有理性美,用的是逻辑和数学的语言,研究、挖掘物理学中的科学美,在物理教学中重视审美教育,应成为物理教育改革的当议之题。
一、物理学发展过程中的精神美
在物理学的发展过程中,物理学家在探究物理学规律的艰辛旅程中,一方面总是伴随着对美的热烈追求,另一方面表现出他们精神上的种种美德。这些可以启迪学生的智慧,引发学习的兴趣,激励成功的意志。
哥白尼与托勒密地心说的决裂,就是有其追求美的因素,他深信完美的理论在数学上应该是“和谐与简单”的。因此,在极端困难的条件下,哥白尼苦心孤诣,研究了三十年,终于建立了不朽的日心说。后来,开普勒深切地感受到日心说的美,毅然地抛弃了从他的老师第谷那儿接受的地心说观点,他说:“我从灵魂的最深处证明它是真实的,我以难以想像的心情去欣赏它的美。”
电磁学的发展在很大程度上得益于对称美的启示,法拉第深信电与磁是对称的,他认定既然电能生磁,那么磁也能生电,他坚持奋斗十年,发现了电磁感应现象,同样,麦克斯韦的位移电流假设,除了逻辑思维上的原因外,确信物理规律具有对称、和谐统一的美的形式,也是一个不可忽视的重要原因。爱因斯坦所建立的广义相对论,被朗道和玻恩称赞为可能是一切物理理论中最美的一个,“是一种伟大的艺术作品”。……
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