内容正文:
一名物理学家的教育历程
美 加道来雄
部编教材高一下册第三单元
一、学习目标:
1、感知文本,以“教育历程”为重点,探讨其中表现的思想内涵,从生活出发,了解科学、认识科学,体会科学的精神。
2、精读文本,感受科学思维及其语言表达的特殊美感。
二、作者及背景
1、作者简介
加来道雄,日裔美国理论物理学家,纽约城市大学理论物理学教授,他毕业于哈佛大学,获得加利福尼亚大学伯克利分校物理学博士学位。作品有《超越爱因斯坦》(与特雷纳合著)、《量子场论》和《超弦导论》等。
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2、相关背景
日裔美国理论物理学家加来道雄的《超越时空》一书记述了超空间的早期历史,从理论上探讨通过超空间穿越时空的可能性,以及何时方能实际利用超空间理论所具有的潜在威力。本文《一名物理学家的教育历程》就选自这部书,通过介绍对自己成长起了重大作用的两件童年趣事,回顾了自己成为“一名物理学家的教育历程”。
3、相关知识:(1)统一场论
根据现代物理学知识,将我们的宇宙结合起来的力有四种:万有引力、电磁力、强力和弱力。物理学家运用量子力学,已经把后三种力统一起来(物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨—米尔斯理论,解决了这一问题,被称为“标准模型”。但是这一理论因为计算繁复无比而让人头疼),但是引力仍然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一,建立一个大统一的理论,最终也没有实现。
(2)高维空间
现代理论物理学认为,统一四种力的前景,在于高维空间(如十维或更高)理论的确立。比如对于古人来讲,风暴是怎样产生的,风暴会袭击什么地方,什么时候袭来,什么时候结束,他们是一无所知的,因为他们生活在平坦的大地上,只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察,即使有简单的预报,也都是靠经验来推测的。现在有了气象卫星,从太空这样的三维角度观察地球,在地面上看来神秘莫测的风暴被看得一清二楚,可以精准地预报风暴的动向。同样,理论物理学家认为,传统的四维(空间三维加上时间)理论太“小”,不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维(如十维或更高)中寻求统一这四种力时,就能得到一种简单、漂亮的解决模型(科学家认为宇宙应该是简单、和谐的)。
4、文体知识:科普文
科普文是解说、介绍科学技术的说明性文章。
科普文一般用轻松、活泼的笔调,解说某一方面的科学技术知识。既有科技的技术性,又有内容的生动性,还有题材的广泛性,以及篇幅的简短