内容正文:
加来道雄
一名物理学家的教育历程
情境导入
我们小的时候,常常会谈到我们未来的理想,那时候我们常常无畏地说:“我要做一名科学家”,可是随着年龄的增长,我们很少有人再说了,这是为什么呢?因为我们逐渐明白成为一名科学家是极其艰难的。那么怎样才能成为一名科学家呢?我们真的要好好研究一下成为一名科学家需要怎样的教育历程了。
今天我们就通过著名的理论物理学教授加来道雄的文章《一名物理学家的教育历程》得到点启发吧!
学习任务
了解加来道雄和他的作品。
01
梳理文章内容,提高阅读能力。
02
体会怀疑精神、兴趣、毅力等基本精神品质对人成长的作用。
03
感悟科学精神,从中获取未来自己成长的启示。
04
作家作品
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,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《超越爱因斯坦和超空间》(与特雷纳合著)、《量子场论》和《超弦导论》等。
《超越时空》
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”。
知识链接——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。
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