内容正文:
一名物理学家的教育历程
加来道雄
导入
在被授予克拉克想象力服务社会奖的颁奖礼上,《三体》作者刘慈欣曾说,想象力是人类所拥有的一种似乎只应属于神的能力,它存在的意义也远超出我们的想象。有历史学家说过,人类之所以能够超越地球上的其他物种建立文明,主要是因为他们能够在自己的大脑中创造出现实中不存在的东西。在未来,当人工智能拥有超过人类的智力时,想象力也许是我们所拥有的惟一优势。
想象力也是让加来道雄走向理论物理学家的重要因素。
学习目标
1.了解作为理论物理学家的加来道雄;
2.了解文中涉及的理论术语,把握文章的论述思路和结构;
3.赏析作者童年的想象力和兴趣(特点和意义);
4.学习作者如何将复杂深奥的物理理论表达得深入浅出;
5.鉴赏文中严谨准确的语言,鉴赏文章选材构思的艺术;
6.赏析作者在文中体现出的探索精神和科学态度。
活动一:制作理论物理学家加来道雄档案
姓名:加来道雄
生日:1947.1.24
国籍:美国日裔
职业:科学畅销书作者,美国著名高等学府加州大学伯克利分校物理学博士、纽约城市大学研究生中心的理论物理学教授,超弦理论的专家。
影响:加来道雄的著作都广受赞誉, 《构想未来》《超越爱因斯坦和超空间》《平行宇宙》,均被《纽约时报》和《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。他主持着一档全美国联网的科学广播节目,还在《晓闻热线》《60分钟》《早安美国》以及《拉里·金直播在线》之类的全美国性电视节目中亮相。
活动一:制作理论物理学家加来道雄档案
加来道雄,在弦理论方面有重大贡献,是其早期奠基人之一。多维空间理论是目前在人类认知范围内最接近宇宙本源的理论,它有可能完成人类科学探索的最伟大梦想,统一所有已知的自然力,找到终极的自然法则。对高维空间的研究,主要集中于一种叫“弦理论”的物理学理论。
活动二:朗读《一名物理学家的教育历程》
朗读课文,积累字词,梳理文章,总结文中术语。
遐想: 超越现实作高远的想象。
栅栏 冷嘲热讽
冥冥世界:神灵世界
自鸣得意 撒手人寰
湮没 畏葸
活动二:朗读《一名物理学家的教育历程》
朗读课文,积累字词,梳理文章,总结文中术语。
1:总说童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解,并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程。
2-11:主要记叙了作者童年时对鲤鱼世界的观察和想象。
12-18:介绍了作者对爱因斯坦未完成的理论的强烈兴趣与青少年时期的探究尝试。
活动二:朗读《一名物理学家的教育历程》
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通常所说的平行宇宙,一般是指在我们的宇宙之外还可能存在的与我们所认知的宇宙类似的其他宇宙(即分类上的第一层平行宇宙)。
力(Force)是力学中的基本概念之一,是使物体改变运动状态或形变的根本原因。在动力学中它等于物体的质量与加速度的乘积。
力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在。两个不接触的物体之间也可能产生力的作用。力的作用是相互的。
活动二:朗读《一名物理学家的教育历程》
朗读课文,积累字词,梳理文章,总结文中术语。
多维空间,是指由4条或者更多条维度组成的空间。多维空间定义 “维”是一种度量,在三维空间坐标上,加上时间,时空互相联系,就构成四维时空。
高维空间,是一种物理学理论。据90年代提出的M理论(超弦理论的一种),宇宙是十一维的,由震动的平面构成的。科学家认为要描述宇宙,X、Y、Z和T(时间)4个未知数是不够的,要加到11个未知数之后,才能够解释宇宙的很多结构。
活动二:朗读《一名物理学家的教育历程》
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统一场论(Unified Field Theory)是从相互作用是由场(或场的量子)来传递的观念出发,统一地描述和揭示基本相互作用的共同本质和内在联系的物理理论。迄今人类所知的各种物理现象所表现的相互作用,都可归结为4种基本相互作用:即强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。
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阐明自然界各种相互作用的性质和规律是物理学基础研究的一个极其重要的方面。而追求建立相互作用的统一理论是出于对物质世界的统一和谐的坚定哲学信念和要竭力探求事物内在本性的顽强欲望。阿尔伯特·爱因斯坦把他后半生的精力献给了这一事业。在他的深刻思想的影响下,统一场论已成为21世纪物理学的重要研究方向。
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反物质是正常物质的反状态。当正反物质相遇时,双方就会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量。
正电子、负质子都是反粒子,它们跟通常所说的电子、质子相比较,电量相等但电性相反。科学家设想在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质,也就