物理美的丰富内蕴 杨润荣

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1、物理美的丰富内蕴（三）辽宁省铁岭市第三中学杨润荣摘要：物理中蕴含着美，它体现在物理的研究方法中，体现在物理学家的精神中。物理学家总是追求以最简单的逻辑与手法来研究物质世界，充分体现了物理方法的简洁美。求实；坚持真理，为真理而献身；视苦为乐，顽强不屈地与困难斗争；默默奉献，不图名，不图利都是科学家的美德。关键词：物理方法、物理学家、品德美、简洁美物理中蕴含着美，它体现在物理知识中，体现在物理的研究方法中，体现在科学探索的过程中，体现在物理学家的精神中。一、物理方法美物理学家对宇宙呈现的简单性具有强烈的信念，他们总是追求以最简单的逻辑与手

2、法来研究物质世界，充分体现了物理学研究和思维方法的简洁美。从天体到基本粒子，物质运动纷繁复杂，但物理学家巧妙地从复杂的真实世界中，把研究对象一一分割，抽象出最简单的物理模型，诸如质点、理想弹簧振子、理想单摆、理想气体、点电荷、电场线、理想变压器、光线、薄透镜等等。物理学家以这些优美的理想模型概括出物质运动的基本规律，变复杂为简单，既简洁又合理的思维方法，给人们带来研究物质世界美的享受。作为一门实验科学，物理学研究不拘泥于严密的完全归纳，而是大胆地根据有限个实验，归纳出许多规律。事实证明，根据有限个实验做出的这种不完全归纳，在经受了有限

3、个实验（践）检验之后，已有效地形成了科学的内容和体系。随着物理学的发展和物理思维的成熟，物理学又采取了更为大胆的逻辑：从一个或少数几个实验现象提出假说，根据该假说做出可能只是极其有限的分析性预言，如果这些预言被证实了，假说就变成了物理学的规律。甚至，对于无法验证的纯假说，如果从未观测到与其相违背的现象，物理学也确认其为自己的科学规律，例如惯性定律。物理学的这些逻辑方法不拘泥于纯数学的极端严密，不带有考证的必要繁琐，给人以简捷、明快、富有实效的美的感受。作为一门理论科学，物理学广泛地、卓有成效地引入了数学，数学成为物理语言中最简练、最凝

4、聚的语言。例如最普遍、极简单的一条V-t曲线，可表达物体运动的状态与全过程，，它不但涉及十几个运动学概念，还可进行动力学分析。当物理学家大量应用数学进行抽象推导和处理事先并不完全清晰的物理过程时，未知的、复杂的物理过程被简明的数学符号和明确的运算法则代替，数学最终推导出的简单结果，不但概括了实验物理学的结论，还往往提示出更多的深刻的物理内容。数学方法的广泛应用，导致了理论物理的诞生和发展。当未知的茫茫宇宙与微观粒子的物理世界化为有限的几个数学公式时，物理学家应用数学方法的简洁美和创造美不正跃然纸上吗?二、物理学家品德美求实，这是科学家

5、美德的基础。搞科学事业，没有勇于探索、实事求是的精神，是不会有一点作为的。意大利物理学家托里拆利在有名的导师卡斯特里身边工作。卡斯特里出版了一本有关流体力学方面的著作。托里拆利仔细研读了导师的这部名著，做了一系列的实验，逐个验证书中的重要结论。他发现，书中关于流体从容器底部小孔流出的速度和小孔离液面高度成正比的结论，和实验不符。他虽然十分热爱和尊敬自己的导师，但是并不盲从，决定把自己的发现整理成文，公开发表，来纠正导师的这个学术错误。求实精神极强的卡斯特里看到这篇文章以后，十分高兴，认定托里拆利大有培养和发展前途，立即决定让他当自己的

6、秘书。他们师生的求实精神一直被人们所颂扬、流芳百世。坚持真理，为真理而献身是许多物理学家的美德。在科学家看来，真理是神圣的，真理是光明的源泉，是人类的力量，是世界的希望。因此科学家们不仅穷其毕生精力去探索真理，用自己的血和肉拨开蒙蔽真理的尘雾，而且不惜牺牲自己的生命去捍卫真理。布鲁诺矢志不渝地赞扬哥白尼的日心说，而且大胆地提出了他的宇宙无限的思想。他坚信，真理一定会战胜邪恶。罗马教廷把布鲁诺看作顽固不化的魔鬼，把他烧死在罗马鲜花广场。布鲁诺在火焰中高声呼喊：“火并不能把我征服”。他为捍卫真理而献身的美德和他的英名一样万世流芳。视苦为乐

7、，顽强不屈地与困难斗争，这是物理学家的共同美德。在科学研究中，失败和挫折是不可避免的，贪图享受的人是不可能成就事业的。科学怪人卡文迪许为了搞科学研究，把客厅改作实验室，在卧室的床边放着许多观察仪器，以便随时观察天象。他活到老，干到老，直到79岁高龄，逝世前夜还在做实验。默默奉献，不图名，不图利，视功名为粪土是科学家又一崇高的美德。居里夫人为了从沥青铀矿中提炼出纯净的镭，整天拿着跟她个子一样高的搅拌棍搅拌着煮沸的沥青铀矿溶液，烟雾熏眼，呛得喘不过气来。经过近一千三百五十个日日夜夜的奋战，才从数吨沥青铀矿中提炼出了十分之一克纯净的镭盐。然

8、而居里夫人却没有去申请专利，而是毫无保留地向全世界公布了研究成果。孜孜不倦的敬业精神，是科学家的传统美德。电动力学的创始人安培工作时注意力非常集中，他常常因为聚精会神地思索问题而忘记周围的一切。有一次，安培在街上走着走着