文科物理论文
- 格式:doc
- 大小:32.50 KB
- 文档页数:3
物理学论文(5篇)物理学论文(5篇)物理学论文范文第1篇本文提出的针对于理论物理教学与实践的探究方案,是遵循微观到宏观,理论讨论到详细实践,单体到多体的挨次绽开的,一共包括三个学问单元,它们是统计物理,量子力学和固体物理。
为了使得同学充分把握理论物理学问,我们需要结合教材中原有的三个单元的学问体系,改善原有体系中学问的规律性,合理支配各个学问的所占比例,以帮助同学循序渐进的把握学问点。
热力学和统计物理学主要是讨论宏观物体。
宏观物体主要是由微观粒子组成,因此,在这个学问单元里面,我们依照宏观到微观的挨次绽开讲解,并遵循统计学和宏观物体的联系。
以一般物理学为背景,循序渐进,引入量子统计理论,渐渐激发同学对量子力学的学习爱好。
由此引出其次个学问单元。
量子力学学问单元。
在其次个学问单元里面,我们首先讲解单原子分子量子理论,渐渐引入到多原子分子量子理论,最终引出第三个学问单元——固体物理。
在第三个学问单元里面,先讲解理论,在注意实践应用,引导同学实现创新。
这样,三个学问单元相互联系,前后连接,最终贯穿成为一个整体,赐予同学整体上对于理论物理学的学问。
二、理论教学与实践教学相结合物理理论较为抽象,即便是来源于详细的事例,同学学习起来也具有肯定的困难。
因此,在理论物理的教学中,需要引导同学从感性上熟悉物理现象和物理过程。
培育同学的感性熟悉,一方面可以从同学的日常生活中着手,另一方面可以引导同学从物理试验中不断培育。
本质与非本质的熟悉影响着同学对物理概念的熟悉,因此同学熟悉物理规律会有肯定的困难。
物理试验能够供应给同学最详细、最直观的感性熟悉,由于这些出来的物理试验,是最通俗易通,简明扼要表达物理理念的感性材料。
与生活中的现实例子有所不同,物理试验也有自己的特点,例如:物理试验比较典型,可以代表肯定的物理现象;物理试验需要有动手操作,有肯定的趣味性;物理试验定性定量的表明白全面性。
同学通过物理试验,可以积累制造意识,同时可以帮助同学科学的讨论理论物理。
在物理教学中提高高中文科生科学素养的探索教育部颁布的《普通高中物理课程标准(实验)》明确规定了高中物理课程的性质:高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程,与九年制义务教育物理或科学课程相衔接,旨在进一步提高学生的科学素养。
并且在《标准》中新课程基本理念部分明确提出,“在课程目标上注重提高全体学生的科学素养”。
什么叫科学素养?在《美国国家科学教育标准》中,对科学素养的概念和内涵进行了描述性的说明,概括其意思,大概包括以下几方面:科学兴趣、探索科学的冲动;对科学原理的理解和应用;理解科学概念和原理;以科学的态度来参与社会事务;科学价值判断;科学思维习惯。
目前,高中文科学生的物理教学现状与上述理念相去甚远。
据了解,在许多中学里,文科物理课时少,且平时不考试或考试成绩不参评。
在许多学生的眼中,会考科目的课堂就是自习课堂或者休息课堂,再加上许多学生自身的物理基础差,物理课程本身又相对较难,所以在课堂上听讲的学生屈指可数。
如何能在短短的四十分钟里牢牢抓住多数学生的兴趣,能在有限的物理课上尽可能地提高学生的科学素养,是摆在我们每个文科物理教师面前的一个难题。
对于这个难题,我坚持在实践中进行探索,有了一定的收获。
首先,教师观念必须转变。
在文科教学中,应时时思考一个问题:究竟应该教什么?为什么教?是仅仅为了使学生通过会考吗?我认为,为提高文科学生的科学素养而教应该是首要的。
作为一名物理教师,我们应首先意识到自己是一个科学教师,以提高学生的科学素养为己任。
只有树立了这样的信念,我们才可能改变文科物理教学如此尴尬的现状。
其次,改变学生对物理的看法,提高他们学习物理的兴趣。
长期受应试教育的影响,文科学生的观念里,“高中物理难,难得象座山。
”物理学研究的思想和方法,比较其他科目来说确实需要更高的思维能力,但是物理学同样是所有科目中与大自然接触最多的学科,它应该比其他学科更有趣,更生动,更能吸引学生。
但长期以来,在许多学生的头脑中物理就是斜面加小球、子弹加木块这样远离生活,极端抽象的模型。
文科物理课研究论文摘要本文介绍了对大学文科专业学生开设物理课程的必要性和意义,以及怎样更好更有效的开设好文科物理课。
为文科大学生开设物理课,不仅可以拓宽学生知识面、锻炼学生的动手实践能力,而且能够培养他们的细致严谨的思维方式,培养他们的科学素养。
关键词文科物理文理融合科学素养一、引言我们都知道物理学是一门基础自然科学,是许多新技术的基础。
理、工、农、医科大学生需要学物理是没有问题的,文科学生是否也要学物理呢?对于这一问题的回答引出了人文文化与科学文化融合这一深层次的问题。
我们的时代是科学和技术的时代。
科学技术以极高的速度发展,从而推动着社会飞速地发展,影响到社会生活的方方面面。
科技不仅是经济建设和国防建设的强大手段,探索宇宙和微观世界及人类自身的前沿研究,改善我们日常生活的工具,并且它们已成为人类文化的一部分。
正确的世界观和价值观,正确的思想方法,各种观念和思潮,都必须以科学为依据。
一个民族,只有普及科学知识,受到科学精神的熏陶,崇尚科学,才能告别愚昧,自立于今日世界的民族之林。
文科大学生虽然将来从事的专业工作不是科学技术方面的,但是同样应当受到科学精神和科学方法的教育。
物理学作为研究自然界最普遍规律的科学和最成熟的自然科学,对科学世界观的形成所起的作用是最直接的,物理学的方法是科学方法的典型代表。
今天的许多社会问题和政策问题都与科学技术有着密切的联系。
一方面,今天的科学技术的发展已成为一项有组织、有计划、需要尽全国之力来进行的工作(如20世纪美国的曼哈顿计划、阿波罗计划和人类基因组计划等,以及我国的三峡工程),用的都是全国的纳税人的钱,那么,对这些计划和工程的意义、价值,公民便不能不过问。
另一方面,科学技术已经赋予了人类巨大的能力,这就要求我们每一个人具有强烈的责任心,正确地掌握科学技术应用的方向,以有益而非有害的方式使用这种力量。
第二次世界大战时,德国一位著名的物理学家海森堡被德国纳粹要挟来研制原子弹,海森堡以各种理由拖延研制时间,使得德国战争贩子没有掌握原子弹的制造技术,否则后果真是不堪设想;这个故事说明了在具备有科学精神的同时还要以人文精神为支撑,科学精神与人文精神不可分割。
前沿物理教学文科物理教学论文一、在大学文科物理课堂上进行前沿物理教学的方式文科学生基础差,底子薄,对物理有一定的畏惧心理。
那么如何在文科物理课堂上进行前沿物理教学呢?具体方式如下:1、结合物理学2、结合现代生活(1)可能会诱发儿童患白血病;(2)可能会导致儿童智力残缺;(3)对于成年男子来说,可能会导致精子质量下降(4)对于孕妇来说,可能会导致胎儿畸形;(5)可能会导致人体癌细胞增值;(6)可能会引起人体视力下降,使人得白内障;(7)可能会影响人的心脑血管系统。
预防电磁辐射的方法如下:(1)电器摆放不要过于集中。
在卧室中,要尽量少放,甚至不放电器;(2)电器使用时间不宜过长,尽量避免同时使用多台电器;(3)注意人与电器的距离,能远则远;(4)尽量缩短使用电剃须刀和吹风机的时间;(5)长时间在计算机前工作时,最好穿上防辐射服;(6)对于电磁辐射较大的家用电器例如微波炉和电磁炉,可使用防护罩;(7)要正确使用手机:①手机接通瞬间释放的电磁波容易产生不好的影响,所以手机响时,几十秒后再听手机;②在使用手机时,可以采用手机专用耳机,实现远距离使用是比较有效的办法;③尽量减少通话时间,最好左右耳朵轮流听;④休息时不要将手机置于枕头边;⑤手机不用时最好放在包里,但不要放在胸前的口袋中,也不要直接挂在胸前。
3、结合社会热点问题社会热点问题包括交通运输、环境污染与保护、能源危机以及新能源等问题。
如果将前沿物理知识与社会热点问题相结合,势必激起学生的广泛关注和积极参与,并且能够培养学生的社会责任感。
我们现在的能源结构主要以煤炭、石油、天然气等化石能源为主,然而化石能源是有限的,不可再生的,并且对环境污染严重。
在现实世界里,不可再生的资源绝不会真的完全用尽,而是随着资源的逐渐枯竭,它变得越来越难开采,于是产量下降,导致市场短缺,价格上涨。
持续短缺和价格上涨最终使这些资源变得如此昂贵,以至于实际上被淘汰。
将来的能源结构将会以风能、水能、太阳能、地热能、生物体能等可再生能源为主,虽然只有水电和生物体能源对今日的可再生能源有较大的贡献,但是,其他可再生能源正在迅速增长,在将来可能为我们提供更多的能量。
物理小论文范文〔通用10篇〕物理小论文范文〔通用10篇〕物理小论文篇1不知怎么的,今天我突然想起了他,我的物理老师。
也许是马上就要新增化学一科,情形与一年前相仿。
一年前,升初二了,于是课程表中增加了“物理”一科。
从此“语数外鼎力,政史地生拉分”的场面被彻底打破了。
还记得第一节物理课。
第一任物理课代表是个武侠迷,课前他将物理老师的名字——“龙凤”写在黑板上,而且还是繁体的,他说这样写更有大侠风范。
也是,他的名儿也挺有武侠意味的。
上课后,我发现龙老师是位新来的老师,而且没有物理老师那种魁梧严肃的“固然形象”,并且还很瘦,矮。
自我介绍后,他便谈起物理这们学科:“有的同学说物理很难,其实不然。
物理非‘无理’,‘勿理’也。
”众皆哗然。
最后,他给我们布置了第一项物理作业:写一篇题为《物理随想》的短文。
随想,我们认为随想就是“随意想,想什么写什么”。
于是稀里糊涂地些好就交了。
几天后,作业发下来了,他说:“你们八班的很有趣儿嘛。
”众所周知,巴蜀地区的人受四川话的影响,说普通话就夹着一口川味,美其名曰:“川普。
”龙老师本来就不是这地方的人,来这儿后又受影响,其语言甚为搞笑,集三种“精华”于一体,谓之“杂普”。
我班同学上课异常“活泼”,龙老师肯定招呼不过来,于是大呼一声:“再闹,再闹就站到‘盒’板上去。
”众人不明,然后哄堂大笑。
假如逮到“典型”,其必曰:“你懂完咯呵!”还是大笑……进入电学学习后,知识点变得抽象,很难懂。
又一次单元考试,拿到卷子后,很多看不懂……可想而知,全班成绩不佳。
发卷评讲时,龙老师说:“这次考试有几个不及格的。
”众暗喜。
“不过是以十为单位的。
”众打击ed by him。
“但是,这次考试是竞赛的难度,所以只当测试练习。
”众释然。
不过龙老师擅长总结知识难点来巧记,什么“物近像远像变大”“左手力右手流”,就这样,枯燥的定理就被轻轻松松地掌握了。
龙老师是个有趣的人,所以他和学生的关系很好。
不仅数学、物理的问题可以问他,就算到办公室去摆弄那些物理器材他都会笑笑了之。
物理科学论文(5篇)物理科学论文(5篇)物理科学论文范文第1篇(一)消退心理障碍许多同学一看到物理问题,就感觉心烦意乱,摸不着头脑。
有些题目文字一大堆,叙述的内容特别多,这样的问题不仅仅是在考验同学把握学问的水平,还是在考验同学的心理素养。
在面对这样的问题时,首先不要恐慌,更不要抗拒和躲避,我们应当英勇面对,用平常心去对待,就把它当成一个简洁的问题去看待,其实许多题目,当我们读完之后,会发觉,其实并不是那么简单,或许考察的正是最基础的那部分学问。
在平常的教学训练中,老师就可以有方案、有目的性地选取一些这样的题目进行分析,关心同学消退心理障碍。
(二)消退熟悉障碍高中物理就其学科特征而言,的确具有规律性、严谨性、系统性、理论性等特征,在教学中,我们需要向同学说明这些特征,让同学对物理有一个基础而全面的了解,但是,在教学过程中,我们肯定要谨记,不能一味地灌输给同学这些学问,假如我们只是过分地强调这些,只会让同学对物理学习产生恐惊心理,让他们可怕学习物理,甚至消失放弃学习物理的念头。
所以,我们在教学中,除了向同学阐述物理学科的特征外,更应当向同学介绍物理学科的趣味性和多面性,物理与我们的生活息息相关,在我们生活中,随处可见各种物理现象,这些现象,有些是好玩的,有些是奇妙的,物理这个大世界中还包括太多好玩、奇妙的东西,都需要我们一步步的去揭开,去解密,只有通过学习,我们才能了解到这些现象发生的本质,用这样的语言去为同学描述一个多彩物理大世界,消退他们的熟悉障碍。
二、高中物理教学设计的详细流程(一)课题引入———创设问题情境在高中物理教学设计方案中,第一步就是要进行有效的课前导入,教学一个新课题,会带给同学一些新奇感,激发同学的奇怪心理,基于此,我们可以采纳情境教学法,创设问题情境,以此来激发同学的求知欲,让同学带着问题去学习,去思索。
课前导入是特别关键的教学环节,这一环节的成效,直接影响整堂课的教学质量。
高二文科物理教学论文:高二文科物理教学的体会从2009年开始,广东省对高二级文科生物理科开始进行学业水平考试,2010年高考不再列入考试科目,至此,文科物理好像进入了另一时代.一方面是文科学生的物理基础比较差,另一方面是学校对它不够重视,这对于农村高中来说,总有部分学生感到困惑,学业水平考试时达不到c等级,部分学生甚至连d等级都达不到.笔者经过认真探索和研究尝试,更新教学理念,转变教学方式,改变学生单一的接受性学习方式,让学生学会自己去发现和探索知识,从而促进学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的整体发展.一、创设环境,激发兴趣在课堂教学中如果不想办法使学生情绪高昂便急于传授知识,只能使得学生产生冷漠、厌倦的态度. “兴趣是最好的老师”,兴趣是做每一件事情的最好动力.多数高二文科班学生感到高二物理内容多,难学,学习还未开始,已对物理课存在畏惧心理,有问题不敢问.针对这种情况,教师上课时教学态度要和蔼、亲切,要经常表扬学生,关注学生的变化,培养他们的学习自信心.教师还可以通过介绍著名物理学家对人类所做的巨大贡献,或介绍本校进步特别大的学生情况来激励学生;以这两年的学业水平考试的一些容易试题为例,通过问题的解决来增强学生的自信心,激发他们的求知欲.如在讲“信息化社会”时,简单介绍信息技术专业在大学中的地位、作用等,又回过头来介绍信息技术的三大基础就是信息的获取、信息的传输及信息的处理,并非什么神秘的知识,以此来鼓励学生,激发学生的学习兴趣.只有对物理感兴趣,学生才会自发地喜欢物理,真正地把它学好.二、创设问题,启迪思维物理学来源于自然现象及生活实践,是研究自然及其规律的学科,真正体现了“从社会走向物理,从物理走向社会”的作用.学习物理不能靠死记硬背、生搬硬套. 孔子曰:“学而不思则罔.”在学习中要重视积极思考,才会有所收获.例如在“电磁波谱”的教学中,我首先提出了这样一个问题,“在还没有出现电子技术产品之前,地球上是否存在电磁波?”让学生各抒己见,让他们暂时保留各自看法.学完本节内容后我再以其中“任何物体都能发射红外线”为突破口,比如大地、石头、人、动物等都能发射红外线,从而使问题迎刃而解.没有思考就没有进步,没有问题就没有提高.在物理课堂教学的过程中,教师要善于提出问题,让学生积极思考,从而使学生的物理能力在问题解决的过程中得到“升华”.三、让学生自主参与,培养获得新知的能力高中物理教材包含了文字、图像、声音以及具体的操作活动信息,具有面广、交叉渗透等特点.在教学过程中,教师要广泛利用各种教学手段充分调动学生学习的积极性,把单一的教师传授知识方式转变为在教师指导下学生自己获取知识.在这种学习氛围中,学生就能真正感受到自己是学习的主人,是教学活动的主体,由此激发主动参与的热情,从而改进学习方法,提高认识,正确理解所获得的知识.四、以学生已有经验为出发点,重视证据的作用求真务实是学习物理的重要方法.学生已掌握的知识、已总结的经验是学好物理的基础,教师在教学中要从学生已有的知识和生活实践出发,并以此为基础解释自然及其规律,通过收集证据、提炼、解释等锻炼学生的逻辑判断和思维能力.例如,在讲到电磁炉和微波炉的工作原理时,要求学生搜索对比这两种产品的使用说明书,根据自己的理解,回答为什么用电磁炉来加热时必须用铁制品容器,而不能用“塑料”、“陶瓷”等制品的容器,而微波炉却与之相反?五、培养学生合作精神,提高学习能力。
2024年物理论文与小结范文引言物理学一直是理解自然界与宇宙奥秘的重要学科。
近年来,随着科技的不断进步,物理学领域也取得了许多重要的发现和突破。
本文将就2024年物理学领域的重要论文和研究进行分析与总结,以期对物理学领域的发展做出一定的贡献。
一、量子计算与信息学研究量子计算与信息学一直是物理学中备受关注的领域。
2024年,关于量子计算和量子信息的研究取得了重要突破。
一项名为“量子比特的高可靠性量子门”的论文指出了一种新的量子计算架构,用于提高量子比特的可靠性和保真度。
这项研究的结果将为未来的量子计算机设计和实现提供重要的指导。
另一篇名为“量子纠缠与量子通信”的论文通过实验结果展示了一种新型的量子通信协议。
该协议在传输过程中利用了量子纠缠的特性,实现了信息的安全传输和远程量子态的分发。
这项研究对未来量子通信的发展具有重要意义。
二、高能物理与粒子物理学研究高能物理与粒子物理学一直是物理学研究中的重要领域。
2024年,研究人员在这一领域取得了重要的发现。
其中一项名为“强子对撞机的发现”的论文阐述了在强子对撞机实验中发现的一种新型粒子。
这个新粒子具有重要的质量和自旋特征,对于理解宇宙的起源和结构具有重要意义。
另一篇论文名为“超对称理论与暗物质”的研究指出了一种新颖的超对称理论对解决暗物质问题具有重要的指导作用。
该研究通过分析粒子的对称性和相互作用,提出了一种新型超对称理论,并对暗物质的特性和存在进行了深入研究。
三、凝聚态物理与新材料研究凝聚态物理与新材料的研究对于应用技术的发展具有重要的影响。
2024年,研究人员在这一领域取得了重要的进展。
一篇名为“新型二维材料的研究”论文介绍了一种新型二维材料的合成和性质研究。
这种材料具有特殊的电学和光学特性,对于新型电子器件和光电器件的发展具有重要意义。
另一篇论文名为“拓扑绝缘体的发现与性质研究”。
该研究通过实验证明了一种新型拓扑绝缘体的存在,并揭示了其特殊的电子结构和导电性质。
标准的物理论文范文(通用13篇)1、物理学史与物理教学结合的理论与实践研究2、二氧化碳深含水层隔离的二相渗流模拟与岩石物理学研究3、二十世纪中国原子分子物理学的建立和发展4、普通高中物理课程内容与大学物理课程内容的适切性研究5、从现代物理学理论发展探讨孙思邈修道养生观6、地震岩石物理学及其应用研究7、碎屑岩地震岩石物理学特征研究8、信息技术支持下的物理学与教的研究9、物理学中对称现象的语境分析及其意义10、本质直观视域下的量子引力学困境11、复杂金融系统的相互作用结构与大波动动力学研究12、大小细胞视觉通路在早期开角型青光眼和双眼竞争中作用的功能磁共振成像及视觉心理物理学研究13、经济物理学中的金融数据分析:统计与建模14、农村高中物理学困生的差异教学研究15、基于PD控制的拟态物理学优化算法的研究16、多目标拟态物理学优化算法解集分布性研究17、利用物理学史教育资源优化中学物理教学的研究18、中学生与物理学家共同体概念形成过程的对比研究19、物理学专业师范生PCK研究20、物理学史融入高中物理教学的实践研究21、莱布尼茨物理学哲学思想研究22、运用高中物理教材栏目开展物理学史教育的实践23、新课程下高一物理学困生转化策略24、运用高中物理“学案教学”提高学生问题意识的实践25、基于书目记录的《中图法》物理学类目调整方法26、物理学专业师范生教学技能训练现状调查与对策研究27、高中物理学困生成因及转化策略研究28、从物理学家的研究方法看物理学的进展29、高中物理学困生学习动机的实证调查与影响因素分析30、食管癌调强放疗物理学参数对放射性肺炎的评估价值31、近代物理学史在高中物理教学中的应用32、提升物理学困生自主学习能力的教学策略研究33、物理学史在高中物理教学中的应用研究34、关于培养学生物理学科素养的教学实践研究35、高一物理学困生学习效率低下成因及转化策略36、校本课程《生活中的物理学原理DIY》的开发与实践37、高中物理教学中物理学史教育现状调查与研究38、高中物理学困生学业情绪现状及影响因素的调查研究39、利用物理学史促进高中生理解科学本质的实践研究40、物理学史融入中学课堂教学的实践研究41、高中物理学史校本课程文本资源的开发与应用42、物理学史与中学物理教学结合的理论与实践研究43、中学物理教学中渗透物理学史教育的研究44、通过物理学史培养高中学生科学精神的实践研究45、中学物理教学中渗透近代物理学思想的研究46、高中物理教学中物理学史教育的理论及实践研究47、近代物理学在中国的本土化探索48、中学物理教学中引入物理学史的作用研究49、物理学方法教育的研究和教学实践50、生物物理学的物理支撑与发展历程标准的物理论文范文第2篇物理学论文投稿摘要:1 导入多元情境,刺激求知欲望积极且多元的课堂情境是促使学生踊跃表现自我的基本因素,是实现研究性学习的必备条件之一.物理学科作为自然学科之一,其所涵括的内容小到生活细节,大到宇宙世界,如果学生对物理学科本身就缺乏学习的热情和求知的欲望,那么。
有关物理的小论文(精选20篇)有关物理的小论文(精选20篇)在学习、工作生活中,大家都经常看到论文的身影吧,论文是对某些学术问题进行研究的手段。
相信写论文是一个让许多人都头痛的问题,以下是小编收集整理的有关物理的小论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
物理的小论文篇1物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然科学认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。
随着科学技术的发展,社会的进步,物理已渗透到人类生活的各个领域。
在汽车上驾驶室外面的观后镜是一个凸镜利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小的虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。
汽车头灯里的反射镜是一个凹镜。
它是利用凹透镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成平行光射出的性质做的。
轿车上装有太阳膜,行人很难看清车中人的面孔,太阳膜能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。
要看清乘客的面孔,必须要从面孔放射足够的光头到玻璃外面。
由于车内光线较弱,没有足够的光透出来,所以很难看清乘客的面孔。
当汽车的前窗玻璃倾斜时,反射成的像在过的前上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。
大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,及时前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度上,所以司机也不会将乘客在窗外的相遇路上的行人相混。
现在,人类所有令人惊叹的科学技术成就,如克隆羊、因特网、核电站、航天技术等,无不是建立在早期的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的,在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼、小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的甚或打下坚实的基础。
物理的小论文篇2“谚”趣寻“理”——第一站请闭上你的眼睛,想想我们在日常生活中会碰到的一些民谚俗语吧。
密不可分的物理学和人文学
——浅谈对文科物理的认识
本学期修读了文科物理课程,通过学习文科物理我认识到比起普通物理学来说文科物理更注重科学思想、方法和精神,强调物理学与人文学科的关系,并从审美的角度来看物理概念、物理规律和物理研究方法,同时结合物理史介绍著名物理学家的科学和美学思想方法,一丝不苟的科学态度,和勇于探索、敢于突破、善于发扬的创新精神。
在绝对时空观和相对论宇宙观的学习中,我认识到宇宙中不存在绝对静止的空间和物质,也不存在绝对流逝的时间,时间与空间都具有相对的意义,而且时间和空间是相互联系和相互制约的。
电磁学与电磁波虽然在高中物理的学习中就有涉及,但是在文科物理中还学到了许多除了公式和计算以外的电磁学发展历史和应用。
光学与光学信息技术学习中认识了光的波粒二象性和它的普遍哲学意义,热学与熵更是在新时代发展的重要概念,纳米技术更是在社会生活和科研的各个领域都具有有无限的前景。
其中我感想最深的是第一章经典力学与混沌中混沌与分型的学习,第四章热学与熵中能量概念和熵概念,以及第六章量子论与物质观中的纳米技术。
(一)混沌与分形——另一种规律性、另一种美
什么是混沌呢?混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动,一个确定性理论描述的系统,其行为却表现为不确定性--不可重复、不可预测,这就是混沌现象。
自然界中的确有许多完美的呈现出对称性的规律,但这种混沌的现象也是无处不在的,比如著名的蝴蝶效应:在巴西一只蝴蝶翅膀的拍打能在美国得克萨斯州产生一个龙卷风。
有趣的是混沌本身并不是混乱,浑沌与分形是非线性科学中最重要的概念,我认为正是混沌的这种对初始条件具有敏感依赖性的回复性非周期运动体现了另一种规律性的美,尤其体现在分形图形的自相似特点上。
分形图像就具有美妙的无穷自相似性,整体的结构被反映在其中的每一部分中,比如海岸线的分别、比如显微镜下的雪花,比如连绵的山川、飘浮的云朵、岩石的断裂口、布朗粒子运动的轨迹、树冠、花菜、大脑皮层……,分形几何学可以说是混沌行为的视觉表现。
浑沌运动虽然在表面上是无序的,但它产生了类随机性,也称内在随机性,根据混沌现象建立起来的浑沌模型也更新了传统科学中的周期模型,人们开始重视用浑沌的观点去看原来被视为周期运动的对象,往往会有新的理解。
我长期以
来受到物理学上的教育都体现了经典的力学、电磁学、光学等具有简洁的绝对规律性的美,混沌模型让我见识了一些实证主义和机械论的思想以外的带有后现代主义色彩的理论。
通过混沌与分形的学习我认识到浑沌的理论不仅补充了物理学的研究方法,甚至与超越了物理学的范畴,成为一种新的哲学层面的思考,被用于社会问题研究,如经济学、社会学和哲学研究的人文和管理学科,给予我很多新的启示:世界是普遍联系和统一的,我们可以通过认识世界的部分来认识整体,从有限中认识无限,因为介于整体与部分、有序与无序、复杂与简单之间的存在着新的形态、新的秩序,这不就是另一种规律性、另一种美吗?
(二)能量概念和熵概念——另一种概念、另一种主宰
从以前掌握的知识来看,熵概念就是热能除以温度所得的商,标志着热量转化为功的程度,而能量概念最经典的就是能量守恒定律了。
通过文科物理的学习拓宽了我对熵概念的认识,从微观上说,熵是组成系统的大量微观粒子无序度的量度,系统越无序、越混乱,熵就越大。
能量和熵是物理学中最重要最基本的两个概念,能量概念早已被人们广泛地接受,从由伊朗、伊拉克、科威特、沙特阿拉伯和委内瑞拉组成的维护石油收入的欧派克组织就可以看出,能量和能源是人们竞相争取的对象,而且熵是一个人们还是不太熟悉的概念,但它已渗透到社会的各个方面,蕴含了极其丰富的内容。
随着时代的发展,人们已经从传统的“能量是宇宙的女主人,熵是她的影子”的比喻转向为“熵原理起着经理的作用,而能量仅仅充当簿记”,并逐渐认识到熵概念的重要性。
为什么说熵概念比能量概念重要呢?能量表示了宇宙中的一种守恒关系,而熵决定了宇宙向何处去。
不仅如此,熵概念在人文和管科领域也有着很有指导意义的作用,比如城市发展模式的低熵值,管理系统中实现对人的管理的低熵状态,另外有序、结构、信息、生命甚至廉政、精神文明都起着负熵的作用。
熵概念简直成为了一种新的世界观,能量虽然不能被消灭,但它在转化中却能耗散,无效能的增加就是熵的增加,从过快发展的经济导致的环境的破坏到物质文明高度发达的尽头,熵概念也提醒着人们把环境友好当做如今全球发展的首要课题。
也许连小“麦妖”也想不到熵概念这个新兴的概念,成为了新兴的宇宙的主宰。
(三)纳米技术——另一种角度、另一种可能
纳米技术的基础是扫描隧道显微镜的发明,研究的是尺寸在0.1至100纳米范围内结构的组成、性质和特殊功能,改变物质在纳米结构内的排列,就能观察到新的物理性质。
过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,也就是化学、物理和天文学的自然科学分支,常常忽略这个中间领域,新兴的纳米科学与技术给我
们提供了一个新的观察客观世界的角度,于是研究原子、分子重新排列的纳米材料学、研究微机械和微电机纳米动力学、研究纳米级的磷脂和脂肪酸双层平面生物膜、DNA的精细结构纳米生物学和纳米药物学以及研究基于量子效应的纳米电子器件的纳米电子学等技术应运而生。
由此可见纳米技术在其应用上十分广泛,新兴的纳米技术也让人跃跃欲试。
虽然纳米技术的研究投入很大,比如从时下流行的纳米材料来看,研究出仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料,但是这项技术的确给我们的未来的生活提供了无限的美好的可能。
比如利用纳米技术可制成杀菌、防霉和抗紫外线辐射的内衣和服装;冰箱的图层加入纳米级的银材料,就具有了抗菌、除味、防腐的功效;计算机在普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电脑”;利用纳米材料甚至还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料等等。
从显微镜的角度来看,纳米的世界就像一个有着无限可能的梦。
尽管这学期的文科物理的课程已经结束,但是确实让我受益匪浅,作为一名经济学类的学生,我认识到物理学的原理在人文和管理学科上的运用具有非常重大的意义,因为无论是属于自然科学的物理学还是属于人文科学的经济学,对于真、善、美的追求都是共同的目标。