下面的话选自Eric Rogers的《面向爱探究的头脑的物理学》,由老贾翻译,个别段落是意译。这本书有中译本,译名是《探求者物理学》,不过我没有。
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当孩子问“为什么草是绿色的?”时,他并不想听一堂叶绿素的讲座。他只是想确认,草是绿的这件事是正常的。
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质量不是一个容易掌握的概念,但是我们会一再回到它,因为它在物理学中起着非常重要的作用。
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重力,这种神秘的拉力,看来随时准备不加区分地去拉任何物体。
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(谈到重力场时说)发明一个新名词,并没有真地解释任何事情。心理学和生物学中大量使用一些专门的名词,比如“抑制”“情结”“趋日性”等。人们为了科学用途发明了这些新术语,然而它们不能解释任何事情,但是,它们有助于清晰的思考与讨论。
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(谈到“质量”与“场”这些新名词时说)如果我们仅仅是崇拜这些新概念和新名词,我们就会退回到巫术状态。
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亚里士多德的追随者,根据亚里士多德的陈述,编织了一张“科学”论证的大网,但是伽利略用他们自己的武器击败了他们。论证比实验证明更能让他们心烦意乱。
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如果你想知道亚伯拉罕·林肯有多高,你必须从实际测量过他的身高的人那里才能知道。书上的信息没有用,除非它最初来自真实的测量。只用代数不可能告诉你答案。
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(引用美国伟大物理学家布里奇曼的话)我想说,不存在什么科学方法,科学家的程序中最至关重要的特征只不过是,最大限度地使用他的大脑,不设任何限制。
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(把物体托在手里,能感觉到物体向下压,表明物体的重量把它向下拉。把手撤掉,物体向下掉落)你怎么知道,在物体自由下落的过程中,它的重量还在把它向下拉?(自由下落的物体还有重量吗?)
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如果你无法说出两种情况的区别,那区别究竟存在吗?
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“g”(重力加速度)的值太有用了,因此,在你使用它之前,你应当看一下它是怎样测出来的。
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当你知道g的值后,你就可以对下落的石块,射向猴子的箭,等等,做一些简单计算。但是,这种计算不属于重要的物理学。初等教科书和考试很喜欢出这种题。有些学生被训练机械地解这种题,除了养成一种有害的偏见“物理就是套公式”外,再没别的收获。我们希望避免那种愚蠢的科学形象。
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古人说,“如果你不去管一个移动的物体,它会停下来。”但是对伽利略和牛顿来说,粗糙的地面和空气可没有对移动的物体不管;它们想阻止物体运动。
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这时一个重要的问题产生了:力是矢量吗?这无法通过思考回答。它需要实验研究。
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有些东西既不是矢量也不是标量:模糊的东西中比如友善,还有某些明确的东西,其中有些是“超矢量”,叫做张量。
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请注意,我们的讨论怎样将抛体运动的问题撕成了碎片,使它变得容易对付。我们并没有说出多少新信息,我们只是使已有的知识用起来更容易了。
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对平衡力的矢量处理叫做“静力学”。它是物理学中一个庞大但又枯燥无味的部门,大部分教科书花了许多篇幅教学生解平衡力问题的技巧。(作者不想在这部分浪费时间)
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因为力既有大小又有方向,就说它们一定是矢量,这是有风险的。
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如果这门课要对你们的教育做出持久的贡献,你们在实验室的工作将发挥重要作用。
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如果你发现,实验室的活就像无聊地跟着菜谱指导做菜一样,那么实验对你是有害的。
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直接了当的训练很容易:无线电维修工练习焊接,未来的数学家练习微积分,药剂师练习称重技术。但是这些训练一般不会带来其它方面的提高。
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我们的头脑能不能把在某些技巧或运用某些观念或方法(比如科学课)方面的训练,迁移到生活的一般方面?如果回答是不能,那这门课对你的一般教育就没什么用。那样的话,它能提供的唯一东西就是信息(没多大价值,不值得费这么多功夫)。
2024年11月26日17:00—21:30
好消息:本月底进行第二次感恩回馈,这次会从点赞、在看、转发和赞赏排行榜上挑出前12位朋友(上次是8位),赠送两种(共3本)电子书,其中一本就是Rogers这本《探求者物理学》。