物理以他是什么

‘壹’ 物理学是一门实验科学，他主要研究什么等现象

物理学就是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的规律和物质结构的一门科学。研究、学习物理学是一项激动人心的活动。

‘贰’ 现代物理学家之父是爱因斯坦吗

现代物理学之父——爱因斯坦

在20世纪的科学奥林庇斯山上，爱因斯坦居于最高的荣誉地位。爱因斯坦属于少数最有资格代表和标志这个世纪人类思想和科学发展水平的天才之一。他以其创立了相对论的非凡智慧奠定了现代物理学乃至整个现代自然科学的基础，掀起并领导了一场变革科学观念的革命，极大地推动了人类文化的发展进程。爱因斯坦也是民主与和平的热切倡导者和坚持科学技术应造福人类的原则立场的科学工作者的人格榜样。就其影响的深远而言，在20世纪所有着名的科学家中，还没有一个人能够与他匹敌。

早期生活

阿尔伯特·爱因斯坦(AIbert Einstein 1879-1955)于1879年3月14日出生于德国的马尔姆。双亲都是犹太人。父亲赫尔曼·爱因斯坦是一个小业主，依靠亲戚的资助经营一家电器设备工厂。

幼年的爱因斯坦略显迟钝，四五岁时还不大会说话，在学校里表现也极为平常。4岁那年，父亲给了他一个指南针，引起了他强烈的好奇心，他觉得似乎有一种神秘的力量支配着那枚指针；这种惊奇感构成了他探索事物的原委的初始动力。

尽管双亲完全没有宗教信仰，但爱因斯坦在幼年时却深深地笃信宗教。到了12岁，他在阅读通俗科学书籍的过程中认识到，《圣经》里的许多故事都不是真实的。于是，他中止了宗教信仰而产生了一种真正狂热的自由思想，其结果对一切权威的怀疑。以后我们会看到，这种怀疑以及由此引发的批判精神是爱因斯坦在科学研究中的真正过人之处。

同一年，爱因斯坦得到了一本几何教科书，他贪婪地读了起来。几何原理的明晰性和可靠性给他以难以形容的印象。几何学的纯粹思维竟能达到如此可靠而又纯粹的程度，使他惊奇不已。他初次领略到理论和谐的美妙。这种理论和谐后来便成为他毕生追求的目标。

15岁那年，父亲的工厂再次倒闭，全家迁往意大利的米兰，只把爱因斯坦留在慕尼黑继续读书。爱因斯坦的数学成绩优异，其他科目却很糟。他不喜欢这所德国学校，也不想做一个德国人。他想去米兰和家人团聚。为了使这次逃跑显得全面些，他弄到了一张医院证明，说他神经衰弱，需要回家休养。实际上，这些努力是多余的，在他逃离学校之前，学校把他开除了，理由是他搞坏了班级的风气。逃跑变成了驱逐。

一到米兰，他就宣布放弃德国国籍。他接受了父亲的劝告，认识到想谋求职业必须先取得大学文凭，于是投考瑞士苏黎世联邦工业大学。他的优异数学成绩给人留下了深刻印象，却因其他成绩的拖累而没通过入学考试。大学校长建议他去中学补习一年，再来投考。他在瑞士阿劳市的阿尔高州立中学学习一年，17岁的时候终于考入苏黎世联邦工业大学师范系，学习物理和数学。在此期间，爱因斯坦生活窘迫，每月靠亲戚资助的100瑞士法朗生活。还要省20瑞士法朗交纳加入瑞士国籍的归化费。1901年爱因斯坦取得瑞士国籍，同年毕业。

毕业后，他想留校担任助教，遭到拒绝。随后他试图谋求中学或技校教师的职位，也没有成功，于是，只得担任家庭教师，偶尔也在中学替别人代课。1902年，他在朋友的帮助下得到一份固定的工作——瑞士伯尔尼市专利局专利审查员。1903年结婚，新娘是他在苏黎世的同学——塞尔维亚姑娘米列娃·玛丽琦。

辉煌的1905年

专利局的工作使爱因斯坦有了可靠的经济保障，而且工作并不繁重，使他能有许多空闲时间从事研究。爱因斯坦对此非常满意，甚至认为这是最适合物理学的工作方式——从事与物理无关的职业，闲暇时从事研究。

爱因斯坦博采众长为我所用。他广泛接触了各种不同的文化：牛顿、安培、休谟、斯宾诺莎、莱布尼兹、康德、马赫等各流派哲学着作，许多文学古着，德国古典音乐……他从这些不同的文化中，孜孜不倦地汲取营养，但从不定于一尊。如马赫对牛顿力学的批判对他很有启发，但马赫不重视理论思维、不承认原子存在却一直受他的批判。多元的文化品种，活跃的文化因子，在爱因斯坦的头脑中通过随机碰撞，产生出新的组合，于是创新力喷薄而出。1901年起，他开始在德文科学杂志《物理年鉴》上发表研究成果；1905年他的研究达到高峰。

那一年，《物理年鉴》发表了他的5篇论文。第一篇——《分子大小的新测定法》使他获得了博士学位。第二篇——《关于光的产生和转让和一个启发性观点》成功地把两个相互矛盾的光学理论——波动说和粒子说结合在一起，大胆地提出了光的量子化理论。这一学说澄清了长期存在于光学中的理论混乱，令人信服地解释了诸多费解的实验现象。值得一提的是，他的研究奠定了量子论的基础，由此衍生的波——粒二象性观点经过另一位物理学家——法国的德布罗意的发展，成为物理学家最基本的世界观，是现代物理学最重要的和最基本的概念之一。这一成就使他赢得了1922年的诺贝尔金。第三篇论文《在热分子运动论所要求的静液体中悬浮微粒的运动》讨论了涨落现象，阐明了几个非常重要但未能精确测得的物理常数的关系。尤为重要的是，爱因斯坦的工作打消了理论界对分子实在性的疑虑。

以上3篇论文已是辉煌的成就，但是与第14篇相比则显得黯然失色。 这篇题为《论动体的电动力学》的论文开创了一场真正的革命。20世纪初的物理学孕含着深刻的危机；在经典物理学的两大支柱——牛顿力学和经典电磁学——之间存在着难以调和的矛盾。为了解决这一致命的矛盾，许多物理学家做出了艰苦的努力，有些人甚至已提出了非常接近正确思想的方案，但是，只有爱因斯坦才敏锐地认识到，矛盾的核心在于牛顿的绝对时空观念。爱因斯坦认为，时间和空间都是相对的。他在向束缚人类向千年的经济和统摄科学界近300年的权威挑战。

爱因斯坦动情地说：“牛顿啊，请您原谅我。”牛顿是伟大的，牛顿力学的伟大成就曾使人们认为科学大厦已经构筑完美，后人所能做的不过是零星维修而已。但爱因斯坦认为真理在于无穷尽的探索，谁也没有权利以真理的化身自居，如果自以为占有了终极真理，那就会在“神的笑声”中塌毁。爱因斯坦最喜爱的格言是，对真理的追求比对真理的占有更可贵。而真理的追求需要独立思考，不囿于传统观念。他说：“发展独立思考和独立判断的一般能力，应当始终放在首位。”“马赫的真正传大，就在于他的坚不可摧的怀疑态度和独立性。”任何真理都是有条件的，牛顿力学只适用于宏观低速运动的条件。多么疯狂而又光辉的思想!这是通向真理的唯一途径。爱因斯坦的学说论述了匀速直线运动的坐标系中的物理现象，这一被称为“狭义相对论”的理论成为物理学革命的起点。在随后发表的5篇论文中，他进一步发展了相对论，阐明了质量与能量的关系，修正了经典物理学中的质量守恒和能量守恒定律，包括核弹在内的原子能利用都是以此为基础的。

长期以来，对于宇宙的传统观念，由一个人把它全部打翻了!难以设想，当人们接触爱因斯坦的光辉理论时该是何等惊讶!而这一切竟出自于一个年仅26岁的专利审查员之手

登上顶峰

爱因斯坦在科学界掀起狂飚，他的成就奠定了学者生涯的基础。1908年，他受聘为伯尔尼大学兼职讲师，次年又受聘为苏黎世联邦工业大学副教授，不久，升为教授。1911年他接受了奥匈帝国布拉格德国大学的教授职务。1913年，柏林请他担任威廉皇帝物理研究所所长，普鲁士科学院院士，柏林大学教授。1914年他赴德国就职，又重新获得德国国籍。

其后不久，第一次世界大战爆发。国家机器动员了一切力量支持这场罪恶的战争。爱因斯坦坚定地固守和平主义立场。他在各种场合宣扬反战思想，甚至加入了反战组织“新祖国同盟”。也许是他的学术盛名和“古怪”的名声救了他，否则这位科学巨匠早被当做破坏分子处决了。他遭到同事们的孤立，婚姻也濒临破裂。令人惊异的是，他的最伟大的科学成果，却正诞生于孤独的处境之中。

爱因斯坦认为狭义相对论也没有穷尽真理，他勇于创新，不断前进，于1915年又完成了广义相对论。在逻辑上，这是狭义相对论思想的延伸和推广，把匀速直线运动下的时空变换推广到变速运动和引力场存在的情况中。这是爱因斯坦最辉煌的成就，科学史上最伟大的发现。它极为深划而又普遍地描述了物理世界的状态，其核心在于时空在引力场的作用下的扭曲，变速运动即归结为扭曲时空中的自然运动。爱因斯坦彻底革新了时空、引力、质量、运动以及由此衍生的动量、能量等观念，从极简单的逻辑假定出发构造了描述宇宙的普遍而又统一、和谐的理论。就是这个激动了每一位物理学家的理论成为现代物理学的基础。

科学的晖光穿透了战争的喧嚣。英国科学家仔细地研究了爱因斯坦的理论。根据广义相对论的预言，光线在恒星附近将受引力场的作用而弯曲。英国皇家天文学会决定在1919年5月29日发生日全蚀时对这位敌国科学家的理论进行决定性的检验。两支远征队实施了这一计划，结果与爱因斯坦的预言完全相符。

相对论的成功使爱因斯坦在一夜之间成为举世瞩目的英雄。那只有少数人能看懂的深奥理论使他得到全世界的崇拜，相对论以及四维时空和爱因斯坦的名字联结在一起，成为家喻户晓的名词。各国大学纷纷授予他名誉教授称号，他开始应邀赴世界各地访问，讲学。在他50岁生日时，他收到了成千上万的礼物和难以计数的贺信、贺电，邮电局不得不专门为他设了一个信箱。在荣誉的包围和追逐中，他和第二个妻子——他的表妹爱尔莎依旧坚持着简单、朴素的生活方式。他没有被盛名所累，仍然专心研究，闲暇以演奏小提琴和湖上泛舟为乐。给他增加工资时，他惊讶地说这么多钱可让我怎么办呀!在欧洲讲学，他坚持坐三等车厢。日内瓦大学授予他荣誉博士学位的盛典上，他却头戴草帽，穿得普普通通，而且说不要“因为搞这样铺张浪费的盛宴而把我们烧死”。有一次，他的孩子问他为什么这样出名，他笑答：“你看，一个盲目的甲虫在一个球面上爬行，它意识不到走过的路是弯的，幸而我能意识到。”他还说：“我自己受到人们过分的赞扬和尊敬，这不是因为我的过错，也不是由于我的功劳，而实在是一种命运的嘲弄。”爱因斯坦非常厌恶物欲主义，他直言道：“我从不把安逸和享乐看做生活的目的——这种伦理基础，我叫它猪栏的理想。”爱因斯坦认为精神自由比物质享受重要得多，高尚得多。精神自由是科学进步的先决条件。这种自由“在于思想上不受权威和社会偏见的束缚，也不受一般违背哲理的常规与习惯的束缚。”爱因斯坦把内心的自由看得与外在的自由同样重要。人只有这样才能充分实现其价值，也才能推动科学、文化、社会的进步。因此，爱因斯坦的一生，可以说是追求精神自由境界的一生。

爱因斯坦淡泊名利，远离尘嚣，但同时却深切地关注人类尤其是犹太人的命运。他利用自己的声望和影响全力支持和平主义和犹太复国主义运动。他加入了国际联盟的国际知识分子合作委员会，广泛宣扬和平主义思想。他曾竭力宣传着名的“百分之二理论”。即只要有2％的人拒绝服兵役，战争就不会爆发。由于爱因斯坦的努力，这一思想传播甚广。他也为犹太复国主义运动作出了巨大贡献。犹太复国主义组织想在耶路撒冷创立犹太大学，为此，他们希望得到美国人的资助。1921年春·爱因斯坦和犹太复国主义运动领袖魏茨曼(后来的以色列总统)结伴前往美国募捐。爱因斯坦的美国之行引起巨大轰动。募捐非常成功。

正当爱因斯坦声名如日中天之际，对他的攻击也开始了。一战结束不久，德国反犹右翼分子掀起了反对相对论的逆流，爱因斯坦遭到恶毒攻击，甚至他的生命也受到威胁。随着纳粹势力的疯狂膨胀，排犹运动和灭绝人性的种族纯化思潮也有恃无恐，甚嚣尘上。1932年冬爱因斯坦赴美国讲学，归途中他得知希特勒已攫取政权。纳粹势力席卷德国，第三帝国挥起屠刀，对犹太人的清洗已全面展开。当爱因斯坦在比利时港口登陆时，他已无家可归了。

纳粹德国把爱因斯坦称为“犹太国际阴谋家”和“共产国际阴谋家”，动员了学术界对他进行声讨，并且悬赏2万马克要他的人头。爱因斯坦毫无畏惧，坚决斗争。他断然拒绝为纳粹“讲句把好话”，公开谴责法西斯毁灭“一切现存文化价值”，是一种“精神错乱状态”。他宣布放弃德国国籍，退出普鲁士科学院。在欧洲短暂停留后，他登船前往美国，受聘为普林斯顿高等学术研究所教授。在那里他渡过了最后的

英雄晚年

纳粹的倒行逆施震惊了爱因斯坦。他意识到德国已对世界和平和文明构成严重威胁，战争不可避免，要维护和平必须打败纳粹德国。他再次利用自己的影响参与政治活动。不同的是他一反过去的绝对和平主义立场，号召世界各国青年武装起来准备同纳粹德国作殊死的斗争，在二战危急关头，1939年8月，他担心希特勒率光研制出原子武器，曾上书美国总统罗斯福，建议美国制造原子弹。这封信促使美国大力发展核武器研制工作。然而，具体的研制工作爱因斯坦本人并没有参予。后来，他得知在并无必要的情况下，原子弹轰炸了无辜平民时，非常气愤．深感科学一定要为世界和平服务，而不能让核阴云笼罩于世界。于是，他在人生的最后l年，为和平事业奔走呼号，成了全世界着名的和平旗手。爱因斯坦以强烈的社会责任感与历史使命感，高扬着人文精神的大旗，预示着曾普遍对立的科学文化与人文文化的对话与交流，至今影响甚大。他多次强调科学要造福于人类，“关心人的本身，应当始终成为一切技术上奋斗的主要目标”。这种充满人文精神的科学观，在当今高新科技迅猛发展的时代，更显出熠熠光彩。

二战结束后，他从和平主义立场出发，致力于建立出界政府和永远消灭战争的运动。他认为建立世界政府是维护和平的最佳方案，建议把联合国改组为世界政府。他的政治活动的另一个重要内容是反对核战争，要求终止核武器研究，完全、无条什禁止核武器并清除现有核武器储备；反对美国扩军备战，反对限制和剥夺公民白由的麦卡锡主义。—些右翼分子污蔑攻击他是美国的“敌人”，威胁要取消他的美国公民身份，扬言要传讯他。爱因斯坦以大无畏的精神，拒绝传讯作证，声明即使“必须坐牢和准备经济破产”也决不屈服。

爱因斯坦关心世界和平与民主，但他的研究却从未因政治活动中止过。1952年，以色列政府推举他担任总统，他没有接受。广义相对论完成后，他主要致力于相对论的发展和完善工作。在理论物理的核心中蕴涵许多哲学问题，因此，他在晚年从事了相当多的哲学探索。在爱因斯坦的后期研究中，继续探索真理追求创新，最富雄心的是构造统一场理论的努力。爱因斯坦试图以统一形式的理论描述电磁场和引力场，如果这一理论获得成功，自然界的和谐与统一将得到最完美的阐述，而且根据爱因斯坦的设想，统一场理论将可以描述微观尺度的运动，量子论将作为大理论的一个推论。可惜他的努力没有成功。

最后，需要对爱因斯坦和量子理论的关系作一下说明。量子理论是与相对论并立的物理学革命的另一分支。1905年爱因斯坦在《关于光的产生和转化的一个启发性观点》一文中阐述了光的量子化思想。随后他又运用量子化方法处理的比热问题并取得巨大成功。但从1911年搁下量子理论研究转而从事相对论研究后，他没有再直接从事构造量子理论的工作，不过仍密切关注量子理论的发展。1924年爱因斯坦收到印度年轻的物理学家玻色寄给他的一篇论文，玻色提出一种把辐射看成光量子气的理论。爱因斯坦向学术界推荐了玻色的成果并加以发展。同年，法国的德·布罗意提出物质波假说，认为实物粒子具备波——粒二象性。这是量子理论的基本概念，然而当时没受到应有的重视。爱因斯坦研究了德·布罗意的理论，并提出了几种检验方案。正是爱因斯坦的支持使物理波理论最终获得了学术界的承认和被广泛地接受。

1927年，完成了构成新量子力学的综合，这个新理论本质上是统计的，它认为企图得到确定值的理论，在原则上是没有意义的。用它描述系统状态时，一般仅能给出概率值，而不能给出确定值。这种统计解释是爱因斯坦不能接受的，因为他信仰客观存在的世界中的完备性和秩序，追求理论的和谐与统一，而统计解释则与他的信仰抵触。从此，爱因斯坦与以玻尔为代表的坚持统计解释的科学家展开了旷日持久的公开论战。论辩一直持续到爱因斯坦逝世。迄今为止，大多数科学家支持玻尔的意见。不过，现在就做出孰是孰非的断言似乎为时尚早。可以肯定的一点是，许多重要的理论问题在两位伟人的论辩中暴露了出来并得以澄清。应该说，这也是爱因斯坦对理论物理的特殊贡献。

1955年4月18日凌晨1时25分，爱因斯坦在普林斯顿因病逝世。根据他的遗嘱，没有举行葬仪，也没设坟墓、纪念碑和纪念殿堂。然而，他的文化品格却具有永恒的价值和魅力，他已在人们心中树起了不朽的丰碑。

在我们的世界，爱因斯坦是支撑时代的巨人。多少代人将同我们一样以钦佩和感激的目光仰视英雄的身影。

‘叁’ 对物理学的认知

      物理学史是人类对自然界中各种物理现象的认识史，它研究的是物理学发生、发展的规律，说明了物理学中的基本概念、定律和理论体系的酝酿、产生和发展的辩证过程。它是一座知识财富的宝库，不仅展示了物理学理论形成的前因后果、来龙去脉，而且深刻的揭示了物理学的研究方法;它也是一块精神财富的宝地，物理学的发展极大地改变着人们的自然观、世界观，升华了人们对人与自然，人与社会的认识。与此同时，物理学家在探求真理的过程中展现出的人格魅力，不畏艰险献身科学的高尚品格，也给后人增添了无穷的榜样力量。物理学不仅以其知识、方法和思想极大的促进了自身的发展，而且在更广阔的领域深刻的影响着人类文明的进程，成为人类文化的一部分。

        学习物理学史就是为了了解物理学所走过的道路，它将有助于我们更深刻地认识物理学，更有效地应用和发展物理学。过去很多人总是在说“以史为鉴”，但我们认为对物理学史的学习仅仅“以史为鉴”还远不能满足时代的要求，更应该在“以史为鉴”的基础上“以史为器”去发展、去创新。物理学史和自然科学史告诉我们，历史上的一些发明、创造并不是前人研究内容的简单重复，而往往是前人研究方法、思维特征的重现，并且它更是螺旋形上升的。

        在物理教学中适当引入物理学史教育，让学生更多的了解科学发展的历程，并从前人的经验中受到启发、教益，从而感悟科学方法,提升人文素养,培养创新意识，是素质教育全面发展观的基本要求，也是落实新课标“三维目标”的必然选择。

      下面，从几个方面简述物理学史的作用：

      一、感悟科学方法

物理学的发展史是一部物理学方法论的发展史，物理学在发展过程中，不仅产生了宝贵的理论成果，更留给后人值得深思的物理学的研究方法。物理发展的历史证明，每一次重大科学理论的突破，往往都伴随着新的科学方法的诞生，而新的科学方法又反过来促进物理学的发展。

      力学是物理学中发展最早的一个分支，机械运动是力学中最直观、最简单、也是最便于观察因而也最早得到研究的一种运动形式。然而，和物理学的其他部门相比，力学的研究却经历了更为漫长的过程。从古希腊时代算起，这个过程几达二千年之久。只所以会如此漫长，一个很重要的原因就是人类缺乏经验，缺乏正确的科学研究方法，因而也就难以得出正确的科学结论。亚里士多德是古希腊时代人类历史上少数网络全书式的大哲学家,而且是通过观察自然,运用形而上学的哲学思想方法试图解释自然,奠定物理学思想萌芽的人。然而，由于历史的局限，亚里士多德对自然的研究仅仅停留在“观察”和“思辩”的层面上，致使像“力是维持物体物运动的原因，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢”等错误长期统治着人们的思想。

        但是,伽利略没有仅仅停留在逻辑思辩上,而是继续做了斜面实验。他发现,落体的速度越来越快,是一种匀加速运动,而且加速度与重量无关;他还发现,斜面越陡,加速度越大,斜面越平,则加速度越小，在极限情况下,斜面垂直,相当于自由下落,不同物体的加速度是一样的。当斜面完全水平时,加速度为零,这时,一个运动着的物体就应该是沿直线永远运动下去。斜面实验表明,物体运动的保持并不需要外力,需要外力的是物体运动的改变。伽俐略最终用“理想实验”由斜面的情形推到自由落体和水平运动的情形。

      伽俐略逻辑推理与实验验证相结合的思维方式，为后人找到了研究物理的正确科学方法。从此，“一门博大精深的科学已经出现”(伽俐略语)，物理从此从哲学中分离出来并得以迅速发展。纵观物理学三百余年的发展史，可以看出，实验在检验已知理论，探索未知规律等方面起到了不可替代的作用。早在1687年，牛顿在其出版的《自然哲学的数学原理》一书中就已经正式提出了万有引力定律，可直到一百多年后的1798年，英国科学家卡文笛许利用扭称这一巧妙的实验装置测出引力常数后，万有引力定律才得以全面的展示在世人面前;麦克斯韦对电磁波理论进行了长达十年的研究，并以一组简洁的数学方程把电磁波理论概括得十分优美对称，但当年却难以令人信服，直到二十多年后他预言的电磁波被赫兹的实验所证实，他的学说才成为举世公认的电磁理论基础;1905年，爱因斯坦用光电子假说总结了光的微粒说和波动说之间长期的争论，能很好的解释光电效应的实验结果，但是直到1916年，当密立根以其严密的实验全面地证实了爱因斯坦的光电方程后，光的粒子性才被人们所接受……可以说：实验，只有实验，才是物理学的基础。

      将物理学史引入课堂，不仅能使学生有身临其境之感，而且能领略前辈大师的研究方法，得其精髓，有所借鉴。

        二、提升人文素养

物理学史是一部人文史，物理学家们在从事科学活动的过程中，不仅揭示了自然界基本运动形式的诸多真理，同时也为后人树立了一座座道德丰碑。科学家们在探索自然的过程中展现出的人格魅力、人文素养，对科学事业的执着追求精神，都会使学生的情感升华，对引导学生确立正确的人生观和价值观，实现人格的完美化具有积极的促进作用。牛顿是经典物理的奠基人，但他却谦称自己“站在巨人的肩膀上”;居里夫妇是镭元素的发现者，然而他们却没有居功自傲，“镭只是一种元素，它属于世界所有，科学应当为大众服务，它应当属于全人类。”她说过的这句话一定会给学生留下深刻的印象

      物理学史也是一部美学史，对称、和谐、统一等美学要素在物理学的发展中起着非常重要的文化导向作用。当先人们对天体的运动还充满着神秘与未知时，却能直观的感受到其运动轨道应该是圆周，因为“圆是美的”。物理之美是直观的，比如彩虹是极美的表面现象，人人都可以看到;物理之美也是深刻的，电荷之间的引力与物体之间的万有引力都遵循平方反比率,电子绕核运动的模型和星体之间的模型相仿等等无一不显示着物理学深刻的统一美。

      物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最广泛联系的科学。它可以揭开大千世界的奥秘，使学生志向高远，憧憬未来，本应该是学生最为钟情的一门课程。然而，有时它竟成为学生最为头疼和恐惧的课程。这不能不说是单一课程目标与僵化教学模式的一个苦果，我们有理由相信，充分重视物理课程中的人文素养资源，坚持三维课程目标，就一定能够焕发物理课程的魅力。

‘肆’ 什么是物理

什么是物理
这是一个十分基础的问题.翻开任何一本物理教科书,都不难找到这样的定义：物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学.但这只是对于物理这门科学在学术意义上的一种界定.而我们所面对的“物理”,它同时又是一门课程,于是就有必要从教育意义的层面上去进行一番再认识、再分析,以挖掘蕴含在其中的丰富内涵.
首先,物理是一门科学.
物理学是一门以实验为基础的自然科学,它是发展最成熟、高度定量化的精密科学,又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学.物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识,有力地促进了人类文明的进步.正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的,物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键性的作用：探索自然,驱动技术,改善生活以及培养人才.
上世纪初相对论和量子力学的建立,为物理学的飞速发展插上了双翅,取得了空前辉煌的成就,以致于人们将20世纪称誉为“物理学的世纪”.什么21世纪呢?有一种流行的说法：21世纪是生命科学的世纪.其实,这句话更确切的表述应该是：21世纪是物理科学全面介入生命科学的世纪.生命科学只有与物理相结合,才有可能取得更大的发展.
展望物理学的未来,充满着机遇与挑战.李政道先生在《物理的挑战》一文中,曾提出21世纪物理领域所面对的四大难题：为什么一些物理现象在理论上对称但实验结果不对称?为什么一半的基本粒子不能单独存在而且看不见?为什么全宇宙90%以上的物质是暗物质?为什么每个类星体的能量竟然是太阳能量的1015倍?这些问题极大地激励着人们不懈探索的勇气与热情.可以预见,一旦拨去这几朵笼罩在物理天空中的乌云,物理学将会展现出更加灿烂的前景.
其次,物理又是一种智能.
诚如诺贝尔物理学奖得主、德国科学家玻恩所言：“如其说是因为我发表的工作里包含了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础.”物理学之所以被人们公认为一门重要的科学,不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还因为它在发展、成长的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系.正因为如此,使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶,文明的瑰宝.
大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献.有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景；——这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功.——反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例.这就是物理智能的力量.难怪国外有专家十分尖锐地指出：没有物理修养的民族是愚蠢的民族!
当今,物理学的触角已经伸向众多领域,并取得了越来越大的成就,以至我们很难再用传统的眼光去界分什么是物理学了.1995年在我国厦门举行了第十九届国际统计物理学大会,会上交流论文的涉及面十分广泛,诸如植物的花序、DNA药物系统、交通的流量、文字的存储等等,光看这些篇目,似乎都不太象是物理.什么,究竟什么是物理呢?几年前,美国《今日物理》杂志,曾就此问题向读者广泛征求意见.最后,他们推崇的答案是：物理学家所做的就是物理学.这话乍听似觉偏颇,其实不无道理.因为在今天看来,物理学更多的是体现出一种智能,“代表着一套获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法,把这套方法用到什么问题上,这问题就变成了物理学.”（赵凯华语）
再次,物理还是一种文化.
从广义来说,文化指的是人类历史实践过程中创造的物质财富和精神财富的总和.它包括科学文化和人文文化.同样地,物理学家在长期科学实践中所创造的大量物质产品与精神产品,也就构成了物理文化.物理文化是科学文化的重要组成部分.
大家知道,物理学是以实验为基础的科学,它的基本研究方式就是实践,因而在客观性上表现为“真”；物理学创造的成果最终是为了造福于人类,它在目的性上体现出“善”；另外,物理学还在人的情感、意识等多方面反映了“美”.正因为物理学本身兼具真、善、美的三重属性,我们完全有理由说,物理不仅是一种文化,而且是一种高层次、高品位的文化.
物理学是求真的.物理最讲究实证,物理学家在科学研究活动中最基本的态度就是实事求是,坚守“实践是检验真理唯一标准”的原则.正如物理学家费曼所说：“不论你的想法有多美,不论你什么聪明,更不论你名气有多大,只要与实验不符便是错了,简简单单,这就是科学”.可以说,物理学的发展史,就是一部不断修正错误、不断逼近真理的“求真”史.
物理学是从善的.物理学致力于将人从自然中解放出来,从必然王国走向自由王国,帮助人们不断认识自己,促使人的生活趋于高尚.这是物理学的价值取向和终极目标,因而物理学的本质是从善的；另外,物理学家的行为也是从善的.爱因斯坦曾这样评价居里夫人和以她为代表的杰出物理学家：“第一流人物对时代和历史进程的意义,在其道德方面,也许比单纯的才智成就更大”.他们那种严谨求实的态度、献身科学的精神,热爱人民的情怀等等,对于后人无疑是一份尤为珍贵的人文财富.
物理学是至美的.德国物理学家海森伯说过：美是真理的光辉；罗马哲学家普洛丁又说过：善是美的本原.由此,物理学因真而美、因善而美就是十分自然的了.物理的美属于科学美,主要体现于简单、对称和统一；对称则统一,统一则简单,它们构成了物理学的基本美学准则.
翻开物理学的篇章,可以发现到处都跳动着美的音符,体现了人们对美的追求与创造.仅以统一性为例.当代物理学的发展,正朝着两个相反的研究方向延伸：最宏大的宇宙与最微小的粒子.令人感到惊讶的是,随着研究的深入,它们两者并非是分道扬镳、越走越远,反倒显示出不少殊途同归、相反相成的迹象.例如,粒子物理学的一些研究成果常被天体物理学家所借鉴,用来探寻宇宙早期演化的图象；(正由于此,粒子物理学在某种意义上也被称为“宇宙考古学”.) 反过来,宇宙物理学的研究也为粒子物理学家提供了丰实的信息与印证.于是,物理学中两个截然相反的分支,就这般奇妙地衔接在了一起——犹如一条怪蟒咬住了自己的尾巴.
又如,英国物理学家狭拉克首先发现,在自然界的某些物理量之间存在着下列引人注目的关系：
宇宙半径/电子半径≈1040,宇宙年龄/强衰变粒子寿命≈1040,
氢核与电子的电力/氢核与电子的引力≈1040,……
在上述比数中,宇宙这个最大的系统,与基本粒子这个最小系统之间,竟然珠联璧合达到了如此完美的统一,让我们再次领略到了物理世界的美,一种动人心弦的壮丽的美.正是这许多美不胜收的事例,激发起人们对大自然由衷的赞叹与敬畏,难怪爱因斯坦会说：“宇宙间最不可理解的,就是宇宙是可以理解的”.
通过以上分析,我们对于物理有了一个较为全面的认识：它既是一门科学,又是一种智能,更是一种文化.作为一名物理教师,能对自己所任教的物理作一番全方位的审视与剖析,这是十分必要的.一方面可使我们看到,物理原来有着如此丰富的的内涵,从而会更自觉、有意识的去挖掘和开发它的育人功能,全面提升教学质量；另一方面又使我们看到,物理原来有着如此美好的禀性,从而会更加钟爱物理,更有激情地去从事物理教学.我以为,只有真正热爱物理的物理教师,才能做到不仅教会学生理解物理、应用物理,而且还进一步引导他们去感悟物理、欣赏物理.
二、为什么教物理
这是一个看似简单却又十分根本的问题,要正确回答并非易事.笔者对此问题的认识,就经历过从“知识本位”到“学科本位”,最后又回归到“学生本位”这样一个曲折渐进的过程.
有很长一段时期,我都把物理教学的目标锁定在知识层面上,认为教物理就是要把物理知识尽可能多地传授给学生,以供他们今后一生的受用.因为我信奉“知识就是力量”.然而令人困惑的是,我们授予学生什么多的物理知识,其中不乏象“F=ma”这类极其重要的知识,但在他们往后的生活和工作中,却很少显示出有什么直接的功用.以至过了若干年后,许多学生把所学的物理知识几乎忘得一干二净,用他们的话说,“全部都还给老师了”.我为此感到深深的失落；但每当我向他们提出“高中三年岂不白读了”的反诘时,这些离开学校多年的学生,却又都会异口同声地作出否定的回答,一致认为高中阶段的学习,对于他们的成长起到了重要的奠基作用,可又说不清究竟是哪些具体知识所起的作用.我想,这大概好比晚饭,谁都不会否认吃饭对于生存的意义,然而谁又都说不清楚,吃了这顿饭究竟是在身上的什么地方长了块肉.
一位毕业已有二十余年的学生,曾与笔者聊起他“印象最深”的一堂物理课.原来那堂课讲的是重力势能.当时为了说明重力势能的相对性,我曾向学生提出过这样的问题：有人站在五楼的窗台上要往下跳,你说危险吗?开始大家都认为这太玩命了,后来仔细一琢磨,又全都乐了：你别往窗外跳,往窗里跳不就没事了吗?这位学生觉得这个例子特有意思,于是经久不忘；但问他该例说明了什么物理知识时,他说忘了.正当我面露憾色时,他紧接着的一番话却令人宽慰,他说：“这个例子使我懂得凡事都是相对的,从不同角度看会有不同的结果”.尽管这堂课所传授的物理知识,这位学生已经遗忘殆尽,但通过有关知识的学习而凝炼成的思想、方法等,却在他的心里铭刻上深深的印记.从这个意义上说,二十多年前的这堂物理课,对他不也是极有价值的吗?学生从高中毕业后,他们中的大多数可能将告别物理,所学的物理知识终究会被忘记,到那时再回头审视一下：物理教学留给他们的还有些什么呢?如果在他们的身上,体现不出物理所给予的才智与启迪,那将是物理教学的失败.由此看来,具体的知识通常只是作为教学的载体,在知识的背后还有更多值得我们去追求的东西.正如我国资深科学家钱伟长教授说的：“我在大学里学的是物理学,……. 以物理学为对象我学到了调查研究,收集资料,分析资料和逻辑思维的能力,物理学的知识有时是很有用的,但通过物理学学到的这些能力,比物理学知识更有用.”钱老在读书时就是通过“物理学”这个载体,获得了很多比物理知识更重要的能力.所以,那种将物理教学等同于物理知识教学的看法是偏面的,而以“知识本位”来确立物理教学目标取向的做法同样是短视的.
随着教学实践的深入,教师一般都会对自己所任教的学科日臻熟悉,从而格外钟爱.可能是受了这种职业情感的影响,我还一度把物理教学的目标,定位于“将尽可能多的学生培养成为物理学家或物理工作者”.尤其是当我从农村普通中学调入重点高中,面对的是一个个聪颖好学的学生时,这种愿望愈显强烈.但我不久就发现,其它学科的教师大概也出于各自的职业偏好,都对学生有着与我类似的期望.这样一来,大家自扫门前雪,各唱各的调,没能将各学科的分力凝聚成一股合力,实际效果当然就差强人意了.尤其令我沮丧的是,班上那些物理学习优秀的“得意门生”,日后直接从事物理专业的竟然也少之又少.正当我陷于迷惘之时,复旦大学原校长杨福家先生的一则事例给了自己极大的启迪.当年复旦大学曾对核物理专业的毕业生的去向做过一次调查,结果发现,只有不到十分之一的学生毕业后从事与核物理有关的工作,其余的都纷纷改行,活跃在金融、企业或行政等岗位上.对此,多数人都断言这是物理系的失败,而杨福家却认为这正是“复旦”的成功.因为,通过这四年本科的物理教育,使学生具备了良好的素质,为他们今后的发展打下了坚实的基础,于是毕业后都能很快适应各种不同领域的工作.这也印证了赵凯华先生的话：“一个人学了物理之后干什么都可以,他的物理没有白学.在我看来,对于学物理的人无所谓‘改行’…….”
经过上述曲折的认识历程,使我逐渐看清了物理教学最终目标的聚焦点,既不在知识的本位上,也不在学科的本位上,而应该落实在我们的教育对象——学生的本位上.
对于“为什么教物理”这个问题,也可以反过来设问：“如果我们不教物理,学生不学物理,将会对他们今后的发展留下那些缺憾?”一种显而易见的回答是,学生将因此学不到许多重要的物理知识.这话没错,但不够全面.因为除此之外,学生还将失去更为重要的,有关科学方法、科学精神等方面的培养与熏陶,从而最终影响他们的科学素养的提高.当前,物理已经深入到社会的方方面面,成为每一位有教养的公民都必须懂得的知识.对于大多数学生来说,他今天学习物理的目的,恐怕不是为了明天去进一步研究物理,而是有助于他去面对或决策所遇到的大量非物理的问题,为他们今后一生的文明、健康,高质量的生活奠定基础.正如《面向全体美国人的科学》一书中所说的：“教育的最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责任的生活作准备.” 据此,对于“为什么教物理”这个问题,最确切的答案就是：为提高全体学生的科学素养而教.——这应该成为我们的物理教学观.
众所周知,生物基因对于生物进化有着非同小可的作用,极其细微的基因差异,往往会导致生物之间的巨大差别.受此启发,有不少社会学者正致力于寻求在人类文化传承与发展过程中,有着哪些最为核心的要素,从而提出了“文化基因”的概念,并将其定义为人类文化系统中的“遗传密码”.文化基因的核心是思维方式和价值观念.人类的进化比一般的生物进化更为复杂,它具有双重进化机制,除了生物基因进化机制外,还有文化基因进化机制.教育正是推动文化基因机制的重要途径.学校教育的要义,不只是文化现象的展示与诠释,而在于文化基因的传承和发展.物理教育当然也不例外.什么,蕴含在物理教学中的“文化基因”究竟有些什么呢?笔者以为主要体现为三个方面,即科学知识、科学方法和科学精神,因为这三者是构成科学素养最基本的要素.如果将科学素养比拟为一座金字塔,什么科学知识犹如塔基,科学方法就是塔身,科学精神则是塔尖.物理教学的最高宗旨,就是为了构建这座宏伟的科学素养之塔而添砖加瓦.换言之,物理教学的核心价值就在于促进学生实现三个转化：一是把人类社会积累的知识转化为学生个体的知识,使他们知识世界是什么样的,成为一个客观的人；二是把前人从事智力活动的思想方法转化为学生认识能力,使他们明白世界为什么是这样的,成为一个理性的人；三是把蕴含在知识中的观念、态度等转化为学生的行为准则,使他们懂得怎样使世界更美好,成为一个创造的人

‘伍’ 阿尔伯特·爱因斯坦的简介

出生 1879年3月14日
德国乌尔姆

逝世 1955年4月18日
美国普林斯顿

阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein‎，1879年3月14日—1955年4月18日），着名理论物理学家，相对论的创立者。

爱因斯坦生平事迹
爱因斯坦是当代最伟大的物理学家。他热爱物理学，把毕生献给了物理学的理论研究。人们称他为20世纪的哥白尼、20世纪的牛顿。
爱因斯坦生长在物理学急剧变革的时期，通过以他为代表的一代物理学家的努力，物理学的发展进入了一个新的历史时期。由伽利略和牛顿建立的古典物理学理论体系，经历了将近200年的发展，到19世纪中叶，由于能量守恒和转化定律的发现，热力学和统计物理学的建立，特别是由于法拉第和麦克斯韦在电磁学上的发现，取得了辉煌的成就。这些成就，使得当时不少物理学家认为，物理学领域中原则性的理论问题都已经解决了，留给后人的，只是在细节方面的补充和发展。可是，历史的进程恰恰相反，接踵而来的却是一系列古典物理学无法解释的新现象：以太漂移实验、元素的放射性、电子运动、黑体辐射、光电效应等等。在这个新形势面前，物理学家一般企图以在旧理论框架内部进行修补的办法来解决矛盾，但是，年轻的爱因斯坦则不为旧传统所束缚，在洛伦兹等人研究工作的基础上，对空间和时间这样一些基本概念作了本质上的变革。这一理论上的根本性突破，开辟了物理学的新纪元。

‘陆’ 什么是物理

物理是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。是一门以实验为基础的自然科学,物理学的一个永恒主题是寻找各种序（orders）、对称性（symmetry）和对称破缺（symmetry-breaking）10、守恒律（conservation
laws）或不变性（invariance）.
物理学分支
●
经典力学及理论力学
(Mechanics)
研究物体机械运动的基本规律的规律

●
电磁学及电动力学
(Electromagnetism
and
Electrodynamics)
研究电磁现象，物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律

●
热力学与统计物理学
(Thermodynamics
and
Statistical
Physics)
研究物质热运动的统计规律及其宏观表现

●
相对论
和时空物理
(Relativity)
研究物体的高速运动效应，相关的动力学规律以及关于时空相对性的规律

●
量子力学
(Quantum
mechanics)
研究微观物质运动现象以及基本运动规律

此外，还有：
粒子物理学、原子核物理学、原子分子物理学、固体物理学、凝聚态物理学、激光物理学、等离子体物理学、地球物理学、生物物理学、天体物理学、声学、电磁学、光学、无线电物理学、热学、量子场论、低温物理学、半导体物理学、磁学、液晶、医学物理学、非线性物理学、计算物理学等等。
通常还将理论力学、电动力学、热力学与统计物理学、量子力学统称为四大力学。

‘柒’ 以他们的名字做为物理定律物理量的单位。

（1）欧姆在研究电流、电压、电阻的关系时，发现了着名的欧姆定律，做出了杰出贡献；欧姆是电阻的单位；
（2）焦耳在研究电流产生的热量与什么因素有关时，发现了着名的焦耳定律，做出了杰出贡献；焦耳是电能的单位；
（2）牛顿对力与运动作出重大贡献，发现了牛顿第一定律；牛顿是力的单位．
故答案为：欧姆定律，电阻；
       或焦耳定律，电能；
       或牛顿第一定律，力．（三个答案任选一个）

‘捌’ 表示物理机械效率的符号“依他”怎么打

搜狗输入法特殊符号

‘玖’ 高中物理公式中的l他那个是指什么

1、“L”一般在中学物理中可以表示两物体间的距离、物体的长、杠杆中的力臂等；
2、在高级物理中“L”则可表示更丰富的含义，这需要根据所使用的的环境来具体判断。一般在使用中会给出，相关提示与定义。个人也可根据自己的喜好给合适的字母做出定义，并用将其用作代号使用。
附匀变速直线运动相关公式：
1.平均速度V平＝s/t（定义式） 2.有用推论Vt2-Vo2＝2as
3.中间时刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt＝Vo+at
5.中间位置速度Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t
7.加速度a＝(Vt-Vo)/t ｛以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0；反向则a<0｝
8.实验用推论Δs＝aT2 ｛Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(Vt):m/s；时间(t)秒(s)；位移(s):米（m）；路程:米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。