教育历程.ppt

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1、多维空间 0维：没有长宽高，单纯的一个点，如奇点。一维：只有长度 二维：平面世界 只有长宽 三维：长宽高 立体世界 我们肉眼亲身感觉到看到的世界 三维空间是点的位置由三个坐标决定的空间。四维：是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。根据阿尔伯特爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。一维是线，二维是面，三维是静态空间，四维是动态空间（因为有了时间）。一名物理学家的一名物理学家的教育历程教育历程加来道雄每个人的身后都每个人的身后都有一段历史有一段历史作者简介作者简介加来道雄加来道雄(MichioKaku)

2、,美籍日裔物美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，后任纽约市立大学城市学院理论物理学后任纽约市立大学城市学院理论物理学教授。主要著作有教授。主要著作有超越爱因斯坦超越爱因斯坦（与特雷纳合著）（与特雷纳合著）量子场论量子场论超弦超弦导论导论。刨刨根究底（根究底（）撒手人撒手人寰寰（）（）湮湮没没（）惊惊诧诧（）（）栅栅栏栏（）（）畏畏葸葸不前（）不前（）五彩斑五彩斑斓斓（）（）目目眩眩（）（）杜杜撰撰（）（）刨根究底（刨根究底（po）撒手人寰（撒手人寰（hun）湮湮没没（yn）惊惊诧诧（c

3、h）栅栅栏栏（zh）畏葸不前（畏葸不前（x）五彩斑斓（五彩斑斓（ln）目目眩眩（xun）杜杜撰（撰（zhun）字词掌握字词掌握题记的分类诠释题目式诠释题目式点明题旨式点明题旨式总领全文式总领全文式设喻寓理式设喻寓理式【提问提问】作者在文章中所说，作者在文章中所说，童年的两件趣事极大地丰童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力，并且引导我走上成为一个理论物富了我对世界的理解力，并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程理学家的历程。这两件趣事是指什么？。这两件趣事是指什么？第一件趣事是指作者小时候在父母的带领下，去旧金山游览著名的日本茶园。作者在那里发现了丰富多彩的非常有趣的鲤鱼世界。第二件趣事

4、是指作者在八岁时曾听过的一个有关整个人类历史上最伟大的科学家的故事。【提问提问】“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”对对“世界世界”的认识是怎样的？的认识是怎样的？n主要有以下几点：n（1）“水池之外看不见的世界没有科学意义。水池之外看不见的世界没有科学意义。”n（2）“它们为睡莲自己能够运动而困惑不解它们为睡莲自己能够运动而困惑不解”它们以神秘的它们以神秘的“力力”来掩盖自己的无知。来掩盖自己的无知。n（3）“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”的的“消失消失”和和“重现重现”它们认为是它们认为是“奇迹奇迹”，是，是“可怖的事情可怖的事情”，而不，而不肯去探究原因。肯去探究原因。n（4）“鲤鱼科学鲤鱼科学”的的“传奇

5、故事传奇故事”，真实地证明，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为另一个世界的存在，而它们却认为“胡说八道胡说八道”，荒谬绝伦，违背它们的，荒谬绝伦，违背它们的“自然规律自然规律”。【提问提问】作者想通过作者想通过“鲤鱼科学家鲤鱼科学家”对对世界的认识说明什么？世界的认识说明什么？说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。（1）人类）人类“一生就在我们自己的一生就在我们自己的池子池子里度过里度过”，只，只要要“超出我们的理解力超出我们的理解力”的自然存在，他们就的自然存在，他们就“拒绝承拒绝承认认”。（2）“科学家发明像力这样一些概念科学家发明像力这样一些概念”，是因为他们，是因为他

6、们只愿意承认只愿意承认“那些看得见摸得着的事物那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思，不肯改变思考问题的方式。考问题的方式。（3）“不能在实验室里便利地验证不能在实验室里便利地验证”的理论，他们就加的理论，他们就加以以“鄙视鄙视”，表现出思想上的保守和固执。，表现出思想上的保守和固执。【提问提问】在作者所说的第二件趣事中，除了作者自身在作者所说的第二件趣事中，除了作者自身的兴趣外，还有没有其它外在的因素在影响着作者？的兴趣外，还有没有其它外在的因素在影响着作者？有，这就是作者所说的中学的老师，他们有，这就是作者所说的中学的老师，他们给作者讲述给作者讲述人类历史上最伟大的科学家人类历史上最伟大的科

7、学家的故的故事，这是第二件趣事产生的直接因素。事，这是第二件趣事产生的直接因素。鲤鱼世界的鲤鱼世界的幻想幻想爱因斯坦的爱因斯坦的故事故事实验实验理论物理学家理论物理学家童年 青年 成年李政道：李政道：Tsung-DaoLee（1926年年11月月25日日），美籍华裔物理学），美籍华裔物理学家，出生于中国上海。家，出生于中国上海。1957年，他年，他31岁时与杨岁时与杨振宁一起，因发现弱作振宁一起，因发现弱作用中用中宇称不守恒宇称不守恒而获得而获得诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖。他们。他们的这项发现，由的这项发现，由吴健雄吴健雄的实验证实。李政道和的实验证实。李政道和杨振宁杨振宁是最早获诺贝尔是最

8、早获诺贝尔奖的华人。奖的华人。杨振宁杨振宁(ChenNingYang1922)美籍华美籍华人，理论物理学家，人，理论物理学家，1922年年10月月1日生于日生于安徽省合肥县（含合安徽省合肥县（含合肥市）。若贝尔物理肥市）。若贝尔物理奖获得者奖获得者丁肇中：祖籍山东日照县；丁肇中：祖籍山东日照县；1936年出生於美国密西根州年出生於美国密西根州安阿堡（安阿堡（AnnArbor）；父）；父亲是丁观海，於亲是丁观海，於1962年获博年获博士学位；主要从事高能实验士学位；主要从事高能实验物理、基本粒子物理、量子物理、基本粒子物理、量子电动力学、电动力学、辐射与物质的辐射与物质的相互作用等方面的研究。他

9、相互作用等方面的研究。他最杰出的贡献是在最杰出的贡献是在1974年，年，与里希特各自独立地发现了与里希特各自独立地发现了J/粒子。为此，他们共同粒子。为此，他们共同获得了获得了1976年年诺贝尔物理学诺贝尔物理学奖奖。人类历史上最伟大的科学家人类历史上最伟大的科学家是指谁，是指谁，他的哪些地方，把作者迷住了？他的哪些地方，把作者迷住了？人类历史上最伟大的科学家人类历史上最伟大的科学家是指爱因斯坦，是指爱因斯坦，他多年潜心研究的，但是在他死之后仍然没有他多年潜心研究的，但是在他死之后仍然没有完成的论文（或者理论）深深地吸引了作者。完成的论文（或者理论）深深地吸引了作者。这也就促使了作者自己不断地

10、通过自己的努力，这也就促使了作者自己不断地通过自己的努力，去了解爱因斯坦，在这个过程中，作者也爱上去了解爱因斯坦，在这个过程中，作者也爱上了科学。了科学。我没有特殊天赋，我只是极为好奇。我没有特殊天赋，我只是极为好奇。整个科学只不过是每日思考的精练。整个科学只不过是每日思考的精练。想象力比只是更重要。想象力比只是更重要。我没有什么特别的才能，不过喜欢刨根问我没有什么特别的才能，不过喜欢刨根问底地追究题罢了。底地追究题罢了。在我审视我自己和我的思维方式时，我的在我审视我自己和我的思维方式时，我的结论是：在吸收有益的知识方面，奇思玄结论是：在吸收有益的知识方面，奇思玄想的天赋对我而言，比我的才能更

11、重要。想的天赋对我而言，比我的才能更重要。爱因斯坦爱因斯坦 阿尔伯特爱因斯坦（阿尔伯特爱因斯坦（AlbertAlbertEinsteinEinstein）18971897年年3 3月月1414曰出曰出生在德国西南距离慕尼黑八十五哩的乌耳姆城生在德国西南距离慕尼黑八十五哩的乌耳姆城(Ulm)(Ulm)。父母都是犹。父母都是犹太人。这是一个和睦、愉快的家庭。亲人们深爱着小爱因斯坦，太人。这是一个和睦、愉快的家庭。亲人们深爱着小爱因斯坦，但都为他的智力发育感到担忧。爱因斯坦小时候并不活泼，三岁但都为他的智力发育感到担忧。爱因斯坦小时候并不活泼，三岁多还不会讲话，父母很担心他是哑巴，带他去给医生检查。

12、还好多还不会讲话，父母很担心他是哑巴，带他去给医生检查。还好小爱因斯坦不是哑巴可是直到九岁时讲话还不很通畅，所讲的每小爱因斯坦不是哑巴可是直到九岁时讲话还不很通畅，所讲的每一句话都必须经过吃力但认真的思考。一句话都必须经过吃力但认真的思考。爱因斯坦家的住房周围有花园，他经常一个人长时间地蹲在爱因斯坦家的住房周围有花园，他经常一个人长时间地蹲在花园角落的灌木丛里，用手抚摩着小叶片或者凝视着匆匆跑动的花园角落的灌木丛里，用手抚摩着小叶片或者凝视着匆匆跑动的蚂蚁。他很小就喜欢冥想，想了解大自然的奥秘。一次，在依萨蚂蚁。他很小就喜欢冥想，想了解大自然的奥秘。一次，在依萨尔河岸野餐时，一位亲戚说，小爱因

13、斯坦很严肃，当其他的孩子尔河岸野餐时，一位亲戚说，小爱因斯坦很严肃，当其他的孩子都在互相玩耍、逗乐时，他却独自坐着看湖的对岸。母亲玻琳深都在互相玩耍、逗乐时，他却独自坐着看湖的对岸。母亲玻琳深情的为自己的孩子辩护：情的为自己的孩子辩护：“他是沉静的，因为他在思索。等着吧，他是沉静的，因为他在思索。等着吧，总有一天他会成为一个教授！总有一天他会成为一个教授！”那位亲戚感到可笑，但也理解母那位亲戚感到可笑，但也理解母亲的心情。教授！在人们的心目中，只有那些聪敏的人才有可能亲的心情。教授！在人们的心目中，只有那些聪敏的人才有可能得到这个荣誉的称号，这个连话都说不好的笨孩子能成为一个教得到这个荣誉的称

14、号，这个连话都说不好的笨孩子能成为一个教授吗？授吗？爱因斯坦在念小学和中学时，一般功课属平常，唯有数学成绩爱因斯坦在念小学和中学时，一般功课属平常，唯有数学成绩远在全班同学之上。由于他举止缓慢，不爱同人交往，老师和同学远在全班同学之上。由于他举止缓慢，不爱同人交往，老师和同学都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师对他是那么厌恶，曾经公都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师对他是那么厌恶，曾经公开骂他：开骂他：“爱因斯坦，你长大后肯定不会成器。爱因斯坦，你长大后肯定不会成器。”而且因为怕他在而且因为怕他在课堂上会影响其他学生，竟想把他赶出校门。课堂上会影响其他学生，竟想把他赶出校门。家里每星期都有一

15、个晚上要邀请来慕尼黑念书的穷学生吃饭，家里每星期都有一个晚上要邀请来慕尼黑念书的穷学生吃饭，这样等于是救济他们。其中有一对来自立陶宛的犹太兄弟麦克斯和这样等于是救济他们。其中有一对来自立陶宛的犹太兄弟麦克斯和伯纳德，喜欢阅读书籍，兴趣广泛。他们被邀请来爱因斯坦家里吃伯纳德，喜欢阅读书籍，兴趣广泛。他们被邀请来爱因斯坦家里吃饭，并和羞答答、长着黑头发和棕色眼睛的小爱因斯坦交成了好朋饭，并和羞答答、长着黑头发和棕色眼睛的小爱因斯坦交成了好朋友。友。麦克斯可以说是爱因斯坦的麦克斯可以说是爱因斯坦的“启蒙老师启蒙老师”，他借了一些通俗，他借了一些通俗的自然科学普及读物给他看，看完后就和爱因斯坦讨论，并

16、且再继的自然科学普及读物给他看，看完后就和爱因斯坦讨论，并且再继续提供给他新的读物。麦克斯点燃了爱因斯坦自学的兴趣火花，还续提供给他新的读物。麦克斯点燃了爱因斯坦自学的兴趣火花，还不断地辅导他。不断地辅导他。麦克斯引导他学习高等数学，十三岁麦克斯引导他学习高等数学，十三岁时他已自学微积分了。当他的同班同学为时他已自学微积分了。当他的同班同学为那些平面几何简单问题和循环分数而皱眉那些平面几何简单问题和循环分数而皱眉头时，爱因斯坦靠自学已经进入到无穷级头时，爱因斯坦靠自学已经进入到无穷级数这些美丽神奇的数这些美丽神奇的“无穷世界无穷世界”去了。去了。很很快小爱因斯坦的数学程度超过了读大学的快小爱因

17、斯坦的数学程度超过了读大学的麦克斯，为了以后有共同谈话的话题，麦麦克斯，为了以后有共同谈话的话题，麦克斯开始借哲学书给他看，爱因斯坦在十克斯开始借哲学书给他看，爱因斯坦在十三岁就能看懂康德的三岁就能看懂康德的纯理性批判纯理性批判。这。这是一本对许多成人来说都算是枯燥艰深的是一本对许多成人来说都算是枯燥艰深的书。这时候爱因斯坦阅读的书就是数学、书。这时候爱因斯坦阅读的书就是数学、物理和许多哲学家的书。物理和许多哲学家的书。年，年仅岁的爱年，年仅岁的爱因斯坦发表了三篇论文，在物理学因斯坦发表了三篇论文，在物理学三个不同领域取得了历史性成就，三个不同领域取得了历史性成就，特别是狭义相对论的提出，使人

18、类特别是狭义相对论的提出，使人类对于空间、时间和物质运动的认识对于空间、时间和物质运动的认识发生了革命性变化，标志着物理学发生了革命性变化，标志着物理学新纪元的到来。新纪元的到来。年，爱因斯坦发表年，爱因斯坦发表广义相对论。这是继狭义相对论之广义相对论。这是继狭义相对论之后，近代科学的又一个重大成就。后，近代科学的又一个重大成就。年，英国天文学家爱丁顿年，英国天文学家爱丁顿的日全食观测结果证实了爱因斯坦的日全食观测结果证实了爱因斯坦所作的光线经过太阳引力场会弯曲所作的光线经过太阳引力场会弯曲的预言。爱因斯坦由此声名鹊起，的预言。爱因斯坦由此声名鹊起，相对论成为人们家喻户晓的名词。相对论成为人们家喻户晓的名词。