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[组图]一名物理学家的教育历程

 加来道雄 (Michio Kaku)是当今高能物理和理论物理学中超弦理论(SUPERSTRING)的发明者之一。加来道雄博士为国际知名的理论物理学与环境学者,他秉持着爱因斯坦的精神:探寻“所有事物的原理”。加来道雄博士提出的“超弦理论”(String Field Theory),虽然只是短短一个一英吋长的方程式,也许就是解开宇宙之谜的第一把钥匙。
  
  加来道雄博士是纽约市立大学的理论物理学教授,著作多达九本,其中包括《穿梭超时空:十度空间科学奇航》以及《Visions:How Science Will Revolutionize the 21st Century》。他同时也是电视节目的常客,曾为“夜线”、“赖利‧金脱口秀”与“六十分钟”的座上宾,更数度出现在美国公共电视 (PBS) 的纪录片中。此外,TLC、BBC、TechTV 和 SciFi Channel 等频道都曾制作加来道雄博士的专题报导。
  
   加来道雄是日裔美籍理论物理学家,他童年时蹲在一个小池塘边,观察水底睡莲中五彩斑斓的鲤鱼,心中充满了奇思妙想。他常给自己提出一个又一个只有小孩才问的问题,比如水池中的鲤鱼怎样观察它们周围的世界?它们会认为睡莲之外还存在有另外一个世界吗?当成千上万的小雨滴轰击在池水表面时,周围发生的一切将会以怎样的形式呈现在鲤鱼们的眼中……
     池塘和鲤鱼定格在脑海里,他心中充满了无限遐想:我们就像自鸣得意地在池中游动的鲤鱼,一生就在我们自己的“池子”中度过,就像鲤鱼一样,认为宇宙之中只包含有熟悉可见的东西。我们自以为是地拒绝承认,就在我们的宇宙跟前存在有别的平行宇宙或多维空间,甚至一些科学家也鄙视更高维数世界的说法,是因为他们不能在实验室里验证它……他迷上了阿西莫夫的科幻小说,迷上了伟大的爱因思坦的理论。他意识到,畅游在水底睡莲中的鲤鱼,可能和爱因思坦未完成的论文存在着某种联系……加来道雄决定“要对这一秘密刨根究底,纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”他痴迷地走在自己选择的道路上。
     加来道雄童年的故事令我沉思——孩子对自然界的兴趣十分重要!这种可贵的兴趣,是他们成长中最好的老师,可以影响他们一生的事业选择。我再一次联想到时下的教育。现在多数的小学生特别是中学生,日复一日,月复一月,年复一年,被沉重的作业和考试所左右,很少有机会和心境观察自然,很少有时间生发好奇心,这是我们教育的悲哀,已到了非真正改变不可的时候!又回到老生常谈的话题——教师不仅要教给学生知识,还要激发其兴趣启迪其心智,不断丰满其想象的翅膀。
     我把加来道雄的故事讲给学生们听,向他们介绍多维空间的知识:一般认为,我们的宇宙是三维空间加上时间,即四维空间。现在理论物理学界有人认为,我们所在宇宙的空间超过四维,如十维空间、十二维空间等,其他多出的维蜷缩得微小,以现有的科学手段探测不到。统一场理论数学模式支持高维空间——在数学上,直线就是一维空间,无数的直线构成了一个平面,平面就是二维空间;无数的平面并列构成了三维空间,也就是立体的空间。课堂气氛顿时热烈,学生们纷纷举手发问:
     “老师,您认为有外星人吗?它们是否存在于高维空间,或别的平行宇宙?”
     “老师,飞碟被认为是外星人的交通工具,为什么它忽隐忽现?为什么它会在飞行时能突然九十度转向?”
     “外星人有可能存在……”我谈了自己的看法,谈到飞碟时我打了个比方:“假如我的拳头是飞碟,在空中时是在三维空间;落到桌面上就到了二维空间,和桌面有了接触;现在我的拳头离开了桌面,又回到了三维空间……至于飞碟为什么会在飞旋时九十度转向,我也弄不明白,这种技术地球人没有。”
     “老师,从您介绍的加来道雄观察池中鲤鱼的故事,我联想到互联网。这张神奇的网就是一个大“池塘”,网民们就是一条条“鲤鱼”。那么,互联网形成的虚拟世界,属于哪一维空间呢?”一个戴眼镜的女生问。
     “您认为有鬼神吗?它们是否存在于别的平行宇宙,通过‘蛀洞’到我们人间来?您认为有天堂和地狱吗?”一个爱看魔幻小说的男生站起来。
     “人的灵魂存在于哪一维空间?还有潜意识和梦……”
     我如实承认,这些问题我也不知道。惭愧之余,我为学生们的自由想象感到高兴。我总结说:关于宇宙和人类自身,我和你们一样,不知道的远比知道的多!因此,古今中外无数的智者在思考,无数的壮举被实施, 航天英雄探太空,“嫦娥一号”探月球……最后,我引用了加来道雄《超越时空》中的话作为结束:“有些人通过个人所得、个人关系或者个人经历寻求生命的意义。然而,在我看来,有幸得到能领悟自然之最终奥秘的智慧,才赋予生命充分的意义。”
  
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中小学语文教学 一名物理学家的教育历程教案,教学设计 参考资料,课文

作品[组图]一名物理学家的教育历程原文赏析

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