張紹梅

摘 要：物理作為一門自然科學(xué)，從其萌芽的那一刻起就注定了它的實(shí)用價(jià)值和卓越貢獻(xiàn)。毋庸置疑，一部物理學(xué)的發(fā)展史就是一部社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展史。

關(guān)鍵詞：電磁場(chǎng)理論；思想問題；非智力因素

聯(lián)合國(guó)教科文組織把2005年定為第一個(gè)世界物理年，對(duì)從事與物理有關(guān)的工作者而言，這無(wú)疑是一件令人振奮的事。作為一名中學(xué)物理教師，面對(duì)學(xué)生普遍厭煩物理的現(xiàn)狀，不由我不去更深地思考。

遠(yuǎn)古時(shí)代，人們?cè)诜敝氐纳a(chǎn)勞動(dòng)中逐漸發(fā)明了杠桿、螺旋、滑輪、斜面等簡(jiǎn)單機(jī)械，誕生了力學(xué)知識(shí)的萌芽。作為革命標(biāo)志的就是狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論和量子理論。相對(duì)論和量子力學(xué)的誕生，使雷達(dá)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、原子能的利用、激光技術(shù)、航空航天技術(shù)等相繼出現(xiàn)，核能得到開發(fā)和利用，電腦得到普遍的應(yīng)用，帶來(lái)了第三、第四次科學(xué)技術(shù)革命。也許正是由于物理學(xué)的巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，才會(huì)有“物理年”的誕生。

僅僅認(rèn)識(shí)到這一步，其實(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，物理學(xué)的發(fā)展史更是一部前人艱辛的勞動(dòng)史和教育史。幾乎每一條規(guī)律、定理的發(fā)現(xiàn)，每一套理論的建立都凝聚了大量科學(xué)家集體的心血和智慧，正是他們的協(xié)作精神和對(duì)科學(xué)的無(wú)限熱愛精神推動(dòng)了物理學(xué)一步步朝著更高層次、更完美的境界發(fā)展著。

1687年，牛頓《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書的發(fā)表完成了物理學(xué)史上的第一次大綜合，標(biāo)志了經(jīng)典力學(xué)體系的初步建立，這是牛頓創(chuàng)造性研究的結(jié)晶，同時(shí)也是天文學(xué)、數(shù)學(xué)和力學(xué)歷史發(fā)展的產(chǎn)物。牛頓曾稱自己站在巨人肩膀上，應(yīng)該說這并不夸張。但站在巨人肩膀上的人太多了，為什么是牛頓完成了這一大業(yè)，而不是別人呢？我們都知道，機(jī)遇總是青睞那些有準(zhǔn)備的頭腦。牛頓善于繼承前人的成果，這和他的奮發(fā)好學(xué)、勤于思考是分不開的。正是他廢寢忘食不停地思考和它的勤奮好學(xué)的精神，使他做出了震驚世人的豐功偉績(jī)。這不正是我們要學(xué)習(xí)的么？

麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的建立過程，讓我們?cè)僖淮晤I(lǐng)略到科學(xué)史上的接力賽和群體精神的閃光。同牛頓一樣，他受到法拉第力線思想的鼓舞，又得到W·湯姆生類比研究的啟發(fā)，同時(shí)又有安培、庫(kù)侖、赫茲、奧斯特等一大批人為電磁學(xué)打好了基礎(chǔ)，給麥克斯韋的再一次大綜合預(yù)備了條件。

相對(duì)論的建立是電磁理論合乎邏輯的繼續(xù)和發(fā)展，是物理學(xué)有關(guān)分支的又一次的綜合。早在1895年，愛因斯坦16歲的時(shí)候，他就開始思考這樣一個(gè)問題：如果自己以光速追隨光線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)當(dāng)看到這一條光線，就好像一個(gè)在空中振蕩著而停滯不前的電磁場(chǎng)?？墒菬o(wú)論依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，還是按照麥克斯韋方程看來(lái)都不會(huì)有這樣的事情。這是一個(gè)悖論，實(shí)際上包含了狹義相對(duì)論的萌芽。愛因斯坦對(duì)這個(gè)問題的思考經(jīng)歷了10年才找到了解決問題的關(guān)鍵。這期間邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)的零結(jié)果，促使他向狹義相對(duì)論邁出了第一步。費(fèi)茲杰惹和洛侖茲分別提出的收縮假說，暗含了狹義相對(duì)論和麥?zhǔn)侠碚撝g內(nèi)在的淵源關(guān)系，以太的不可探測(cè)，長(zhǎng)度收縮的不可探測(cè)，都為狹義相對(duì)論的誕生預(yù)備了條件。彭加勒、洛侖茲甚至都走到了狹義相對(duì)論的邊緣，只是由于絕對(duì)時(shí)空觀的思維定式，使他們沒能跳出框架，這些令人遺憾的教訓(xùn)不該給我們帶來(lái)深刻的啟示么？愛因斯坦的狹義相對(duì)論發(fā)表后擱置了14年沒有受到應(yīng)有的重視，可見舊觀念的根深蒂固，它的改變不是一朝一夕之事，曲高和寡在這里也得到充分的印證。

不僅僅理論的創(chuàng)立是艱辛而漫長(zhǎng)的，與之相印證的物理實(shí)驗(yàn)更是艱苦，一個(gè)實(shí)驗(yàn)往往一做就是一年、幾年：邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)斷斷續(xù)續(xù)前后作了六年，戴維森的電子散射試驗(yàn)也作了六年，為了提煉足以進(jìn)行試驗(yàn)的純鐳鹽，居里夫婦經(jīng)過四年從8噸礦渣石中提取了0.1克的純鐳鹽，是什么給了他們綿綿不絕的動(dòng)力呢？是對(duì)科學(xué)的負(fù)責(zé)精神和實(shí)事求是的精神以及堅(jiān)韌不拔的毅力和斗志。我們?cè)诠ぷ髦?、學(xué)習(xí)中遇到一點(diǎn)小困難與之相比又算得了什么呢？

物理學(xué)的發(fā)展史更是一部科學(xué)方法的創(chuàng)建史，一部思維方法的進(jìn)化史。

縱觀物理學(xué)的各個(gè)分支領(lǐng)域，理想模型幾乎無(wú)處不在。無(wú)論是運(yùn)動(dòng)學(xué)的勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)、質(zhì)點(diǎn)、剛體、光滑平面，熱學(xué)的理想氣體、理想循環(huán)、理想液體，電磁學(xué)的勻強(qiáng)電場(chǎng)、恒穩(wěn)電流，光學(xué)的點(diǎn)光源、絕對(duì)黑體等等。它們的建立都充分展現(xiàn)了物理學(xué)家們敏銳的洞察力，高度的概括性，高明的預(yù)見性。抓主要矛盾，忽略次要因素，簡(jiǎn)化問題，突出主要性質(zhì)，這是何等的高明！

而科學(xué)假說、等效替換、類比、逆推、歸納等等比比皆是。物理學(xué)真堪稱一部方法論大全。影響著人們的思想、觀點(diǎn)、方法。這種思維方法應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)該說是放之四海而皆準(zhǔn)的真理，許多年輕時(shí)搞過物理，后又轉(zhuǎn)向其他方面的人，不管是從政、從商還是從事其他工作，都普遍感受到當(dāng)年學(xué)習(xí)中訓(xùn)練的思維方法使他們獲益匪淺，受益終生。

物理學(xué)更蘊(yùn)含了豐富的真、善、美，是一部美學(xué)大全。

從它的外延看，它的發(fā)展過程，無(wú)時(shí)不透射著風(fēng)趣、幽默、睿智。忘不了牛頓，請(qǐng)客時(shí)，別人吃飯他肚子不餓，煮雞蛋時(shí)，差點(diǎn)將手表煮熟；忘不了“泊松亮斑”的戲謔；忘不了“紫外災(zāi)難”的幽默；更忘不了以愛因斯坦為代表的EPR一派和以玻爾為代表的哥本哈根學(xué)派的爭(zhēng)論。那是一群多么可愛、可親、可敬的人們，那是一群永遠(yuǎn)不老的科學(xué)斗士，一代科學(xué)偉人。他們既是嚴(yán)肅論戰(zhàn)的對(duì)手，又是追求真理的戰(zhàn)友。爭(zhēng)論時(shí)不留情面，生活中友誼真誠(chéng)，可歌可泣，足令我輩敬仰。

從它的內(nèi)涵看，它的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、方法的簡(jiǎn)單美，一個(gè)F=d（mv）/dt就把天地萬(wàn)物的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律統(tǒng)一起來(lái)了，不令人折服么？

作為中學(xué)教師，如何能讓學(xué)生聽到這首動(dòng)人的歌，如何能讓學(xué)生體會(huì)到這其中的美，將是我們今后面臨的最艱巨的任務(wù)。我想：幫助學(xué)生樹立榜樣，解決學(xué)生思想問題，提高他們的非智力因素才是解決問題的關(guān)鍵。

（作者單位 山東青島萊西一中南校）