g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Fizikçi gibi davranmak çok mutlu ve ağır

Fizik Enstitüsü 2017 Mezuniyet Açılış Töreninde Prof.Zexian Cao'nun Konuşması

Merhaba genç arkadaşlar, bugünden itibaren Fizik Enstitüsü'ne katılmaya hoş geldiniz.

Önceki yıllarda buraya kaydolan öğrenciler, Fizik Enstitüsü'nün ünlü bilim adamları ve hatta akademisyenleriydi.Bu yıl benim gibi sıradan araştırmacıların bu kadar önemli raporlar vermesini sağladım.Belki de herkese "olumsuz bir öğretim materyali" vermek ve olumsuz yönden cesaretlendirmek istiyorum. herkes. Umarım hepiniz bu fırsatı değerlendirirsiniz.

Fiziğimizin olumlu ve olumsuz ders kitapları gelenekseldir. Çin Ulusal Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde okurken, ünlü "olumsuz öğretim materyalimiz" olan "Zhongguancun Köyü Belediye Başkanı" Dr. Wu Baojun'u duymuş olabilirsiniz. Blogu çok ünlüdür. Olumsuz ders kitaplarının insanlara "insanların fizikte söylediklerinin tamamen derin fizikle ilgili olmadığı" izlenimini vermesini önlemek için, fizik araştırmalarında çok iyi bir iş çıkaran öğretmen arkadaşı Dr. Jiangmin Zhang adlı bir blog açtı. "Olumlu öğretim materyalleri", size fiziğin en ince yönlerini ayrıntılı olarak anlatacağım. Fizik Enstitümüzün olumlu ders kitapları herkes için referans olarak kullanılabilir ve olumsuz ders kitapları her yerde bulunmaz.

Olağanüstü insanlar olarak, dört yıllık lisans eğitiminden ve bir yıllık lisansüstü eğitimden sonra, araştırma yapmak için buraya güvenle geliyorsunuz. Ancak şimdiye kadar Çin'de üniversite eğitimi ve lisansüstü eğitim aldıktan sonra yeterli matematik ve fizik bilgisine sahip çok az öğrenci olduğunu düşündüğüm için çok üzgünüm. Nesnel olarak bile, Çin'deki mevcut matematik ve fizik eğitimi, 100 yıl önce Avrupa'da olduğu kadar zor değil ve ulaşılması da çok uzak. Sana, bana, her ikisine de.

Basit bir örnek vereyim. Üniversite öğrencisiyken Newton mekaniği okuduk.Parçacıkların kuvvet etkisi altında hızlanacağını biliyorduk.İvme Newton'un ikinci yasası tarafından verilmiştir.O halde, birinci sınıfta parçacıkların üç boyutlu hareket yörüngesinin matematiksel tanımını ne kadar öğrendiniz?

Parçacık yörüngesinin matematiksel tanımını kim tanıttı? Alexis Clairaut (Alexis Clairaut) adında bir Fransız, ilk olarak 13 yaşındayken Fransız Bilimler Akademisi'ne (Académie franaise, Institut de France'ın altındaki beş Akademi'den biri) geometrik eğriler çalışması için başvurdu. "Eğrilik" kavramına duyulan ihtiyacı anlatır ve 18 yaşında Fransız Bilimler Akademisi üyeliğine seçilmiştir. Claro, üç boyutlu uzayda bir eğrinin normal ve teğet kavramının yanı sıra binormal kavramını da gerektirdiğini öne sürdü Eğrilik çift eğriliktir (çift eğrilik). Clairo, eğriler üzerine yaptığı araştırmalar için 18 yaşında Fransız Bilimler Akademisi üyeliğine seçildi. Fransız Bilimler Akademisi akademisyeni ne kadar altın? Madame Curie'nin iki Nobel Ödülü kazandığını ve yeterince eğitimli olmadığı için seçime uygun olmadığını söylüyorum (Fransız Bilimler Akademisi ilk kadın akademisyeni 1962'de almıştı). Louis de Broglie, 1924'teki doktora tezinde madde dalgaları kavramını önerdi ve 1929'da Nobel Fizik Ödülü'nü kazandı, ancak 1944'e kadar kardeşinin operasyonuyla Fransız Bilimler Akademisi'nde akademisyen oldu. Clairo ile ünlü bir bilim adamı arasındaki mesafeyi Madame Curie veya De Broglie düzeyinde hayal edebiliyoruz.

Öyleyse herkesin geleceğe yatırım yapacağımız kariyerlerdeki bilgi derinliği hissine sahip olması gerekir - matematik ve fizik - bu duygu çok erken geliştirilmelidir. Örneğin, üniversitedeyken kuantum mekaniğini okuyabilir ve Pauli matrisi adında önemli bir kavram olduğunu biliyor olabilirsiniz. Bu Bay Pauli sadece kuantum mekaniğinde iyi bir iş çıkarmakla kalmadı, aynı zamanda bir görelilik uzmanı olarak onun temelini oluşturan "üniversiteye giriş sınavı" nın ardından kabul bildirimini beklediğinde tatil sırasında iki makale yazdı. Bu nedenle, birinci yılında Münih Üniversitesi'ne rapor vermeye başladığında, Münih Üniversitesi'nde tanınmış bir profesör olan Arnold Sommerfeld, ona zaten doktora düzeyinde olduğunuzu, ancak Alman düzenlemelerine göre, üniversiteye tek başınıza girdikten sonra Doktora başvurusu yapmak en az altı yarıyıl sürer Benimle altı yarıyıl boyunca takılamazsın (Almanca'da aufsitzen), senin için biraz iş bulayım. Alman Matematik Ansiklopedisi için görelilik konusunu yazma komisyonunu kabul ettim ve yoldaşınız bu yıl 18 yaşında olmalı, görelilik teorisinde uzman olmalısınız, öyle yapın. Bu yüzden, henüz birinci sınıfta olan Pauli, görelilik teorisi üzerine, resmi olarak üçüncü yılında yayınlanan bir inceleme makalesi yazmaya başladı.Bu 237 sayfalık görelilik metni, bu alanda hala bir klasik. Lütfen bunun başka bir üniversitede birinci sınıf öğrencisi tarafından yapıldığını unutmayın. Genel göreliliği kim bilir, lütfen elinizi kaldırın. Bu arada, yoğun madde deneysel fiziğini öğrenmenin biraz görelilik bilgisi gerektirmediğini düşünmeyin.

Harika olduğunuzu düşünüyorsanız, bunu yukarıdaki ikisiyle karşılaştırabilirsiniz - bir matematik tamam, diğer fizik tamam - bugünkü olaydan sonra Pauli matrisini bulmak için zamanınız var ve balonu görebiliyor musunuz? Fayda matrisinin cebirsel yapısı nedir? Pauli matrisi artı 2 × 2 matrisi, tam olarak görelilik teorisindeki uzaklık formülüdür, görebiliyor musunuz? Bir düşünelim, bunlar Avrupalı lise ve birinci sınıf öğrencilerinin öğrenmesi gereken şeyler ve ülkemizde bugün kaç kişi benim gibiydi, belki de ancak on yıllık profesörlükten sonra aniden her şeyi anladılar. Bence herkes Fizik Enstitüsüne geldiği ve kendisini fizik gibi temel bir konuya adadığı için, Umarım herkes ufkunu genişletmek, bazen daha derinlemesine anlamak ve suyun ne kadar derin olduğunu test etmek için zaman ayırır.Bu, sakinleşmenize ve gönül rahatlığıyla bir şeyler yapmanıza olanak sağlayabilir.

Şimdi konuya dönersek, neden benim "olumsuz bir öğretim materyali" olduğumu söylüyorsunuz, çünkü benim deneyimim sizinkilerden farklı olabilir. Xueba, bazıları daha kısa süren dört yıllık lisans ve dört yıllık doktora derecesidir. Lisans eğitimimin başlangıcından doktoramıza gün ortasında 15 yılımı aralıksız geçirdim.Yaşadığım ana dallar arasında lazer, yoğunlaştırılmış madde fiziği, teorik fizik, yüzey fiziği, formül formüle etme, yazılım derleme, çizim çizme, İşleme makineleri yapıldı. Neden bu kadar çok atışla karşılaştım ki, bunun kendi çalışmamın saf olmayan motivasyonuyla ilgili olabileceğini düşünüyorum.

1980'lerin başında üniversite öğrencisiydim, o zamanlar hayatım bugünden farklıydı.Üniversitemizde, çok iyi geçmişe sahip birkaç sınıf dışında, sınıf arkadaşlarımın çoğu açlık çekmişti. Aç bir öğrencinin yüce ideallerine güvenemezsiniz. Bu yüzden, lisansta, yurtdışına gitmek istiyorduk, çünkü yurtdışına gittiğimizde yeterince yiyecek alabiliyoruz.

Yurtdışına gitmek için, ana dal seçimi umurumda değil, bu yüzden yüksek lisans için çalışırken, lazer ana dalından yoğun madde fiziğine geçtim. O zamanlar, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nin tamamının böyle bir X-ışını makinesine veya Dünya ve Uzay Bilimleri Bölümü'nden bir alete sahip olduğunu biliyordum, yoğunlaştırılmış madde fiziğinin şartlarının çok kötü olduğu söylenebilir. Bugün herkes burada çalışıyor. Yeri bu kadar iyi koşullarda beslemelisiniz. Sadece laboratuvarınızdaki aletlere bakmayın. Vaktiniz varsa, dünyanın önde gelen seviyesini görmek için Fizik Enstitüsü'nün laboratuvarlarını ziyaret edebilirsiniz. ekipman. Başka bir deyişle, bu kadar kötü koşullarda yoğun madde fiziği yapmam imkansızdı, bu yüzden teorik fizikte doktora derecesine geçtim. Teorik fizik alanında doktora yapmadığım zaman, deneysel fizik alanında doktora yapmak için Almanya'ya gitme fırsatım oldu, bu yüzden tekrar deneysel fiziği test etmeye gittim ama deneysel fiziğe geçmek zorunda kaldım, bu sırada geçmişim çok karışıktı. Bu şekilde Almanya'da tezin yönünü seçtiğimde çok utanç verici bir durumla karşılaştım.

1992 yılındaydı. O zamanlar, akıl hocamın laboratuarında dört STM vardı (taramalı tünel mikroskopları). O zamanlar çok zordu. Temelde, bir haftada iki resim tarayamazdım. Aslında çok şanslıydım ve çok şanslıydım. Bilmiyorum. Akıl hocam o sırada bana dört yön verdi ve benden birini düşünmemi istedi. Ama deneysel dört yönü anlamıyorum, daha önce Çin'deki deney koşullarının hiçbirini yapmadım, sadece Alman kardeşime sorabilirim. Alman kardeş, fotoelektron spektroskopisi artı biraz plazma artı kütle spektrometresi olan çok eski bir yüzey analizi aleti olduğunu söyledi. Önceki kardeş altı veya yedi yıldır üzerinde çalışıyor ve mezun olmadı. Seçmediğiniz sürece, yapma Bunlar oldukça iyi. Bu yüzden ertesi gün aptalca eğitmenime koştum ve eski yüzey analiz cihazını seçmediğim sürece diğer üçünün de yapacağını söyledim. Sonra hocam evet dedi, sonra bu eskisini seç.

Ne yazık ki, o zamanlar ne kadar depresyonda olduğumu ve bu enstrüman setinin daha sonra üzerimde ne kadar etkisi olduğunu tahmin edebilirsiniz. O zamanlar enstrümanlarla neredeyse hiç oynamıyorduk, bu yüzden hala teorik fizik öğrenme yöntemini kullandım. Önce ilgili ders kitaplarını bulmaya gittim. Dokuz ciltlik Almanca "Elektrik Mühendisliği ve Elektronik" kitabını yurduma taşıdım. Sonuç kitabın önsözüydü. İçinde beni çok etkileyen bir cümle vardı, okumayı bitirdikten sonra bu kitapları kütüphaneye iade ettim. Bugün orada bulunanlara da öğretiyorum, "Tüm elektrikli ve elektronik cihazlar (yani ileride laboratuvarda karşılaşacağınız her türlü ekipman) sadece belirli bir şekilde akım ve voltaj çıkışı yapıyor" Adı ne olursa olsun, STM, AFM veya fotoelektron spektroskopisi ne olursa olsun, dağınık isimlerine inanmayın, sadece belirli bir şekilde akım ve voltaj çıkışı verir. Başka bir deyişle, laboratuvarda aldığınız spektrum, yalnızca belirli bir enstrümanın akım ve voltaj çıkışıdır. Elde ettiğiniz şey bilgisayar yazılımı ile çizilmiş bir resimdir ve onunla belirli fizik arasındaki ilişki dikkatlice düşünmenizi gerektirir. Enstrümanın çıktısını fizik olarak görmemeliyiz, deneysel fizik yaparsanız ileride sıkıntılı olacaktır.

Bence gerçekten fiziksel düşünmeye alışkın değilsin. Örneğin, üniversite fiziği bilgisinden bahsedelim. Bilmiyor olabilirsiniz, muhtemelen bu dünyada her şey var, ama termometre yok. Tüm termometrelerin ölçüm prensibi, başka bir fiziksel miktarı ölçmek ve daha sonra bunu, katı veya katı olmayan teorik bir formül veya varsayıma dayalı olarak sayısal bir değere dönüştürmektir.Bu değere sıcaklık denir. Deneyler yaparken pek çok insan, sıcaklığın ne olduğunu anlamak yerine, yalnızca kendi cihazlarının verdiği "sıcaklık" sütunundaki değere bakar ve sonunda önemli bir kayıp yaşar. Bu şekilde sıcaklıkla ilgili birçok kötü fiziksel sonuç üretilir.

İlginç bir şey duydum. Fizik Enstitüsünde kristal büyümesinin çok önemli bir yön olduğunu biliyoruz, çünkü yoğunlaştırılmış madde fiziğini incelediğimizde, önce belirli bir fiziksel özelliğe sahip bir madde elde etmeliyiz.Bu madde artık doğal olarak oluşan bir madde olmayabilir, ancak bizden geçmesi gerekiyor. Sadece sıkı çalışma ile elde edilebilir. Kristal büyümesi çok zor ve çok kapsamlı bir konudur ve temel faktörlerden biri sıcaklık kontrolüdür. Sıcaklığı nereden alıyoruz, bu cihaz tarafından ölçülen sıcaklık nedir ve bu aletin neden olabileceği yanlış sinyaller araştırmamızı etkileyecektir. O sırada Fizik Enstitüsüne geldikten kısa bir süre sonra, bu parça hala kristal yetiştirmek için aletlerin bulunduğu küçük bir bungalovdu. Belli bir tür kristalin bir süre iyi büyümediği, ancak çeşitli şartların iyi kontrol edildiği söylenir.Herkes, sebebini bulmak için yarım yıl boyunca çok çalıştı ve sonunda, bahçedeki vahşi kedinin sıcaklığı ölçen termokupl vermesinden kaynaklandığını buldu. Pozisyonu taşımak için çekti. Müşterinin çok kırılmış olabileceğini düşünüyorum ve bunun sebebinin bu olacağını asla hayal etmedim. Bu yüzden burada herkese hatırlatıyorum ki, bir laboratuvarda çalışırken, bu aletlerin hepsinin kara kutular olduğunu düşünmeyin. Eğer atomik bir görüntü çıkarsa, bunun atomik bir görüntü olduğunu düşünürsünüz. Sıcaklık diyorsa, düşünürsünüz Bu, bir fizikçinin sahip olması gereken bilgi olmayan sıcaklıktır. Denemeye yönelik doğru tutum, Kullandığınız enstrümanın size karşı şeffaf olmasını sağlamaya çalışmalısınız. Önünüzde bir enstrüman, fiziksel prensibinden elektronik yapısına, çalışmasının tüm fiziksel sürecine, teorik açıklamasına kadar size şeffaf, yani deney adı verilmelidir.

Daha önemli bir şey düşünüyorum ki bu özellikle kendimi utandırıyor. 1982'de üniversitede fiziğe girdim ve 2001'de fizik profesörü olan Fizik Enstitüsü'nde araştırmacı olarak görev yaptım, ancak muhtemelen 2007'de bir gün aniden hatırladım ve kendime şu soruyu sordum: fizik nedir? Ben korkuyorum Neden bu soruyu sormayı düşündün? Çünkü "Matematik Nedir?" Adlı bir kitap okudum, bu kitabı okuduktan sonra bana fiziğin ne olduğunu sormam için ilham verdi.

Bu "Matematik Nedir" kitabının yazarı Richard Courant'ı duymuş olabilirsiniz ve o gençken Almanya'da Göttingen Üniversitesi'nde çalıştı. Göttingen Üniversitesi'nde kaç harika insan olduğunu biliyor musunuz? Örneğin, en ünlü Bayan A.E. Noether, 18 Mayıs 1918'de "Dönüşüm Değişmezliği Üzerine" adlı bir makale yayınladı. O andan itibaren dünya resmi olarak teorik fiziğe sahip oldu. Bu konuda, bu seçkin bayan Göttingen Üniversitesi'ndeki ilk kadın öğretim görevlisidir. Diğerleri arasında büyük matematikçiler David Hilbert, Felix Klein vb. Yer alır. Courant aynı zamanda Göttingen Üniversitesi'nde öğretim görevlisiydi.Alman Naziler iktidara geldikten sonra Amerika Birleşik Devletleri'ne kaçtı.Amerikan çağdaş matematiğini kuran ve Courant Matematik Enstitüsü'nü kuran genel bir Alman üniversitesinde böyle bir öğretim görevlisidir. Amerika Birleşik Devletleri'nde matematiği ilerletmek için dişlerini gıcırdattı ve herkese matematiğe kapsamlı bir giriş vermeyi umarak "Matematik Nedir?" Adlı bir kitap yazdı. Bu kitabın çok önemli bir özelliği, en derin şeyleri en basit dilde konuşması, ancak matematiğin ne olduğunu cevaplamaya çalışmamasıdır.Yazar, kitabı okumaya sizi baştan çıkarmaya çalışıyor. Çünkü bu kitabı okuyabilirseniz, matematiğin ne olduğuna kendi cevabınız olacak. Bu yüzden bu kitabın organizasyon açısından harika bir kitap olduğunu düşünüyorum.

Bu kitap bana fiziğin ne olduğunu hatırlattı. Fransızlar "Film nedir" yazdı, Tolstoy "Sanat nedir" yazdı ve Çin'deki Baidu web sitemizdeki bazı kişiler de ilacın ne olduğunu söyledi. Yazar, "Tıp kesinliği olmayan bir bilimdir. Ve mümkün olan her şeyin sanatı ". Bu mantıklı, eğer hastayken hastaneye giderseniz, çok az doktor size tam olarak hangi hastalığa sahip olduğunuzu ve hastalığın patolojisinin ne olduğunu söyleyebilir - hiçbir şey kesin değildir.

Bu cümleye referansla fiziğe bir tanım verebileceğimizi düşünüyorum: Fizik, her şeyi anlama arzusu veya bir tutku Anlayış temelinde, insanlar yaratmak için fiziğe de güvenirler.

Bugün, teknoloji ve toplumumuzu destekleyen son derece gelişmiş teknolojilerle desteklenen oldukça gelişmiş bir toplumda yaşıyoruz, dikkatlice kontrol ederseniz, neredeyse tamamının fiziğe dayandığını göreceksiniz. Örneğin, bugün dünya yüzeyinde 7 milyardan fazla insan var ve hala kimyasal gübre sayesinde yemek yiyebiliyorlar. Sentetik gübrelerin icadı elbette kimyagerlerin işidir. Ancak kimyasal gübre üretiminde en önemli şeyin fiziğin devreye girdiği katalitik reaksiyon olduğunu biliyorsunuz. Her yerde temel fizik bilgisinin kullanıldığı, kullandığımız cep telefonları da var.

Öyleyse fizik nereden geliyor? "Büyük Patlama Teorisi" nde, Dr. Sheldon bunun MÖ 600 civarında bir yaz ortası gecesi başladığını söyledi. Sanırım antik Yunanistan'da Milos adasındaki Thales peygamberden bahsediyor olabilir.

Thales aniden bu dünyanın sadece Tanrı tarafından kontrol edilmediğini, aynı zamanda insanlar tarafından da anlaşılabilir olduğunu anladı. Bunun sadece fizik olarak değil, aynı zamanda insan aktif bilişinin kaynağı olarak görülmesi gerektiğini düşünüyorum. O zamandan beri fizik zorlukla ilerliyor. Fizik neredeyse 2.600 yıl geçti ve bugün sadece biraz bilimle ilgili. Fizik standartlarıyla başka konulara bakarsanız, çok azı "bilim" in zirvesine ulaşabilir.

Öyleyse fizik ne tür bir iş? Tang Hanedanlığından Öğretmen Du Fu, "fizik doğaldır" ın çok basit bir tanımını verdi - fizik doğa ile ilgilidir. Batı dillerinde "fizik" kelimesi, aynı zamanda "doğal" anlamına gelen Yunanca kelimesinden türemiştir. Bunların hepsi, fiziğin ilgilendiği olgunun bu büyük evrende meydana gelen herhangi bir şey olduğuna işaret ediyordu. Bu yüzden ufkunuzu sözde "yoğun madde fiziği" ile sınırlamayın. Yoğun madde fiziğini çalışırsanız, gaz teorisini ve plazma fiziğini anlayamayacağınızı düşünmeyin. Fizik Enstitüsü'nün plazma yönünün ölmüş olması üzücü.Fizikte pek çok kişi ince filmler oluşturmak için çeşitli buhar fazı yöntemlerini kullanıyor. Plazma fırında tutuşuyor, ancak çok az kişi plazmanın ne olduğunu anlamıyor. , Oradan oraya gitmek gerçekten yazık. Fiziğin doğası, dünyayı anlamak, dünyayı anlamak ve hayat yaratmak için düşünceleri kullanmaktır.Araştırma amacı her şeydir.Bu nedenle, ister kendi geleceğiniz, ister bilişiniz üzerinde çalışın, önce açıklanamaz bir kısıtlama getirmemelisiniz. Hatırlamalısın Bir fizikçi, araştırma nesnesi bu evrendeki varoluştur.

Uzamsal ölçeğe bakarsanız, fiziğin emellerini de görebilirsiniz. Araştırma içeriği, tüm evren kadar büyük, dünyadaki en küçük varoluş kadar küçük - nötron ve protonlardaki kuark yapısı, hatta daha küçük. Şimdiye kadar, fizikçilerin dokunaçlarının dokunduğu ölçek, 10-21 metre çözünürlüğe ulaşan bu sözde "yerçekimi dalgası algılama" kadar küçük; şu ana kadar gözlemleyebileceğimizi iddia ettiğimiz menzil yaklaşık. 6,5 milyar ışık yılı, bunun ne kadar büyük olduğunu tahmin edebilirsiniz, bu fizikçilerin dokunmak için uzandıkları uzamsal ölçek.

Zaman ölçeğinde, fizik sadece evrenin tüm tarihini incelemekle kalmaz, aynı zamanda kısa sürede meydana gelen olayları da inceler. Tüm evrenin doğuşunun üzerinden yaklaşık 13.7 milyar yıl geçti, şu ana kadar fizikçilerin film ve video yapma süresi 10-15 saniye. Nabız optiğimizin optik laboratuvarda elde edebileceği darbe 10-18 saniye mertebesindedir. Tabii ki, teorik fizikçiler daha da ileri gidecek ve en küçük zaman ölçeğini 10-21 saniyeye çıkaracaklar.

En mikroskobik dünyayı incelediğimizde ihtiyacımız olan şey, tüm evren hakkında en makroskopik bilgidir. Bu yüzden batı fizik topluluğu fiziğe yılan yiyen bir görüntü verdi. Açgözlü yılanın yılan başı, kozmik düzeyde fiziksel bir sorundur; yılan kuyruğu, temel parçacık düzeyinde bir fiziktir. En makroskobik başlık, en mikroskobik kuyruğunu taşır.

Böylesine birbiriyle ilişkili ve bağımsız bir alanda, ne yaptığımızın farkında olmamız gerekir. Örneğin eğitmeniniz size bir örnek verirse, açıklanamayan bir puan tararsınız ve sonuç doğru olsun ya da olmasın eğitmene verirsiniz ve bitirdiniz.Bu temel bilişsel sürecin en düşük seviyesidir - hiçbir şey elde edilmez. Üst düzey bilişin çok önemli bir yeteneği tahmin edebilmektir. Dirac, X2 + Y2'nin matematik öğretmenimizin gözünde imkansız olan (X + Y) 2 formuna nasıl ayrıştırılacağını düşündü, ancak Dirac onu tam bir kare terime ayırdığı için şaşkına döndü. Göreli dalga fonksiyonunun dört bileşene sahip olması gerektiğini bilerek göreli kuantum mekaniğini kurdu ve sonra bu dünyada antiparçacıklar olduğunu tahmin etti. Başka bir örnek vermek gerekirse, nötronların protonlara bölünmesini inceleme ve elektron ekleme sürecinde insanlar, momentum ve enerjinin biraz korunmadığını keşfetti.Birçok insan bu nedenle momentum ve enerjinin korunmasından vazgeçmek zorunda. Pauli'nin dediği gibi (aslında) ) "Fiziğin, enerjinin ve momentumun korunumuna uyduğuna kesinlikle inanıyorum. Eğer enerji ve momentum korunmazsa, o zaman yaramaz bir adam onun bir kısmını almış olmalı ve siz bunu bilmiyorsunuz, göremezsiniz." Yani Pauli Nötrinoların varlığını öngördü. Bunun gibi teorilerle tahminlerde bulunan fizikçiler harika insanlardır.

Ancak, bütün bir bilim inşa etmek için basit bir ilke kullanan bu seviyeden daha yüksek insanlar var. Günümüzde internette "Evlenmemek için aşık olan herkes holigandır" gibi bazı popüler sözler var, ancak bu ifade şekli tam da termodinamiğimizin en temel temelidir. Carnotun 1824te termodinamiği kurmasıyla ilgili ilk Fransız makalesini okuyabiliyorsanız, Carnotun ilkesinin en temel cümle olduğunu göreceksiniz "İş yapma amacı olmayan herhangi bir ısı iletimi israftır." Bu cümle termodinamiktir. En temel ilke. Bu ilkenin doğumundan sadece on yıl sonra Claperron bunu 1834'te anladı ve Carnot'un ideal ısı motorunun döngüsünü çizdi. Bu yazının sonunda bir cümleyi salladı, "Herhangi bir ısı makinesi için iş yapmak amacı olmayan ısı iletimi israfsa, o zaman ocaktaki su kaynayan tencere en büyük atıktır. Yer tencerede değil, soba ile su ısıtıcısının birleştiği yerde. Bu cümlenin bir mühendis Rudolf Diesel tarafından nihayet anlaşılması yaklaşık 50 yıl sürdü. En büyük atık soba ve Soba arayüzünde böyle iyi bir ısı motorunun sobayı sobanın üzerine koymaması gerekir, sobayı sobanın içine yapmalıdır O zamandan beri dünyamızda içten yanmalı bir motor var. Bu yetenekler gerçekten üniversiteden ilham alan insanlardır ve bu bilgi fizikte öğrenilmesi gereken en önemli şeydir.

Günümüzde toplumdaki bazı insanlar fizik öğrenmenin beşeri bilimleri de öğrenmesi gerektiğini, sanki fizik beşeri bilimler değilmiş gibi, sanki fiziği ve beşeri bilimleri nasıl öğreneceklerini biliyorlarmış gibi belirtmişlerdir. Aslında fizikçiler filozof olmak için doğarlar ve filozof gibi görünmeyen insanlar, fizikçi olduklarını söylemekten utanırlar. neden? Çünkü en başından beri Aristoteles'in dünya hakkındaki düşünceleri ikiye bölünmüş ve Andronico'ya göre bir kitap halinde derlenmiştir.İlk bölüm doğa ile ilgili olan Fizik olarak adlandırılır ve son bölüm muhtemelen biraz saçmadır. Sekiz Yol, Çinliler tarafından metafiziğe çevrilen Metafizik (kelimenin tam anlamıyla fizikten sonra) adı verilen Fizikten sonra yerleştirilir. Metafizik, Kant'ın içindeki teolojik içeriği çıkarması ve felsefeye sahip olmasıyla 19. yüzyılda ortaya çıktı. Şimdi Avrupa'da pek çok üniversitede, Fizik alanında doktora derecesi aldığınızda, Doğa Felsefesi alanında doktora derecesi alıyorsunuz (Bu arada, Doğa Felsefesi alanında doktora yapmaktan onur duyuyorum). Öyleyse, termodinamiğinizin çoğunun nereden geldiğini bilmediğini hissediyorsanız, özellikle de mutlak sıfırda ulaşılamayacaksa, Kant'ın "Saf Aklın Eleştirisi" ni okuyabilirsiniz Kant'ın fizik öğretmeninizden daha iyi bildiğini söylemekten sorumluyum. Buradaki herkese şunu hatırlatmak isterim ki, Fudan Felsefe Konferans Salonu'ndaki öğrencilere Kant'ın bazı yerel felsefe bölümlerinde profesör olarak anlaşılmaması gerektiğini anlattım.Felsefeci Kant, her şeyden önce bir matematik-öğrenme-fizik-bilim- Öğret-öğret, matematiksel fizik profesörü.

Fiziğin çok önemli bir işlevi, dil gerektiren tanımlamadır ve fiziğin en temel dili matematiktir. Aslında, matematik ve fizik arasındaki etkileşim eskiden birçok insan için net değildi. Örneğin, büyük Fransız Henri Poincaré, Fransız Akademisi bünyesindeki beş akademinin bir üyesi, matematik, mineraller, dil, hukuk ve académie franaise (geri kalan on Dakikalar, ibadet!). Bayan Amy Nord sadece bir öğretim görevlisi, babası ünlü bir matematik profesörü ve Hilbert'i Göttingen Üniversitesi'nde takip etti. 18 Mayıs 1918'de yayınlanan "Dönüşüm Değişmezliği Üzerine" makalesinin tüm modern teorik fiziğin temelini oluşturduğundan daha önce bahsetmiştim. Fiziği, özellikle teori odasındaki sınıf arkadaşlarınızı anlamak istiyorsanız, zamanınız varsa, bu grup teorilerinin ve ölçüm alanlarının ne hakkında konuştuğunu düşünün. Aslında, tek bir şey var: Fizik, değişimdeki değişmezliği inceler. Bu matematik denemesindeki basit bir konu, fiziğin temel fikirlerini netleştirdi.

Ancak fizikçilerden matematikçiler kadar matematik öğrenmelerini istemek gerçekten de kolay bir iş değil. Hilbert'in ünlü bir söz söylediği söyleniyor: "Fizik, fizikçiler için çok zor!" Neden bunu söyledi, çünkü fiziğin çok fazla matematik gerektirdiğini biliyordu ki bu da fizikçiler için ustalaşmanın zor olduğunu biliyordu. nın-nin. Ama bundan utanmayın. Tersine, denklemlerin - ya da matematik hakkındaki - güzelliğinin aslında matematikçilerin görebileceği şey olmadığını söyleyebiliriz. Gerçekten güzel matematik, gerçek fiziksel dünyamızı yansıtmalıdır ve güzelliğini görmek için gerçekten bir fizik gözü gerekir.

Bunlar temelde lisans yıllarımızda öğrendiğimiz denklemlerdir Basit Newton mekaniğinden teorik mekaniğin Hamilton Jacobian denklemine, kuantum mekaniğinin bir Schrodinger denklemini oluşturabiliriz. Ek olarak, basit diferansiyel 1-formlu termodinamik ana denklemler, Maxwell'in elektrodinamik denklemleri ve ondan türetilen özel görelilik vardır; Schrödinger denklemine ek olarak, kuantum mekaniği Paulinin iki bileşenli formu ve Diracın Dört bileşenli formda, bağımsız bir genel görelilik teorisi de vardır. Ama lisans derecemizin bu kadar çok ders veremeyeceğine inanıyorum, en azından ben kolejdeyken onları öğrenmedim. Öğrenciler hala eksikliklerini hissediyorlarsa, telafi etmek için ellerine bir kitap getirmelidirler.

Yetersiz matematik temeline ek olarak, eğitimimizde eksik olan şeyler, bazı farklı düşünme biçimleri var. Örneğin, büyük dahi James Clerk Maxwell'in, yumurtadan resim yapmayı öğrenmek için on iki veya on üç yaşındayken babası tarafından atıldığı söylenir, ancak yumurtaları boyamak çok zordur. Da Vinci, resim yapmakta iyi olduğu için resim yapmakta ısrar etti, birçok insan resim yapmayı bilmiyorlarsa resim yapmıyordu. Bununla birlikte, Maxwell'in düşündüğü şey, önce bu yumurta denklemini çizmek daha kolay olur muydu? Bu farklı bir düşünme biçimidir, başka bir açıdan düşünün. Peki yumurta denklemi nasıl çizilir? Yaklaşık bir şekle sahip bir elips ile başlayın Elips denklemi L1 + L2 = C'dir, ancak elips denklemini yalnızca matematik denklemi L1 + L2 = C olarak kabul ederseniz, fiziksel çağrışımını kaybedersiniz. Bu denklemi yazmanın doğru yolu 1 * L1 + 1 * L2 = C olmalıdır, bu "1" ihmal edilemez, çünkü bu iki "1" bize elipsin iki odak noktasıyla ilgili simetrisini söyler ve elipsi belirler İki taraf aynı boyuttadır, yani "1" lerden birine 1'den farklı bir değer atandığı sürece, çizilen görüntü diğer uçta daha büyük ve daha küçük olacaktır, yani yumurta denklemi. Maxwell, bu denklemi L1 + a * L2 = C 13 yaşındayken kolayca yazmıştır. A 1 yumurtaya eşit olmadığı sürece, uç daha büyük ve diğeri daha küçüktür. Bu yüzden babası o kadar heyecanlandı ki bir matematik profesöründen bu sonucu bir makale olarak yazmasını ve İskoçya Kraliyet Akademisi'ne göndermesini istedi. Kraliyet Bilimler Akademisi çılgın, oval çizgi denklemini yazabilen bir matematikçi var, ona rapor vermesini istemeliyiz. Önümüzdeki bahar, Bilimler Akademisi'nin kapısında küçük bir araba, ekose etekli küçük bir çocuk getirdi. Bugün Fizik Enstitüsüne büyük bir araba ile davetlisiniz.Umarım bize bazen büyük bir keşif hakkında bilimsel bir rapor verebilirsiniz. Sabırla herkesi bekliyorum. Sana maaşımla soracağım, lütfen çok az olma.

Maxwell, yetişkin olarak fizik araştırmalarına girdiğinde daha fazla katkı sağlayan inanılmaz bir adam. Hepimiz elektromanyetik indüksiyon yasalarını biliyoruz Dört yasanın hepsi sağda ve solda, ancak Maxwell bu dört denklemi birlikte yazdığında, bu denklemin doğasında matematiksel olarak tutarsız olduğunu biliyordu. Bu yüzden dördüncü denklemin sağına yer değiştirme akımı denen bir terim ekledi. Yer değiştirme akımının eklenmesi, Bay Zhenning Yang'ı özellikle takıntılı hissettirdi, bu nedenle, 93 yıl önce, Bay Zhenning Yang, özellikle Maxwell'in yer değiştirme akımını eklerken ne düşündüğü hakkında bir makale yazdı. Bunu dikkatlice okuyabilirsiniz. . Tabii ki Maxwell formülleri zorlamakla kalmıyor, aynı zamanda deneyler de yapıyor, sadece üç ana renk teorisini vermekle kalmıyor, aynı zamanda onları fiziksel olarak da doğruluyor. İnsanlığın ilk renkli fotoğrafını çekti.

Fizikçiler doğuştan dilbilimcilerdir. Büyük İngiliz Thomas Young, çift yarık müdahalesinin bir açıklamasını yaptı, ancak mesleği gereği bir doktor ve boş zamanlarında bir fizikçiydi. İleride sağlam fizik ve esneklik üzerinde çalışırken, Thomas Young hakkında daha fazla keşifle karşılaşacaksınız. Avrupalı soyguncular Mısır'da siyah bir taş (Rosetta steli) kazdıklarında, üzerinde üç eski yazı vardı, bu eski Yunan ve eski Mısır yazıtı. Kimse bilmiyordu, bir dilbilimciye gitmediler. Bu fizikçiye sormak için buradayım. Aşina olduğumuz Hamiltonian'a karşılık gelen Bay Rowan Hamilton, 13-14 yaşları arasında Britanya Adaları'nın çeşitli lehçelerinden, ana kara Avrupa dillerinden, Küçük Asya dillerinden, Arapça, Farsça ve Farsça'dan öğrendi. Hintçe'ye kadar. Daha sonra, Avrupa dillerinin Hindistan'ın kuzeyinden geldiğini anladı, bu yüzden Hint-Avrupa dil ailesi olarak adlandırılan önemli bir dilbilimsel kavram önerdi. Bu mucizeler, diğer fizikçilerin gençken yaptıklarıdır.

Fizikçiler düşünme alışkanlığı geliştirmelidir. Schrödinger'den bahsetmişken, fizikten öğrendiğimiz şey Schrödinger'in denklemidir. Toplumdaki birçok insan daha popüler bilim görmüş, Schrödinger denilince akla Schrödinger'in kedisi geliyor. Ancak Schrödingerin kedisi, mikro-devletin makroskopik karşılığı veya etiketinin nasıl oluşturulacağına ilişkin 1935 tarihli makalesinde anlattığı şeydir. Bu popüler bilim yazarları tarafından hiç yazılmamıştır. Schrödinger'in kedisi hakkında konuşmak istiyorsanız, onu okumak için zaman ayırmalısınız. O makalenin 1935'teki orijinal metni. Her zaman yanlışlıkla Schrödinger'in bir fizikçi olduğunu düşündük. Aslında, Schrödinger önce bir kültür bilim adamıydı.Eski Yunan kültürünü Alman kültürüne getirmek için çok çaba sarf etti ve Güney Fransa'da Provence şiirini koruduğu için hala UNESCO ödülü kazandı, fizik onun için biraz amatör. 1944'te İskoçya'da yaşarken, altı ders verdi ve bir araya gelerek "What's Life" adlı küçük bir kitap yazmak için bir araya geldi. Yaşam ve cansız nesneler arasındaki fark olduğunu düşündü. Bir fizikçi olarak iki basit öngörüde bulundu: 1. Hayatta bilgiyi saklayabilecek ve bilgi aktarabilecek bir şey olmalı Daha sonra hayatın DNA'sı olduğu doğrulandı.Bu nedenle, diğerleri 1957 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü kazandı. 2. Hayat bilgisini taşıyan bir şey varsa, öncelikle kristal olamaz, çünkü bir kristalin kodlayabileceği kapasite çok küçüktür ve aynı nedenle gaz veya sıvı olamaz, bu yüzden periyodik olmayan bir yapı olmalıdır. 1984'te Schechtman, alüminyum-mangan alaşımındaki yarı kristal yapıyı keşfetti ve bu nedenle 2011 Nobel Kimya Ödülü'nü kazandı. Bu, bir fizikçinin dünya ve diğer disiplinler üzerindeki etkisidir.

Bir düşünür olarak, bir fizikçi "Huashan Teorisi Kılıcı" ile bir fizikçiyi yargılamaktan utanırdı ve eğer ben hala seninle en yüksek seviyede mücadele ediyor olsaydım. Ustanın yalnızca iki jest yapması ve birkaç kelime bırakması gerekir. En üst düzey fizikçiler problemleri çözmemeli, problemleri keşfetmeli ve hatta onları yaratmalıdır. Nobel Ödülü sahibi Leon Max Lederman'ın meşhur bir sözü vardır: "Cevap evrense, bu evrenle ilgili sorun nedir", fiziğin çok derin olması değilse, düşünmek imkansızdır. "Evrenle ilgili sorun nedir" sorusu. Hidrofobik ve oleofobik kimyamızın tüm genç akademisyenleri, birçok doğa ve doğa materyali yayınladıktan bir gün sonra bir soru yöneltti: "Balıklar neden su ne kadar kirli? "?" Yanlışlıkla bu sorunun çok basit olduğunu düşüneceksiniz, ancak bilginizi bu noktaya getirmezseniz, bu soruyu asla hatırlamayacaksınız. Büyük bir bilim adamının en üst seviyesi, problemleri keşfetmek ve hatta problem yaratmaktır, çünkü gerçek bilimsel değeri olan bir problemi ortaya çıkarmak istiyorsanız, belli bir bilim seviyesine ulaşmanız gerekir. Bu yeteneği yavaş yavaş geliştirebilirsiniz.

Ama bunun hakkında konuşmak sahte Gerçek bir fizikçi aynı zamanda bir pratisyen olmalıdır. Elektromanyetikte bir kalkanlama fenomeni olduğunu biliyoruz, ama dışarıda büyük bir metal kabuk olan, ortasında 500.000 volt yüksek voltaj olan metal bir tel tişört giymeye cesaretiniz var, burada oturup?

Fizik, hayattan basit bir problem olabilir, ancak gerçek fizik üretmek için düşüncemize dökülmelidir. Fizik birikmiş bir disiplindir Öyleyse sabırlı olmalısınız. Diğerleri gibi biyoloji yapamayız, laboratuvarda iki ay temel becerileri öğrenemeyiz ve iki yıl içinde birkaç doğa makalesi yayınlayamayız veya programlamayı öğrenemeyiz. Eğer onu üç yıl kullanmazsanız, temelde işe yaramaz olursunuz. Fizik birikmiş bir disiplindir.Bu yanlış şeyleri içeren önceden geliştirilmiş fizik yararlıdır, bu yüzden fizik okuyan bizler yetenek olmayı hevesle beklememeliyiz ve fiziğin ilerlemesi hızlı bir başarı için acele etmemeyi gerektirir.

Basit bir sorudan bahsedeyim. Edison elektrik ışığını icat etti. Ampul filamentleri için yalnızca karbon ve tungsten filamentleri kullanılabilir.Karbon ve tungsten filamentleri en karanlık olduğu için, o zaman neden ışığı aramak için en karanlık maddeyi arıyorum? Sadece felsefi konular değil, aynı zamanda fizik de var. sorun. ()NPU/h=NU/h=N

,1950609020001850150

XXCT

()924EMAILEMAIL708090EMAIL1986.

576

powerful -Fritz Haber Institute. 191717(Clara Immerwahr)