感覺張教授的做法小看這個孩子了

andyany

【轉(zhuǎn)】張雙南：和一個優(yōu)秀但迷茫的中學(xué)生的對話

昨天通過微信和一個中學(xué)生有一段對話。這個孩子顯然非常優(yōu)秀，而且彬彬有禮，但是由于還不知道科學(xué)研究是怎么一回事，以為自己找到了物理學(xué)的一個大漏洞，試圖馬上推翻量子力學(xué)，沉浸在里面不可自拔。這種情況我以前其實見到的很多，但是都是成年人、所謂的“民科”，沒想到中學(xué)生也會這樣，這樣下去真的會毀了這個孩子。

我于是比較耐心地和孩子做了一番對話，從孩子本人和家長的反應(yīng)，看來有一點效果。我覺得這個對話對其他的孩子可能也有幫助，于是征得了家長的同意，把對話稍微整理了一下，發(fā)出來給其他孩子和父母參考吧。

/ }0 g. O1 X" ~+ Z' ^- ?8 d張雙南
2016年1月12日整理完成于114路公交車上
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文 | 張雙南（中國科學(xué)院高能物理研究所研究員）
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中學(xué)生家長：張教授你好！我孩子超級熱愛物理。
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張雙南：您好！孩子多大了？

中學(xué)生家長：17歲，高二。
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張雙南：就要上大學(xué)了。

' f. X) `4 ^  m- c8 g中學(xué)生家長：對，他特別想考清華。

9 p+ Y. P! f/ y& w: i張雙南：清華的物理非常好啊。
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中學(xué)生家長：有幾個問題能請教一下教授您嗎？

7 i! _2 u6 D$ s8 ?% _張雙南：不客氣，請講。

中學(xué)生家長：那我讓我兒子和您說了。
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中學(xué)生：張教授您好，我叫……(為了保護孩子的隱私省卻了中學(xué)生的名字)。我想問您幾個物理體系的問題，就是相對論和量子力學(xué)矛盾的問題。

我去北航的圖書館查了兩大物理體系的導(dǎo)論和概論以及兩大物理體系各自的延伸，我發(fā)現(xiàn)兩大物理體系殊途同歸，只是走錯了路。

' n# m- {$ V% h8 x5 A我發(fā)現(xiàn)量子力學(xué)完全誤入歧途了，或者說量子力學(xué)的不確定性原理和觀測者的效應(yīng)束縛了我們當(dāng)代太多人的思想。

相對論的推導(dǎo)是以麥克斯韋的經(jīng)典電磁場理論為基礎(chǔ)的科學(xué)。以光速不變性原理以及運動學(xué)定律在一切參考系都是普適的兩大原理導(dǎo)出的。
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4 W* H. C; {1 `. `4 h# H/ U  P/ o, U而量子力學(xué)的波粒二象性從字面意思上理解就是不完備的，一個物質(zhì)怎么可能既是粒子又是波，從哲學(xué)上的來看這就是錯誤的。
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既是粒子又是波只有一個可能——就是我們現(xiàn)有的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)達不到能正確認識或理解這種現(xiàn)象。
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8 {$ ]5 @' |3 Z$ e0 }! r5 V6 {0 H歷史上每一次數(shù)學(xué)體系的全新引入或者說發(fā)現(xiàn)都伴隨著一次物理學(xué)的革命。牛頓力學(xué)、電磁場理論運用了微積分，相對論運用了黎曼幾何，量子力學(xué)運用了矩陣和波函數(shù)。

- `, i# y. ^5 m# ~+ n" P  I我覺得現(xiàn)在物理學(xué)的統(tǒng)一不在于能不能想出來，而在于能否發(fā)現(xiàn)一種全新的數(shù)學(xué)體系去幫助我們理解時空關(guān)系，玻色子，費米子以及暗物質(zhì)暈和暗能量。

有什么不對的請您指教！
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" l. J/ l, q8 @" F' \張雙南：量子力學(xué)和相對論的關(guān)系的確是沒有完全解決的問題。但是，我們必須看到，物理學(xué)（以及其它所有自然科學(xué)學(xué)科）是實驗推動和引導(dǎo)的學(xué)科，不是純理性的思辨就完全可以發(fā)展的。

  N- B& S) E7 E: \2 Z; }如何解決量子力學(xué)和廣義相對論的關(guān)系問題，既需要理論研究也需要實驗研究。尋找合適的數(shù)學(xué)工具是理論研究的一個方面，但是不是唯一的方面，也不一定是最重要的。
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( ~0 U' Z- z) ?* s: H但是無論如何，最重要的是需要全面和徹底地理解量子力學(xué)和廣義相對論，因此需要通過實驗在更高的精度上檢驗這兩個理論的預(yù)言。

8 u  e; d$ ?2 v6 Y( Y" J( s理論的研究，既需要深刻理解這兩個理論體系的關(guān)系，也需要尋找新的數(shù)學(xué)工具。目前這兩個方面做的人都很多，進展也很快。
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' Y$ K: }/ S, _' ?2 t你如果有志于研究量子力學(xué)和廣義相對論，只能在已有的理論和實驗的基礎(chǔ)上，做很深入的理論研究和更加精細的實驗研究，沒有任何捷徑。

5 c- f( H4 N/ y8 p$ j& s如果我要是給學(xué)生建議的話，我只能建議學(xué)生首先牢固地掌握數(shù)學(xué)和物理的基礎(chǔ)知識，只有這樣才有可能進入這個領(lǐng)域。

順便說一下，牛頓的確需要發(fā)明微積分才能夠把他的科學(xué)思想變成可以進行運算的科學(xué)理論。但是廣義相對論需要的黎曼幾何并不需要愛因斯坦去發(fā)明，因為黎曼幾何早就在那里了。同樣，量子力學(xué)依賴的數(shù)學(xué)工具當(dāng)時也已經(jīng)成熟。廣義相對論和量子力學(xué)的建立并不是由于數(shù)學(xué)革命，而是由于物理學(xué)家們選擇了已有的數(shù)學(xué)理論。


1 c/ ]7 t5 e/ D4 A中學(xué)生：謝謝您，我想我明白接下來該如何去做了。
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張雙南：我再補充一句吧，有一類人被成為“民科”，也就是雖然非常熱愛科學(xué)，但是沒有牢固地掌握基礎(chǔ)科學(xué)知識，也沒有經(jīng)受嚴格和系統(tǒng)的科學(xué)研究的訓(xùn)練，卻試圖解決科學(xué)的重大問題，大部分情況下是試圖推翻相對論或者量子力學(xué)，因為這兩個理論非常不“直觀”而且違反“哲學(xué)”。這些“民科”往往投入大量的精力甚至財力搞他們所謂的“科學(xué)研究”，但是一律是一事無成，都是在浪費他們寶貴的生命。我見過很多這樣的“民科”，我特別希望像你這樣有前途的年輕人不要成為這樣的人。
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中學(xué)生：我覺得我們少數(shù)這些有理想有抱負的孩子，到底該看什么類的基礎(chǔ)物理書和基礎(chǔ)數(shù)學(xué)書？普物和高數(shù)看完后應(yīng)該看什么？我一直想看朗道十卷，我現(xiàn)在可以看嗎？費曼物理學(xué)講義可以嗎？
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7 d9 n6 L, v5 Y8 A3 l7 `張雙南：我現(xiàn)在不建議你花太多時間學(xué)習(xí)大學(xué)的課程，目前的關(guān)鍵是考上最好的大學(xué)，給你一個今后做科學(xué)研究的機會！


中學(xué)生：為什么呢？我好幾個廈門大學(xué)的朋友在高二就一直在自學(xué)，大學(xué)后直接出國，為什么我不可以像他們那樣呢？我不是向往國外生活而是覺得國外的研究氛圍更好。國內(nèi)研究氛圍雖然不錯，但是功利性太強。
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張雙南：進最好的大學(xué)可以接受最好的教育，打下最扎實的基礎(chǔ)，同時可以和一流的學(xué)者進行面對面的交流，知道怎么做科學(xué)研究。
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% K# s  b  ~& S如果能夠去國外一流的大學(xué)當(dāng)然也很好！就本科教育而言，國內(nèi)一流大學(xué)的教育也是不錯的。


中學(xué)生：我一直認為學(xué)習(xí)是自己的事，別人無論如何說、如何學(xué)、如何做都是別人的事，做好自己分內(nèi)的事最重要。我覺得我現(xiàn)在對量子物理（的思考）已經(jīng)進入瓶頸了，我再怎么學(xué)也不能使自己的認識加深。我會考物理十分鐘做完了，兩道題沒寫，不是不會而是不想考滿分。我會考四門都能拿Ａ。
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我現(xiàn)在該怎么做，教授？學(xué)習(xí)什么知識呢？

- [0 @0 u& n$ p& w! y/ B" Q/ w3 P2 ~
) R8 L" K! h7 B# Z. ~張雙南：你如果功課完全沒有問題，讀一下費曼物理學(xué)講義也是不錯的，但是朗道的書還是先不要碰，上大學(xué)之后再說吧。

. U- ^) r7 R$ \7 J/ l我認識的量子力學(xué)現(xiàn)在開始進入了黃金時期，無論對科學(xué)發(fā)展還是技術(shù)應(yīng)用都十分有發(fā)展前途。

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中學(xué)生：嗯，我也是這樣理解的。
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現(xiàn)在二十一世紀要技術(shù)有技術(shù)，要理論有理論，要實驗也有實驗，我們?yōu)槭裁催�是融合不了相對論和量子力學(xué)？

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張雙南：融合不了相對論和量子力學(xué)的關(guān)鍵還是實驗上沒有找到這兩個理論預(yù)言的任何錯誤，所以還無法超越。
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中學(xué)生：量子場論的提出不是為了逐步融合相對論的引力相互作用微觀表現(xiàn)形式，和量子力學(xué)電磁弱相互作用與強相互作用的微觀表現(xiàn)形式嗎？只是引力太小了，質(zhì)量小的話，微觀表現(xiàn)形式上力的大小也非常小。而電弱相互作用與強相互作用融合的問題不就是微觀無法共性嗎？我有好多好多疑問。我該怎么做，看什么專業(yè)性特強的物理和數(shù)學(xué)書呢？
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& B% V* ^9 J* ^. B張雙南：在你全面學(xué)習(xí)了量子力學(xué)（也包括量子場論）和廣義相對論之前，是無法和你討論這些問題的，你的這些疑問只能帶進大學(xué)，等學(xué)完了這些基礎(chǔ)課之后就明白了。
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我的意見是，你現(xiàn)在不需要看專業(yè)性特強的物理和數(shù)學(xué)書，這些你在大學(xué)會學(xué)到的。


$ x2 e, s/ A9 t6 t9 P0 f2 p7 v中學(xué)生：我現(xiàn)在該看什么書只需要您告訴我兩三本書的名字，我會自己找書和論文的。
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8 f9 }0 F. ]9 L& g1 X張雙南：我不愿意做這樣的推薦，不希望你把時間浪費在不必要的事情上。


中學(xué)生：我想去國家圖書館查詢一下這方面的論文。您說呢？


張雙南：等你上大學(xué)之后，你就會知道，物理研究的世界比你想象得要豐富得多，現(xiàn)在不要把自己陷在牛角尖里面。
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中學(xué)生：謝謝您，您的話對我有特別大的啟示和啟發(fā)，為我今后的物理夢打下了一個良好的基礎(chǔ)，我明白該做什么了，謝謝您，教授，我也要成為一位像您一樣受人尊敬的大物理學(xué)家。
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中學(xué)生家長：張教授，非常感謝你，今天和孩子說的，比我們家人說一萬句都管用，孩子爸都感動的哭了！
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icegoods

物理的有些東西就是念了大學(xué)也不一定會明白

一900

沒看完整

shaokuang

這孩子這么牛！

桂花暗香

這個998什么看法？

zhuchenyu0000

要是真心為這么優(yōu)秀的一個孩子著想，就應(yīng)該和他說實話，別在中國念大學(xué)了，趕緊去米國，哈哈哈！！！

xiedreamcomp

我只能說好孩子啊，居然這么熱愛學(xué)習(xí)，我那時就顧著玩了。

火力不夠

只窺一斑而無視全豹的孩子！急功近利而已 ！

去缸活塞泵

都處是這樣的教授，所以中國培養(yǎng)不出來科學(xué)家。美國小學(xué)開始就鼓勵孩子們?nèi)��?chuàng)想，想法越稀奇古怪越好，只有進入中學(xué)開始學(xué)習(xí)科學(xué)，才開始進行理論指導(dǎo)，但是不會否定你的奇談怪論，因為老師知道自己的知識決定了自己的認識水平，自己認為不正確不代表是正確的，他只是把自己所知道的傳授給你，不會否定學(xué)生們的離經(jīng)叛道，他知道所有真正偉大的科學(xué)家都是離經(jīng)叛道的，而自己的水平只能當(dāng)一個老師而不是偉大的科學(xué)家。一個國家之所以人才濟濟，就是不要把孩子心理你一點點離經(jīng)叛道的思想嫩芽消滅在學(xué)生時代，這有這樣，在這些孩子當(dāng)中才有可能有萬分之一最終脫穎而出。
中國的教育正相反，老師十幾年如一日地告訴你這不對那不對，你必須按照我教你的這樣去做，因為真理已經(jīng)掌握在我手里，你只要背定理做習(xí)題記單詞，少去問為什么，否則你會考不上大學(xué)，沒有工作，從此你就悲慘一生。
0 ?1 v1 u$ z9 Z: i" v大學(xué)教授在講量子力學(xué)的時候都會說：量子力學(xué)在座的同學(xué)很少有人會真正理解，因為我自己也是一知半解，目前這門科學(xué)還主要建立在假說之上，誰也不知道其中的真諦是什么，因為無數(shù)的物理學(xué)家研究了近百年，直至目前為止還不能夠?qū)嶋H的測量量子。
反觀這位張教授，面對學(xué)生提出這樣的問題不進行鼓勵和盡量傳授自己所知，如果自己水平有限則推薦其他更高水平的老師，而是以一句民科不科學(xué)，你不要胡思亂想予以槍斃，完全熄滅了一個孩子的科學(xué)求知欲望，重新回到背誦公式應(yīng)付可是的悲催人生當(dāng)中，這也中國教育的悲哀之處，也是60年來中國教育培養(yǎng)不出偉大科學(xué)家的根本原因

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我小時候也有不少關(guān)于相對論、宏觀與微觀相似性的設(shè)想，但也僅此而已。。。另外，我記得會考是在初中。。。