《 《 美 物 理 之 美 感 》 讀 后 感 金 曉 會 談到美，你可能聯(lián)想到自然美和藝術(shù)美，而對自然領(lǐng)域中的科學美，大多數(shù)人則不易感受到，這是因為科學美與藝術(shù)美是兩種不同形式的美，從美學的角度來講，一種是事物外在形式所呈現(xiàn)的美，這種美是外在的，易感受到的，如自然景色的美，音樂的美，雕塑的美，繪畫的美，建筑物的美等。另一種是事物內(nèi)在結(jié)構(gòu)的和諧、秩序而具有的美，這種美比較抽象，它雖然也是通過感官接受外來事物的信息而反映到意識中去，但并不那么直接和迅速，而是要經(jīng)過大腦整理、加工形成美的意識或美的觀點。這是一種較高層次上的審美。

　物理學中的美，就是一種科學美。著名物理學家楊振寧先生把物理學之美分為三類：即現(xiàn)象之美，理論描述之美，理論結(jié)構(gòu)之美。也有人把物理學之美分為：物理學研究對象的美感，物理學理論的美感，物理學實驗的美感和物理學常數(shù)的美感等。還有人把物理學之美說成它具有明快簡潔美，均衡對稱美，奇異相對美和和諧統(tǒng)一美。

　一、 均衡對稱的結(jié)構(gòu)給人一種穩(wěn)定，完善的美感 感 例如：具有對稱結(jié)構(gòu)的雪花是如此對稱、如此美麗，對稱的結(jié)構(gòu)給人一種穩(wěn)定，完善的感覺，使人內(nèi)心舒服，使人驚嘆于大自然的造化。物理學家在對自然深入的思考和考察中，越來越堅信大自然的最終本質(zhì)是依照“美和簡單”來構(gòu)造自己的。

　當然，物理學家頭腦中的對稱，并非像前面的圖片那樣樸素，那樣直觀；我們要了解物理學中的對稱，先從幾何圖形的對稱性說起。

　例如：一個圓，我們把頭向左偏過一個角度來看，它的形狀變了嗎？沒有。我們便說這個圓具有旋轉(zhuǎn)對稱性（或旋轉(zhuǎn)不變性）； 我們再把圓放在平面鏡前，設(shè)想我們鉆進“鏡子里的世界”來看這個圓。在鏡中世界看到的這個圓，樣子依然保持不便。我們便說這個圓具有反射對稱性（或宇稱不變性）。

　物理學中的對稱性主要表現(xiàn)在對物理世界規(guī)律的研究方面。

　根據(jù)剛才的例子，我們還可以假設(shè)某些物理學家一直埋頭對“鏡子中的世界”進行研究，如果他們得到的定律與正常世界的研究成果一致，我們就說這個定律具有反射對稱性（或宇稱不變性）。

　例如：單擺的振動既具有時間周期對稱，又具有時間反演對稱。當單擺完成一次全振動后，接下來第二次全振動跟上一次完全一樣，這就是時間周期對稱。當我們將單擺的運動拍成電影，那么無論順著放還是倒著放都沒有區(qū)別，這就是時間反演對稱。

　以上兩個例子都是利用事物的對稱性來巧妙解決問題的。

　對稱的概念在物理學中占有重要的位置，我們不僅要了解直觀的對稱性，如波的對稱，光的反射角與入射角的對稱性等；還要了解抽象的對稱性，如正功與負功，正電子與負電子等。

　二、 由于事物的對稱美引起了物理學家探索這種美的渴望，從而發(fā)現(xiàn)物理結(jié)構(gòu)的和諧統(tǒng)一美。

　物理學美的形式和內(nèi)容是多方面的，而且物理學美的特點與藝術(shù)美的特點即有所相同，也有所不同。但物理學之美更主要的，還是反映在理性之美，反映在內(nèi)容與形式美的相結(jié)合中。這種美主要表現(xiàn)為對自然界或反映自然運動規(guī)律的科學理論、科學成果在結(jié)構(gòu)上的理解和欣賞。

　例如：電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象在遠古時代就被人們發(fā)現(xiàn)，一直以來被看作是兩種沒有絲毫聯(lián)系的物理現(xiàn)象，直到 19 世紀，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生磁 場，以及后來英國物理學家法拉第根據(jù)事物的對稱性，經(jīng)過十年的刻苦探求終于發(fā)現(xiàn)了變化的磁場也能產(chǎn)生電流這一物理規(guī)律，說明了電與磁是有其內(nèi)在聯(lián)系的。法拉第根據(jù)自己獲得的實驗結(jié)果，一直致力于建立一個和諧、統(tǒng)一的電磁學理論體系，盡管最終他沒有成功，但后來麥克斯韋成功地用一組簡潔的方程解決了電與磁的統(tǒng)一；并且預(yù)言電磁波的存在，后來被德國物理學家赫茲用實驗驗證。

　又如：物理史上人們一直把天體運動（天象）和地面物體的運動割裂開來，認為是天地兩界各自獨立的運動。盡管開普勒的天文學和伽利略的動力學在各自的領(lǐng)域中都是優(yōu)美與和諧的，但又各有局限性，當把這兩個方面的理論放在一起時仍然有不和諧之處。因此，物理學家希望在更大的范圍內(nèi)尋求一種優(yōu)美統(tǒng)一的理論，使天上物體的運動和地上物體的運動有一種共同的簡單的描述。牛頓為此吸收了伽利略對運動的研究成果，得出動力學第一、第二定律；特別是他又根據(jù)開普勒第三定律，進一步研究發(fā)現(xiàn)萬有引力定律。從而用萬有引力定律成功解釋了拋物運動與行星軌道運動，這是物理史上第一次把之前認為是截然不同的天上星體的運動和地上物體的運動統(tǒng)一起來（圖 1—4）。這是牛頓對古典力學成功的完美結(jié)合，這不僅是因為牛頓有追求理論和諧統(tǒng)一的動機，更重要的是他開辟了一條達到這種和諧統(tǒng)一的正確途徑。

　物理學的和諧美不僅呈現(xiàn)于整體和局部結(jié)構(gòu)的有機統(tǒng)一之中，而且還呈現(xiàn)在自然規(guī)律中的過去、現(xiàn)在和未來的因果鏈之中。20 世紀初愛因斯坦用“相對論”把牛頓建立的經(jīng)典物理學和量子物理學統(tǒng)一起來，使宏觀低速運動狀態(tài)的物理理論包容于微觀高速運動的物理理論之中。上個世紀六十年代格拉肖、溫伯格與薩拉姆成功地把電磁力與弱相互作用統(tǒng)一起來，并因此容獲 1979年諾貝爾物理學獎。1974 年喬治和格拉肖又分別提出大統(tǒng)一理論，試圖讓基本相互作用中的 3種作用達到統(tǒng)一。目前，物理學界正努力朝向三力統(tǒng)一（即電磁力、弱相互作用與強相互作用的統(tǒng)一），而更大的目標是把引力也涵蓋進去，達到四力統(tǒng)一。這一切探索都是物理學家在對物理牛頓第一運動定律 牛頓第二運動定律 牛頓第三運動定律 開普勒第一定律 開普勒第二定律 開普勒第三定律 萬有引力定律

　學統(tǒng)一美的欣賞之下激發(fā)出來的對美的追求。正如法國數(shù)學家彭加萊（1854——1912 年）所認為：“科學家研究自然不是因為它有用，他研究它是因為他喜愛，他喜愛它是因為它美。如果他不美，它就不值得被人知道，而如果自然不值得知道，人也就不值得活下去。” 可見物理學家對于自然之美研究的真誠熱愛之情已經(jīng)達到了“情景交融”的和諧心理狀態(tài)，物理學家這種追求自然和諧統(tǒng)一的思想境界是何等美妙！

　 渺渺紅塵，茫茫人海，沒有過早，也沒有太晚，遇見的自然是恰逢其時。

　 有人說，這世間的所有相遇，都是久別重逢。惟有父母與子女，是為了別離。

　 父母為自己付出的，永遠是百分之百的綿綿恒愛。每當看到滿頭如雪，彎腰駝背，步履蹣跚的父親母親，總會不由自主地想起，他們曾用最純樸、最勤勞的方式為自己撐起過一片天，現(xiàn)如今卻是衰老伴著他們走過一年又一年。

　 于父母眼里，自己就像飄在天空的風箏，無論飛得多高多遠，他們也舍不得松開牽掛的那根線。這種深厚的愛，若高山闊海，就算用一輩子的時間，恐怕也回饋不完 .想來那句：你養(yǎng)我長大，我陪你變老，應(yīng)是最好的報答。

　 記得一首《友情》的歌，里面那段歌詞格外打動人：友情，人人都需要友情，不能孤獨，踏上人生的旅程……

　 聽完，特別想感謝那些出現(xiàn)在自己不同人生階段的朋友，感謝這一路上你們給予的支持和鼓勵。此生何其幸運，能成為彼此的親密摯友。除了家人，最熟悉我的還有你……

　 童年，一起玩耍嬉戲；少年，一起努力學習；青年，互相聆聽各自的小秘密；愿中年的彼此，都能好好保重自己；愿我們老的時候還能一起喝茶、一起聊聊不太完美的卻又共同參與過的往昔。人生能有三五知己，懂得自己，足矣！

　 佛說，每一次相遇都是一場修行。想必愛情更是如此。

　 于風雨兼程的人生里，在五味雜陳的生活中，誰是誰的月下客，誰是誰的心上人，誰與誰會一見傾心，誰與誰能相伴到歲末晚景，憑的就是一份緣。

　 感謝即將成為自己人生中最親愛的你，相遇是緣，相戀是愛，相守是情。

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