覺得高考物理太難?就不怕孩子落榜?你知道孩子關系國家大事嗎?吃柿子要挑軟的,讀書要挑硬的。物理難,能比降龍十八掌難嗎?你家孩子不是天才,但也不比郭靖笨!
撰文:曹澤先(中國科學院物理研究所研究員)
我是一個物理學家,偶爾也會去一些有名氣或者不知名的大學、中學教物理掙點錢。大人們經常向我抱怨物理難學,我這時候一般都會報以理解的微笑——對于不愿意學的人和非常愿意學的人來說,其實任何一門學科都是很難的。近些年,不喜歡物理的風潮似乎越來越濃,有些省市高考物理的比重很低,幾乎導致全員棄考的局面。有些家長也為了孩子的分數,鼓勵孩子放棄物理。在高度發展的21世紀,一個科技高于神話的世紀,一個民族正處于復興的前夜,急需人才,有些家長居然同意孩子早早放棄物理這門最重要的基礎學科的學習,這也是大意。兄弟姐妹們,孩子可以不懂事,但是我們做家長的不能不懂事。
回到今天的話題,高考物理難嗎?或者說,當今中國中學包括大學所教的物理難嗎?作為一個家長,一個對物理學史略知一二、靠研究物理謀生的人,我負責任地、真誠地、含著眼淚告訴你們,當今中國中學和大學所教的物理不但不難,而且淺薄得可笑,淺薄得讓人汗顏,淺薄得讓人辱沒祖先,淺薄得讓人不禁為民族的未來擔憂。我說這些,我有責任。你們不信高中物理德國,我慢慢給你們講。
德國慕尼黑,1918年。對,我說的是一百年前。那年秋天,正值高校招生季,慕尼黑大學迎來了一位來自奧地利的剛畢業的高中生泡利(1900-1958)。這個男孩(圖1)額頭飽滿,下巴圓潤,沒錯,和你的孩子很像。迎接這位學生的是該校的索末菲教授,他是科學史上被譽為大師導師的大物理學家。索末菲教授慧眼識英,知道這位學生比其他學生略勝一籌,知道他在備戰高考期間發表了一篇關于廣義相對論的研究論文(請注意,愛因斯坦第一篇關于廣義相對論的論文發表于1916年3月),而且見解深刻。 索老師對他說:“小子,我知道你很厲害,但是我們德國的大學有個規定,入學六個學期后就可以申請博士學位。你已經具備了博士學位的資格,但你不能就在這里坐六個學期。小子,我給你找點事情做吧。正好德國數學物理百科全書讓我寫一篇關于相對論的評論文章。你是專家,這份工作可以干!”當時剛進大學,還是個中學生的泡利,面不改色地接受了這份工作。然后他上課賺學分,學習量子力學,寫一篇關于相對論的評論文章。1921年,這篇關于相對論的評論文章正式發表。它有237頁,至今仍是相對論的經典。它是相對論的經典!100年前,中學生就可以為物理學界寫一篇關于相對論的評論文章。 現在中國有多少物理學博士敢承認自己研究過狹義相對論?對了,狹義相對論里的狹義是指什么?兄弟姐妹們,你們還好意思說我們現在的物理課很難嗎?
圖 1. 七歲的泡利。當時他已經在學習數學和物理了。
你們可能會說,我舉的保利童鞋的例子很極端,是國外的例子,不符合我國國情,沒有說服力。那好,我先講講我們自己早年的情況。
1840年,英國壞蛋把熱力學的重要產物之一輪船()開到了我國廣東,發動了鴉片戰爭。之后我們中國人屢遭外國侵略,那段時間付出的血淚之多難以言表。一些仁人志士深刻認識到洋人欺負我們學習熱力學、力學(與機械有關)等物理課程,于是便搞起了洋務救國運動。洋務運動的一個典型例子就是福建馬尾船政局,是工廠、學校、設計局三位一體的。那些十三四歲的福建少年,記住,是1880年前后的福建少年,被招進學校英語作文,很快(兩年?我沒有確切數據)就用法語和英語原版書學習了機械、數學和航海知識,內容比今天大學里學的相應課程還要深奧。 你可以親自去福州看看,或者上網查一下資料,就知道我說的是對的。你可以把你家孩子的高中物理課本和馬尾船廠學校的課本(圖2)對比一下,看看你還好意思說現在的高中物理難不難——不好意思,我只保留了這本數學書的照片。珍貴的資料都在玻璃柜里,不讓拍照。
圖2. 晚清洋務運動時期福建水師學堂使用的數學教材。這一頁講的是多項式分解。各位同學,請與你們學過的數學做個對比。
我再舉一個證據,保證你們會為我們的物理教科書的淺薄而臉紅。據說有些省市的高中物理課本里已經沒有動能這個概念了。動能這個概念在牛頓的《自然哲學的數學原理》里還沒有。一位名叫埃米莉·杜·夏特萊(émilie du Chatelet,1706-1749)的法國家庭主婦把牛頓的拉丁文版《自然哲學的數學原理》譯成了法文,并在文末加了一些形而上學的批評。其中包括,要描述一個質量為m、速度為v的物體,除了要引入動量mv(矢量)這個概念外,還要引入一個量mv2(標量,由矢量的內積導出的標量,有了這個東西,v才能準確地談論大小)。這就是所謂的生命力(vis viva)。 后來萊布尼茨意識到前面應該有一個1/2的系數,于是他正式確定了動能。
這個物理量。有了動量和動能的概念(必須把它們綜合起來,不然就是不完整的),初等物理學,也就是運動學才剛剛開始成型。動能這個概念,可以給小學生講清楚的。1730年左右,一位法國家庭主婦引入的一個概念,居然有人覺得你們青少年很難懂,有些物理教育家甚至把它從高中物理教科書里刪掉了。他們在羞辱我們青少年的智商,你們不知道嗎?
那么物理難嗎?這個問題的答案取決于你怎么問。任何一門學科,如果你想學得深,學得更多,都是很難的。那些誤以為語文、歷史、地理簡單的人,一定是誤解了語文、歷史、地理,忽視了自己的淺薄,把學的所謂語文、歷史、地理當成了語文、歷史、地理。從這個意義上講,物理并不難,或者說它不像其他學科那樣難。從在一張大部分都是愚蠢問題的試卷上為97到100的分數而糾結的角度來看,物理很難,或者說它和其他學科一樣難。
但是,物理課真的很難,你要堅持。哦,關于這個問題,吳承恩先生在《西游記》里已經回答過了。菩提祖師說:“難,難,道最玄!莫輕金丹,若不遇智者傳妙秘,再多講也是白費!”學習難的一個關鍵因素就是沒有合格的老師(敲黑板,突出重點)。人在學習的過程中,難免會遇到這樣那樣的困難,但還沒有觸及到智力的極限,這時候如果有人扶持他,拉他一把,他就能更上一層樓去迎接更高層次的困難。如果這時候得不到任何幫助,他就會感到沮喪,當沮喪積累到一定程度高中物理德國,他就會放棄。其實,他還是一個潛力無限的少年。 一個少年能否成長為一個博學之人,不在于他所學課程的難易程度,而是在于他在成長過程中,能否不斷遇到能人師傅來教導他。金庸筆下的郭靖,他有多笨,降龍十八掌有多難,但他總能遇到良師益友,于是一路跌跌撞撞,最終成為英雄!物理難,但能比降龍十八掌更難嗎?你的孩子不是天才,但絕不比郭靖笨!
兄弟姐妹們,我們中國人現在過得好,全賴我們國家有完整的工業體系,有一代在“學好數理化,走遍天下都不怕”口號下成長起來的高素質理工科人才。一個國家、一個人的核心競爭力,就在于數學、物理這些硬核知識。你看,世界經濟起起伏伏,德法荷瑞奧這些國家從來都不著急。為什么呢?因為數學、物理這些工業的基礎,就在他們手里。
兄弟姐妹們,21世紀的人們面對的是科技高度發達的世界,哪怕是為了日常生活的方便,也要掌握很多物理基礎知識(順便說一句,你至少得懂一門外語)。讓你的孩子學點高等數學物理吧,中國的物理教材真是淺得不能再淺了,再淺的話,就挑戰人類智商的極限了。你覺得物理難,就不怕孩子變成廢物嗎?不學硬知識,沒有兩把真刷子,拿什么安慰你?再說了,孩子還肩負著民族復興的重任呢!
讓你的孩子學點物理吧,曹老師在中國科學技術大學、中國科學院大學、清華大學、中國科學院物理研究所等著你們呢。