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趙錚:我的物理情緣(四)青年是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的主力軍


  我長期從事理論物理的研究與教學(xué),特別是相對論、黑洞和宇宙演化方面的研究與教學(xué),也經(jīng)常對文、理、工、農(nóng)、醫(yī)各專業(yè)的學(xué)生做科普講座。在與學(xué)生的接觸中,深感如果能夠讓年輕人了解自然科學(xué)在人類文明發(fā)展中的作用,了解人類文明在宇宙演化中的位置,會(huì)大大開闊他們的眼界,提高他們學(xué)習(xí)的興趣。而興趣是產(chǎn)生天才和動(dòng)力的最重要的源泉。
  實(shí)際上,自然科學(xué)是人類文明的一部分,是文明與社會(huì)進(jìn)步的催化劑。科學(xué)與文明是分不開的,自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)也是相通的。目前的教學(xué)體制過早地把學(xué)生分為文科和理科,把自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)割裂開來,絕對無助于年輕人綜合素質(zhì)的發(fā)展,無助于優(yōu)秀人才特別是杰出人才的涌現(xiàn)。
  在過去的數(shù)百年里,物理學(xué)對文明和社會(huì)的進(jìn)步,起著舉足輕重的作用。讓年輕人特別是學(xué)習(xí)文科的大學(xué)生了解物理學(xué)最重要的思想、內(nèi)容和方法,以及物理學(xué)與人類文明的關(guān)系,無疑是十分有益的事情。我想在這方面盡自己的微薄之力,因此,我寫了一些物理學(xué)的科普讀物,包括《探求上帝的秘密》、《物理學(xué)與人類文明》、《黑洞與彎曲的時(shí)空》、《物理學(xué)與人類文明十六講》、《相對論百問》等書。希望通過這些通俗的物理學(xué)科普讀物,使各專業(yè)學(xué)生能在避開繁雜數(shù)學(xué)計(jì)算的、較為輕松的情況下,掌握深?yuàn)W理論的主要思想,了解科學(xué)發(fā)現(xiàn)的曲折歷程,學(xué)到科學(xué)研究的方法。
  縱觀500年的自然科學(xué)史,青年是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的主力。伽利略25歲被譽(yù)為“當(dāng)代的阿基米德”。牛頓23至25&歲期間完成了他一生最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。萊布尼茲27歲發(fā)明微積分,伽羅華20歲創(chuàng)造了群論。赫姆霍茲26歲、邁耶28歲時(shí)提出了熱力學(xué)第一定律??藙谛匏?6歲時(shí)提出了熱力學(xué)第二定律。開爾文24歲提出絕對溫標(biāo),并預(yù)見到熱力學(xué)第三定律的存在。麥克斯韋25歲對電磁理論作出重大改進(jìn),34歲建立起著名的電磁方程組。愛因斯坦26歲發(fā)表狹義相對論,提出光子說,36歲又發(fā)表廣義相對論。歷史上重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn),大多是年輕人做出來的。他們雖然知識(shí)不如老年人豐富,但很少保守思想,最具創(chuàng)新精神。
  現(xiàn)如今,很多歐美國家的教授對中國學(xué)生的考試能力普遍感到欽佩,但覺得中國學(xué)生的科研能力遠(yuǎn)不如考試能力那樣出色。這反映了中國學(xué)校教學(xué)成功的一面和失敗的另一面。一般說來,中國學(xué)校普遍強(qiáng)調(diào)刻苦學(xué)習(xí)、強(qiáng)調(diào)基本功、強(qiáng)調(diào)做練習(xí),中國學(xué)生投入的力量和時(shí)間遠(yuǎn)非歐美學(xué)生可比。但由于經(jīng)濟(jì)條件的限制,中國學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)比歐美學(xué)生少。而且,在教學(xué)過程中,中國的老師往往不注意突出科學(xué)思想和探究精神,不注意讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難過程,不注意培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的方法和興趣,這就造成了中國學(xué)生“考試見長、科研見短”的“奇特局面”。
  建議大家了解一下索末菲的“人才特別快車”,玻恩在哥丁根大學(xué)的研討班以及玻爾在哥本哈根領(lǐng)導(dǎo)的理論物理所,讀一下《比一千個(gè)太陽還亮》和《居里夫人傳》這兩本書,你們會(huì)從中悟出成才之路。
  同學(xué)們要相信自己的實(shí)力,抓緊時(shí)間,努力進(jìn)步。我們北師大在實(shí)力上可能弱于北大和清華,但在全國范圍內(nèi),絕對是排在第一個(gè)檔次的。所以希望同學(xué)們要有信心,要有做大貢獻(xiàn)的志向。正如拿破侖所說:“不想當(dāng)元帥的士兵不是一個(gè)好士兵”。
  搞科研首先應(yīng)該“追”一個(gè)好的導(dǎo)師,跟著他走到比較高的地方,這樣科研的起點(diǎn)就會(huì)比較高。如果一開始沒有做出好的工作也沒有關(guān)系。劉遼先生對我說過,科研是一代一代人像階梯一樣爬上去的,不可能一下子就上去。年輕人可以看一些課外讀物、科普書和科普雜志,擴(kuò)大知識(shí)面,從中潛移默化地提高自己的創(chuàng)新能力。近代以來,我們國家在自然科學(xué)上缺少獨(dú)創(chuàng)的東西。不少人強(qiáng)調(diào)邏輯推導(dǎo),其實(shí)按邏輯推導(dǎo)出來的東西都不會(huì)是最重要、最根本的東西。著名的物理學(xué)家??苏f過:科學(xué)上天才的、甚至不僅是天才的發(fā)現(xiàn),都不是靠邏輯推理推導(dǎo)出來的,而是猜出來的。
  同學(xué)們應(yīng)該多了解一些“活的”科學(xué)史,而不是教條式的、“死的”科學(xué)史??茖W(xué)史教育不應(yīng)是簡單地抽象地闡述人物簡介、經(jīng)濟(jì)背景以及社會(huì)背景,而應(yīng)該通過一些真實(shí)的故事讓學(xué)生體會(huì):科學(xué)家是怎么成才的,怎么思考的,如何提出問題的,遇到困難是如何克服的,他們?nèi)绾蚊鎸κ『统晒?。讓同學(xué)們了解到科學(xué)家重大發(fā)現(xiàn)的背后經(jīng)歷過怎樣的失敗和磨難,從而不再神化科學(xué)家,讓學(xué)生們看到真實(shí)的科學(xué)家是人不是神,并非高不可攀。這樣一來,大家也就不會(huì)覺得科學(xué)是高深莫測的東西,對科學(xué)研究也就敢想敢干了。思想上要敢于大膽創(chuàng)新,猜錯(cuò)了也不要緊,不敢猜不敢闖才是大問題。
  我們北師大的學(xué)生可能自信心不太強(qiáng),缺乏北大清華學(xué)生那種“狂”勁。我現(xiàn)在回想起來,覺得自己年輕時(shí)就有點(diǎn)“狂”,沒把別人看成是我趕不上的。其實(shí)我們師大的同學(xué)基礎(chǔ)都不錯(cuò),應(yīng)該有自信心。
  翻開歷史的長卷,我們看到“自古英雄出少年”。青年人應(yīng)該有志氣,有抱負(fù),完全不應(yīng)在權(quán)威面前有自卑心理。應(yīng)該像牛頓那樣,努力站在巨人的肩上,讓青春發(fā)出光輝。青春的光輝,主要產(chǎn)生于勤奮而不是天才。愛因斯坦曾經(jīng)說過:“在天才和勤奮之間,我毫不遲疑地選擇勤奮。它幾乎是世界上一切成就的催生婆”。所以青年人一定要勤奮。一些科學(xué)家出身于名門望族,但更多的科學(xué)家出身于普通家庭,許多還出身于貧困之家。法國偉大的啟蒙思想家伏爾泰出身平民,他曾對那些貴族紈绔子弟說:“我沒有顯赫的門第,但是我的門第將因?yàn)槲叶@赫”。貧賤往往成為人們奮發(fā)圖強(qiáng)的強(qiáng)大動(dòng)力。蒲松齡也曾用下面的對聯(lián)自勉自警:“有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦關(guān)終屬楚;苦心人,天不負(fù),臥薪嘗膽,三千越甲可吞吳?!?br>  最后,我想用清代詩人趙翼的兩句詩來結(jié)束本文:“江山代有才人出,各領(lǐng)風(fēng)騷數(shù)百年”。 (完)