高中生之物理觀

（廣東省佛山市第一中學 廣東佛山 528000）

如果沒有霍金教授，也許物理并不會讓我產生更深層次的認識。霍金教授，繼愛因斯坦后最偉大的科學家，開創了黑洞學，為宇宙學做出了極大的貢獻。高一暑假，在一次英國的旅游中，我有幸在劍橋大學偶遇霍金教授本人，但那時我并不特別了解他，對物理學也沒有特別濃厚的興趣。那時的我僅僅站在人群中望著他慢慢離去。然而，不可思議的的是，我竟然下定決心要將《時間簡史》——被認為是最多人買但最少人看完的書，全部看完，結果我真的做到了！從此，這本書為我打開了新世界的大門，帶領我走向了更深層次的物理世界。我漸漸接觸到了弦理論、黑洞理論、宇宙暴脹模型等，也漸漸開始有了進一步的思考：宇宙為何會爆炸，宇宙又如何維持暴漲所需要的能量……這些隨著閱讀而產生的思考與疑問，緊接著又被解答亦或是推翻，無疑又增添了閱讀的樂趣。漸漸地，我愛上了物理。

隨著高中課程的不斷學習，我又慢慢的掌握了不少新的知識，了解到了不少物理的發展史，如粒子模型的建立從17世紀的牛頓開始，經過道爾頓正式提出，再到湯姆孫的“棗糕式模型”，又由盧瑟福進行修正。直到1970年代粒子物理的標準模型才基本建立，而如今又有越來越多的基本粒子被發現（1），這令我意識到一切新生事物的發展都是極其不易的，因為他們走的每一步都是前人從未涉及過的泥潭，每一步都是艱難的猜想與嘗試，由此觀之，我們的確是站在巨人的肩膀上的，為此我要向所有前人致敬！高二的學習步入尾聲，高中物理的新課程也全部結束，我驚奇地發現高中物理在生活中的用途是如此的廣泛，從前我在生活中看不到物理的影子實在是我目光短淺！早上趕時間，只有一杯冷水和一杯熱水，五分鐘的時間怎樣才能使溫度降到最低？正確的打開方式是根據牛頓冷卻原理，把開水與冷水放置五分鐘再進行混合最佳，因為當物體表面與周圍存在溫度差時，單位時間從單位面積散失的熱量與溫度差成正比（2）。又如扔鉛球時，又是如何扔到最遠，由速度的分解與合成便可得知當投出鉛球時，其角度與水平夾角為45o時為最佳，甚至是在打桌球的時候也可以運用動能定理進行定性地分析。只要我們肯去觀察，那就一定能夠在生活中找到物理的影子。物理并不是我們在生活當中無法觸碰到的東西，而是一個實實在在可以通過我們感受而發現的定律，它時時刻刻影響我們，而我們也時時刻刻的利用著他們。以墨子號為例，中國率先發射了全球首顆量子科學衛星，進行實驗，用以驗證并嘗試利用量子糾纏進行信息通信，也許在將來我們能夠與遠在幾億光年以外的星系進行實時交流。這也許聽起來離我們很遙遠，其實不然，生活中我們處處需要保密，不少保密的公司在不斷編寫復雜的代碼以求保險，倘若量子通信可以市場運營了，那人們便不再需要擔心泄露機密了，因為根據量子密匙與量子不可克隆定理，量子通信被證明是無法破譯的，是絕對安全的（3）。所以物理對人們社會來說并不是遙不可及的，更不是毫無用處的，有了物理學，人們的生活質量與認知水平才得以提升。

在學習完熱力學三大定律后，我曾有過疑問，理論上在絕對零度之時，粒子是否會靜止不動？根據蓋里薩克定律的推算，當溫度達到絕對零度之時，粒子無規則的熱運動達到最小，然而根據不確定性原理，粒子的位移不確定性越小，其動量不確定性越大，那粒子的無規則運動豈不增大？這豈不是發生了矛盾？查閱資料后我發現原來這便是無法達到絕對零度的原因（4）。我也曾懊惱過根據的宇宙暴漲理論，宇宙將對稱塌縮，那根據熵增定律，宇宙如何在不斷縮小的過程中增大其混亂程度。結果在查閱資料的時候我發現霍金也曾提出過這樣的問題，但他可惜的是并沒有進行詳細的，僅僅是提到了利用一個稍微復雜的模型便可解決這個問題（5）。可見物理并不是只有物理學家才可以研究的，物理的大門對普通人也是開放的，只要我們肯思考，也許我們用樣可以對物理學做出貢獻，這便是物理的另一意義，讓大家都理解，讓大家都可從中獲益，這才是物理學的初衷。

物理學對現代社會的貢獻是毫無疑問物理學對現代社會的貢獻是毫無疑問的，電讓都市生活成為可能，讓科技得以迅猛發展；時空扭曲的發現讓航空航天事業得以更精確的進行；微觀低溫粒子的研究令超導體成為可能，使人們的生活更加便捷；高能物理學的不斷發展，令核電站夜以繼日的為人們工作……可見物理學是現代社會的根基，是推動社會發展的催化劑。

結語

何為物理學，想必大家心中都已經有了自己的答案。物理滿足了我對生活中的好奇心與求知欲，也為我提供了對宏觀世界、微觀世界、高速世界的想象空間。高中的物理學習，實在令我受益匪淺，讓我瞥見了冰山中的一角，而霍金先生更是讓我體會到了何為物理，何為科學，我將繼續前行。以上便是鄙于物理學之漏見。