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量子力學(xué)的發(fā)展史范文1
關(guān)鍵詞：波粒二象性 理解 認(rèn)識(shí) 量子力學(xué)
在近代物理學(xué)中，波粒二象性是一個(gè)具有極高知名度的詞匯。但許多人對(duì)其的了解僅限于表面，對(duì)其本質(zhì)概念、意義、誕生、發(fā)展的了解程度都不高，本文將于此對(duì)這些進(jìn)行一定程度的介紹說明。
一、波粒二象性的概念
波粒二象性是一種量子力學(xué)概念，用于描述一種特殊的物質(zhì)特征，即物質(zhì)同時(shí)具有波動(dòng)性和粒子性。最初，這種概念只被用來詮釋光的特性，但隨著相關(guān)研究的不斷發(fā)展，人們認(rèn)為所有的微觀粒子都具備波粒二象性，該概念的應(yīng)用和研究領(lǐng)域都得到了極大的拓展。
根據(jù)量子力學(xué)理論，微觀粒子均具有波粒二象性，但在通常情況下往往體現(xiàn)為單一性質(zhì)。因?yàn)楫?dāng)微觀粒子體現(xiàn)出波動(dòng)性時(shí)，粒子性會(huì)變得不顯著，相對(duì)的，當(dāng)微觀粒子體現(xiàn)出粒子性時(shí)，波動(dòng)性會(huì)變得不顯著，兩種性質(zhì)何者體現(xiàn)出來取決于不同的條件。因此，從本質(zhì)上來看，波粒二象性這種概念也可以看作是在描述微觀粒子的這種特殊行為。
如前文所述，波粒二象性最初是愛因斯坦為詮釋光的性質(zhì)問題所提出的，屬于光量子學(xué)說的一部分。根據(jù)該理論，光的構(gòu)成基礎(chǔ)是光子，這是一種光能量子，擁有動(dòng)能與動(dòng)量，因此光雖然在宏觀上會(huì)體現(xiàn)出明顯的波動(dòng)性，但在微觀上則是粒子性更為顯著，即光具有波粒二象性。這種說法完美地解釋了光電效應(yīng)，因?yàn)楣怆娦?yīng)中的電子是被光子撞擊出去的，而光子帶有能量，能量值為光頻率與普朗克常數(shù)之積（光電效應(yīng)方程），光子想要擊出電子，攜帶的能量必須達(dá)到一定值。根據(jù)量子化效應(yīng)，電子在接受光子能量時(shí)只能整份接受，所以光子能否把電子擊出取決于每個(gè)光子的單份能量，而不是總能量。雖然光強(qiáng)越高，光子數(shù)量也就越多，但光強(qiáng)對(duì)單份光子的能量并無影響。因此，最終決定光子能否擊飛電子的是決定單份光子能量的光子頻率，而光子頻率同時(shí)決定了光的顏色。因?yàn)樗{(lán)光比紅光的頻率要高，所以藍(lán)光的單份光子能量更高，這能量會(huì)在與電子撞擊時(shí)整份轉(zhuǎn)移給電子，將電子擊飛，由此就引發(fā)了光電效應(yīng)。紅光的頻率比藍(lán)光低，單份光子能量也低，雖然光強(qiáng)高、光子數(shù)量多，但光子均不足以擊飛電子，所以無法產(chǎn)生光電效應(yīng)。
二、波粒二象性的研究發(fā)展
1.波粒二象性提出前的相關(guān)研究
光是自然界中非常特殊的一種物質(zhì)，在傳統(tǒng)物理的研究中，人們嘗試通過光所引發(fā)的現(xiàn)象來解析光的本質(zhì)，但卻遭遇了很大的困難與分歧。光既能引發(fā)一些只有波才能引發(fā)的現(xiàn)象比如折射、反射、散射等，也能引發(fā)部分只有粒子才能引發(fā)的現(xiàn)象，比如偏振現(xiàn)象、光電效應(yīng)等。直到愛因斯坦在1905年提出光具有波粒二象性之前，兩派物理學(xué)家已經(jīng)為此爭(zhēng)論了數(shù)百年。在這兩派觀點(diǎn)中，波動(dòng)說的理論體系比較完善，能解釋絕大多數(shù)宏觀現(xiàn)象，而且隨著橫波理論與合成波理論的提出，原本波動(dòng)性無法解釋的偏振現(xiàn)象也得到了解釋，因此波動(dòng)說在歷史上相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期里都是解釋光的性質(zhì)的主流學(xué)說。但該派理論始終無法找到光波載體這種波的最基本要素，所以一直不夠完善，光電效應(yīng)發(fā)現(xiàn)后，波動(dòng)說的根基更是直接被動(dòng)搖。粒子說的理論體系則相對(duì)缺乏完善性，對(duì)光的多種宏觀波動(dòng)性現(xiàn)象都缺乏有力的解釋，但在波動(dòng)性理論無法解釋的多種現(xiàn)象上，粒子說都可以做出相當(dāng)完美的詮釋。在這種互有優(yōu)劣的情況下，兩派理論被長(zhǎng)期爭(zhēng)論可以說是理所當(dāng)然的。
2.波粒二象性的提出
1887年，光電效應(yīng)被德國(guó)物理學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)，這種特殊的光效應(yīng)令波動(dòng)說與粒子說都陷入了一種尷尬的境地。首先，雖然光的波動(dòng)說在當(dāng)時(shí)已經(jīng)成為主流，但波動(dòng)說完全無法解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象。另一方面，一直以來都能解釋波動(dòng)說無法解釋的光學(xué)現(xiàn)象的粒子說也只能對(duì)光電效應(yīng)做出部分解釋，雖然根據(jù)粒子說理論，可以認(rèn)為光電效應(yīng)中的電子是被光的粒子撞擊出去的，但為什么藍(lán)光可以引發(fā)光電效應(yīng)而紅光不能，這點(diǎn)連粒子說也無法解釋。可以說，光電效應(yīng)令兩派學(xué)說同時(shí)面臨瓶頸。
在這種情況下，普朗克的能量子理論給了愛因斯坦極大的啟發(fā)，他以此為基礎(chǔ)提出了光量子的概念，認(rèn)為光能量并非連續(xù)分布，而是分作無數(shù)份彼此集中的，這樣一來光就會(huì)同時(shí)具備波動(dòng)性和粒子性，即光具有波粒二象性。該理論幾乎完美地解釋了包括光電效應(yīng)在內(nèi)的所有宏觀與微觀光學(xué)現(xiàn)象，引起了物理學(xué)界的極大震動(dòng)，愛因斯坦也憑該理論獲得了1921年的諾貝爾獎(jiǎng)。
需要注意的是，愛因斯坦雖然提出了光的波粒二象性，但在該理論中，無論是波動(dòng)性還是粒子性都與經(jīng)典物理學(xué)中的概念有一定的差異。換言之，光作為波的性質(zhì)不屬于經(jīng)典波，作為粒子的性質(zhì)也不屬于經(jīng)典粒子。因此，愛因斯坦所提出的波粒二象性更近似于一種概念上的統(tǒng)一，這也是其在量子力學(xué)中的應(yīng)用基礎(chǔ)。
3.波粒二象性的研究拓展
光的波粒二象性提出后，作為其基礎(chǔ)之一的光電效應(yīng)方程在1916年得到了實(shí)證，此后該概念開始在物理學(xué)界得到了廣泛的認(rèn)可，針對(duì)其進(jìn)行的深化和拓展研究也越來越多。在諸多研究成果中，以德布羅意的研究成果最為顯赫，他針對(duì)波粒二象性理論進(jìn)行逆向思考，對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)物微觀粒子進(jìn)行了重詮釋，提出實(shí)物微觀粒子與光一樣具有波粒二象性，這將波粒二象性從光學(xué)的理論概念拓展到整個(gè)量子力學(xué)領(lǐng)域的理論概念，極大地促進(jìn)了量子力學(xué)的發(fā)展。
結(jié)語(yǔ)：
總體來說，波粒二象性理論為物理學(xué)界的發(fā)展做出了極大貢獻(xiàn)，不僅解釋了光的本質(zhì)，而且奠定了量子力學(xué)的基礎(chǔ)。但近年來，隨著相對(duì)論量子力學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，該理論也受到了一定的質(zhì)疑，這會(huì)是未來的物理學(xué)界極為關(guān)注的一個(gè)問題。
參考文獻(xiàn)：
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[2] 孔令文. 論述光的波粒二象性[J]. 邯鄲師專學(xué)報(bào)， 2000（03）
量子力學(xué)的發(fā)展史范文2
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；思想；科學(xué)方法；課堂討論
在為培養(yǎng)創(chuàng)新人才而實(shí)施的研究性教學(xué)中，課堂教學(xué)仍然占有主導(dǎo)地位，而創(chuàng)新能力的培養(yǎng)則應(yīng)成為課堂教學(xué)的主旋律。在理科的課堂教學(xué)中怎樣培養(yǎng)大學(xué)本科生的創(chuàng)新能力呢?筆者通過自己多年的教學(xué)與教學(xué)督導(dǎo)實(shí)踐，提出以下幾點(diǎn)思考供各位同仁參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)批評(píng)指正。
一、思想是課堂教學(xué)的主線
創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂。創(chuàng)新人才的基本素質(zhì)是具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。因此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是教學(xué)的首要任務(wù)。任何一門學(xué)科都是人類數(shù)千年文化思想發(fā)展與繼承的結(jié)晶，現(xiàn)代科學(xué)特點(diǎn)之一是發(fā)展神速，呈現(xiàn)了知識(shí)量激增和知識(shí)更新，新陳代謝加速的形勢(shì)。以此出發(fā)，知識(shí)的學(xué)習(xí)是無窮盡的，學(xué)習(xí)并掌握一門學(xué)科或一堂課的基本內(nèi)容只是走了一個(gè)臺(tái)階，而形成這些內(nèi)容或問題(定義、定律、規(guī)律、原理……)的歷史背景，提出或解決問題的出發(fā)點(diǎn)、觀點(diǎn)和方法則是教學(xué)中的精髓所在，這些東西能使學(xué)生進(jìn)入一個(gè)更新、更高的境界，這也就是我們的先輩早就說過的“與其給人以魚，不如授人以漁”。正是在此意義上，我們說思想是課堂教學(xué)的主線，或者說，思想是課堂教學(xué)的龍骨。為此，在課堂中教師要帶領(lǐng)學(xué)生一道去分析、研究、探索、發(fā)現(xiàn)，一道跟隨歷史發(fā)展的足跡去類比、歸納、演繹、綜合、假定……在引入新課時(shí)，也要從歷史發(fā)展的角度提出所要討論問題的實(shí)驗(yàn)材料、各種矛盾或困難，可以這樣向?qū)W生表述：“這就是當(dāng)時(shí)擺在科學(xué)大師面前的難題，也是現(xiàn)在呈現(xiàn)在我們面前的問題，請(qǐng)大家和我一道思考。”例如，在物理和化學(xué)專業(yè)的量子物理(或量子力學(xué))、結(jié)構(gòu)化學(xué)課中，電子自旋的本質(zhì)是一個(gè)尚待解決的問題，我們?cè)谡n堂上對(duì)學(xué)生說：“自旋的本質(zhì)至今仍是一個(gè)謎，諾貝爾獎(jiǎng)的桂冠正等待著勇于攀登者去探索!”正是這種誘導(dǎo)與啟發(fā)，讓學(xué)生自己去“發(fā)現(xiàn)”與研究問題，能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的興奮感與探本求源的積極性，這種親歷探究，是讓學(xué)生真正體驗(yàn)科學(xué)魅力的最佳途徑。
任何科學(xué)的發(fā)展都離不開人，任何科學(xué)的內(nèi)涵都有不少有關(guān)人的豐富的內(nèi)容。每一個(gè)科學(xué)規(guī)律，每一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)不僅伴隨著這些智者長(zhǎng)年累月的艱苦探索，也幾乎都伴隨著無數(shù)次失敗或失誤，從成功與失誤的對(duì)比中，更能使學(xué)生得到啟迪，更利于培育他們的創(chuàng)新精神。英國(guó)著名化學(xué)家戴維就曾感觸至深地說：“我的那些最重要的發(fā)現(xiàn)是受到失敗的啟發(fā)而獲得的。”為此，要求教師能有機(jī)地、恰如其分、不喧賓奪主地結(jié)合課程內(nèi)容闡述科學(xué)史。已故北大化學(xué)家付鷹教授說得好：“一門科學(xué)的歷史，是那門科學(xué)中最寶貴的一部分，科學(xué)只能給我們知識(shí)，而歷史卻能給我們智慧。”因此在理科教學(xué)中，我們可以選擇一些典型事例(如物理學(xué)中熱的本質(zhì)、光的本性、化學(xué)中的電離學(xué)說……)進(jìn)行分析，從成功與失誤，正確與錯(cuò)誤，一個(gè)觀點(diǎn)或另一個(gè)觀點(diǎn)的對(duì)比中傳授知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生跟蹤歷史的步伐去探索與判斷。在“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課量子力學(xué)基礎(chǔ)中講愛因斯坦關(guān)于光量子假設(shè)時(shí)，我們用幾分鐘講了普朗克的悲劇：到19世紀(jì)末，經(jīng)典物理學(xué)已發(fā)展到了很完善的地步，以至不少物理學(xué)家公開聲稱，物理學(xué)的基本定律已被發(fā)現(xiàn)完了，剩下的事僅僅是解方程，“玩弄”數(shù)字符號(hào)罷了。可是隨著人們實(shí)踐的不斷發(fā)展，經(jīng)典物理學(xué)的天空出現(xiàn)了兩朵烏云。其一就是黑體輻射的規(guī)律，維恩和瑞利?金斯的理論都只能解釋部分現(xiàn)象，如果按照瑞利?金斯公式，在紫外波段能量將發(fā)散，這就是艾倫費(fèi)思特所說的紫外災(zāi)難。1900年當(dāng)時(shí)已年過40的普朗克運(yùn)用內(nèi)插法將維恩與瑞利?金斯的兩個(gè)公式結(jié)合成一個(gè)新的公式，能完全與實(shí)驗(yàn)吻合，這就是大名鼎鼎的普朗克公式。在這個(gè)公式中他不得不提出一個(gè)假設(shè)：E=hv――“能量子”，普朗克也因此獲1918年諾貝爾物理獎(jiǎng)。但是由于傳統(tǒng)觀念的束縛，他日夜操勞：或者把能量子假設(shè)納入經(jīng)典理論的軌道，或者尋找回避這一假設(shè)的途徑。就這樣整整花了十五年，力圖放棄這一革命的假設(shè)。他有一次和兒子散步時(shí)，甚至說：“我現(xiàn)在做的事或者毫無貢獻(xiàn)，或者可能成為牛頓以后物理學(xué)上最大的發(fā)現(xiàn)。”就在舊的傳統(tǒng)觀念禁錮普朗克思想的時(shí)候，1905年當(dāng)時(shí)年僅26歲的愛因斯坦，接過并推廣了由普朗克提出幾乎又被他扼殺的能量子假設(shè)，提出了新的“光量子”假設(shè)，建立了愛因斯坦的光量子說，同年，愛因斯坦還用能量子假設(shè)探討了固體的比熱。可是就在此時(shí)，普朗克還認(rèn)為愛因斯坦“在其思辨中有時(shí)可能走得太遠(yuǎn)了”。普朗克的這個(gè)悲劇是發(fā)人深省的。
在自然科學(xué)的發(fā)展史中，人類對(duì)真、善、美的追求，文化藝術(shù)的熏陶也是激發(fā)科學(xué)家創(chuàng)新思維的原動(dòng)力。數(shù)學(xué)中的一個(gè)重要分支――群論，在物理和化學(xué)中占有重要的地位，它源于“對(duì)稱性”這一基本概念，而對(duì)稱性又源于人類對(duì)美的追求。在古希臘、古埃及、我國(guó)殷商時(shí)期出土的大量文物中，從花鳥蟲魚、飛禽走獸到飛天的，無不呈現(xiàn)為各種各樣的對(duì)稱圖案。正是這種對(duì)稱性，導(dǎo)致了一系列守恒定律，其中由左右對(duì)稱導(dǎo)致的宇稱守恒律，它們都被認(rèn)為是永恒的顛不可破的絕對(duì)真理。至20世紀(jì)50年代，在亞原子領(lǐng)域，種種實(shí)驗(yàn)表明：θ介子與τ介子具有相同的質(zhì)量、電荷與壽命，應(yīng)為同一種κ介子，但在衰變中卻顯示它們的宇稱不相同，與其他實(shí)驗(yàn)矛盾，這就是著名的之θ～τ謎。堅(jiān)信宇稱守恒的絕大多數(shù)物理學(xué)家對(duì)此迷惑不解，而深受中國(guó)古老文化熏陶的兩位年輕的中國(guó)科學(xué)家李政道、楊振寧，也許受了陰陽(yáng)太極圖的啟示，敢于“冒天下之大不韙”，提出在弱相互作用中宇稱不守恒及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的建議。可是當(dāng)時(shí)另一位很著名的以理論思維極強(qiáng)、發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤見長(zhǎng)的物理學(xué)家泡利卻揚(yáng)言：“我不相信上帝是一個(gè)軟弱的左撇子，我可以跟任何人打賭，做出來的結(jié)果一定是左右對(duì)稱的。”以中國(guó)女科學(xué)家吳健雄為首的實(shí)驗(yàn)小組證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)。李、楊因此獲1957年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。可見，具有一定的文化藝術(shù)素養(yǎng)對(duì)于理科生也是有益的。事實(shí)上，許多著名的科學(xué)家都有很好的文化素養(yǎng)，有的甚至可以說是多才多藝。如：愛因斯坦不僅是一位大物理學(xué)家，也是一個(gè)造詣很深的哲學(xué)家，一個(gè)很優(yōu)秀的小提琴手。相對(duì)論量子力學(xué)的奠基人著名物理學(xué)家狄拉克的文學(xué)水平很高，楊振寧稱贊他的文章是“秋水文章不染塵”，沒有一點(diǎn)渣子，他的筆是神來之筆。我國(guó)科學(xué)家楊振寧、李政道、錢學(xué)森、蘇步青的文采都令人稱羨。因此，在課堂中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容花3～5分鐘，用三言兩語(yǔ)“打侃”，對(duì)學(xué)生的啟迪與激勵(lì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過知識(shí)的傳授。
在科學(xué)發(fā)展的漫長(zhǎng)歷程中，人們對(duì)于自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)是逐漸深化的，絕對(duì)真理少之又少，現(xiàn)今廣泛呈現(xiàn)在各學(xué)科中的定理、定律或理論都只是相對(duì)真理。隨著生產(chǎn)力水平與科技水平的提高，這些相對(duì)真理或則被，或則會(huì)被修改、被完善。因此，在教學(xué)中一定要以辯證
的發(fā)展的觀點(diǎn)講解這些內(nèi)容，要講它們的局限和不足。要使學(xué)生不僅對(duì)定理、定律不迷信、不僵化，反而有敢于挑刺、敢于質(zhì)疑的叛逆精神。教師還可結(jié)合自己的科研向?qū)W生簡(jiǎn)介自己的構(gòu)思，引導(dǎo)學(xué)生去創(chuàng)造。例如，我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)化學(xué)中，對(duì)闡釋分子結(jié)構(gòu)中的兩種理論分子軌道理論與價(jià)鍵理論進(jìn)行了對(duì)比分析，指出其不足與發(fā)展前景，也簡(jiǎn)介我們自己的工作。這樣不僅破除了大二學(xué)生對(duì)科研的神秘感，也激起了學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的熱情。
二、科學(xué)方法――培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基本途徑
科學(xué)方法是人們發(fā)現(xiàn)真理和改造自然的橋梁與手段。一般地說，科學(xué)方法包括歸納、演繹、觀察、實(shí)驗(yàn)、假定、類比、推斷、分類、理想模型、思想實(shí)驗(yàn)等方法。在課堂中結(jié)合科學(xué)史進(jìn)行科學(xué)方法的教育，就不僅可以讓學(xué)生學(xué)到作為知識(shí)活動(dòng)結(jié)果的結(jié)論，還可以學(xué)到如何運(yùn)用這些科學(xué)方法來進(jìn)行創(chuàng)造，發(fā)展科學(xué)。
在科學(xué)發(fā)展史中，運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)造，取得重大成果的例子比比皆是。眾所周知，抽象的邏輯思維與演繹是數(shù)學(xué)家發(fā)展數(shù)學(xué)的最基本方法，數(shù)學(xué)領(lǐng)域的絕大部分輝煌成果都由此而得。類比法是古今中外物理學(xué)家最常運(yùn)用的思維方法，類比使物理學(xué)家取得重大突破的例子不勝枚舉：庫(kù)侖定律把靜電相互作用與萬(wàn)有引力類比；盧瑟福將原子結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系進(jìn)行類比；德布羅意將微觀粒子與光子類比；薛定諤將物質(zhì)波與機(jī)械波類比……歸納法是使化學(xué)家取得重大發(fā)現(xiàn)的主要方法之一，人們熟知的元素周期律就是門捷列夫在分析當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的六十余種化學(xué)元素的性質(zhì)與原子量的關(guān)系后歸納得出的。在當(dāng)代，對(duì)有機(jī)合成具有重要指導(dǎo)意義的“分子軌道對(duì)稱守恒原理”也是以大量有機(jī)化學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)，正確運(yùn)用歸納、類比、綜合等方法而得出的，這一規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者之霍夫曼因此獲1981年諾貝爾獎(jiǎng)。在天文學(xué)、地學(xué)、生命科學(xué)等學(xué)科中也可舉出許多類似的例子。
在教學(xué)中，教師不僅要通曉本學(xué)科的科學(xué)發(fā)展史，更要善于精心組織教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。尤為重要的是教師若能在講授中邏輯思維縝密、推理演繹嚴(yán)格、講授語(yǔ)言簡(jiǎn)練準(zhǔn)確，娓娓道來、滔滔不絕，這種示范作用將使學(xué)生折服，受益終身。我國(guó)著名科學(xué)家吳有訓(xùn)兩支粉筆講完一堂課的完美形象，使同樣是著名科學(xué)家的錢偉長(zhǎng)在進(jìn)入耄耋之年后仍念念不忘。
三、課堂討論――激發(fā)創(chuàng)新火花的催化劑
在以學(xué)生為主、學(xué)習(xí)為主的開放式、研究性教學(xué)實(shí)施時(shí)，由教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心組織適量的課堂討論，是激發(fā)創(chuàng)新火花的催化劑。上世紀(jì)中葉以著名物理學(xué)家玻爾為首的哥本哈根學(xué)派培養(yǎng)了一大批諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，他們以各種形式進(jìn)行的學(xué)術(shù)討論會(huì)對(duì)科學(xué)創(chuàng)造或發(fā)現(xiàn)所帶來的推動(dòng)作用是舉世聞名的。
量子力學(xué)的發(fā)展史范文3
【關(guān)鍵詞】思想實(shí)驗(yàn)科學(xué)素養(yǎng)
利用科學(xué)發(fā)展史知識(shí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要的意義，如何利用科學(xué)史中的有關(guān)思想實(shí)驗(yàn)史料來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是個(gè)值得研究的問題，對(duì)于思想實(shí)驗(yàn)，有些老師往往只重視了思想實(shí)驗(yàn)的知識(shí)功能，對(duì)于其豐富的思想內(nèi)涵則較少進(jìn)行挖掘，特別是它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的意義。本文試圖對(duì)此進(jìn)行探討。
1什么是思想實(shí)驗(yàn)
根據(jù)中國(guó)大百科全書可知，思想實(shí)驗(yàn) （thought experiment）是一種按照實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的并在思維中進(jìn)行的特殊論證方法。它既不同于真實(shí)實(shí)驗(yàn)，也有別于形式邏輯的推理。是按照假想的實(shí)驗(yàn)手段和步驟，進(jìn)行思維推理，得出合乎邏輯的結(jié)果。在物理學(xué)發(fā)展的歷史過程中伽利略、愛因斯坦等許多科學(xué)大師都曾經(jīng)借助思想實(shí)驗(yàn)延伸其理論的觸角。
從科學(xué)思想實(shí)驗(yàn)發(fā)展的歷史，我們可以看到思想實(shí)驗(yàn)主要特點(diǎn)。
1.1 可操作性。思想實(shí)驗(yàn)不是實(shí)際進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，但是它是按照實(shí)驗(yàn)的格式展開的，是可操作的。
1.2 嚴(yán)密的邏輯性。思想實(shí)驗(yàn)的操作過程，既是想象自由展開的過程，又是邏輯運(yùn)動(dòng)的過程。在這中間，邏輯起著主導(dǎo)作用，它引導(dǎo)、控制著想象，保證想象既是豐富的．又不是胡思亂想。
1.3 高度的創(chuàng)造性。科學(xué)家做思想實(shí)驗(yàn)的目的，是為了揭示事物內(nèi)部的規(guī)律性。因此其探索是前無先例的，帶有高度的創(chuàng)造性。
2什么是科學(xué)素養(yǎng)
科學(xué)素養(yǎng)（scientific literacy）概念的形成與發(fā)展經(jīng)歷了長(zhǎng)期的演進(jìn)過程，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和變革，概念的含義也將不斷變化。本文采用以下觀點(diǎn)。科學(xué)素養(yǎng)的基本要素包括以下幾個(gè)方面。
一是科學(xué)知識(shí)與技能，是人們?cè)诳茖W(xué)實(shí)踐中獲得的關(guān)于客觀世界的各種事物的本質(zhì)及規(guī)律性的認(rèn)識(shí)程度和實(shí)際操作本領(lǐng)。
二是科學(xué)方法與能力，是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)和改造客觀世界的實(shí)踐中總結(jié)出來的，并能在實(shí)踐中正確運(yùn)用的思維和行為方式，以及把握事物本質(zhì)的策略與熟練程度。
三是科學(xué)行為與習(xí)慣。科學(xué)習(xí)慣是長(zhǎng)期積累和科學(xué)行為的定型。
四是科學(xué)精神、態(tài)度與價(jià)值觀。科學(xué)精神是指人所具有的科學(xué)的意識(shí)、思維活動(dòng)和一般心理狀態(tài)，其中以推動(dòng)并指引一個(gè)人采取決定和行動(dòng)的科學(xué)的原則、信念和標(biāo)準(zhǔn)組成的科學(xué)價(jià)值觀為核心。科學(xué)態(tài)度則指?jìng)€(gè)體在科學(xué)價(jià)值觀的支配下，對(duì)某一對(duì)象所持的評(píng)論和行為傾向。
我國(guó)在制定中學(xué)"科學(xué)"標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，認(rèn)為科學(xué)素養(yǎng)還應(yīng)該涉及科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系方面。這些都是科學(xué)素養(yǎng)所包含的重要內(nèi)容。
3利用思想實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的途徑
思想實(shí)驗(yàn)可以對(duì)所研究的過程設(shè)想出真實(shí)實(shí)驗(yàn)暫時(shí)不可能或原則上不可能達(dá)到的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行邏輯論證。在這個(gè)過程中，不僅包含有豐富的科學(xué)知識(shí)與技能，體現(xiàn)了物理學(xué)研究事物的方式與方法，而且也蘊(yùn)含著人類認(rèn)識(shí)事物，研究事物時(shí)所伴隨的豐富的科學(xué)精神和人文精神。這些對(duì)于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)都是具有重要意義的，都是值得挖掘與充分利用的。
3.1 挖掘科學(xué)史中思想實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)
伽利略是第一位思想實(shí)驗(yàn)大師，他重視實(shí)驗(yàn)對(duì)理論的檢驗(yàn)作用，但由于外部環(huán)境的惡劣、實(shí)驗(yàn)條件的簡(jiǎn)陋以及哲學(xué)思想的影響，因此思想實(shí)驗(yàn)是一個(gè)常用的方法，并依此獲得許多重要的發(fā)現(xiàn)與結(jié)論。
重力作用下的落體運(yùn)動(dòng)在伽利略的力學(xué)中占據(jù)著中心位置，他在關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)的討論中仍然運(yùn)用了他早先提出的"落體佯謬"，對(duì)亞里士多德的落體定律提出詰難，然后逐步顯示出他的研究的全部豐富內(nèi)容，在這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)中，他已把早先所說的密度相同而大小不同的物體改變成重量不同的物體。對(duì)話是這樣進(jìn)行的：
"如果讓兩塊石頭（其中之一的重量十倍于另一塊的重量）同時(shí)從比如說100腕尺高處落下，那么這兩塊石頭下落的速率便會(huì)不同，那較重的石塊落到地面時(shí)，另一塊石頭只不過下落了10腕尺。"
"如果我們?nèi)√烊凰俾什煌膬蓚€(gè)物體，顯而易見，如果把那兩個(gè)物體連接在一起，速率較大的那個(gè)物體將會(huì)因受到速率較小物體的影響其速率要減慢一些，而速率較小的物體將因受到速率較大的物體的影響其速率要快一些。……但是，如果這是對(duì)的話，并假定一塊大石頭以8的速率運(yùn)動(dòng)，而一塊較小的石塊以4的速率運(yùn)動(dòng)，那么把二者連在一起，這兩塊石頭將以小于8的速率運(yùn)動(dòng)；但兩塊連在一起的石頭當(dāng)然比先前以8的速率運(yùn)動(dòng)的更重。可見，較重的物體反而比較輕的物體運(yùn)動(dòng)的慢，而這個(gè)效應(yīng)同你的設(shè)想是相反的。"
這個(gè)佯謬不僅揭示了亞里士多德理論的破綻和邏輯混亂，同時(shí)也表明了，運(yùn)用這種思想實(shí)驗(yàn)的推理法，比起永遠(yuǎn)可能被人挑剔的真實(shí)實(shí)驗(yàn)，有時(shí)會(huì)更有說服力的一個(gè)包含著錯(cuò)誤的理論。
在這個(gè)過程中，不僅說明了重力作用下的落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且體現(xiàn)了物理學(xué)研究問題的方法，如認(rèn)真觀察現(xiàn)象，提出要研究的問題，并對(duì)問題提出猜想與假設(shè)，然后進(jìn)行論證。更蘊(yùn)含了豐富的科學(xué)精神與科學(xué)態(tài)度，對(duì)于前人的觀點(diǎn)不是盲目的接受，而是具有懷疑精神，敢于提出問題，實(shí)事求是地面對(duì)科學(xué)并勇于堅(jiān)持。這些都是科學(xué)素養(yǎng)的范疇，因此，從物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中吸取營(yíng)養(yǎng)，對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是大有裨益的。
3.2利用物理學(xué)方法中的思想實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)
如果所設(shè)想的條件是完全理想化的，如絕對(duì)真空、絕對(duì)光滑等，在這種條件下所進(jìn)行的論證稱為理想實(shí)驗(yàn)法，它是思想實(shí)驗(yàn)的一種重要形式。
這一部分在中學(xué)的物理教學(xué)中涉及的知識(shí)很多。如牛頓運(yùn)動(dòng)定律等。真正代表近代科學(xué)方法論精神的伽利略與牛頓。伽利略最先倡導(dǎo)并實(shí)踐了實(shí)驗(yàn)加數(shù)學(xué)的方法，但是他所謂的實(shí)驗(yàn)并不是培根意義上的觀察實(shí)驗(yàn)，而是理想化實(shí)驗(yàn)。地球上的任何力學(xué)實(shí)驗(yàn)都不能避免摩擦力的影響，但是認(rèn)識(shí)基本的力學(xué)規(guī)律，又要從觀念上排除這種摩擦力，這就需要全新的概念體系來支撐將做得實(shí)驗(yàn)，包括設(shè)計(jì)、實(shí)施和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，只有這種理想化的實(shí)驗(yàn)才可能與數(shù)學(xué)處理相配套。伽利略的研究程序可以分為三個(gè)階段：直觀分解、數(shù)學(xué)演繹、實(shí)驗(yàn)證明。牛頓在吸收前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步完善，牛頓的方法可以稱之為"歸納-演繹"法，并且認(rèn)為演繹的結(jié)果必須重新訴諸實(shí)驗(yàn)確證。牛頓運(yùn)動(dòng)定律就是這些過程的直接結(jié)果。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律不僅內(nèi)容上說明了自然界的重要定律，他的研究方法、研究思想同樣也具有重要的價(jià)值。它是以觀察和實(shí)驗(yàn)中了解到的資料作為出發(fā)點(diǎn)，把自然現(xiàn)象合理簡(jiǎn)化并建立起恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ停贿\(yùn)用思想實(shí)驗(yàn)，即在絕對(duì)簡(jiǎn)化理想條件下，運(yùn)用思維中的邏輯演繹推理導(dǎo)出某種科學(xué)結(jié)論，再去接受科學(xué)實(shí)踐的檢驗(yàn)的過程。
從這個(gè)研究的過程本身我們可以發(fā)現(xiàn)其中不僅包括科學(xué)知識(shí)，而且還涉及一種比較完善的物理學(xué)的研究方法，這對(duì)后人進(jìn)行進(jìn)一步的研究具有重要的借鑒意義。發(fā)現(xiàn)過程本身也暗含了牛頓對(duì)于科學(xué)的濃厚興趣和科學(xué)探究的整個(gè)過程。這些都是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的重要素材，應(yīng)該給予充分利用。
3.3利用現(xiàn)代物理學(xué)研究中的思想實(shí)驗(yàn)部分提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)
新課程強(qiáng)調(diào)科學(xué)與社會(huì)，技術(shù)的聯(lián)系，必須看到，現(xiàn)代科技已經(jīng)逐漸滲透到了我們生活的方方面面，因此需要學(xué)生對(duì)于現(xiàn)代物理學(xué)有些初步的認(rèn)識(shí)。如中學(xué)物理課本加入了關(guān)于愛因斯坦的相對(duì)論和一些量子力學(xué)的簡(jiǎn)單介紹。但是現(xiàn)代物理學(xué)的研究，無論在微觀還是宏觀上越來越多地進(jìn)入了不能完全直接靠實(shí)驗(yàn)證實(shí)或證偽的領(lǐng)域。相對(duì)論和量子力學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，其中都包含有豐富思想實(shí)驗(yàn)的部分。
1961年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者美國(guó)物理學(xué)家霍夫斯塔斯曾說過："我相信任何一個(gè)喜歡自然的人都應(yīng)該學(xué)習(xí)量子力學(xué)，并不是他的數(shù)學(xué)而是他的思想"。進(jìn)入21世紀(jì)，無論是中學(xué)生或者是全體公民都應(yīng)該不同程度的知道一點(diǎn)什么是量子力學(xué)，量子力學(xué)的基本概念，基本思想，量子力學(xué)有什么作用，已經(jīng)起到了什么作用，這些都是很必要的。
使學(xué)生能了解科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)又促進(jìn)科學(xué)發(fā)展的相互關(guān)系，初步認(rèn)識(shí)社會(huì)需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力等科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。同時(shí)能使學(xué)生增長(zhǎng)見識(shí)，激起學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)科學(xué)精神。這也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一個(gè)重要方面。
4進(jìn)行思想實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)的注意事項(xiàng)
4．1 處理好思想實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)的關(guān)系
思想實(shí)驗(yàn)是一種理性的思維活動(dòng)。但不是脫離實(shí)際的主觀臆想，而是以實(shí)踐為基礎(chǔ)．按照實(shí)驗(yàn)的格式操作展開，對(duì)實(shí)際過程做出更深入一層的抽象分析，其推理過程是以一定的邏輯法則為根據(jù)的。而這些邏輯法則，都是從長(zhǎng)期的社會(huì)實(shí)踐中總結(jié)出來且為實(shí)踐所證實(shí)了的。
思想實(shí)驗(yàn)和真實(shí)實(shí)驗(yàn)又是緊密聯(lián)系和互補(bǔ)的。科學(xué)中的理論、規(guī)律是從大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)中總結(jié)概括出來的，科學(xué)中的假設(shè)、爭(zhēng)論也有賴于真實(shí)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。
有時(shí)兩者往往密不可分地穿插在一起，真實(shí)實(shí)驗(yàn)為思想實(shí)驗(yàn)提供經(jīng)驗(yàn)材料，思想實(shí)驗(yàn)對(duì)經(jīng)驗(yàn)材料進(jìn)行理性加工，并為真實(shí)實(shí)驗(yàn)提供理論指導(dǎo)。從伽利略發(fā)現(xiàn)落體定律和慣性定律的活動(dòng)中，可以明顯地看到這一點(diǎn)。
4．2不能忽略物理學(xué)史中被證實(shí)為錯(cuò)誤的思想實(shí)驗(yàn)
在科學(xué)研究中，通過再多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)都不能完全證實(shí)一個(gè)理論，這是歸納法的本質(zhì)所決定的，但是一個(gè)否定例證就足以證偽一個(gè)理論。在物理學(xué)的思想實(shí)驗(yàn)中，有的已被否定，但不能因此就貶低它的作用，那些被證偽的思想實(shí)驗(yàn)往往是一個(gè)新理論產(chǎn)生的重要基石，如伽利略在給出著名的"落體佯謬"的最初說法時(shí)，他所說的是同樣材料而不同大小的物體，并非指所有的物體，其前提是錯(cuò)誤的，結(jié)論也是有局限性的，但是他的過程本身是非常有意義的，為他后來得出普遍的結(jié)論提供了重要的基礎(chǔ)。這些過程都是需要進(jìn)一步挖掘的，這樣才能讓學(xué)生明白科學(xué)研究的真實(shí)過程，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是具有豐富的教育意義的。
4．3 思想實(shí)驗(yàn)是一種相對(duì)獨(dú)立的科學(xué)方法
在科學(xué)研究中，思想實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺蔀橐环N不替代的科學(xué)方法，是由于思想實(shí)驗(yàn)以其科學(xué)思維的嚴(yán)密性、精確性補(bǔ)充了真實(shí)實(shí)驗(yàn)的不足。比如，驗(yàn)證廣義相對(duì)論的某些實(shí)驗(yàn)條件，或者某些條件在任何時(shí)代都不能被滿足，比如，驗(yàn)證牛頓第一定律所需要的無摩擦力的平面。但是，這些條件在邏輯上是可以實(shí)現(xiàn)的，這樣，人們可以避開實(shí)際的技術(shù)困難。在思維中把這些條件制作出來，或者對(duì)現(xiàn)在條件進(jìn)行理想化抽象，在想象中實(shí)現(xiàn)這些條件。進(jìn)而在頭腦中展開類似于真實(shí)實(shí)驗(yàn)的"仿真"過程，推斷被研究事物的內(nèi)部規(guī)律。
必須看到，思想實(shí)驗(yàn)中包含有豐富的思想內(nèi)涵，有利于進(jìn)行積極的科學(xué)文化教育，而且思想實(shí)驗(yàn)作為一種科學(xué)方法將在更廣闊的領(lǐng)域中應(yīng)用。
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量子力學(xué)的發(fā)展史范文4
浩瀚的宇宙，神秘的地球，在《時(shí)間簡(jiǎn)史》之后，一個(gè)個(gè)揭開了神秘的面紗。
斯蒂芬·霍金，《時(shí)間簡(jiǎn)史》的作者。他面對(duì)困難，沒有恐懼，戰(zhàn)勝疾病，創(chuàng)造奇跡。他讓我們知道缺陷不是成功的障礙，他用他的一生來實(shí)現(xiàn)他的諾言，他為熱愛著的科奮斗一生。我們可以說，霍金是20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家。
拿著這個(gè)沉重的，裝滿了知識(shí)的書，我仔細(xì)地看著它。首先映入眼簾的，是一個(gè)大鐘表，橢圓形的表盤，中間凹得很深，無盡的時(shí)間應(yīng)該是它的代表。我原以為這本世界聞名的科普書會(huì)枯燥乏味，也許還會(huì)有點(diǎn)費(fèi)力，但現(xiàn)在我不得不改變自己的想法了。
霍金先生把復(fù)雜難懂的句子變成幽默的語(yǔ)言，幫助你快速理解宇宙的知識(shí)和奧秘。
我深深地記得霍金先生的名言，那就是“人如果沒有夢(mèng)想，無異于死掉”。是的，霍金先生被限制在輪椅上多年，但他的思想仍然活躍。它飛出地球，飛出太陽(yáng)系，飛出銀河系，甚至飛進(jìn)上百億光年之外的宇宙深處。
霍金先生以各種各樣的原因來避免外界的干擾，經(jīng)常在自己的房間里獨(dú)自思考宇宙的命運(yùn)。他可以為他的夢(mèng)想和事業(yè)做出任何犧牲和放棄，他現(xiàn)在所享有的輝煌成就，不是用汗水和心血換來的嗎？
讀完這本書，讓我開闊了視野，我現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)我只有一些知識(shí)是多么的渺小。它讓我愛上了神秘的宇宙，感受到了科學(xué)的魅力。科學(xué)就是力量，進(jìn)入21世紀(jì)，我們將如何加強(qiáng)國(guó)力，發(fā)展經(jīng)濟(jì)，使中國(guó)在東方站穩(wěn)腳跟？答案是科學(xué)。
關(guān)于霍金《時(shí)間簡(jiǎn)史》讀書筆記范文
其實(shí)初讀《時(shí)光簡(jiǎn)史》只是因?yàn)樗腔艚鸬闹鳎皇菫榱嗽陂e暇之余與朋友之間有一點(diǎn)談資罷了，不得不說這樣的科學(xué)著作實(shí)在難懂，相比我的張愛玲，三毛，劉墉來說卻是枯燥了一些，但它仍深深的吸引了我。將我引向了充滿幻想的未來。
說它單調(diào)是因?yàn)樗鼪]有平平仄仄的語(yǔ)調(diào)，沒有風(fēng)花雪月的場(chǎng)景，沒有催人淚寫的辭藻，但他，卻擁有極嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡奶剿骺茖W(xué)的態(tài)度，以一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目谖窍蛭覀償⑹鲋邓{(lán)的宇宙，神秘的黑洞。爸爸不止一次的提醒我說我再也看不懂這么深?yuàn)W的著作，開始我還不以為然，漸漸的我發(fā)現(xiàn)我只能讀懂其中一點(diǎn)，而絕大部分仍是懵懵懂懂。
斯蒂芬·威廉·霍金，一個(gè)極平凡的人，他因?yàn)樵?1歲時(shí)不幸患上了會(huì)使肌肉萎縮的盧伽雷氏癥，所以被禁錮在輪椅上，只有三根手指可以活動(dòng)。1985年，因患肺炎做了穿氣管手術(shù)，徹底被剝奪了說話的功能，演講和問答只能通過語(yǔ)音合成器來完成。但他的智慧彌補(bǔ)了先天的不足，輪椅上的他還是可愛的，值得我敬佩的。30歲，他考查黑洞附近的量子效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)黑洞會(huì)像黑體一樣發(fā)出輻射，其輻射的溫度和黑洞質(zhì)量成反比，這樣黑洞就會(huì)因?yàn)檩椛涠冃。鴾囟葏s越變?cè)礁撸詈笠员ǘ娼K。黑洞輻射的發(fā)現(xiàn)具有極其基本的意義，它將引力、量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)統(tǒng)一在一起。
霍金的魅力不僅在于他是一個(gè)充滿傳奇色彩的物理天才，也因?yàn)樗且粋€(gè)令人折服的生活強(qiáng)者。他不斷求索的科學(xué)精神和勇敢頑強(qiáng)的人格力量深深地吸引了每一個(gè)知道他的人。患有肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥的他，幾乎全身癱瘓，不能發(fā)音。但他仍出版了《時(shí)間簡(jiǎn)史》，成為全球最暢銷的科普著作之一。對(duì)于這本書我實(shí)在做不出自己的評(píng)價(jià)，因?yàn)椋赡茉谥蟮膸啄辏也拍茏x懂這本書，可是我能感受到這字里行間的一份堅(jiān)持，一份嚴(yán)謹(jǐn)，甚至一份心酸。
其實(shí)更多的我將這本書當(dāng)作科幻小說來看，書里就是一個(gè)未知的世界，《時(shí)間簡(jiǎn)史》中，霍金念念不忘的就是大統(tǒng)一理論，這是愛因斯坦未盡的夢(mèng)想。霍金在本書中坦言，不能用單獨(dú)的美妙的公式描述和預(yù)測(cè)宇宙的每一件事情，因?yàn)榱孔永碚摰臏y(cè)不準(zhǔn)原理決定了宇宙是不確定性和確定性統(tǒng)一的。在本書中，霍金通過地圖模型來說明宇宙的多樣性可能需要一組理論來進(jìn)行描述。
《時(shí)間簡(jiǎn)史》是為想更多了解霍金教授生命及其學(xué)說的讀者而編的。該書以睿智真摯的私人訪談形式，敘述了霍金教授的生平歷程和研究工作，展現(xiàn)了在巨大的理論架構(gòu)后面真實(shí)的人性。該書本來就不是一部尋常的口述歷史，而是對(duì)二十世紀(jì)人類最偉大的頭腦之一的極為感人又迷人的畫像和描述。對(duì)于非專業(yè)讀者，本書無疑是他們絞盡腦汁都無法真正理解的，只能當(dāng)科幻小說看。《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》，是由霍金所寫文章和演講稿共13篇結(jié)集而成。討論了虛擬空間、有黑洞引起的嬰兒宇宙的誕生以及科學(xué)家尋求完全統(tǒng)一理論的努力，并對(duì)自由意志、生活價(jià)值和人的生存方式及進(jìn)化原理作出了獨(dú)到的見解。
讀讀它吧探索一個(gè)未知的世界！
這個(gè)暑假，讀完了《時(shí)間簡(jiǎn)史》，我才知道自己在這個(gè)物理學(xué)大師面前是有多么的渺小，斯蒂芬霍金。大師帶給我們的，是物理學(xué)的精華，根據(jù)他的文字，我有一些自己的想法。
首先是書里面提到的思想，這種思想對(duì)于現(xiàn)代物理學(xué)的進(jìn)步有重大的意義，既將經(jīng)典廣義相對(duì)論與量子理論的結(jié)合。現(xiàn)代物理學(xué)近百年的發(fā)展史來看，許多人都在做類似的嘗試，包括愛因斯坦他自己也在做與量子理論相和諧的相對(duì)論的延伸理論，不過他知難而退了，最后他把目光又放在了宇宙常數(shù)上，這是這個(gè)天才的失敗之處。不少人為了量子理論和相對(duì)論的和諧，做了許多邊緣學(xué)科，但我個(gè)人認(rèn)為，都不如霍金大師做的那么徹底——量子引力論，量子是物質(zhì)粒子的非連續(xù)運(yùn)動(dòng)，而所有的量子困惑都起源于這種非連續(xù)運(yùn)動(dòng)。量子理論與引力的結(jié)合，即量子引力理論，目前還處于研究階段。這種理論的歷史說來話長(zhǎng)，著名的廣義相對(duì)論家彭羅斯在昌德拉塞卡解出Dirac方程后，和霍金一道證明了黑洞的面積定理，隨后霍金做出了黑洞熱輻射定理，既從黑洞面積的非減性能讓人自然而然的想起叫做熵的物理量，黑洞處也具有熵的特性。
從數(shù)學(xué)角度來看，不管量子引力論是不是大統(tǒng)一理論，但它有它的意義，對(duì)物理學(xué)有很好的影響。
霍金對(duì)于時(shí)間箭頭的描述十分有趣，讓我不禁想起曾經(jīng)尋根究底的哲學(xué)與科學(xué)理論齊頭并進(jìn)的時(shí)代，但是現(xiàn)在科學(xué)對(duì)于哲學(xué)家來說，太具有數(shù)學(xué)化了，使得維特根斯坦都說：哲學(xué)只剩下了分析語(yǔ)言了。
這幾天看了一本書，但說實(shí)話確實(shí)沒看懂多少，不過我還是努力地把每一段話一遍又一遍地讀，還算有一點(diǎn)點(diǎn)收獲，當(dāng)我把《時(shí)間簡(jiǎn)史》看了兩章后，感觸最深的有兩點(diǎn)：一、現(xiàn)代物理學(xué)似乎比古希臘神話、比宙斯、耶和華、盤古更具有傳奇色彩，它顛覆了許多所謂的常識(shí)，我終于明白了一點(diǎn)：物理學(xué)家似乎比神更偉大，因?yàn)樗嬖V我們?cè)S多不可能的事都是真的。
量子力學(xué)的發(fā)展史范文5
關(guān)鍵詞 相對(duì)論；經(jīng)典物理學(xué)；影響
中圖分類號(hào) O2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）11-0044-01
在人類物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，有一群巨星照耀著我們前進(jìn)的方向，他們或是堅(jiān)毅不屈，或是執(zhí)著不悔，或是以自己不可磨滅的熱情來創(chuàng)建人類進(jìn)程中不可預(yù)料的輝煌，而在這一群閃亮的星星中，兩顆耀眼的巨星始終讓人無法忽視他們的存在。熠熠生輝的群星是我們前進(jìn)路上的明燈，這其中就有兩顆巨星始終閃耀著自己的光芒，他們就是牛頓和愛因斯坦。
1 牛頓對(duì)于經(jīng)典物理學(xué)的影響
牛頓在經(jīng)典物理學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域都做出過不可估量的貢獻(xiàn)，他曾提出相對(duì)所謂經(jīng)典力學(xué)，也就是指研究在低速情況下宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律的力學(xué)。經(jīng)典力學(xué)的重要部分是什么呢？根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)發(fā)展史來說，其重要的組成部分是牛頓運(yùn)動(dòng)定律，也可以說是與牛頓定律有關(guān)的并且與其等價(jià)的其他力學(xué)原理，這些原理同樣也是經(jīng)典力學(xué)的基本定律。除此之外，他的一生中對(duì)于物理學(xué)的發(fā)展還做出了無數(shù)的、后人無法企及的貢獻(xiàn)。牛頓可謂是經(jīng)典物理學(xué)發(fā)展史中的中流砥柱。
2 愛因斯坦的成就
無獨(dú)有偶，愛因斯坦對(duì)于近代科學(xué)發(fā)展進(jìn)程的推進(jìn)作用也是里程碑式的。1905年，愛因斯坦提出了三項(xiàng)都具有劃時(shí)代意義的理論――光量子假說，因此而獲得1921年諾貝爾獎(jiǎng)，并且提出了狹義相對(duì)論、布朗運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)性解釋，并由此引出的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果使得當(dāng)時(shí)并不相信原子是真實(shí)的幾位大科學(xué)家都轉(zhuǎn)而相
信了。
他最大的成就有三點(diǎn)：1）從物理學(xué)發(fā)展的意義上說的，提出了以相對(duì)論為代表的新的物理哲學(xué)體系，以及由此引發(fā)的兩大理論物理學(xué)派的論戰(zhàn)；2）他發(fā)現(xiàn)的光電效應(yīng)方程；3）他在維護(hù)世界和平方面做出的貢獻(xiàn).愛因斯坦為了反對(duì)核武器，他還主動(dòng)退出核物理研究領(lǐng)域。
其中，相對(duì)論對(duì)于經(jīng)典物理學(xué)產(chǎn)生了不可忽視的影響。那么，相對(duì)論究竟是什么呢？它主要應(yīng)用于哪些方面呢？相對(duì)論又是怎樣對(duì)于經(jīng)典物理學(xué)產(chǎn)生不可忽視的影響了呢？筆者認(rèn)為，以上的問題可以從相對(duì)論對(duì)于經(jīng)典力學(xué)的利與弊的角度來闡述。
3 相對(duì)論對(duì)經(jīng)典力學(xué)的利與弊
相對(duì)論是關(guān)于時(shí)空和引力的理論，主要由愛因斯坦創(chuàng)立，相對(duì)論根據(jù)本身的研究對(duì)象的不同可分為狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論。相對(duì)論和量子力學(xué)的提出給物理學(xué)帶來了革命性的變化，它們共同奠定了近代物理學(xué)的基礎(chǔ)。相對(duì)論極大的改變了人類對(duì)宇宙和自然的“常識(shí)性”觀念，提出了“同時(shí)的相對(duì)性”“四維時(shí)空”“彎曲時(shí)空”等全新的概念。不過近年來，人們對(duì)于物理理論的分類有了一種新的認(rèn)識(shí)――以其理論是否決定論的來劃分經(jīng)典與非經(jīng)典的物理學(xué)，即“非經(jīng)典的=量子的”。在這個(gè)意義下，相對(duì)論仍然是一種經(jīng)典的理論。
經(jīng)典物理學(xué)與相對(duì)論之間的關(guān)系主要是任何兩者或者多者的關(guān)系中，很難存在一拍即合或者配合的天衣無縫的情r，大多都是各個(gè)元素或者成員之間經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的相互磨合才會(huì)使得一個(gè)團(tuán)隊(duì)或者一斷關(guān)系能夠長(zhǎng)時(shí)間的保持順暢的、和諧的相處方式。與此對(duì)應(yīng)的，相對(duì)論和經(jīng)典物理學(xué)的關(guān)系也未能幸免，經(jīng)典物理學(xué)與相對(duì)論的關(guān)系中，矛盾性是不可忽視的一個(gè)重要的特點(diǎn)。
需要說明的是，經(jīng)典物理學(xué)與相對(duì)論之間的矛盾是多方面的。比如，如果以經(jīng)典物理學(xué)的視角來分析時(shí)間與空間的話，那么時(shí)間與空間是絕對(duì)的。但是矛盾恰恰就在此，如果以相對(duì)論的視角來看待兩者的話，那么時(shí)間與空間就是相對(duì)的。除此之外，還有很多的情況是經(jīng)典物理學(xué)無法解釋的，那么，在這種情況下，就需要運(yùn)用相對(duì)論來解決問題了，比如物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況。由此可見，相對(duì)論對(duì)于經(jīng)典物理學(xué)起到了輔助補(bǔ)充的作用，大大地彌補(bǔ)了經(jīng)典物理學(xué)中存在的缺陷，完成了經(jīng)典物理學(xué)無法解析的問題。但是，在此需要特別的說明的是，相對(duì)論并不會(huì)經(jīng)典物理學(xué)，正如上述例子一樣，對(duì)于經(jīng)典物理學(xué)來說，相對(duì)論更多的是起到了補(bǔ)充開拓的作用，明確了經(jīng)典物理學(xué)的適用范圍，即低俗、宏觀的物理世界，在高速圍觀的世界里對(duì)于經(jīng)典物理學(xué)所不能達(dá)到的領(lǐng)域進(jìn)行補(bǔ)充與加強(qiáng)。
牛頓經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為質(zhì)量和能量各自獨(dú)立存在，并且提出了牛頓定律，但是，這一定律卻使得狹義相對(duì)論面臨巨大的挑戰(zhàn)，即任何空間位置的任何物體都要受到力的作用。就在這個(gè)時(shí)候，為了解決這個(gè)問題，愛因斯坦提出了廣義相對(duì)論。
愛因斯坦廣義相對(duì)論認(rèn)為，質(zhì)量和能量各自獨(dú)立存在，且各自守恒，它只適用于物體運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速的范圍。
經(jīng)典力學(xué)也是有其局限性的。1543年，波蘭的哥白尼發(fā)表了《天體運(yùn)行論》，提出了“日心說”，指出“地心說”是錯(cuò)誤的，認(rèn)識(shí)到了地球和其它行星都圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。經(jīng)典力學(xué)以嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法和邏輯體系統(tǒng)一了宇宙間的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的第一次理論大綜合。經(jīng)典力學(xué)又經(jīng)歷了17、18、19世紀(jì)的進(jìn)一步完善。在邏輯上和形式上都進(jìn)一步優(yōu)美，日臻完善。
眾多的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：不存在以太，光速不受地球運(yùn)動(dòng)影響，是一個(gè)常量。這使得經(jīng)典力學(xué)的預(yù)言失敗，有力地證明了麥克斯韋的電磁學(xué)理論。看似百家爭(zhēng)鳴的學(xué)術(shù)繁華現(xiàn)象并沒有解決實(shí)際的額問題，相對(duì)的，反而使得物理學(xué)陷入了混亂之中。眾所周知，狹義相對(duì)論與經(jīng)典力學(xué)是極其相似的，兩者均是低速情況下物體運(yùn)動(dòng)的適用理論，而在高速（特別是接近光速）的情況下，經(jīng)典力學(xué)的不足之處也就體現(xiàn)出來了，他就不再適用，取而代之的是狹義相對(duì)論；第二是光速不變?cè)怼Ｔ谌我庖粋€(gè)慣性系中，光速都為c，這就引出了關(guān)于同時(shí)性的相對(duì)性。由于光速是有限的，光從A地傳播到B地需要一定時(shí)間，因此，在一個(gè)參考系中是同時(shí)發(fā)生的兩件事件，在另一個(gè)參考系看來就不再是同時(shí)的了。每個(gè)參考系都有自己的時(shí)間，這一觀點(diǎn)改變了千百年來人們頭腦中的時(shí)間觀念。相對(duì)論與經(jīng)典力學(xué)是存在區(qū)別與聯(lián)系的。具體的可以這樣總結(jié)來看：經(jīng)典力學(xué)是狹義相對(duì)論在低速（v
縱觀人類科學(xué)發(fā)展史，任何一種理論，只要它能符合嚴(yán)密的邏輯，并且能合理地解釋已發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還能夠成功地預(yù)言尚未發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象并最終被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。那么，這個(gè)理論就不可能是完全錯(cuò)誤的。但是它也絕不可能是完美的。因?yàn)樗肋h(yuǎn)只是自然界的客觀規(guī)律在某些特定條件、特定適用范圍內(nèi)的近似形式。也正因此，自然界是可以被認(rèn)識(shí)的，但認(rèn)識(shí)是永無止境的。
由此可見，相對(duì)論對(duì)于經(jīng)典物理學(xué)的影響并不是但看一方面就能下結(jié)論的，相對(duì)論對(duì)于經(jīng)典物理學(xué)的利弊，筆者看來，兩者都是科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物，二者相輔相成，對(duì)于人類科學(xué)發(fā)展都是不可或缺的。
量子力學(xué)的發(fā)展史范文6
關(guān)于最新實(shí)用時(shí)間簡(jiǎn)史讀后感范文 人生觀、價(jià)值觀、世界觀是一個(gè)成熟的人需要建立的三觀，人生觀是讓人知道這輩子怎么活，價(jià)值觀是認(rèn)為什么才是珍貴的，世界觀是知道這個(gè)世界是怎樣的。宇宙觀就是這個(gè)宇宙是怎么樣的，是世界觀中很重要的一部分。身處瑣碎繁雜的日常，不斷奔赴生活目標(biāo)，我們中有的人也許建立的世界觀是“我們的人類社會(huì)是什么樣的”、“我們的星球和可看見的天空是怎么樣的”……但是我們目力可見范圍之外的宇宙是怎么樣的、我們感知不到的時(shí)間的本質(zhì)是什么、我們身處的宇宙的來龍去脈是什么等等問題，是我們?nèi)粘：苌偃ニ伎嫉模驗(yàn)椴豢捎|及，然而這些是真實(shí)的存在。
最近我讀了斯蒂芬·霍金的著作《時(shí)間簡(jiǎn)史》，作者是一個(gè)在科學(xué)和醫(yī)學(xué)上的奇跡人物，是宇宙創(chuàng)生理論的創(chuàng)立者和集大成者。而這是一本讓包括青少年在內(nèi)的所有人都能理解的宇宙學(xué)著作，其主題是人類時(shí)空觀和宇宙觀的變革。本書按照科學(xué)理論中有關(guān)宇宙的認(rèn)識(shí)從古到今的發(fā)展順序，對(duì)主要的宇宙認(rèn)識(shí)論變革理論進(jìn)行重點(diǎn)闡述，如牛頓的力學(xué)理論、空間相對(duì)性、愛因斯坦狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論、時(shí)間和空間的彎曲性質(zhì)、宇宙大爆炸的發(fā)生、黑洞的性質(zhì)、時(shí)間旅行的可能性、量子力學(xué)、弦理論、宇宙統(tǒng)一理論等。全書沒有純物理理論公式和數(shù)學(xué)上的技術(shù)性強(qiáng)的論證細(xì)節(jié)，但是其所帶來的人類對(duì)時(shí)空和宇宙觀念的變革卻讓我對(duì)我們身處的這個(gè)世界有了嶄新的認(rèn)識(shí)。
《時(shí)間簡(jiǎn)史》是一部論述當(dāng)代物理學(xué)一些最艱深問題的成功著作，而普及版汲取其精髓，焦點(diǎn)論述了《時(shí)間簡(jiǎn)史》中的重大基本問題：關(guān)于宇宙我們究竟知道了什么？我們?nèi)绾沃肋@一切？宇宙從何處來、向何處去？宇宙運(yùn)行的規(guī)則是什么？這些看起來像是哲學(xué)所研究的問題。誠(chéng)然，包括霍金在內(nèi)的整個(gè)人類還沒有找到終極答案，但通過梳理幾千年來的科學(xué)理論，講述了人類在這些終極問題上不倦追求答案的歷史，讀起來感覺就像是讀了一本物理科學(xué)和哲學(xué)不斷融合、發(fā)展、相互促成、走向統(tǒng)一的著作。
很久以前的人，因交通和通訊的不發(fā)達(dá)，對(duì)于外部世界的問題是“山那邊是什么？”，夢(mèng)想翻過阻礙眼前的大山去探索山那邊未知的世界。今天我們這個(gè)時(shí)代已經(jīng)可以翻過地球上所有的山，每個(gè)人的故鄉(xiāng)和這個(gè)地球上最遠(yuǎn)的地方皆能朝發(fā)夕至，全人類新的問題是“我看不見的星空之外是什么、有沒有與我們一樣或者不一樣的生命存在？我如何能夠去到那遙遠(yuǎn)的星球？”這個(gè)時(shí)代的“山”就是我們看不見、去不到的外太空，了解今時(shí)今日所處宇宙的前沿發(fā)展理論所帶來的宇宙觀變革有利于我們知道“山那邊是什么”，發(fā)現(xiàn)未知是我們?nèi)祟愖巫尾痪胱分鸬挠篮阍掝}。
讀《時(shí)間簡(jiǎn)史》，填補(bǔ)了我原來空白的宇宙觀，把我的視野從可見可觸及的現(xiàn)實(shí)世界抽象到了遙遠(yuǎn)的外太空，讓我對(duì)身處的時(shí)空有了新的理解——空間是相對(duì)的，時(shí)間也不是絕對(duì)的，每個(gè)個(gè)體都有屬于自己的時(shí)間測(cè)度，我們的宇宙來源于一個(gè)無限小的時(shí)空奇點(diǎn)，產(chǎn)生于一個(gè)大爆炸時(shí)刻，還不斷在膨脹中并將有一個(gè)終點(diǎn)，宇宙中存在著為數(shù)眾多能量巨大的黑洞，允許時(shí)間旅行的蟲洞也許真的存在，因?yàn)椴淮_定性原理人類理解和預(yù)言宇宙的能力仍然有限，宇宙統(tǒng)一理論有待人類進(jìn)一步探索，等等。霍金曾說他的目標(biāo)很簡(jiǎn)單，就是完全的理解周圍的世界和我們的存在。說起來很簡(jiǎn)單，卻是一件舉全人類之力仍然沒能完全解答的一個(gè)問題。
有人說“科學(xué)對(duì)于公眾來說，確實(shí)犯下了過于深?yuàn)W的罪孽。”為此，很多人因?yàn)閷?duì)物理學(xué)和宇宙學(xué)的晦澀艱深、并于生活日常毫無用處而不肯落力去讀這類書，更因其是學(xué)界大“著作”而敬而遠(yuǎn)之，聽到誰(shuí)讀《時(shí)間簡(jiǎn)史》就視其為難以企及的物理怪咖學(xué)霸，讀不懂這本書的物理學(xué)博士也大有人在。
但是科學(xué)技術(shù)的真正意義在于幫助我們理解世界、改造世界，而《時(shí)間簡(jiǎn)史（普及版）》這本書讀起來如此易于理解，它使得“幾乎所有識(shí)字的人都可以談?wù)摵诙础⒋蟊ā⑵叫杏钪婧捅q。”這本書全書只有一個(gè)公式，沒有復(fù)雜的推理演算，沒有聽不懂的假設(shè)證明，用貼近生活的事物舉例講解遙遠(yuǎn)抽象的宇宙運(yùn)行哲學(xué)。作為一個(gè)文科生、中學(xué)上物理課聽不懂的人來說，今天能讀懂這本書，皆因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展普及讓我們更能理解今時(shí)今日的世界，同時(shí)感嘆霍金先生深入淺出的理論講述水平。
如今，霍金先生已逝，社會(huì)各界都痛惜這位偉大科學(xué)家的離去，肯定霍金對(duì)科學(xué)對(duì)人類的貢獻(xiàn)。很多人知道他如何與身體疾病戰(zhàn)斗一生，如何身殘志堅(jiān)、性格幽默，但我想我們更應(yīng)該知道霍金先生的理論是什么、對(duì)人類的貢獻(xiàn)如何，當(dāng)我們談?wù)摶艚穑瑧?yīng)該明確的知道我們?cè)谡務(wù)撌裁础Ｒ驗(yàn)椋瑦劭茖W(xué)的唯一途徑就是真正地理解并學(xué)習(xí)它。學(xué)習(xí)、傳播和探索他為之奮斗終生的科學(xué)理論，才是新時(shí)代青年談?wù)摵统绨菘茖W(xué)家、熱愛科學(xué)的正確打開方式。
關(guān)于最新實(shí)用時(shí)間簡(jiǎn)史讀后感范文 浩瀚的宇宙、神秘的地球，一切都在《時(shí)間簡(jiǎn)史》后，一一揭開神秘的面紗。
史蒂芬·霍金——《時(shí)間簡(jiǎn)史》的作者，他面對(duì)困難，毫不畏懼，戰(zhàn)勝疾病，創(chuàng)造出奇跡，是他讓我們知道了殘疾并非是成功的障礙，他用他的生命踐行了他的諾言，為他熱愛的科學(xué)事業(yè)而奮斗終生，我們可以毫不夸張的說，他是20世紀(jì)最為偉大的物理學(xué)家！
捧著這本沉甸甸，裝載著千千萬(wàn)萬(wàn)知識(shí)的書，我細(xì)細(xì)的端詳著它。首先映入眼簾的，是一只大大的鐘表，橢圓形的表盤，中間深深地凹下去，永無止境的時(shí)間應(yīng)該就是它的代表吧。我曾猜測(cè)，這本聞名于世的科普巨著，應(yīng)枯乏無味，可能還會(huì)有些吃力，但現(xiàn)在，我不得不改變自己的想法了。
霍金先生將復(fù)雜到令人難以理解的句子轉(zhuǎn)化為幽默的語(yǔ)言來助你快速理解宇宙的知識(shí)與奧秘，讀起來生動(dòng)有趣，有種急于想滿足自己的好奇心與知識(shí)的渴求。
霍金先生的一句名言，我深深的記在心中：“人如果沒有夢(mèng)想，無異于死掉。”是呀，雖然霍金先生長(zhǎng)年被禁錮在輪椅上，但是他的思維卻還是活躍的，它飛出了地球，飛出了太陽(yáng)系，飛出了銀河系，甚至飛到了上百億光年外的宇宙深處。與其被眾星捧月，他經(jīng)常以各種原因避免外界的干擾而自己獨(dú)自在房間里思考著宇宙的命運(yùn)。他可以為了自己的夢(mèng)想、自己的事業(yè)，做出任何的犧牲與放棄。他現(xiàn)在享有的輝煌成就，豈不是用汗水與心血換來的？
這本書讀了之后，讓我開拓了視眼，我現(xiàn)在才發(fā)現(xiàn)我僅有的一些知識(shí)是多么的渺小。它讓我愛上了神秘的宇宙，感受到了科學(xué)的魅力。而科學(xué)就是力量。21世紀(jì)的今天，我們靠什么來增強(qiáng)國(guó)力、發(fā)展經(jīng)濟(jì)、讓中國(guó)巍然屹立在世界東方？答案只有科學(xué)。
關(guān)于最新實(shí)用時(shí)間簡(jiǎn)史讀后感范文
霍金，一個(gè)思想上的巨人，用他的兩個(gè)手指為人類，為這個(gè)世界描繪了一個(gè)美麗的新天地，一個(gè)與眾不同的、亦真亦幻的新世界——宇宙。
雖然霍金也是站在巨人的肩膀上，但霍金用他獨(dú)特的視角以及超乎常人的智慧和想象在科學(xué)界創(chuàng)造著一個(gè)又一個(gè)奇跡，以至他做出的成就與前人的理論可以相提并論，甚至是青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。如著名的“大爆炸宇宙論”為人類詮釋了一個(gè)全新的宇宙形成說，即宇宙始于大爆炸，在那之后的宇宙在不斷的膨脹，所有的恒星都在離我們遠(yuǎn)去，亦猜想了宇宙膨脹到一定程度后會(huì)坍縮，最后走向終結(jié)。“黑洞學(xué)說”也為科學(xué)界、人類文明的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。神秘的黑洞更使科學(xué)家們產(chǎn)生了極大的興趣。黑洞是個(gè)可怕的“洞”，是由質(zhì)量極大的星體坍縮而成的密度極大的的“洞”，它的密度大到連恒星都會(huì)被它吞噬，足可令人毛骨悚然了;也有人說黑洞是前往另一個(gè)世界的通道，但是可沒有人敢以身試法呢。
相比于大爆炸宇宙論、黑洞學(xué)說等，人類對(duì)于時(shí)空穿梭的興趣則更為濃厚。無論中外，各種影視作品中穿越時(shí)空的片段都體現(xiàn)了人類對(duì)此的奇思妙想，而“蟲洞”(愛因斯坦—羅森橋)的提出更是為時(shí)空穿梭提供了可能。“蟲洞”在《時(shí)間簡(jiǎn)史》中的定義為連接宇宙的遙遠(yuǎn)區(qū)域的時(shí)空細(xì)管，“蟲洞”還可以聯(lián)結(jié)到平行或嬰兒宇宙，并且能夠提供時(shí)間旅行的可能性。雖然人類現(xiàn)在還無法在時(shí)空中自由穿梭，但就算僅憑著好奇，人類對(duì)時(shí)空穿梭的想象還是會(huì)一直延續(xù)下去。
在看這本書時(shí)不知為什么，我總會(huì)產(chǎn)生一種莫名的，類似恐懼的感覺。是被廣袤無垠的宇宙所震撼，還是對(duì)未知世界、能量的迷茫，亦或是宇宙對(duì)人類探索的威懾，我自己也不知其緣由。但這本書的魅力是無可抵擋的，我相信，任何人只要能完整的看一次這本書，一定不會(huì)再認(rèn)為物理學(xué)、宇宙學(xué)是空洞無聊的了。這本書給我的感覺是：嚴(yán)謹(jǐn)、清晰、豐富，而且包羅萬(wàn)象。并且常用通俗簡(jiǎn)單的方式解釋一些深?yuàn)W難懂的定義或理論，使讀者不會(huì)被大量的專業(yè)術(shù)語(yǔ)或詞匯弄昏頭腦，反而更有閱讀的熱情，而且還時(shí)不時(shí)出現(xiàn)一些幽默的句子，使原本嚴(yán)肅、刻板的文字頓時(shí)生動(dòng)起來。我認(rèn)為，這本書不只是介紹了一大堆物理學(xué)定義、理論，更是系統(tǒng)的敘述了整個(gè)人類的科學(xué)發(fā)展史、認(rèn)識(shí)史，體現(xiàn)了無數(shù)科研人員不懈探索的執(zhí)著精神，以及追尋真理的艱辛歷程。
