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趙錚:我的物理情緣(四)青年是科學發(fā)現的主力軍


  我長期從事理論物理的研究與教學,特別是相對論、黑洞和宇宙演化方面的研究與教學,也經常對文、理、工、農、醫(yī)各專業(yè)的學生做科普講座。在與學生的接觸中,深感如果能夠讓年輕人了解自然科學在人類文明發(fā)展中的作用,了解人類文明在宇宙演化中的位置,會大大開闊他們的眼界,提高他們學習的興趣。而興趣是產生天才和動力的最重要的源泉。
  實際上,自然科學是人類文明的一部分,是文明與社會進步的催化劑。科學與文明是分不開的,自然科學與社會科學也是相通的。目前的教學體制過早地把學生分為文科和理科,把自然科學和社會科學割裂開來,絕對無助于年輕人綜合素質的發(fā)展,無助于優(yōu)秀人才特別是杰出人才的涌現。
  在過去的數百年里,物理學對文明和社會的進步,起著舉足輕重的作用。讓年輕人特別是學習文科的大學生了解物理學最重要的思想、內容和方法,以及物理學與人類文明的關系,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,我寫了一些物理學的科普讀物,包括《探求上帝的秘密》、《物理學與人類文明》、《黑洞與彎曲的時空》、《物理學與人類文明十六講》、《相對論百問》等書。希望通過這些通俗的物理學科普讀物,使各專業(yè)學生能在避開繁雜數學計算的、較為輕松的情況下,掌握深奧理論的主要思想,了解科學發(fā)現的曲折歷程,學到科學研究的方法。
  縱觀500年的自然科學史,青年是科學發(fā)現的主力。伽利略25歲被譽為“當代的阿基米德”。牛頓23至25&歲期間完成了他一生最重要的科學發(fā)現。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歲時提出了熱力學第一定律??藙谛匏?6歲時提出了熱力學第二定律。開爾文24歲提出絕對溫標,并預見到熱力學第三定律的存在。麥克斯韋25歲對電磁理論作出重大改進,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。歷史上重大的科學發(fā)現,大多是年輕人做出來的。他們雖然知識不如老年人豐富,但很少保守思想,最具創(chuàng)新精神。
  現如今,很多歐美國家的教授對中國學生的考試能力普遍感到欽佩,但覺得中國學生的科研能力遠不如考試能力那樣出色。這反映了中國學校教學成功的一面和失敗的另一面。一般說來,中國學校普遍強調刻苦學習、強調基本功、強調做練習,中國學生投入的力量和時間遠非歐美學生可比。但由于經濟條件的限制,中國學生動手做實驗的機會遠比歐美學生少。而且,在教學過程中,中國的老師往往不注意突出科學思想和探究精神,不注意讓學生了解科學發(fā)現的艱難過程,不注意培養(yǎng)學生科學研究的方法和興趣,這就造成了中國學生“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”,玻恩在哥丁根大學的研討班以及玻爾在哥本哈根領導的理論物理所,讀一下《比一千個太陽還亮》和《居里夫人傳》這兩本書,你們會從中悟出成才之路。
  同學們要相信自己的實力,抓緊時間,努力進步。我們北師大在實力上可能弱于北大和清華,但在全國范圍內,絕對是排在第一個檔次的。所以希望同學們要有信心,要有做大貢獻的志向。正如拿破侖所說:“不想當元帥的士兵不是一個好士兵”。
  搞科研首先應該“追”一個好的導師,跟著他走到比較高的地方,這樣科研的起點就會比較高。如果一開始沒有做出好的工作也沒有關系。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,擴大知識面,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上缺少獨創(chuàng)的東西。不少人強調邏輯推導,其實按邏輯推導出來的東西都不會是最重要、最根本的東西。著名的物理學家??苏f過:科學上天才的、甚至不僅是天才的發(fā)現,都不是靠邏輯推理推導出來的,而是猜出來的。
  同學們應該多了解一些“活的”科學史,而不是教條式的、“死的”科學史??茖W史教育不應是簡單地抽象地闡述人物簡介、經濟背景以及社會背景,而應該通過一些真實的故事讓學生體會:科學家是怎么成才的,怎么思考的,如何提出問題的,遇到困難是如何克服的,他們如何面對失敗和成功。讓同學們了解到科學家重大發(fā)現的背后經歷過怎樣的失敗和磨難,從而不再神化科學家,讓學生們看到真實的科學家是人不是神,并非高不可攀。這樣一來,大家也就不會覺得科學是高深莫測的東西,對科學研究也就敢想敢干了。思想上要敢于大膽創(chuàng)新,猜錯了也不要緊,不敢猜不敢闖才是大問題。
  我們北師大的學生可能自信心不太強,缺乏北大清華學生那種“狂”勁。我現在回想起來,覺得自己年輕時就有點“狂”,沒把別人看成是我趕不上的。其實我們師大的同學基礎都不錯,應該有自信心。
  翻開歷史的長卷,我們看到“自古英雄出少年”。青年人應該有志氣,有抱負,完全不應在權威面前有自卑心理。應該像牛頓那樣,努力站在巨人的肩上,讓青春發(fā)出光輝。青春的光輝,主要產生于勤奮而不是天才。愛因斯坦曾經說過:“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。一些科學家出身于名門望族,但更多的科學家出身于普通家庭,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,但是我的門第將因為我而顯赫”。貧賤往往成為人們奮發(fā)圖強的強大動力。蒲松齡也曾用下面的對聯自勉自警:“有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦關終屬楚;苦心人,天不負,臥薪嘗膽,三千越甲可吞吳。”
  最后,我想用清代詩人趙翼的兩句詩來結束本文:“江山代有才人出,各領風騷數百年”。 (完)