物理学的世界很宽广

如果你留意一下，可能会发现一个现象：当你问一个小学生长大以后想做什么时，很多人的志愿是成为一名科学家，都会对宇宙飞船、时间旅行和科幻话题感兴趣。但到了高中，又有多少人会选择学物理呢？大部分人会告诉你，物理非常难学，晦涩难懂。那么，对科学、对物理的兴趣是什么时候从孩子心中消失的呢？

其实，当我们把物理学当成一门学科来学习的时候，你要用物理学的语言去讨论具体的、定量的问题。什么是物理学的语言？物理学的语言体系是流淌在数学符号当中的。换句话说，要正儿八经地学习物理，就必须学习数学，甚至还得擅长数学才能学好物理。所以到了高中之后，大部分同学都会被物理学习题中复杂的计算和深奥的方程式难倒，逐渐就磨灭了儿时对于未知世界的好奇心和求知欲。

我的经历似乎是个反例。从高中开始，我就参加物理竞赛，随后在大学、研究生、博士生阶段学的都是理论物理，我似乎从来没有对这门学科失去过兴趣。这并非是因为我天资过人，我在刚上高中的时候也觉得物理学十分难懂，有时教材看明白了，可一到做题就完全没有任何感觉。但是有一件事激发了我对物理学的兴趣，帮助我克服了数学上的困难，让我在专业学习上收获满满。

我的高中物理老师吴老师是北京大学的物理学博士，也是一位非常专业的物理学者。吴老师在高一暑假时，用了整整一周的时间，给我们这些参加物理竞赛的同学，把爱因斯坦狭义相对论系统地讲解了一遍，不是泛泛地科普化地讲，而是每一步都在黑板上做了详细严格的推导。相对论不是高中物理的内容，但我听得津津有味，到今天我还记得，我听懂了相对论的那个下午，走到教室外，觉得天的颜色都变了。在这之前，我只听说爱因斯坦是个伟大的物理学家，但是从来不敢相信，我一个刚读完高一的学生能理解相对论，并且做与相对论相关的计算，这让我感受到了物理学的巨大魅力。从此以后，物理学的神奇一直吸引着我，甚至在解题的过程中，我感觉自己在不断地理解物理学、运用物理学，越来越有力量了。

传统学习物理的方法，是你要经过数学的洗礼，才能明白物理学内核中那最吸引人的部分。但是如果有一个过来人能够抛开烦琐的数学公式，直接把物理学的思维和那些最美妙的部分展现给读者，那就再好不过了。回想我的学生时代，如果我当时能有这样一本书，告诉我物理学的各个领域都在干什么、都有哪些精妙的思想、都有哪些神奇的结论，我相信我对于物理的理解会更深一层。《六极物理》（接力出版社）的写作初衷正是如此，希望书中对于美妙物理思想和神奇物理现象的解读，能成为一个源头的吸引力，去中和学生们在解题过程中感受到的压力，让他们始终相信，物理学是美妙的、神奇的，帮他们保有儿时对于物理学的好奇心。

物理学的前沿领域发展到今天已经无比丰富了，所以在知识的宽广程度上，《六极物理》向学生读者展现出一个相对宏大的、完整的物理学世界，告诉他们，除了中学课本上的算滑轮组、解电路，物理学中还有时空穿越、黑洞、量子计算、宇宙大爆炸这样高远的、极其有趣的领域，物理学远比你在中学课本上学到的要宽广得多。

其实中学物理学课本上的知识，几乎都可以跟《六极物理》中的知识进行连接，只不过《六极物理》中的知识更深刻、更宽泛。所以，教师如果能在教学中多讲一些课本以外的物理学知识，激发起学生的兴趣，虽然看似用来讲题目的时间少了，但是如果学生的兴趣被激发起来了，总体的效果一定是更好的。至少我和我的同学由于在高中的时候就学习了相对论，我们对于物理学的热情到今天都没有衰退，即使很多人已经走向各行各业，但是我们相聚的时候，总是会谈论物理学界在发生什么，总是会关心物理学的进展。所以我认为，在学生时代，让学生们学到深刻的、宽广的知识，感受物理学思维的精髓，会对他们一生产生影响，这份好奇心和求知欲是真正能够推动学生进步的动力源泉。

（作者系知名科普作家，著有《六极物理》等）

《中国教育报》2020年10月21日第11版