谈谈物理学之美(1)
物理学之美
爱因斯坦所建立的广义相对论 ，被 朗道和玻恩称赞为可能是 切 物理 理 论 中最 美 的一 个 ， “ 是 一种 伟 大的 艺术 作 品” 。 爱因 斯坦本人 也把科学研 究中的审美感受称之为 “ 思想领域 最高 的音 乐神韵” 、 “ 一种壮 丽的感觉” 。美国著名物理学家韦尔在 谈 到 自己时说 ： “ 我 的 工作 总是 力 图把 真 和 美 统 一起 来 。但 当 我 必 须从 两者 中挑 选 一 个 时 ， 我 总是 选择 美 。” 物理 学家在探求物理 学发展过程 中表现 出的人 生美德更 感人至深。面对罗马教廷的熊熊烈火，布鲁诺用响彻环 宇的 “ 火并不 能把我征服 ” 的宣言 ， 宣告 了神 学的毁灭、 真理 的永 存， 其捍卫真理的英名和美德 ， 完世 留芳 。富兰克林 为证 明雷 电和普通静 电的一致， 冒着生命危险做 了用风筝“ 引” 下雷 电 的著名的费城实验 ； 而利赫曼则因同一 目的惨遭 雷击而死 ， 这 些都是一种献身的美。又如 ， 伟大的物理学 巨匠牛顿 ， 虽然构 建 了经典物理学的宏伟大厦，但他却是那样天真的向世人 宣 告“ 我有幸捡到美丽的贝壳， 是 因为我站在 巨人们的肩膀上” ，
２ ． 和谐 美
现 出他 们 精神 上 的 种 种 美德 。 这 些 可 以启 迪 学 生 的智 慧 ， 引发 作 为物 理 学研 究 对 象 的客 观 物质 世界 是 和谐 的 “ 宇 宙” 一 学 习 的兴趣 ， 激励 成 功 的 意 志。 词本 身就意味着有序与和谐 ， 序是表现物质结构理 学的美， 最典型、 最精 粹 之 处 ， 就是这种“ 简单 明 了” 的 简洁 美， 例如 ： 牛 顿 第 一运 动 定 律 ， 又称 惯性 定 律 、 惰 性 定律 ， 它科 学 地 阐明 了力和 惯 性 这 两个 物理 概 念 ，正 确 地 解释 了力和 运 动状 态的关 系，并提 出了一切物体都 具有保持其运动状 态不 变 的属 性— — 惯 性 ， 用精 炼的 语 言 ， 揭 示 了奥 妙 无 比 的 自然 规 律， 所 表 现 的 简 洁美 令人 叹 为观 止。
物理之美
物理美学教育探索物理美学是物理学与美学相交叉的学科，是科学美学在物理学科上的具体表现，作为哲学体系中最重要的美学和作为自然科学基础的物理学相联系的物理美学本身就是一个博大精深的学科，它所研究的对象是自然科学研究中的美学性质和美学表现。
在初、高中的教学中研究和推广物理美学教育对中学生的审美观的形成有着重要的促进作用。
爱因斯坦曾经描述说，物理学是至善至美的科学，他还特别把物理的美归纳为“简单、和谐、完善、统一”。
历史上的科学家更是把自己所发现的科学规律描绘得美不胜收，哥白尼为他的日心说这样写道：“所有的这些轨道的中心便是太阳，难道说在如此富丽堂皇的宫殿里，还能找出比这更好的地方来安置这样一盏美妙的明灯使它能从这儿照亮一切吗?”波尔发现电子模型后，爱因斯坦赞叹道：“这是思想领域中最高的音乐神韵。
”物理科学的美，是一种艺术的美，但它又与艺术美有很大的不同，物理科学的美是完全建立在“真”的基础上的。
物理科学的美是真和美的统一。
由美可见真，由真可见美。
但不一定真的就美，噪声是真的，但不美。
美的也不一定是真的，早期的地方天圆说就很美但不是真的。
物理科学的美归纳起来就是爱因斯坦所描绘的“简单、和谐、完善、统一”。
一、简单性，物理科学的美在于它的简单。
但这个简单是指的物理表达形式的简单而知识内涵的丰富，是简单和丰富，形式和内涵的对立统一。
一个很简单的公式包涵着深刻的内容，一个条件很少的理论概括了丰富的事实，这就是简单的美。
例如牛顿定律以F=ma的简单形式包涵了宏观世界力和运动的全部特征和表象，这就是简单的美。
爱因斯坦的质能方程E=mc2以极简单的形式概括了相当深刻的物理学、哲学的原理。
当我们深入了解其内涵时，不仅为其简单的外表和深刻的内涵所震动，而且越深入就越体会出它的美。
“自然界喜欢简单，不爱用多余的原因夸耀自己”这是牛顿对简单美的形象阐述，爱因斯坦的狭义相对论只有两条基本假设却建立了相对时空观，揭示了质量和能量的统一，简单的真显示了丰富的美。
欣赏物理学之美
欣赏物理学之美一提到物理学我们就会想到爱因斯坦的那张照片：满头白发，满脸皱纹（见图一）。
好象做科学的人只知道研究，不懂得生活，其实这个认识是片面的，爱因斯坦不但在物理学上成就伟大，而且他的小提琴演奏水平很高，还能弹一手好钢琴，在美学上也有独到的认识。
请看下面这幅照片（图二），这幅照片的名称叫dance 。
这是哈勃望远镜铺获到的一场宇宙中的精彩“舞会”，左边的“舞者”是较大的星系（ngc2207），“依偎”在旁的是较小的星系（ic2163），ngc2207的“吸引力”（强大的万有引力作用）使得ic2163“翩翩起舞”，它“掷”出的气体、恒星形成约十万光年长的“彩带”。
这场“舞会”将在数十亿年后结束。
最后两个星系将成为“一体”。
这是形式美，它的本质也是美的，因为它们的作用遵守万有引力定律，我们还可以预见它们的未来是怎样的。
再举一个例子，英国的卢瑟福用实验证明了原子是由原子核与电子所构成，原子核居中，电子在外。
但原子的结构究竟是怎样的呢？最初认为原子的结构和太阳系相仿，原子核就好比太阳，而电子就像行星那样在各自的轨道上绕原子核旋转。
但与经典的电磁理论发生了矛盾：绕核运动的电子应该辐射出电磁波，因此它的能量要不断减少，电子绕核运动的轨道半径也会减小，于是电子将沿着螺旋线的轨道落入原子核，这样看来，原子应当是不稳定的，而实际上原子是稳定的。
幸而不久迎来了量子力学，对电子这样的微观粒子的行为作了完全不同的描述。
原来电子根本没有一定的位置，也没有一定的运动轨道。
原子中的电子就好像云雾般迷漫在原子核外的空间，形成所谓“电子云”。
电子到底在哪儿？科学家们众说纷纭，还是诗人说得好：“只在此山中，云深不知处。
”你看，电子云的意境很朦胧飘逸的吧！确实物理学是很美丽的。
在物理学的发展过程中，物理学家在探索物理学规律的艰辛旅程中，总是伴随着对美的热烈追求。
例如，哥白尼与托勒密地心说的决裂，就是有其执着追求美的因素，他深信完美的理论在数学上应该是“和谐和简单的”；托勒密为了解释天文观察的结果，引入了许多“均轮”、“本轮”，使得天文学既复杂又失恰；因此，在极端困难的条件下，哥白尼苦心孤诣，研究了三十多年，终于建立了不朽的日心说；后来，开普勒深切感受到日心说的美，毅然抛弃了从他的老师第谷那儿接受的地心说观点，他说“我从灵魂的最深处证明它是真实的，我以难以想象的心情去欣赏它的美。
物理之星感悟心得体会(3篇)
第1篇时光荏苒，岁月如梭。
转眼间，我已经在物理学科领域探索了数年。
在这期间，我参加了无数次的物理竞赛，也收获了许多荣誉。
然而，这些荣誉背后，是我对物理这门学科的热爱和执着。
今天，我想以“物理之星”的身份，与大家分享我的感悟心得体会。
一、物理的魅力物理，作为一门自然科学，以其独特的魅力吸引了无数人的目光。
在我看来，物理的魅力主要体现在以下几个方面：1. 探索未知。
物理让我们有机会去探索宇宙的奥秘，了解世界的运行规律。
从微观的原子、分子，到宏观的星系、宇宙，物理为我们揭示了自然界的神奇之处。
2. 思维锻炼。
物理学问题往往需要我们运用抽象思维、逻辑推理和空间想象力。
在解决物理问题的过程中，我们的思维能力得到了极大的锻炼。
3. 应用广泛。
物理学知识在日常生活、科技发展、国家建设中都有着广泛的应用。
例如，电子、通信、能源、环保等领域都与物理学息息相关。
二、物理之星的成长历程1. 童年的启蒙我从小就对物理产生了浓厚的兴趣。
记得小时候，我总是喜欢观察周围的事物，思考它们背后的原理。
每当遇到物理问题时，我都会主动去寻找答案。
这种求知欲使我逐渐走上了物理学习的道路。
2. 中学的磨砺进入中学后，我开始系统地学习物理。
在老师的指导下，我掌握了物理的基本概念、公式和实验方法。
此外，我还积极参加各类物理竞赛，锻炼自己的解题能力和团队协作精神。
3. 高中的挑战高中时期，物理学习变得更加深入和复杂。
为了应对高考的压力，我付出了更多的努力。
在课余时间，我阅读了大量的物理书籍，拓展了自己的知识面。
同时，我还参加了各类模拟考试，不断调整自己的学习策略。
4. 大学的追求进入大学后，我选择了物理学专业。
在这里，我遇到了更多优秀的老师和同学。
在他们的帮助下，我不仅巩固了物理基础知识，还学会了如何进行科学研究。
在这个过程中，我逐渐成长为一名合格的物理学子。
三、感悟心得体会1. 热爱是基础热爱是推动我们不断前行的动力。
对于物理学科，我们要有足够的热爱，才能在学习的道路上越走越远。
物理之美
物 理 之 美
刘 蕾 罗瑞 志
（ 海 南 师 范大 学 物理 与 电子 工 程 学 院 ， 海南 海 口 ５ ７ １ １ ５ ８ ）
摘 要 ：物 理 的 羡 是 一 种 理 性 的 美 、 客观 的美 ， 它 的 内容 和形 式是 那 么的 自然 、 简洁、 和谐 与 美满 。 物 理 之 美 的 本 质是
质 、 磁场 的南北级 、 引力 和斥力 、 电生 磁 和 磁 生 电 、 电 场 和 磁 场、 波粒 二 象 性 、 平 面镜 成 像 等 ， 它 们 都 体 现 了空 间 的 对 称 美 ， 简谐振 动 、 圆周 运 动 、 竖直上 抛运动 、 电磁 波 的 传 播 等 体 现 了 时 间与 空 间 的 对 称美 。 物 理 中公 式 的对 称 ， 例 如 动 量 定 理 和 动 能定律 、 万 有 引力 定 律 和 库 仑 定 律 、 动量守 恒定律表达式 、 机 界 能 守 恒 定 律 表 达式 、 理想气体状态方程 ， 这 些 都 呈 现 出来 精 练 庄 严 稳 重 的 对 称美 ， 给 人 以 愉悦 的享 受 。 ４ ． 协 和 美 自然 界 是 一 个 协 和 的 整 体 。 爱 因斯 坦 说 过 ： 如果不相信 我们 的世界的内在和谐性 ， 那 就 不 会 有 任 何 科 学 。 物 理 是 研 究 自然 界 的 本 质 和 运 行 规 律 的 科 学 ， 其 本 身 必 然 能 体 现 出 一 种 恰 如其 分 、 顺 义 自然 、 浑 然一 体 的美 感 。它 是 大 自然 物 质 的 存在， 运 动及 转 化 规 律 整 体 上 的 协 和 在 在 物 理 中 的体 现 。 例 如元 素的明线光谱与其对 应吸收光谱 的互补 ． 光 的 色 散 与 互 补 ， 爱 因斯 坦 相 对 论 对 经 典 力 学 的 包 容 ， 波粒二象性 的协和 。 麦 克斯韦方程组对 电、 磁、 光的协 和 。 爱 因 斯 坦 广 义 相 对论 对 引力 、 空间、 物 质的协 和 ， 理想气 体状态方 程对玻 意耳 定律 ． 查 理定律和盖 ・ 吕萨 克 定 律 在 理 想 条 件 下 的协 和 。质 能 方 程 对 质量 与 能量 的协 和 。物 理 的 协 和 美 给 人 一 种 协 调 、 美满 、 统 的享 受 。 ５ ． 奇 异 美 自然 界 的物 质 都 有 其 特 殊 性 的一 面 ，这 些 特 殊 性 往 往 闪 烁 着 奇 异 的光 芒 。 如培根所言 ： 没 有 一 个 极 美 的东 西 不 是 在 调 和 中有 某 种 奇 特 。物 理 中 的奇 异 主 要 表 现 为 概 念 或 结 论 的 不
浅议物理学中的“美”
浅议物理学中的“美”郑玉香【摘要】物理学中的美主要体现在精神美、简洁美、对称美、和谐美、统一美等方面,物理教学工作者要培养学生的审美能力,引导他们自觉地追求科学美。
【关键词】物理美;精神;简洁;对称;和谐;统一“生活中并不缺少美,而是缺少美的发现”,物理教学也是如此。
物理学中美的例证比比皆是,但物理学本身并不是美学,能否把摆在我们面前的物理教材从僵硬的铅字变成闪烁着美的光彩的画册,从抽象的概念、公式变成动人的诗篇,关键要靠教师从教学内容中挖掘出美的因素,并通过美的设计,在课堂教学中充分展示出物理学科的美学特征和美的意境,使学生潜移默化地受到美的熏陶和美的培养。
一、伟大科学家的精神之美在物理学发展过程中,物理学家在探索规律的艰辛旅程中,一方面伴随着对美的追求,另一方面表现出他们精神上的种种美德。
这些都是美学因素,物理学家对美的追求和他们的人生美德,可以启迪学生的智慧,引发学生的兴趣,激励成功的意志,养成他们良好品德。
哥白尼与托勒密“地心说”的决裂,就是他深信完美的理论在数学上应该是“和谐与简单”的。
托勒密为解释天文观测的结果,引入“均轮”“本轮”,使得天文理论又复杂又失真。
因此,在极其困难的情况下,哥白尼不畏艰难险阻,研究三十年,建立了“日心说”。
后来,开普勒深切感受到“日心说”的真,毅然抛弃“地心说”的观点。
电磁学的发展在很大程度上得益于对称美的启示。
法拉第深信电与磁是对称的,他认定既然电能生磁,那么磁也能省电。
他坚持奋斗十年,终于发现了电磁感应现象。
二、简洁之美在千姿百态的物理世界里,尽管各种现象千差万别,但在本质上都可归结为若干基本的物理规律,这就是物理学上的简洁之美。
例如:运动和力的关系,曾经困惑人类几千年,但一旦揭开其面纱,呈现出的关系“F=ma”却如此简单;爱因斯坦的质能方程E=mc2,形式十分简单,内容却极其丰富———用最精炼的语言、最少的符号,揭示了奥妙无比的自然规律,所表现的简洁美令人叹为观止;开普勒行星运动第三定律:R3PT2=常量,其形式如此简单,太阳系中所有行星的运动都符合这一规律,奇妙的“2”和“3”使一切井然有序,开普勒不愧为“天空立法者”的称号。
浅谈物理学中的美学
浅谈物理学中的美学笔者以物理学中的美感入手，探究物理之美对大家的作用与对学习物理的促进作用。
在许多人心中，科学和艺术是风马牛不相及的两个领域学追求的是严谨，是理性的演繹；而艺术追求的是美感，是灵感的发挥。
两者南辕北辙，毫不相干，真是这样吗？标签：和谐奇异美；简单对称美；审美观；热情；情操一、物理学中的美物理教育是为了培养学生认识宇宙，让学生从繁杂、混乱无序之中，整理出统一的、简洁的秩序和规律。
这里所谓的“秩序”意味着真理与和谐。
而审美教育是为了让学生从零散、无序的艺术哲学之中整理出令人神往的秩序和规律。
可见，物理教育与审美教育都是为了秩序，追求“规律”，只是学科不同，相应的教育方式和方法不同而已。
以下我们看看物理学中美的体现与作用。
1.和谐奇异美古代思想家把美与和谐画上等号，希腊古典时代的大哲学家们认为，美在于和谐，美应当是完美的，千百年来，这些观点深刻地影响了一代又一代的科学家，所以无论是地心说还是日心说都认为天体运动是最完美，最和谐的匀速圆周运动。
又如海市蜃楼现象，在风平浪静的海面上，有时会突然出现亭台楼阁、城郭古堡、村庄小岛等幻影，虚无飘缈、变幻莫测、宛若仙境，给我们呈现了奇异的美。
2.简单对称美在美学中，“对称”是形式美的表现，如空间上的对称，体现为：在运动学中，如机械振动，又如在物体竖直上抛运动与自由落体中的对称；在光学中的镜像对称。
在时间上的对称，体现为：单摆运动中的时间，交变电流与电磁振荡中的时间对称。
物理学公式、定律表达方式上和理论结构上所反映的对称性更是不胜枚举。
如电磁学中静电力的库仑定律就是追求跟万有引力平方反比定律的对称而获得的。
也正是由于对称性，让法拉第在奥斯特发现“电生磁”后，坚信“磁也能产生电”，并坚持实验了十年，终于取得了成功，才有了我们现在的电气化时代。
物质世界的运动形式最简单，比如：光沿着最简单的直线传播；行星沿着简单的几何曲线──圆、椭圆运动。
物质世界的组成也最简单，由基本粒子组成。
读《物理学之美》有感(精选.)
析万物之理，享物理之美————读《物理学之美》有感物理学家并不会因为懂得了美丽彩虹是光的散射定律，就失去了对蔚蓝色天空和紫色落日的感动。
因为物理学的作用并不是用来揭秘美的本身，而是帮助我们更清晰得欣赏到美。
学物理的人不会枯燥，因为他们善于在生活中发现“美”。
音乐和物理学，看起来水火不容的两门学科，却有着很深的联系，这实在是难以想象的。
美妙的音乐可以用物理学中的波的振频、振幅来解释，可是深奥的物理学又怎么用音乐来阐述呢？或许需要这样一部作品来解释，它不是舒伯特的《野玫瑰》，也不是贝多芬的《命运》，它只是开普勒的《宇宙的和谐》的一段五线谱，一段在音乐史上没有什么地位的五线谱，却在天文学上却有着不可忽视的意义！大家都应该很熟悉这段话“我不知道世人怎么看我，但我自己却总觉得是在海边玩耍的一个孩子，时不时捡起一枚比别人更光滑的卵石，或者更美丽的贝壳，并为此感到欢快愉悦，而我面前浩瀚的真理的海洋，却完全没有发觉出来”。
没错，说这句话的人就是我们熟悉牛顿。
在我们的印象里，牛顿是一位伟大的物理学家，可是会有多少人知道牛顿也是个诗人？可能是因为他的诗谈不上巨作而不能广为人知，那么，我们都知道托尔斯泰这位伟大的文豪吧！他的《战争与和平》是我们认识的一部文学巨作，可是又有多少人知道这部巨作里面描述了近代物理学中的“对称破缺”呢？E=mc²，学物理的人都知道它——爱因斯坦的智能方程式，解释了能量和质量的关系。
爱因斯坦的《相对论》解决了牛顿经典力学所不能解决的高速运动物体的问题，成为了现代物理学的典范。
因此，爱因斯坦也被称作物理学的天才。
但是，他的儿子汉斯却说：“与其说我父亲是物理学家，不如说他是一位艺术家。
”原来，爱因斯坦在音乐上也有着很高的天赋，他平生就喜欢拉小提琴，在钢琴、小提琴的演奏上都达到了专业的水平。
一直隐藏在这位物理天才身后的竟然是艺术！无论是音乐、绘画、还是文学，它们都是艺术。
之所以把他们归为一类，是因为它们有着共性：一种可以供人欣赏的美。
物理美演讲稿
物理美演讲稿尊敬的评委老师、亲爱的同学们：大家好！我今天要和大家分享的主题是《物理之美》。
物理作为一门自然科学，研究宇宙间的物质、能量及其相互关系，是人类认识和探索自然的重要工具。
同时，物理也是一门富有美感的学科，其中蕴含着许多美的元素。
首先，物理之美体现在其简洁性和精确性上。
物理学家努力寻求简洁的数学公式来描述自然界的现象和规律。
例如，爱因斯坦的相对论方程E=mc²，用几个简单的符号表达了质能转化的本质，揭示了能量与质量之间的等价性。
而牛顿的力学公式F=ma，简洁地描述了物体运动的规律。
这种简洁性和精确性使得物理学具有深邃的美感，被誉为自然界的“数学诗”。
其次，物理之美可见于其丰富多样的实验现象。
通过实验，我们可以直观地观察到许多不可思议的现象，例如光的干涉、声音的传播、电磁波的反射等等。
这些实验现象使我们对自然界的奥妙产生浓厚的兴趣，也激发了我们对于探索真理的渴望。
正是这些实验现象的美丽、奇妙和理性，使得物理学变得不再枯燥，而是充满了乐趣和挑战。
再次，物理之美还可从宏观到微观不同层面来体现。
在宏观世界，我们可以观察到天体运动、地球的形状、海浪的起伏等等，这些现象构成了我们生活中的美景。
而在微观世界，我们可以深入研究原子、分子结构，揭示微观粒子的特性和行为规律，如电子云、原子核的结构等等。
而正是这些微观世界的发现，推动了现代科技的发展，如半导体、激光、核能等，改变了我们的生活。
最后，物理之美还反映在其对人类思维和智慧的挑战上。
物理学与其他学科一样，需要我们具备细致观察、形象思维、严谨推理等能力。
在物理学习中，我们需要不断进行假设、推理和验证，锻炼我们的逻辑思维和解决问题的能力。
同时，物理学也在不断拓展人类的思维边界，引领我们跳出传统的框架，去勇敢地探索未知的领域。
总而言之，物理之美是多层次、多维度的。
它既是一门让我们赞叹自然、领略其奥妙之美的科学学科，也是一门充满乐趣、挑战和智慧的学科。
求《物理学之美》的读后感范文
求《物理学之美》的读后感范文科学与艺术其实是相通的，但遗憾的是当今中国大部分科学与艺术教育仍是单行线。
因此，从情感、直觉、审美的角度来认识科学，激发青少年的科学热情，具有独特而重要的意义。
科学与艺术不是两条单行线科学与艺术彼此遥望或期待，却难以相知相交。
其实，在很多层面上，它们原本就是相亲相爱的一家人。
许多卓有成就的科学家和艺术家都相信儿童的想象力和创造力往往超出成人的预知。
牛顿说过：“我不知道世人怎么看我，但我却总觉得自己是在海边玩耍的一个孩子，时不时捡起一枚比别人更光滑的卵石，或者更美丽的贝壳，并为此感到欢快愉悦。
”霍金在回答“科学如何受大众欢迎”时说：“必须引发人们的好奇心与惊异感，就如同我们还是孩子一样。
”不仅科学家如此，诗人纪伯伦认为：“孩子的灵魂栖息在明日之屋，那是大人梦中也无法造访之境。
”画家毕加索也曾说过：“我愿意花一辈子的时间，向小孩学习怎么画画。
”科学与艺术具有相似的审美和灵感，如同海森伯所言：“在精密科学中，丝毫不亚于艺术，美是启发和明晰的重要源泉。
”爱因斯坦也说过：“在技艺达到一个出神入化的地步后，科学和艺术就可以很好地在美学、形象和形式方面结合在一起。
伟大的科学家也常常是伟大的艺术家。
”比如，波耳兹曼的音乐造诣极高，他弹钢琴可以使人如痴如醉，他同时又是一位不错的诗人，其著作《力学原理》的开篇就是一首诗。
无独有偶，在诗歌领域独树一帜的还有麦克斯韦、薛定谔等一大批著名的科学家。
又比如，普朗克不但是一位杰出的物理学家，而且也是一位钢琴和管风琴演奏高手，爱因斯坦偶尔会来为他伴奏小提琴。
至于爱因斯坦的音乐天赋更是为大众所熟知。
如果再加上哈恩的伴唱，这三人则可以组成一支水平很高的科学家演奏乐队。
爱因斯坦的儿子汉斯说：“与其说我的父亲是物理学家，不如说他是一位艺术家。
”费曼则以敲击手鼓闻名，他还痴迷于一种木琴，每到晚上就敲个不停，这使他的同行大为惊奇，说他像个马戏团演员。
而有的人则因其在艺术领域的名气掩盖了他科学贡献，比如歌德，很少有人知道他曾在植物学、矿物学等领域取得了有进展的研究。
物理学之美【李有福】
2016/5/5
3
三、统一性 千篇一律和杂乱无章的东西很难给人以美感。只有 能把千姿百态的物理现象用统一的理论加以概括和解 释，才能给人以美感。物理学中一些不同的概念、规 律在一定的条件下可处在一个统一体中。例如：牛顿 运动定律既可解决机械运动问题也可以解答带电粒子 在电磁场中运动规律。麦克斯韦电磁理论把电现象、 磁现象和光现象统一起来。波粒二象性将粒子运动和 波动合二为一。功和能量概念沟通了力、热、电、磁、 光、原子等领域。真是万变不离其中。
2016/5/5 2
二、抽象性 客观世界无奇不有，错综复杂。在形形色色的自然 现象中抓住事物的本质和主要矛盾抽象出物理概念， 用简洁的物理理论阐明自然规律，这就是物理学的抽 象性。力学中作平动的物体有各种各样，无论是形状 如何，质量有多大一律把它们视为质点。热学中把严 格遵守气体状态方程所有真实气体统称为理想气体。 而对于看不见、摸不着的电场、磁场用电场线、磁感 线形象表示出来更是物理学抽象美的升华。
2016/5/5
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以上八个审美特征，只是举其要端。 此外，数学图象的简洁，逻辑结构 的严谨，实验方法的虎色变精巧， 某些物理量的守恒......美不胜举， 难以言尽。
2016/5/5
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2016/5/5 7
七、奇异性 奇异性是物理学美的一个重要特征，也是物理学 家不断探索教师激发学生学习兴趣一个重要方面。 物理中新颖的结论，奇异的实验现象和巧妙的解题 方法都表现了令人惊讶的奇异美。马德堡半球实验， 人造卫星失重现象，时空观的相对性，光子能量的 不连续性都出人意料。而“魔棒浮蛋”，“太阳光 色散”，“沸水养活鱼”，“静电冲冠”实验大大 激发学生的求知欲，达到尽善尽美，令人陶醉的境 界。
物理学美主要突出表现为
物理之美欣赏物理学的艺术之美
物理之美欣赏物理学的艺术之美物理之美——欣赏物理学的艺术之美物理学是自然科学的一门重要学科，它研究物质的运动和相互作用规律，揭示了自然界的奥秘。
然而，物理学不仅仅是一门严谨的学科，它还蕴含着令人惊叹的艺术之美。
本文将从世界观的改变、自然规律的对称美、实验装置的设计、数学公式的优雅性以及科学家的创造力等多个角度探讨物理学的艺术之美。
一、世界观的改变在人类发展的不同历史时期，对世界的认知和理解一直在不断演变。
物理学的出现与发展改变了人们对世界的观点，从传统的神秘和超自然的解释转变为基于实验和观察的科学解释。
物理学将人们从迷信与主观臆断中解放出来，使人对世界有了更为客观、理性的认识。
这种世界观的改变本身就是一种艺术，因为它构建了一个全新的思维框架，让人们以更深入、全面的视角欣赏自然的美妙与复杂。
二、自然规律的对称美物理学研究的核心是揭示和解释自然界的规律，而这些规律往往体现着强烈的对称美。
例如，牛顿的运动定律中体现了时间和空间的平移对称性；电磁力的规律中体现了电磁场的对称性。
这种对称美不仅仅体现在理论上，也体现在自然界的各个层面，从微观的粒子运动到宏观的行星轨道，无一不展现出自然界真实又美妙的秩序。
三、实验装置的设计物理学的实验是验证理论的重要手段，而实验装置的设计是一门独特的艺术。
科学家为了实现特定的实验目的，需要设计精密的仪器和装置。
这些装置既要满足实验的需求，又要考虑到实验环境和物理规律等因素，因此常常需要综合运用物理、数学、工程学等多个学科的知识。
实验装置的设计既要保证实验的准确性和可重复性，又要追求美观和简洁。
优秀的实验装置既是科学家智慧和技术的结晶，也是一种具有艺术价值的创作。
四、数学公式的优雅性物理学与数学具有密切的联系，数学公式是物理学研究和表达的重要工具。
数学公式的构建不仅要准确地描述自然现象，还要具备一定的美感。
许多重要的物理定律都可以用简洁而优雅的数学公式来表达，如爱因斯坦的质能方程E=mc²、麦克斯韦方程组等。
物理中的美
物理中的美马克思说过:“人类是按美的规律去改造世界的。
”有位科学哲人也说过：“美是真理的光辉。
”美不仅是人类所应追求的目标之一, 而且人们还要按照美的规律去认识世界、改造世界。
从科学的角度去认识物理，研究物理，我们将在科学审美中得到飞跃和升华。
物理学作为一门严谨的自然科学，它集合了理论与实验为一体！物理学固然不是美学，但物理学中包含着美。
由于物理学所反映的是自然界丰富多彩的运动形式及规律性，因而它也就同时展现了自然界在结构上的对称、和谐与韵律美。
物理美的主要表现形式是用其具有的性质来表现的，这种表现反映了物理世界、物理学内部的规律性，这就使得这些性质之间具有相互联系，因而没有非常明显的界限，也就是说物理学美蕴涵了对称美，简单美，和谐美的统一。
但是，物理中的美是科学美的一部分，它不同于艺术美那么直观，它不易为人所理解，它需要我们细细斟酌，品味。
1.物理中的简洁美与深刻美简洁美以简单、洁净呈现其美感, 简洁美是科学美的特征之一。
作为反映物体运动变化规律的物理来说,那种最简洁的物理理论最能给人以美的享受。
物理美的简洁性并不是指物理内容本身简单,而是物理理论体系的结构和物理规律的数学表达形式简洁。
物理概念和规律能客观的反映物质世界的属性及其运动变化规律, 所以物理本身的内涵又具有深刻性。
例如, 爱因斯坦的质能联系方程E = mc2 ,其反映的质量与能量之间的联系及其数学表达形式简洁无比, 但却成为指导人们进一步对核反应规律的认识和从核反应中获得巨大能量的基础理论, 从这点讲又是深刻的。
高中时学理科的同学可以比较容易的从原子核质量的变化与释放或吸收能量之间的简洁关联E = mc2 中感悟到物理关系式的简洁美。
再从正负电子相遇“湮灭”成光子,而光子即为能量中,我们又可以体会到 E = mc2 的深刻性和它描述的广泛性。
再如，力的独立作用原理：几个力同时作用在一个物体上,如果所有的力或其中几个力各自都使物体产生相应的加速度,那么,每个力使物体产生的加速度和其余的力不存在一样。
物理学之美
美的东西让人心情愉悦，爱不释手。
法国著名艺术大师罗丹说：“美是到处都有的，对于我们的眼睛，不是缺少美，而是缺少发现。
”物理学作为整个自然科学的基础，它对其他学科作出的贡献是不可估量的，这不仅仅是指它的内容本身，更重要的是它的思想方法。
物理学给很多人的印象就是一个字，难。
是的，物理学的美不同于艺术美那么直观，不是人人能够欣赏到的，具有一定科学理论知识的人才能感受到，难道这不也是它独特的魅力之处吗？那么，物理学的美到底体现在哪些方面呢？首先，物理学从结构上看，是一座宏伟的大厦，外形整洁美观，内容完整富有内涵，19世纪末，物理学以力学、热力学、统计物理学、电磁学和光学为支柱，建成了经典物理学大厦，后来在此基础上又建立了以相对论和量子力学为代表的近代物理学，它们构成了焕然一新的物理学大厦，使之更宏伟和更接近完美。
1现象之美杨振宁在他的《美与物理学》一文中写道：物理学中存在三种美：现象之美、理论描述之美、理论结构之美。
现象之美是我们不需要特定的理论知识就能观察到的美。
比如雨过天晴后的七色彩虹、日出日落时的美丽风景，日食月食时的壮观情景，同样是日光经过一个三棱镜会变成奇妙、美丽的七色光，而经过放大镜能把火柴点燃，见到这些现象时你感叹大自然的美丽与神奇之外，会不会对揭示大自然秘密的物理学产生敬畏之心呢？确切的说，是为科学执着工作，做出过卓越贡献的那些伟大的科学家们，而在科学家们冗长沉闷的研究工作中，美学发挥了重要的作用，不仅使他们获得了喜悦、欣慰和满足，还给他们提供了思路和灵感。
当时牛顿做色散实验时，由于当时的实验条件和种种原因，他实际上并没有清晰明确确定7种颜色，他只确定了5种颜色：红、黄、绿、蓝和紫。
橙和青是后来加上去的，原来，牛顿认为光和声音应该有相似的地方，基色的数目和全音阶的7个音乐调相对应。
于是他在5基色中大胆加上2色成为7色。
说明，牛顿在他艰难的科学探索中，不断利用当时的美学标准作为引导他探索中的一个路标[1]。
判天地之美析万物之理——物理之美
判天地之美析万物之理——物理之美判天地之美,析万物之理——物理之美物理之美从一粒沙看世界，从一朵花看天堂。
把永恒纳进一个时辰，把无限握在自己手心。
——威廉·布莱克《天真的兆象》杠杆轻撬，一个世界从此转动；王冠潜底，一条定理浮出水面。
苹果落地，人类飞向太空；蝴蝶振羽，风云为之色变。
三棱镜中折射出七色彩虹；大荒原上升腾起蘑菇烟尘。
是什么揭示了世界的奥秘？是什么改变着我们的生活？是什么推动着人类文明的进步？是漆黑长夜的霓虹再现？还是几万里光纤电缆双手相牵？是排云而上的飞机？是响彻太空的东方红？还是铁轨上磁悬浮列车的呼啸？是物理学！正是物理学奠定了自然科学的基础，解释了我们的世界！物理学是研究自然界基本规律的科学。
它的英文词physics来源于希腊文，原义是“自然”，而中文的含义是“物”（物质的结构、性质）和“理”（物质的运动、变化规律）。
物理学既是一门实验科学，又是一门具有严密逻辑体系和数学表述、推理的理论科学自公元前七世纪，物理学就以自然哲学的形式从人类的生产劳动中萌芽出来，先后经历了古代物理学、经典物理学、近代物理学和现代物理学四个阶段。
物理学从它初期萌芽到近现代发展，都以它丰富的方法论和科学观以及充满哲理的物理思想影响着人们的思想、观点和方法，因此，物理学又是一门带有方法论性质的科学。
物理学是一门揭示物质存在与运动规律的自然科学。
它科学地揭示了自然规律，同时也展示了自然、人类与科学的艺术魅力。
物理中有自然的美，也有科学和艺术的美。
一、物理现象的自然美中学物理涉及力、声、热、光、电、磁和原子物理等内容，物理现象千姿百态、美妙无穷。
如星移斗转、日夜交替、春秋轮回、物态互变等自然规律，因有序而美；光的反射与倒影、折射与海市蜃楼、色散与彩虹、日食和月食都有奇异的美。
人类在研究和应用物理方面创造的辉煌成果，是美的精品。
蒸汽机、发电机、激光器、电子对撞机的发明，步步促进人类生产、生活和高科技的发展；“阿波罗”登月成功，“嫦娥奔月”的传说变成了现实美谈，“神五神六”畅游太空再次实现人类超载地球之梦；众多的航天器和卫星正在全球通讯、气象观测、国防和科研等方面建功立业；电磁技术、激光技术、能源开发技术突飞猛进；核电站、太阳能电站的相继林立充分展示了物理前景无限美好。
物理学之美(插图珍藏版)
读书笔记
不学物理人都能看得懂物理学史，物理学发展规律表述比教科书强多了。
从几个典型代表方面介绍科学家们的趣事以及成就，让我们了解到了每一次飞跃的艰辛与不易，以及一些幸 运，当然最宝贵品质还包括坚持、信仰、审美等。
真是好书！要是早早就有机会从这本书开始认识物理学，要是早早地懂得这样来了解"对称”与“不对称”的 美丽与无穷奥妙，……我早年可能去报考物理专业哩！。
喜欢写诗的麦克斯韦
19世纪前叶电磁学发 展简史
麦克斯韦方程组 附录：麦克斯韦的诗
在伯尔尼专利局
爱因斯坦的对称性思 考
对称性显示出了强大 的威力
“我一生最愉快的思 想”
1919年11月6 日
20世纪审美 判断的一场 较量 ——爱 因斯坦获诺 贝尔奖背后 的故事
“玻尔节”上遇玻尔
哥本哈根之行，灵感 突发
谢谢观看
物理学之美（插图珍藏版）
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01 思维导图
03 读书笔记 05 目录分析
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02 内容摘要 04 精彩摘录 06 作者介绍
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科学
杨振宁
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数学
牛顿
物理学
物理学
理论 故事
狄拉克
珍藏版
物理学
上帝
爱因斯坦 对称性
灵感
发现
内容摘要
《物理学之美》精选了9个专题：开普勒的和谐宇宙、牛顿的引力理论、热力学两定律、麦克斯韦方程组、爱 因斯坦的“连锁倒转法”、海森伯的矩阵力学、狄拉克方程、宇称守恒、规范场的故事。这9个专题看似跳跃，实 际上具有一脉相承的关系，通过物理学思想史上这几个重要的节点，将学科的大框架搭建起来。《物理学之美》 强调的不是现象之美，而是物理学理论之美，尤其是理论中的结构之美。本书从这些物理理论的发现过程着手， 同时描写大师们的生活经历、性格喜好等，结合当时的科学文化背景，再现物理学大师如何在研究中感受到模糊 的美感，又如何建立审美判断，并因此引起的物理学思想的革命。本书曾荣获第六届吴大猷科学普及著作奖、 2012年全国科普优秀奖。书中配有相关的知识链接和图片，将科学与人文和谐地统一。500幅珍贵的科学史图片， 丰富展现那些震撼人类的思想之美。
著名物理学家杨振宁畅谈物理学之美
著名物理学家杨振宁畅谈物理学之美著名物理学家杨振宁畅谈物理学之美--------------------------------------------------------------------------------4⽉26⽇，杨振宁为庆祝母校90周年校庆⽽回到清华，进⾏了⼀场题为“美与物理学”的演讲。
⼀本科普书带给12岁杨振宁诺贝尔梦杨振宁的启蒙⽼师是他的母亲，她只是⼀个念过⼏年私塾、没有受到过任何新式教育的中国妇⼥。
杨振宁从她那⾥学到3000个汉字和坚强的意志，这种意志给了他⽆穷的⼒量。
童年的他是⼀个淘⽓的孩⼦，⾄少是⼀个不守规矩的孩⼦。
1929年，在他7岁时随⽗亲来到清华，开始在清华园内读⼩学，⾃称“清华的每⼀棵树都爬过，⼏乎每⼀棵都研究过 。
⼗⼆三岁在崇德中学(现在的北京第31中学)念书的时候，喜欢东看西看。
有⼀天发现⼀本“神秘的宇宙 ⾮常有意义，书中讲述了20世纪到当时为⽌，世界上所发现的⼀些物理学的现象和理论。
他回家就和⽗母开玩笑，说将来要得诺贝尔奖。
为什么⾝为著名的数学家之⼦，没有读数学呢？杨先⽣解释，因为⽗亲杨武之认为，中国必须尽快地把实际的事情搞上去，所以建议他读化学。
在报考⼤学之前，由于中学没有学过物理，杨振宁于是闭门⼀个⽉⾃修物理，竟然发现物理⼗分有意思，进⼊西南联⼤以后，就转到物理系学习。
在西南联⼤读完⼤学和研究⽣课程，⼜教了⼏年书，随后决定到美国芝加哥⼤学留学。
杨振宁之所以选择这所⼤学，不仅仅因为是他⽗亲的母校，更重要的⼀个原因是当时世界上著名的物理学家之⼀——费⽶在那⾥教书。
每⼀个科学家都有独特的治学风格在介绍科学家的风格之前，杨振宁先给⼤学⽣介绍了统计⼒学创始⼈波⽿兹曼曾经写过的⼀段话：搞⾳乐的⼈，在听到⼏个⾳节以后，就能辨出莫扎特、贝多芬或者舒伯特，同样⼀个数学家或物理学家，在念了⼏页⽂字以后，就能辨出柯西、⾼斯、雅可⽐、亥姆霍兹或克尔斯豪夫的作品。
杨振宁对此的理解和解释是，每⼀个画家、作家、⾳乐家，都有他⾃⼰独⽴的风格。
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谈谈物理学中美的教学
湖南省年物理国陪计划学员邓秋月
（年月）
尊敬的老师们：
我很欣慰能参加这次培训，它让我大开了眼界、更新了教育理念、提升了业务素养，更开心的是认识了在座的各位。
回想十八年来的工作历程，让我引以为豪的地方不多，我的特点是对工作的热爱与执着，以及脚踏实地、扎扎实实的作风。
为了一心一意搞好工作，儿子一断奶就放回了老家，让公公婆婆带。
只有放假才回老家看看。
记得儿子三岁那年，曾经抱着他爸撒娇说：“爸爸，我要到你们家去。
”那份酸楚，现在想来，心中仍隐隐作痛。
可直到现在，仍没改变那份热情和执着。
下面谈一谈我对物理学的一点感悟。
物理学不是美学，但物理学中包含着美。
由于物理学所反映的是自然界丰富多彩的运动形式及规律，因而它也就同时展现了自然界在结构上的对称、和谐与韵律美等，它表现在多个方面。
一、充分利用物理学的神奇美
物理学的神奇美是物理学的一个重要特征，物理中新颖的结论，奇异的实验现象和巧妙的解题方法都表现了令人惊讶的神奇美。
这一点在学生一接触物理就有体会和感悟的。
人教版在引言中就有让停止沸腾的水不加热却能重新沸腾的实
验；透过透镜所看到的世界可大可小；之后又有透过望远镜可观察遥远的夜空；而通过显微镜则能观察到物质内部微观领域中的微小粒子；利用照相机却又能照出惟妙惟肖的景物；马德堡半球实验；太阳光色散等，这些都是教材中所拥有的素材。
而我还注重收集和创造这样的素材。
如人造卫星失重现象；、沸水养活鱼、静电冲冠实验，人造喷泉等等。
这些实例都绝好的体现了物理学的神奇之美。
在教学中可大大激发学生的求知欲，达到神秘离奇、令人陶醉的境界。
利用这样一些素材进行教学，让学生领悟其中的奥妙，通过学习变神奇为不神奇，从而感受到学习的乐趣。
二、物理学简洁美的教学
我们人类办事都力求简洁，物理学同样也追求简洁。
牛顿曾说：“自然界喜欢简单，不爱用多余的原因夸耀自己。
”爱因斯坦也把简炼当作鉴别科学理论的重要美学标准。
他曾说：“要通过最少个数的原始概念和原始关系的使用来达到科学的目的。
”物理学的简单性并不是指物理内容本身简单，而是一个简单的符号、图像、公式就可包涵极其深刻的内容。
如：一条直线画上箭头就有了丰富的内涵，可用来表示像力、光线、磁感线这么抽象的物体；通过几个简单的符号就能表示一个非常复杂的电路；一个理论的假设条件很少，而概括的经验事实或演译出的推论却很多，如牛顿第一定律；通过这么一个简单的数学关系式，就能表示如密度质量体积、电阻电流电压、速度路程时间等等物理量之间的变量关系。
一。