物理学与美

《大学物理》导论

艺术美是事物外在形式所呈现的美。

科学美是事物内在结构的和谐、秩序而具有的美，这种美比较抽象，经过大脑整理、加工形成美的意识或美的观点。这是一种高层次的审美。

物理现象之美

美丽的北极光

海市蜃楼与海滋

怒发冲冠磁悬浮列车

物理学的美学特征

胡克定律牛二律质能关系

kx f-

=

ma F =

2

mc E=

a.简约美

电磁感应

电生磁，磁生电

动量守恒空间平移对称性角动量守恒空间转动对称性能量守恒时间平移对称性

天文学家勒维耶笔尖上的

“海王星”

麦克斯韦方程

（电、磁、光）

狄拉克让方程形式优美

牛顿定理和谐美

和谐得象一首诗

反物质、正电子性灵出万象风骨超常伦

诗词歌赋里的物理美

蒲柏

Nature and nature′s law lay hid in night :

God said , let Newton be ! And all was light .

客上天然居居然天上客

——乾隆皇帝

僧游云隐寺寺隐云游僧

——大学士张琏

时间与空间反演的不变性

“春江潮水连海生，海上明月共潮升。”

——张若虚《春江花月夜》

“万水归阴，故潮汐盈虚因月”

——史达祖在《满江红中秋夜潮》

潮汐主要是月球对潮水的引力造成的，太阳的引力也起一定的作用。

同济大学物理系教授沈葹：

《美哉物理》量子力学的发展史

“风乍起，吹皱一池春水”。

——1900年，普朗克提出能量量子化的概念，

打响了量子力学的第一炮“春雨足，染就一溪新绿”。

——1905年，爱因斯坦提出鲜明的光量子论

“日出江花红胜火春来江水绿如蓝”

“等闲识得春风面

万紫千红总是春”1913年玻尔的原子理论

德布罗意“物质波”假设

薛定谔方程

海森堡不确定原理

玻恩的波函数

境自远尘皆入咏，物含妙理总堪寻细推物理须行乐，何用浮名拌此生“没有昨日的基础科学就没有今日

的技术革命”。

——李政道

爱因斯坦

科学家和艺术家都是以“最适当

的方式来画出一幅简化的和易于

领悟的世界图象”。

天体物理学家邦迪：当我提出一

个我认为中肯、合理的建议时，

爱因斯坦一点也不驳斥它，而只

是说，‘噢，好丑’……，他深

信美是理论物理学上探求重要答

案的指导原则

美亦是科学的本性之一

物理学本质是真，价值是善，追求是美客观真理造福人类简明对称和谐