头条物理学:未来公民的科学人文课
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▎理想的学生是什么样

利兹是我以前的学生,有一天,她来到我的办公室,迫切地想要分享她几天前的一次奇妙经历。她们家邀请了一位物理学家来共进晚餐,这位物理学家在劳伦斯利弗莫尔国家实验室工作。晚餐时,他给大家分享了工作上的故事,介绍了受控热核聚变以及该技术在满足能源需求方面的广阔前景。利兹说,当这位科学家讲述自己的丰功伟绩时,她的家人都惊呆了。利兹对核聚变的了解比她的父母多,因为我在课堂上讲过这方面内容。

晚餐的最后,家人们都静静地沉浸在敬仰之情当中。但利兹终于忍不住开口了:“太阳能也是很有前景的。”

“呵!”物理学家笑道。(他并不是故意盛气凌人,但是物理学家的语气经常会产生这样的效果。)“如果你想给加州供应足够的电力,”他说,“你就得把整个国家都铺上太阳能电池板!”利兹马上做出了回应。“你说得不对,”她说,“1平方千米的光照,就能产生1吉瓦的电力,核电站的产能大致也是这样。”

物理学家惊愕得说不出话来。他皱了皱眉,最后回答道:“嗯,你的数据听起来没错。当然,现在的太阳能电池只能达到15%的效率……但这并不重要。嗯,我得再回去查一下数据。”

没错!我希望读者获得的正是这种敢于质疑的能力。不是微积分,不是花式计算,不是对科学方法夸夸其谈,也不是阐述角动量守恒的深层含义,而是能让一个没做好作业的高傲物理学家闭嘴!利兹不仅记住了事实,也掌握了关于能源的足够的知识,在面对所谓“专家”时,她能自信地展示她的证据。倘若你知道太阳能只是这门课的一小部分,她的表现就会更让人钦佩了。之所以能记住重要数据,是因为她觉得这些知识既有趣又重要。她不只记住了数字,也思考过这些信息并和同学们一起讨论,这些知识融入了她的身体,可以在需要时回想起来并加以运用。