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果壳网上,中国科学院高能物理研究所张双南研究员发表了一篇题为《你知道E=mc²,那是先有物质还是先有能量?》的文章,引来科技爱好者的围观和热议。张双男认为,爱因斯坦最早的表述其实是m=E/c²,即“质量的来源是能量”,只不过这个公式被后人逐渐写成了E=mc²。

随即,网友的问题来了:马上有其他网友打趣地用计算回应道,假设女朋友重50kg,50x(3E8)² /3.6E6 =1.25E12 千瓦时,就是1.25万亿度电。用一个100万千瓦的核电站,需要1.25E6小时,也就是大约140多年就转化完毕啦。还有人出主意说:另外,全球总装机容量大约60亿千瓦,只要说服全球停电八天多就可以搞定一个。

当然,质量与能量是物质的两种自然属性,把物质和质量混为一谈,把能量和物质分开,从而希望通过利用能量“变出来”物质,纯是一种误读。然而,爱因斯坦如果在世的话,可能也会为这个打开质能方程的 “错误方式”而哂然一笑。毕竟,可能会有普通人通过这样有趣的假设和想象走近科学、走近晦涩艰深的理论物理。

在科学面前,一个想法、一个疑问的提出,甚至比着手解决它的过程更为可贵,正如爱因斯坦的科学之路。

关于爱因斯坦的科学历程,1905年被称为“奇迹年”,因为他在这一年中提出了狭义相对论和光量子理论。其实,狭义相对论最初就是源于一个问题的提出。

据《环球科学》杂志的报道,作为当时只是一名瑞士专利局普通职员的爱因斯坦,有一天,他坐在位于伯尔尼的办公室中,突然有了一个自己都为之“震惊”的想法。他回忆道:“如果一个人自由下落,他将不会感到自己的重量。”这个假设是否是正确的?当然,他不能通过某个人真的从楼顶上自由落体的实验中求证,只能通过想象中的思想实验去进一步完善它。

他想象:自由落体者处在一个密闭空间中,比如一部自由坠落的升降机。在这个密闭空间中,自由落体者会感到失重,并且他抛出的任何物体都会与他一起漂浮。他将无法通过实验来辨别,自己所处的密闭空间是正在以某一加速度做自由落体运动,还是正在外太空的无重力区域漂浮。后来,爱因斯坦花费了8年时间,把这个自由落体者思想实验,改写成为物理学史上“最美、最惊艳”的理论。

带着好奇心对自然世界展开观察,利用物理学的直觉提出假设,再用数学的技巧推导去描述它,这是爱因斯坦——同时也是所有物理学家的工作。

整个过程中,不可否认,兴趣、好奇心与科学研究的关系极其紧密,甚至也可以说是先决条件和基本素质。去年,在首届“东润创新与未来教育论坛”上,钱颖一教授谈道:四位诺贝尔奖获得者都认为,好奇心是让他们取得成功的源头;北京大学物理学院教授欧阳颀院士也在一次讲座中精辟地阐述道:“科学的道路漫长而艰辛,要能持之以恒的坚持,需要做到兴趣驱动而非职业(收入)驱动,问题驱动而非学科驱动, 科学趣味驱动而非发表论文(SCI)驱动。”此外,他还提及成为科学家的五大要素,“好奇心”居于首要位置。

但是,在现行教育体制下我们在激发青年人的好奇心方面却遇到了很大的问题。正如钱颖一教授所说,在这样的社会大环境下受教育越多,通常情况下好奇心的程度是递减的

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很多时候,我们学生的家长和老师,在最初面对儿童、青少年基于好奇心提出的有趣问题时,因为一时不容易回答而选择躲避甚至是讥嘲或打压。这样的结果是:到最后,我们面对一种新鲜事物和课题的时候,无法提出问题,也就无从进入到深入和持续的思考之中。大环境就这样一步步地消磨掉了一颗充满好奇心和求知欲的心灵。

如何保护儿童和青少年的好奇心是一项系统工程和长期工作,不可能一蹴而就。而令人欣喜地是,我们的教育者目前都已经意识到这个问题的存在,去年首届东润论坛上,各位与会的学者、教授纷纷参与到有关这个话题的讨论中就是有力的证明。

因此告诫各位家长和老师,下次当你们的孩子或学生提出类似于“十万个为什么的问题”时,请千万不要刻意回避、消极回应。当然,对于各位家长和老师,我们也祝你永远“童心不泯”。

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