正文

9.成長(6)

茅于軾:無悔的歷程 作者:茅于軾


有時也有例外。有些重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)往往是跨學(xué)科理論的應(yīng)用。所以從科研角度來看,興趣的廣泛性是有益的。

在大學(xué)里學(xué)物理和化學(xué),最主要的用場是把中學(xué)里學(xué)的內(nèi)容徹底搞清楚了。我記得在中學(xué)學(xué)的時候,許多內(nèi)容都沒有真正弄懂,或者只會做習(xí)題,不會應(yīng)用。其實就是沒有弄懂。舉例說,電學(xué)里的歐姆定理,說的是電流、電壓和電阻之間的關(guān)系。一個人觸電會不會死,取決于通過身體的電流的大小,此外再沒有別的因素。也就是說,取決于電壓和人體的電阻。有人說,除此以外還取決于人的心情。這是不對的。如果心情能起作用,是因為心情會改變?nèi)梭w的電阻。認為除了電壓和人體電阻之外還有心情也起作用,正是沒有真正弄懂歐姆定理的含義。其他如將力學(xué)應(yīng)用到騎自行車,將氣體溫度、壓力和體積的定理應(yīng)用到打氣筒等等,都是考驗是否弄懂了教科書里所說的東西。我體會只有能將理論應(yīng)用到日常生活中去時,才真正掌握了它。

此外,還要對書本上說的道理有一個量的概念。比如說,地球自轉(zhuǎn)軸對公轉(zhuǎn)平面法線的夾角和自己所在地的緯度,如何決定冬季太陽的入射角;地球自轉(zhuǎn)給人的離心力與地心引力相差大約多少倍;科博擺(一個質(zhì)量很大、拴在房頂上的擺)在當?shù)貞?yīng)該多少小時一個周期;一個從10米高處落地的物體的速度,和百米賽跑冠軍的速度哪個更快?一個壓力為5公斤/平方厘米的水泵能把水頂?shù)綆酌赘叩乃?;根?jù)我國煤的平均含硫量計算每年要向大氣排放多少噸二氧化硫等等。嚴格地講,回答這些問題只要用高中的知識就夠了,但是我是到了大學(xué)才弄懂的。

理論聯(lián)系實際是一句最通常的格言。但是許多人并沒有認真想一想理論如何去聯(lián)系實際,以致弄出許多笑話。經(jīng)常碰到的一個例子就是百分比有效位的確定。例如有一本書上說,據(jù)調(diào)查某地人口中主觀上自認為很快樂的人占總?cè)丝诘?0?郾1%。這一陳述就是理論脫離實際的。因為“主觀上自認為很快樂”不是一個能夠精確界定的對象,怎么能用3位有效位20?連20%都顯得勉強。應(yīng)該說大約1/5就行了。1/5是一位有效位。如果我們對報紙雜志中的每一個百分比捉摸一下,絕大多數(shù)的有效位用得不恰當。這無非說明許多人寫數(shù)目字時,并沒有經(jīng)過自己的頭腦想一想,寫下的數(shù)目字和自己想說明的事物之間到底有什么聯(lián)系。

在大學(xué)學(xué)力學(xué)培養(yǎng)了我的機械唯物世界觀。我相信世界會按照牛頓力學(xué)所規(guī)定的軌跡發(fā)展下去。世界已經(jīng)沒有什么可懷疑的了,唯一的問題是事物的初始條件不清楚。后來我自己又看了愛因斯坦的相對論,才知道牛頓力學(xué)的局限性。相對論確實給我極大的震動。我從來沒想到時間也是相對的。相對論改變了我的世界觀。還有一個改變我世界觀的是非歐幾何。我相信獨立思考,要用完全不同的眼光來看待周圍的事物,要發(fā)現(xiàn)熟視無睹的事物中有什么值得研究的問題。按照這個精神,我經(jīng)常在觀察周圍的事物,想一想有什么問題還沒有弄清楚。我把思考的結(jié)果寫在筆記本上,起名為《一百個為什么》。我問道,為什么植物的種子埋在土里,發(fā)芽時會朝上長,不會迷失方向?它憑什么來辨別方向的?(這個問題也有別人提出來,后來用宇宙飛船上的試驗來探討)。還有一個問題,為什么一棵樹的枝葉能均勻地圍繞樹干生長,樹干大體上位于一棵樹的重心位置,是什么支配枝葉的生長?

后來我又學(xué)了一點量子力學(xué),懂得了測不準原理。它說明一個事物被觀察時,它的行為因被觀察而受干擾,所以我們不可能了解一個事物的真正行為是如何的。例如用溫度計測量一杯水的溫度,當把溫度計放入水中時,水的溫度將會發(fā)生變化,因為溫度計的溫度不同于水的溫度。用電流表串接入電路來測量電流時也會發(fā)生類似的現(xiàn)象。就經(jīng)濟學(xué)而言,我們不可能利用經(jīng)濟學(xué)的知識來預(yù)測未來,因為如果預(yù)測有效,人們將改變自己的行為,這使得預(yù)測失效。


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