耶魯公開課丨《基礎物理 II》:看彈幕笑出聲,這位耶魯物理學「玩梗」教授的下飯課真香!

2021-01-16 耶魯北京中心

眼前，你打開的不是哪位明星的演唱會現場，也不是什麼爆款搶購的直播，更不是什麼熱播的新劇，這番場面竟然是耶魯大學的一節物理課。


和熟悉的教授又見面了！有許多「入坑」《基礎物理 I》的小夥伴一定不會陌生耶魯大學物理學John Randolph Huffman講席教授Ramamurti Shankar。今天，讓我們書接上回，一起聆聽續集《基礎物理 II》。


如何讓這門課程成為一門真正「基礎」的物理課，Ramamurti Shankar教授也是煞費苦心。作為《基礎物理 I》的延續，這門課程的意圖雖然是面向那些想更好地學習物理學和數學的學霸們，但教授一貫的幽默風趣和清晰有序的授課風格也定能吸引不少物理「小白」。


比如講到磁場的時候，教授談起了自己迷路的經歷，甚至對飛翔的候鳥有點羨慕。


在沒有輔助工具的情況下，你無法看到或感知到磁場，除非你是一隻候鳥。我聽說，當它們向北飛的時候，它們會順著地球的磁場飛。你看看，這些候鳥甚至不用解麥克斯韋方程就能跟隨磁場飛行，真是讓我對它們刮目相看。而我，堂堂一個大學教授，卻曾在紐約市的曼哈頓區迷路了！


探討靜電學的時候，可愛的教授突然從兜裡掏出一把梳子，在自己「貴人不頂重發」的後腦勺梳了梳，然後一枚小紙片就被梳子吸引住了，再輕輕一抖，小紙片又掉了。

這肯定不是引力吧，因為你梳不梳頭和引力哪扯得上關係，說明一定有了新的作用力。或許你在想這個力怎麼這麼弱啊，連個小紙片都吸不住，但我要告訴你這個力的強度實際上是重力的10的40次方倍。


講到量子力學的時候，教授興奮地搓搓手，說這裡有一個好消息有一個壞消息。壞消息是量子力學是一個很難直觀了解的問題，而好消息是沒有人能夠直觀地進行研究。

一位著名的物理學家理察·費曼曾經說過：「沒有人了解量子力學。」所以，從某種意義上來說，你們就沒有壓力啦！因為你不明白，我不明白，費曼也不明白，回去之後你們就可以宣揚自己的「無知」了。


幽默的Shankar教授儼然將他的課堂變成了充滿背景笑聲的「真人秀」。不過，物理學中各個分支領域的的知識點仍然是課程的核心，對於一些等式和計算過程，教授要求學生必須牢記於心。


有些數據是你隨時可以去查的，比如你的社保帳號和你的生日。但是，你最好對三角恆等式倒背如流。


相信對於大部分見識過《五年高考三年模擬》的中國學生來說，這些公式的理解與計算難度也絕不會是大問題。但教授強調，背誦和計算的目的並不是為了考試，而意在啟蒙。


「你每次寫下什麼時，都要想想怎麼測量它，因為在這個過程中，你知道了物理是怎麼運作的；如果你試圖避開這些，你只是在玩弄方程。任何一個想做優秀物理學家的人，都要不停地注意物理現象。」


正是在這樣活潑又不失嚴肅的講授下和在如此「接地氣」的課堂中，許多學生領略到了「天書」的樂趣，從此對物理著了迷。座無虛席的課堂還曾讓教授自己頗為驚訝，「沒想到受眾會如此之廣。」


那麼這位能夠把常人眼中枯燥高難的物理當作「梗」來玩，把計算過程當作冷笑話來講的教授究竟何許人也？


耶魯大學物理學John Randolph Huffman講席教授


Ramamurti Shankar教授從1977年開始在耶魯任教，至今已有40餘年。可是遙想Shankar教授當年，並非物理專業出身。


他在印度長大，大學就讀於印度最頂尖的工程大學——印度理工學院，學習電氣工程。他人生之路的改變源於一次偶然。


大二時，他的哥哥從美國給他寄來兩本物理書，就是有名的《費恩曼物理學講義》，他讀了相對論那一章並試著驗證了幾個公式，頓覺物理妙不可言，仿佛找到了人生方向。於是開始自學物理，並在大學畢業後考GRE申請美國大學，被加州大學伯克利分校錄取。這才有了後來的Shankar教授。


從早期對於粒子物理學理論的研究，到現在對於高分子物理學理論的鑽研，他在高能物理學、量子場論、凝聚態物理的多個領域，如分數量子效應，做出了重要貢獻。他曾因「將場論技術創新地運用於高分子系統」榮獲了美國物理協會頒發的利林菲爾德獎（Julius Edgar Lilienfeld Prize），並於2014年當選美國藝術與科學院院士。

對於教授來說，決定踏上物理研究這條他畢生熱愛的道路，也許只是源於一部著作的幾章內容。而對於今天的你來說，這門《基礎物理》也或許就是點燃你對物理的熱情，從此走向成為下一位「愛因斯坦」之路的起點。


無論你是一位懷揣科學家之夢的中學生，還是單純熱愛物理的非專業人士，這門課程都將是一門讓你快樂無邊的硬核課程。建議配合以下《基礎物理 I》「食用」更佳！


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