《一個(gè)學(xué)派的誕生》參考課件3

物理學(xué)真正成為一門(mén)嚴(yán)格的科學(xué)是從哪里產(chǎn)生的？意大利一個(gè)學(xué)派的誕生

勞拉·費(fèi)米費(fèi)米：最后一位“文武雙全”的物理學(xué)大師在五十年前逝世的費(fèi)米，在物理學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)這兩個(gè)方面，都做出了第一流的貢獻(xiàn)。他是最后一位碩果僅存的“文武雙全”的物理學(xué)大師。費(fèi)米亦有他獨(dú)特的研究風(fēng)格，不可以用常規(guī)來(lái)衡量。

對(duì)物理學(xué)稍有了解的人都不會(huì)對(duì)恩利科·費(fèi)米這個(gè)名字感到陌生。這位在53歲的盛年之際便過(guò)早離開(kāi)人世的科學(xué)巨匠在他相對(duì)短暫的一生中留給后人的是現(xiàn)代物理學(xué)理論的眾多奠基之作以及一個(gè)嶄新而充滿挑戰(zhàn)的原子能時(shí)代。

激動(dòng)人心的現(xiàn)代物理學(xué)史上群星璀璨，然而像費(fèi)米這樣在理論與實(shí)驗(yàn)兩方面都成就卓著的實(shí)在寥寥。無(wú)論是駕馭純粹的抽象問(wèn)題還是設(shè)計(jì)完全具體實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)裝置，他都顯示出不凡的天賦──這位科學(xué)奇才的多才多藝令人驚嘆。而他簡(jiǎn)潔清晰的授課風(fēng)格和循循善誘的為師之道又使他成為一名出色的教師──他在芝加哥大學(xué)執(zhí)教期間培養(yǎng)出許多優(yōu)秀的理論家或?qū)嶒?yàn)家，其中四人后來(lái)榮膺諾貝爾獎(jiǎng)（楊振寧、李政道、張伯倫、斯坦博格）。

青年時(shí)代的費(fèi)米（一）鋒芒初露

1901年9月29日，恩里科·費(fèi)米出生在意大利羅馬一個(gè)并不富裕的家庭，父親是交通部的一位稽查長(zhǎng)，母親是一位小學(xué)教師。費(fèi)米是家中最小的孩子，他上面有一個(gè)姐姐還有一個(gè)長(zhǎng)他一歲的哥哥。兄弟倆非常友愛(ài)而且功課都很優(yōu)秀。在還是少兒的年紀(jì)上他倆便設(shè)計(jì)制造了一臺(tái)電力發(fā)動(dòng)機(jī)，并能操作自如；他們繪制的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)圖紙使專(zhuān)家們不相信是出自?xún)和帧?/p>

不幸的是，在費(fèi)米14歲那年，哥哥因患喉瘡死在了手術(shù)臺(tái)上。在失去哥哥的憂傷日子里，本來(lái)就羞澀寡言的小費(fèi)米更加孤獨(dú)和寂寞，他解脫的辦法就是更加發(fā)奮讀書(shū)。家境不佳而又愛(ài)書(shū)如命的他揣著極少的零花錢(qián)，成了舊書(shū)攤的常客。父親的一位同事阿米第非常賞識(shí)小費(fèi)米的天資，把自己的許多數(shù)學(xué)和工程的書(shū)借給他看。在這段時(shí)期，費(fèi)米在物理學(xué)和數(shù)學(xué)方面打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。不滿足書(shū)本的他還和好朋友柏西柯一起動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，比如他們?cè)芯窟^(guò)地球磁場(chǎng)和陀螺運(yùn)動(dòng)。

中學(xué)畢業(yè)后，在阿米第的建議下，17歲的費(fèi)米以?xún)?yōu)異的成績(jī)獲得了比薩皇家高等師范學(xué)院的獎(jiǎng)學(xué)金，這是一所專(zhuān)門(mén)為文理兩科的高材生而設(shè)的學(xué)院。入學(xué)考試時(shí)指定他做的論文題目是“聲的特性”。他先以半頁(yè)作了一般介紹，接著用20頁(yè)的篇幅對(duì)振動(dòng)棒作了詳細(xì)的數(shù)學(xué)分析并討論其運(yùn)動(dòng)。如此復(fù)雜的答卷竟完全沒(méi)靠書(shū)本，而且其中沒(méi)有任何錯(cuò)誤，這樣的水平甚至連博士生都很難達(dá)到。評(píng)審的教授對(duì)他的答卷大為驚訝，決定破例和他面談。那位教授對(duì)他說(shuō)：“我從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)你這樣的年輕人?！?/p>

費(fèi)米的大學(xué)生活過(guò)得五顏六色━━教授們講的知識(shí)他大多學(xué)過(guò)了，便有很多時(shí)間去搞大學(xué)生式的惡作?。ㄒ?yàn)橹圃炝艘幻对谡n堂上爆炸的臭彈，費(fèi)米和他的“反鄰會(huì)”“同黨”們險(xiǎn)些被永遠(yuǎn)開(kāi)除學(xué)籍）。費(fèi)米的好友也是他日后的重要實(shí)驗(yàn)合作伙伴拉塞第也是“搗亂分子”之一。不過(guò)惡作劇歸惡作劇，他們從比薩的學(xué)術(shù)氣氛中吸取了物理學(xué)營(yíng)養(yǎng)，在學(xué)業(yè)上大有進(jìn)步。費(fèi)米通過(guò)自學(xué)在一年內(nèi)就掌握了量子理論和相對(duì)論，成為比薩在這方面的權(quán)威，甚至還可以給教授們講這方面的新知識(shí)。

1922年7月，年僅21歲的費(fèi)米以名列前茅的成績(jī)獲得物理學(xué)博士學(xué)位。他的論文是關(guān)于X光實(shí)驗(yàn)工作的報(bào)告。費(fèi)米的答辯自信而精彩，無(wú)奈他淵博的學(xué)識(shí)已非主考教授們所能理解，他們漸漸精神渙散。最后雖然給分很高，但沒(méi)有一位主考人和他握手或向他道賀，他的論文也未由大學(xué)按常規(guī)出版。

1924年冬，費(fèi)米由意大利公眾教導(dǎo)部出資，被派到德國(guó)的哥廷根與著名物理學(xué)家馬克斯·玻恩一起從事研究工作。研究期滿，他回到羅馬。此時(shí)年輕的費(fèi)米已在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界小有名氣-他在各類(lèi)報(bào)刊上發(fā)表了近30篇論文，其中一部分是實(shí)驗(yàn)報(bào)告，大部分是關(guān)于相對(duì)論的理論研究。

其中很重要的一項(xiàng)工作是，1926年費(fèi)米以泡利在不久前提出的“不相容原理”為基礎(chǔ)發(fā)表了一種新的統(tǒng)計(jì)理論，幾個(gè)月后該理論又被狄拉克獨(dú)立提出，此即著名的“費(fèi)米—狄拉克統(tǒng)計(jì)”，這個(gè)以自旋半整數(shù)粒子（又稱(chēng)費(fèi)米子）為研究對(duì)象的理論后來(lái)被應(yīng)用于白矮星以及金屬中自由電子等重要領(lǐng)域的研究，是核物理學(xué)的理論基礎(chǔ)之一。

不久，25歲的費(fèi)米通過(guò)“競(jìng)試”，被羅馬大學(xué)聘任為教授。

1929年，年僅27歲的費(fèi)米被選為意大利科學(xué)院院士。

年輕的理論物理學(xué)先驅(qū)

當(dāng)時(shí)的意大利物理學(xué)界已失去伽利略時(shí)代的輝煌，陷入后繼乏人的狀態(tài)，費(fèi)米的初露鋒芒顯然是意大利物理學(xué)界復(fù)興的一條“福音”。事實(shí)上，正是他同其他一些物理學(xué)家的共同努力使的羅馬在30年代成為世界上又一個(gè)崛起的物理學(xué)研究中心：

費(fèi)米對(duì)量子力學(xué)廣泛而深入的研究使得他周?chē)娜松顬檎鄯?，尊稱(chēng)他為量子論的“教皇”，前面提到的他的好友拉塞第被稱(chēng)為“紅衣主教”。有一天，費(fèi)米的童年好友柏西柯自都靈來(lái)到羅馬，談到都靈沒(méi)有一個(gè)人相信量子論，認(rèn)為這種理論和既成的真理相悖。“教皇”對(duì)此事甚為關(guān)切，即派柏西柯為“紅衣宣傳主教”，責(zé)令其去向“邪教徒”傳播“福音”。“欽命”的“主教”果然不辱使命，不久他便以長(zhǎng)詩(shī)形式寄回一篇詳細(xì)報(bào)告，最后兩節(jié)寫(xiě)道：

他們終于認(rèn)識(shí)了真理，

現(xiàn)在深深地相信，

光是光波和物質(zhì)，

電子也是物質(zhì)和電波。

這是他教給邪教徒

眾多的教律之一，

從《神圣福音》的例子中，

他使他們心悅誠(chéng)服。

1.“費(fèi)米—狄拉克統(tǒng)計(jì)”理論（1925年12月，與狄拉克各自獨(dú)立地提出具有半整數(shù)自旋粒子的統(tǒng)計(jì)法）

2.“托馬斯-費(fèi)米模型”的建立（1928年給出描述和計(jì)算多電子原子基態(tài)的近似方案）3.1934年創(chuàng)用中子轟擊原子核產(chǎn)生人工放射現(xiàn)象，開(kāi)始富有成果的中子物理學(xué)研究，被稱(chēng)為“中子物理學(xué)之父”

主要成就與地位4.1938年獲得諾貝爾獎(jiǎng)物理獎(jiǎng)5.1942年，在芝加哥大學(xué)建立第一個(gè)自持續(xù)鏈?zhǔn)搅炎冊(cè)雍朔磻?yīng)堆6.1949年，與楊振寧合作，提出基本粒子的第一個(gè)復(fù)合模型（費(fèi)米－楊振寧模型）7.為了紀(jì)念他所作出的貢獻(xiàn)，原子序數(shù)為100的元素以他的姓氏命名為鐨（ferium）二、閱讀文本，回答問(wèn)題1—6題（用原文句子回答）

“一個(gè)學(xué)派的誕生”中的一個(gè)學(xué)派是指什么學(xué)派？學(xué)派的最早創(chuàng)始人是哪一位？學(xué)派最重要的代表人物是哪一位？學(xué)派還有哪些優(yōu)秀人物？？學(xué)派的最杰出的成就是什么學(xué)派的教學(xué)研究有什么特點(diǎn)？

1.“一個(gè)學(xué)派的誕生”中的一個(gè)學(xué)派是指什么學(xué)派？“羅馬學(xué)派”或“費(fèi)米學(xué)派”（見(jiàn)書(shū)本第75頁(yè)，“課后練習(xí)”一和“參考資料”2.學(xué)派的最早創(chuàng)始人是哪一位？A費(fèi)米B拉賽蒂C阿馬爾迪D柯?tīng)柋戎ZE塞格雷F馬約拉納3.羅馬學(xué)派的最重要代表人物是哪一位？A塞格雷B柯?tīng)柋戎ZC阿馬爾迪D拉賽蒂E費(fèi)米F馬約拉納4.羅馬學(xué)派還有哪些優(yōu)秀人物？拉賽蒂阿馬爾迪塞格雷馬約拉納佩爾西科（書(shū)本第72頁(yè)倒數(shù)11行和74頁(yè)注解（1）處5.羅馬學(xué)派的最杰出的成就是什么？A原子理論B量子理論C中子理論D質(zhì)子理論6.學(xué)派的教學(xué)研究有什么特點(diǎn)？

共同具有一種頑皮的態(tài)度；腦子想到什么就問(wèn)題，就問(wèn)什么問(wèn)題；一個(gè)問(wèn)題引到另一個(gè)問(wèn)題，并不根據(jù)預(yù)定的計(jì)劃；師生通力合作來(lái)解決他的問(wèn)題．三、重難點(diǎn)突破：1、文中說(shuō)費(fèi)米學(xué)派的成員“共同具有一種頑皮的態(tài)度，那是一種對(duì)開(kāi)玩笑和無(wú)聊行為的天真愛(ài)好，他們把這一點(diǎn)帶進(jìn)了他們的嚴(yán)肅工作里”。你覺(jué)得科學(xué)工作中可以容許這樣的態(tài)度么？為什么？

科學(xué)研究是嚴(yán)肅的,需要認(rèn)真的態(tài)度.但嚴(yán)肅認(rèn)真并不意味著不能擁有自己的個(gè)性.相反,科學(xué)研究是最需要人們發(fā)揮自己的創(chuàng)造力的。而創(chuàng)造力的發(fā)揮與一個(gè)人的個(gè)性成長(zhǎng)有著密切的關(guān)系。費(fèi)米學(xué)派的成員都擁有鮮明的個(gè)性，并把這帶進(jìn)了自己的科學(xué)的研究中，實(shí)際上形成了自己特有的學(xué)習(xí)風(fēng)氣和研究風(fēng)格，這對(duì)學(xué)派的成長(zhǎng)是有益處的。值得注意的是，費(fèi)米等人的玩笑仍然是緊緊圍繞著物理學(xué)以及其他科學(xué)的問(wèn)題的，并不是空虛無(wú)聊的游戲。2、現(xiàn)代科學(xué)研究工作很少是單個(gè)科學(xué)家獨(dú)立完成的，常常需要若干科學(xué)家的合作。根據(jù)費(fèi)米學(xué)派的情形，談?wù)効蒲袌F(tuán)體對(duì)培養(yǎng)學(xué)者、推動(dòng)學(xué)術(shù)發(fā)展有何作用？

現(xiàn)代科學(xué)研究越來(lái)越依賴(lài)團(tuán)體的合作，像上個(gè)世紀(jì)后半期諾貝爾的自然科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)很多都是幾個(gè)研究合作伙伴共享的。科學(xué)學(xué)派更是對(duì)現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展有著重要意義。學(xué)派是指在學(xué)術(shù)上圍繞集中的問(wèn)題、聚集了優(yōu)秀的人才、采取了新穎的視角、形成了獨(dú)特的風(fēng)格、取得了引人注目的成就的研究群體。重要的科學(xué)學(xué)派不僅是做出奠基性、里程碑式和開(kāi)拓性的工作的群體，而且也是涌現(xiàn)新的學(xué)界領(lǐng)袖的搖籃；既是科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)基地，又是培植新的科學(xué)思想和科學(xué)方法的溫床。象李比希學(xué)派在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域、哥本哈根學(xué)派在量子力學(xué)領(lǐng)域都起到了這樣的作用。3、課文中引用了佩爾西科的敘事長(zhǎng)詩(shī)，這首詩(shī)在文中有何作用？你覺(jué)得這首詩(shī)從詩(shī)歌的角度看，它優(yōu)美嗎？為什么？說(shuō)出你判斷的理由。

這首詩(shī)歌在文中的作用是進(jìn)一步渲染了這篇課文的風(fēng)趣活潑的文風(fēng)。但從詩(shī)歌本身的角度看，它的藝術(shù)價(jià)值是不高的，稱(chēng)不上優(yōu)美。它其實(shí)只是首先開(kāi)玩笑而信手寫(xiě)的打油詩(shī)。4、本文和《在哈金森工廠》一樣，都是由親人為傳主寫(xiě)傳，結(jié)合本文來(lái)談?wù)勥@樣來(lái)寫(xiě)的好處是什么？

由于作者的身份特殊，她能夠與這些人朝夕相處，所以了解到許多真切的細(xì)節(jié)；同樣也由于她這個(gè)特殊的身份，她對(duì)這些人的觀察和記敘的視角是家人與朋友的視角，更注重生活的細(xì)節(jié)，并貫注了深厚的情感，文章因而極富生活情趣，具有很強(qiáng)的感染力．

四、探討：1.文章是替費(fèi)米一個(gè)人作傳還是替羅馬學(xué)派群體作傳？為什么？

不僅是費(fèi)米的個(gè)人傳記，更是費(fèi)米學(xué)派核心人物的一個(gè)集體畫(huà)像?？梢哉f(shuō)是一種獨(dú)特的傳記形式，一個(gè)科學(xué)團(tuán)體的合作。在宏觀描述整個(gè)學(xué)派的共同活動(dòng)時(shí)，又散點(diǎn)凸現(xiàn)各個(gè)人物在其中扮演的角色及所起的作用，不僅令文章記敘筆法統(tǒng)一中有變化，嚴(yán)整中有散漫多姿的韻致，而且令費(fèi)米學(xué)派的合傳既有全面的宏觀觀照，又不失個(gè)性的寫(xiě)照。2、本文在寫(xiě)作方面有幾個(gè)比較突出的特點(diǎn)．你能說(shuō)說(shuō)是什么？一是，文章的敘述緊緊圍繞著羅馬學(xué)派的形成這條線索，主干十分清晰．二是，文章按人物的主次，出場(chǎng)的先后，分別介紹學(xué)派的成員．三是，在描述整個(gè)學(xué)派的共同活動(dòng)的同時(shí)，有散點(diǎn)凸顯出各個(gè)人物在其中扮演的角色及所起到的作用．

趣聞?shì)W事1.實(shí)驗(yàn)物理與理論物理兩棲的學(xué)者在物理學(xué)史上，要給費(fèi)米正確的評(píng)價(jià)，現(xiàn)在似乎還為時(shí)太早。他是二十世紀(jì)唯一擅長(zhǎng)理論與實(shí)驗(yàn)的物理學(xué)家，是一位多學(xué)科性的學(xué)者。他總是搖擺于理論物理學(xué)與實(shí)驗(yàn)物理學(xué)之間，很方便地適應(yīng)著變化中的需要。無(wú)論什么時(shí)候，只要看來(lái)沒(méi)有進(jìn)行令人感興趣的實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，恩里科就撤退到他的辦公室里，一張又一張地寫(xiě)滿了計(jì)算。他在家里顯得全神貫注，一點(diǎn)也不注意家事，他在報(bào)紙邊上潦草地寫(xiě)上各種令人費(fèi)解的數(shù)字和符號(hào)：如果我要遞給他一張草稿紙，他就以他自己并不是在做什么重要的事情為借口而拒絕接受。但是，只要他對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究有了一種想法，或者只要有人在設(shè)計(jì)和制造一種新儀器設(shè)備，他就任憑他的稿紙落滿灰塵，而把他的全部時(shí)間都花在實(shí)驗(yàn)室里?！?/p>

2.“逃禮”費(fèi)米認(rèn)為時(shí)間是人生最寶貴的財(cái)富，所以他從來(lái)不愿意把珍貴的時(shí)間，浪費(fèi)在某些無(wú)聊的應(yīng)酬上。

那是1930年的一天，羅馬王宮披紅掛綠，張燈結(jié)彩。意大利的王子舉行盛大的婚典。頭一天費(fèi)米就接到一張燙金的請(qǐng)柬。他反復(fù)地看著這張高貴的請(qǐng)柬，心里矛盾重重。去吧，就要浪費(fèi)掉金子般的時(shí)間；不去吧，這是王子的婚典，未免有不恭之嫌。怎么辦呢？他苦苦思索，始終想不出一個(gè)好辦法。“干脆不去！”他最后橫了心。吃罷早飯，費(fèi)米和往常一樣，穿著工作服，自己開(kāi)著車(chē)向?qū)嶒?yàn)室駛?cè)ァ?/p>

但一件麻煩的事情發(fā)生了，半