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课件网) 一名物理学家的教育历程 《三体》是亚洲首次摘得世界科幻文学最高奖项———雨果奖的作品，极大地丰富了人们对未知世界的幻想。对物理的探究也是许多年轻的学子孜孜以求的，无数的有志青年都渴望成为一名科学家，但这是极其艰难的，那么怎样才能成为一名科学家呢？ 我们来看一下著名的理论物理学教授———加来道雄的成长道路，或许能得到一些启发。 情境导入 代表作品有《量子论现代导引》、《不可思议的物理》、《超越时空———通过平行宇宙、时间卷曲和第十维度的科学之旅》《爱因斯坦的宇宙》等。 一、了解作者 加来道雄，美籍日裔物理学家，1947年出生于美国加利福尼亚州圣何塞。在弦理论方面有重大贡献，是其早期奠基人之一。同时是著名的科普作家，曾撰写多部科普作品，并参与多种科学节目的制作。 学习活动 二、写作背景 在当代物理学中，有一些非常重要却又艰深的思想，往往因为难以形象浅显地解说而不易为公众所了解。而加来道雄不畏艰辛，在《超越时空》一书中用很生动的方式向读者展示了现代物理前沿之———超空间理论的来龙去脉。全书15章分为4篇，分别述说了超空间的早期历史，超空间理论可能通往爱因斯坦梦寐以求的“物理学圣杯”———统一场论，从理论上探讨通过超空间穿越时空的可能性，以及何时方能实际利用超空间理论所具有的潜在威力。 三、辨析字音 惊诧（ chà ）不已 贪婪（ lán ） 撒手人寰（ huán ） 杜撰（ zhuàn ） 目眩（ xuàn ） 畏葸（ xǐ ） 怪诞（ dàn ） 鄙视（ ｂǐ ） 浩瀚（ hàn ） 可怖（ ｂù ） 四、相关物理学理论 1.统一场论 根据现代物理学知识,将我们的宇宙结合起来的力有四种:引力、电磁力、强核力和弱核力。物理学家运用量子力学，已经把后三种力统一起来（美籍华裔物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨—米尔斯场理论，解决了这一问题，被称为“标准模型”。但是这一理论因为计算繁复无比而让人头疼），但是引力仍然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一，建立一个大一统的理论，最终也没有实现。 现代理论物理学认为，统一四种力的前景，在于高维空间（如十维或更高）理论的确立。比如对于古人来讲，风暴是怎样产生的，风暴会袭击什么地方，什么时候袭来，什么时候结束，他们是一无所知的，因为他们生活在平坦的大地上，只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察，即使有简单的预报，也都是靠经验来推测的。现在有了气象卫星，从太空这样三维角度观察地球，在地面上看来神秘莫测的风暴被看得一清二楚，可以精准地预报风暴的动向。 同样，理论物理学家认为，传统的四维（空间三维加上时间）理论太“小”，不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维（如十维或更高）中寻求统一这四种力时，就能得到一种简单、漂亮的解决模型（科学家认为宇宙应该是简单、和谐的）。 高维空间理论认为，宇宙大爆炸后10-43秒，十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙，四维宇宙暴胀，经过近150亿年，演变成今天我们生活的宇宙。大爆炸后10-35秒，大统一力分开。但是高维空间理论很难在实验室中得到证实，因为要模拟当时的环境，需要的能量太大，根本无法做到，所以现在高维空间理论只能是“理论”。 2.高维空间 活动二：整体感知，梳理思路文本内容 阅读《一名物理学家的教育历程》，梳理行文逻辑，完成下面图表 一名物理学家的教育历程 童年 趣事1: 。 趣事2: 。 成年 事件3: 。 理论物理学家 一名物理学家的教育历程 童年 趣事1: 鲤鱼世界的幻想 趣事2: 爱因斯坦未完成的事业 高中 成年 想象 好奇 穷尽文献 事件3: 。 理论物理学家 借此表明自己的科学追求，引出自己“感兴趣”的两件事，进而引出全 ... ...
