《人文物理》学习,是我们拥抱数字化时代的精神教育基础(上海大学徐卫军)

摘要:

本文旨在探讨《人文物理》课程,这一新时代学科的内涵,以及对数字化时代的影响,人文物理不仅关注物理学的科学本质和技术应用,更侧重于从人文主义的视角,让我们研究中华文化的诸子百家经典,对数字化时代的滋养,审视传统的物理现象以及物理学的理论构建,在数字化时代对社会文化,哲学思考和民族复兴事业的意义,通过分析物理史,中国工程史上的关键事件,在数字化时代来临时,解决好下岗,重新择业和社会养老等社会问题,本文力图揭示物理学与人文科学之间的内在联系,说清说透物理学是推进数字化时代的到来,会提供更广阔的就业空间和更康宁的情感养老环境,为构建更加全面,和谐,科学的数字化建设。

关键词:人文物理,科学人文融合,物理学史,中国古代工程史,诸子百家经典语,哲学思想,数字化时代,精神教育基础。

一,引言

自古以来,我国古代的四大发明,造纸,印刷,火药,指南针,并未给我们的物质经济生活,带来生存环境的飞跃,虽然造纸带来过文字载体的革命,印刷促进过文化的传播,火药带来过温暖,指南针给狩猎者导航过。但正是这四大发明,加速了欧洲发展的进程,火药被他们用来制造武器,炸开了资本扩张碰壁的大门,用指南针,导航出世界市场并建立殖民地。形成这种发明为欧美所用,撑起自己脸面的局面,还不是因为我们中华人文传统的孔孟思想,君子教育理念,但占居百分之八十以上时间,领航世界经济发展时的中华民族,一个重要的因素,就是“品类创新”,我们的先辈在茶叶,丝绸,陶瓷,木制品种类中,不断翻新,在“丝绸之路”上换回了欧美的科学技术和经济,满足生活的需要。在这条丝绸之路上,传递着丝绸的柔韧,茶叶的禅意,陶瓷的永恒和木制品的温度,因此说,丝绸之路写满了我们可持续发展的密码,更是我从陶瓷蜕变重生的奥义中,找到数字化时代的“一带一路”的金钥匙法宝。

如何从我们的人文史中找到与物理学相关的密码呢?首先,物理学作为自然科学的基础,不断探索自然界的奥秘,推动技术进步和社会发展。因此让我从李冰父子开发和利用自然的都江堰工程,来说明人文物理之间的内在联系。

都江堰的人文价值在于,2300年前的战国时期,秦国蜀郡太守李冰关心农耕时代人民疾苦,面对年年水灾,他实地走访岷江,屡次观察地形水貌,最终提出“深淘滩低做堰”的治水方案,用了8年时间,在玉垒山率众开凿出20米宽的山口,谓之宝瓶口,现在看到那月牙似的小岛,就是鱼嘴,那200米长的矮堰就是飞沙堰,由鱼嘴,飞沙堰,宝瓶口这三大工程合成了都江堰的渠首,40多个免遭水灾的县区百姓,为感恩李冰父子的治水贡献,在灌区建了一座李冰父子庙,现简称二王庙,与当初的人字堤,百丈堤,离堤等共同构成了灌区的附属工程,呈现在我们面前,这中华文明的传统就是,谁对人民有益,谁就永远与他的丰碑永存,河北历史上李春的赵州桥,也是如此,这就是我们中华民族的人文精髓。

让我再从物理学视角,来看都江堰工程“四六分水,二八分沙”的工作原理,所谓“四六分水”,就是冬春枯水季节,岷江水位比较低,由于内江比较深和窄,属于凹岸,外江浅而宽,属于凸岸,因此,河水多数从内江流去,百分之六十流入内江,百分之四十流入外江。在夏秋的洪水季节,岷江水位较高,此时河水多数从外江流去。而“二八分沙”,就是从鱼嘴开始,岷江水百分之八十的沙石流入外江,万分之二十的沙石流入内江,飞沙堰是内江外侧的一条低矮的堰坝,内江的水流在进宝瓶口时增大,狭小的地势凹岸导致水面升高,通过飞沙堰进入外江,都江堰不仅可以为水分流,还可排水中泥沙石,其工作原理是利用物理学科内的流体力学中,水流到达宝瓶口弯道时,产生弯道回旋流的原理以及圆周运动中离心力的作用,可以将河水中的沙石甩出飞沙堰,而且洪水越大,沙石排除的越多,因为水面越高,水流量与离心力成正比,百分之八十的沙石沉积在飞沙堰,剩余百分之二十的沙石则沉积在对面的凤栖窝,每年由人工掏出。这是我在做蚂蚁沟水库工程时,听完河海,清华水利课后,细研都江堰工程后,对物理学科中的流体力学工作原理理解。

通过对都江堰工程,运用《人文物理》学科的原理分析研究,我真的佩服李冰这位秦国官员,他的治水决策和都江堰水利工程,是物理科学和中华人文在民族史上的融合,既能惠及2300多年后的“三农”,又能启发我们在《人文物理》学科中深耕,让我们有了调整拥抱数字化时代步伐的勇气。他那人文物理的德技,既说明他父子的人文精神,又展示他物理的技术,他的品德将在中华文脉中生生不息,他们能认识自然中,关于山水运行规律,把握好《人文物理》学,做到德艺双馨,应用于现实生活,达到学以致用,这正是值得我们学习的地方。因此,我们数字化时代的思想家,科学家,战略家们,面对新时代的数字化,要迅速的从《人文物理》学科中,沉下心来,不懈学习,认识和掌握好人与自然,人与社会的规律,建立起时代相应内容,从而拥有李冰父子的战略眼光,创新出惠及人民久远的政治,经济,文化艺术,生态平衡等工程。从《人文物理》学中,做到知行合一,为数字化时代的到来贡献力量,为中华民族的伟大复兴,源源不断的注入《人文物理》学科中的数智元素。

随着社会分工越来越细,物理学逐渐被视为一门纯粹客观,价值中立的知识体系,与人文精神的联系被有意无意的割裂,说得形象一点,就似我们改革开放初期,国企改革中的党政分开,党委相当于管人文,企业行政相当于(管物理)搞市场。其原因是科学技术诞生于欧洲,而欧美的文化与中华文化存在差别,党政分开想到的是不让我们传统的人文,再束缚欧洲孕育发展的科学技术,在我国的充分发挥,国企改革中的党政分开,几十年实践证明,没有人文的物理,会伤害自己,没有物理的人文,会裹足不前。换句话说,就是没有党的人文领导,国企(科技物理)发展就会损害国家和员工利益,比如环保不到位,产品质量出问题,员工加班常态化,身体病态化等,没有国企(科技物理)发展,党的领导就会失去载体和与时俱进的工作方法。因此,建设好数字化中国,必须在党的统一领导下,有序进行,既保证国企(科技物理)发展的资本不断增值,又能不断满足员工物质文化需要,同时做到生态平衡,环境宜人,面对智能时代的到来,就可挖掘出更多就业机会(下文中会展开说)。

随着我国经济下半场的开启,数字化时代的到来,《人文物理》作为一门旨在融人文科学与物理学的边缘学科,开始备受我国哲,社,科领域的专家,学者们的广泛关注,人文物理不仅关注物理学的科学性,更注重其人文内涵,伦理价值和社会责任,尤其是在年轻学子毕业后的就业和老年人退休归养问题上。为我们建设中国特色社会主义,提供了物理和人性的视角,便于进一步在决策实践中,找到拥抱数字化时代的精神教育基础。

二,物理学的人文维度,

《人文物理》教材中提及了世界物理学家们研究领域的广泛,鉴于本文旨在探讨人文物理是我们拥抱数字化时代的精神基础,因此,我从我们中华民族的角度,阐述物理学对人文教育的意义。没有音乐的教育,就没有生命情感的力量,洗星海的一曲《黄河大合唱》,唱出了延安精神,体现了声学对中国革命根据地的贡献,这是众所周知的人文物理学在中国革命中的力量。秦汉时期,乐器种类的增加,音律学理论和实践探讨有了明显进展,这是对声波物理现象的研究,《潜夫论》中有许多章节记录。《墨经》中对小孔成像详细描述和分析,有了对光学的见解,《墨经》中关于桔槔(原始的起重机械)用于农田灌溉,排水的记载,是杠杆平衡原理在农耕水利中的应用。《淮南万毕术》中记载的平面镜,凹面镜的应用,是物理现象的描述,战国时期出现的司南,是电磁学在航海和军事中的导航等等,无不说明,我们的先人将物理学应用于人文的为民造福工程。而如今的梁文峰,王兴兴已成为数字时代的开启者,把我国的《人文物理》学,导入更广阔的领域进行求索,让我们秉持中华民族历代的人文精神,求索于物理学中,去拥抱起数字化时代,走向民族复兴更美好的未来。

物理学充满了对人类认识边界的拓展和对宇宙奥秘的不懈追求,在这些物理学背景下,研发出的一个个历史成果节点上,不仅是科学技术进步的标志,也是我国古代先民的智慧,勇气和创造力的体现,更是我们探索数字化时代《人文物理学》的榜样。

2.物理学中的人文情怀

许多杰出的物理学家,牛顿,法拉第,居里夫人等的故事,在改革开放的物理学中,已有介绍,我这里想讲讲我们中国物理学家的故事。前些年在江苏苏州太仓工作,休闲出去太仓刘河的农村走走,看到刻有“一个永远的中国人”的墓碑,我立马掏出手机,搜上“吴健雄”这个名字,1912年,生于江苏太仓,1936年去美国,核弹女王,曼哈顿计划,美国物理学会中历史上第一位女性会长。坚持穿旗袍,说中国话,爱中国食物,喜中国文化……。这些字词,告诉我吴健雄是中国女性,物理学家,中国特色的人文,可以总结成一句话,就是中国知识分子中的女物理学家,用现在的话说,就是我们数字化时代《人文物理》学科的奠基人!

我本科就读于上海大学钱伟长学院,那就让说说这位中国最牛的偏科生,怎样成为“力学之父”的,钱伟长校长的人生够传奇的吧!他当年以物理5分,国文和历史满分的成绩,被清华大学破格录取,就读书历史系,但九一八事变后,他毅然决定转系为物理系,用科学救国的思维去转系,最终转系成功并成为物理系中的优等生,他的人文情怀让他达到体育与学术并重,他曾跑进过100米栏前三名。钱校长对力学的研究探讨,当年解决了困扰爱因斯坦多年的问题,他是奇异摄动理论的奠基人,推进了人造卫星的规划和研制工作的发展。在祖国最困难时期,他放弃在美国的优厚待遇,毅然回来报效祖国。他的学术贡献,爱国情怀,全面发展的人生,就是我们数字化时代《人文物理》学科的楷模,是我们前进道路上的灯塔。

科学成就与人文情怀紧密相连,是我们中国知识分子的光荣传统,吴健雄,钱伟长的生平事迹,深深的感到了我们这一代人,从吴健雄,钱伟长……到今天的梁文峰,王兴兴等中国的人文物理精英们,让我们看到了他们对科学信念的执着,对人民和祖国的热爱,他们展示出的人文物理学德智,既体现了人的多面性,又启发我们在数字化时代,对道德,伦理和社会责任的深度思考,所以,我们一定要搞清楚,我们的物理学的成果,是为谁服务的问题。

3.物理学理论的哲学意蕴

量子力学的哥本哈根解释引发的关于客观性与主观性,决定论与非决定论的哲学讨论。让我想起曾在蚂蚁沟水库施工中,做过一个“河中石兽”的实验,在蚂蚁沟天然水流中,放一块大约一块砖大的石头,在沟两边取两个标志点与水流中石头上标志点,三点放在一条直线上,拍照记录,过一周后,去观看,石头向上游移动一点,即石头上标志点与两岸标志点呈三角形,再过二周后,去看石头,石头又向上游移动一点,并且石头向上流移动还逐步向水流下面的山泥中扎。我观察的不同阶段,拍成几次照片后,还发给了一个在中学做老师的朋友(王磊),证明了河中石兽的现象是正确的,隐含着作用力与反作用力的对立统一规律,光的粒子性与波动性的统一,也告诉我们非平衡力学和统计物理学中,揭示的是自然界中有序与无序的联系。广义相对论对时空观念的革新,对宇宙观的影响等等,都表明物理学理论不仅是对自然现象的描述,更是对人类认识世界方式的深刻反思。

三,人文物理在当代的意义

1.促进科学教育和人文教育的融合

deepseek所开拓的新世界,告诉我们,世界不再是两维的物质和精神,而是三维世界,即唯物的物质世界,唯心的精神世界,还有新开启的数字化世界,这三维的世界,带给我们重新认识世界的感知,我们既不能停留在唯物的阶层视野,又不能停留在唯心的宗教信仰层面,而是一个凡是公开的平权理论,即公开的信息,通过网络平等享受,这就是我说的平权理论,在网络平台上,平掉你的名誉,地位,财产等。因此在当下教育体系中,人文物理为科学教育注入了人文元素,是数字化时代的需要,更有助于培养学生的批判性思维,有助于提升创新能力和增强社会责任感,使科学学习不仅仅是知识的积累,还是人文素养的提升,更是科学教育与人文教育融合后,孕育出数字化时代创意的新房。

2.应对科技伦理与社会挑战

随着人工智能,量子计算等前沿技术的快速发展,我们在便利的同时,节省了大量时间,在这大量的时间里,为了保证创造力锐增,我们就要投入一定的时间,去追寻更丰富的精神生活,其实,每个人的创意可以逆推,即创意来自于创造力,创造力来自于能力,能力来自于智力,智力来自于精力,精力来自于心力,心力来自于体力,因此,注意体育运动和锻炼,对于保证体力有一定效果,追寻丰富的精神生活,更能在人文物理学中,焕发出创意欲。由这创意欲,才能把体力,信息摄入思维,沿着体力,心力,精力,智力,能力,创造力这条路径汇聚,最终创造出业绩。物理学领域的科技进步日益触及伦理,法律和社会公平等复杂问题,生活中的许多案例,让我们再次懂得:人文物理的研究为数字化时代的治理,提供了情感底线和价值导向。

3.促进跨文化交流与理解

数字化时代到来的《人文物理》学告诉我们,用哲学的世界观,去面对新生事物,就无所畏惧,在人工智能替代可重复的工作岗位后,就不会担心毕业生的就业困难,其实,随着数字化时代的来临,会有更多与之匹配的创意岗位出现,就如同当年计算机的发明,曾提倡无纸化办公,担心纸张使用变少,可实际结果,纸张反而用多了。物理学的基本原理是人的活动更接近于自然规律,因此,到龄退休,是生命的自然规律,物理学基本功能已成为古今中外人们通用的生活“工具”,其研究成果和理论框架无处不在,早成为不同文化背景人群交流的桥梁。我们以此为载体,将“一带一路”演绎成朴素而又感人的友谊之桥。无疑不可忽视的是我们对人文物理的研究,有助于我们增进了中欧国际工程和市场的开发,形成全球科学共同体的相互理解和尊重,促进了国际合作平台的增大与和平发展环境的营造。

四,结论与展望

人文物理是连接科学与人文的桥梁,不仅丰富了物理学在数字化时代的内涵,也为人文学科提供了新的研究视角和方法。未来随着全球化进程的加速和数字化时代的深入,人文物理的研究将更加重要,我们在追求科学真理的同时,紧扣人文关怀,以更加全面包容的视角,去处理好人们退休归养社会服务问题。审视科学与社会的关系,促进人和自然的和谐共生,保证毕业生朝气蓬勃的就业,退归老人的夕阳康宁,不断推动数字化时代和人类文明向更高层次发展。与此同时,《人文物理》学科的普及,也成了我们拥抱数字化时代的精神教育基础。

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