【笔记】TH008-普通物理学-壹 2019-07-13

主讲:学霸(zhyh)

时间:2019-7-6

本课主讲方法论

讲了一下教育的问题

(简书不支持格式粘贴啊,反正也没人看,就懒得认真排版了,括号里的都是我笔记/想法)




1/杨振宁的物理课https://www.bilibili.com/video/av1085694

大师的物理课

对比杨振宁和费曼的物理学课

杨:重推导,直接手动推导全部公式,不用书,快(需要英语水平和一些物理基础)

费:http://www.feynmanlectures.info,讲演生动,将复杂问题联系日常(基础差,想了解科学家思维的)

科学有三部分,

第一部分是用什么方法发现新事物?

第二是发现了什么新事物?

第三是新方法能用来做什么东西?新事物有什么作用?

论文往往刊登“第二”和“第三”而     少谈“第一”,这样就失去了情境(在什么条件下?为了解决什么问题?用什么方法发现?)。知识点散落,失去了联系网。

推荐《QED:光和物质的奇妙理论》【美】理查德·费曼  著

番外:抽象与实际的学习方法

(王夔院士:要深入地研究复杂系统过程,不能把真实系统理想化、把非线性的关系线性化、简单追求简单和谐统一

李衍达院士:抓要点,对比自己的想法与老师的想法,列出疑点,速度快,一年以内进到领域前沿)




2/学习的先决条件

为什么会学物理学?(这是一种理学哦)

物理学课本为什么会是这样的?(教育设置)

要学到什么程度?(自己目标)

高尚谎言(《理想国》)

自下而上而上教育的来源(满足分工社会的要求)

一切人学习几何和机械学的基础道理(术)(吠舍)

学得更好的人的教授几何和机械学的原理(法)(刹帝利)

学得更好的人去教授几何机械学原理之原理(道)(婆罗门)

阶梯的顶端是哲学与哲学的连通

机械、实用的教育(教育学)

赫尔巴特的四段教学法:明了(分析新知识)-联想(分解+缝合)-系统(检查-重组)-方法(成团,制成“模型/反馈 迷宫”)-【应用】。(这种教学法给人一种新知识是原有知识延伸,好像本身就是一个整体的错觉,但实际上在《范式和流派》的阅读中,你就会发现知识的根本就不是这样的,这只是人为设计的学习,是“机械思维”,洪堡体系,康德)

杜威:学校是演习场(“教育的目的只有一个,就是适应世界”,机能主义,将学生看作黑盒(刺激-反应-经验),黑格尔,进化论)

(理论化的教学与经验化的教学)

统觉团(也就是理论概念体系(公论),统觉团的说法强调了扩展和吸收)

他认为意识中包括多个彼此相关的观念,新观念进入意识必先经过意识阈,之后进入众多观念的组合体,成为其中一部分,赫尔巴特称这一对新观念理解的过程为统觉(Apperception),众多观念的组合体为统觉团(ApperceptionMass),指由很多已理解的观念所组成的综合性意识,即当时的经验与知识。“最有教养的人具有最大、最有条理的统觉团,用以引导自己想要的生活。”虽然他的认识论具有唯物主义成分,但在真理检验的标准与事物本原问题上,仍属形而上学的范畴。“赫尔巴特提出的统觉团理念,在教育上的意义是,教学生新观念或新知识时,必须考虑学生已有的经验(即统觉团)。

自我教育的初心

大而全的解释-吹嘘的资本(只知道是什么,却不知道有什么用(和现实世界的关系))

严谨的推导-难以交流(我学这个是为了快速脱发的  笑~)


3/学习的自我技术

为理解核工程核物理做基础

理解公式和现象都要大量时间

如何提高效率

问题的解决(术)

wiki和牛津手册(直接找答案)

权威的信息来源

像追剧一样追论文(先看综述,再找学术明星,然后“追剧”,于是就知道了学科的基本问题,解决问题的范式;自己在学习过程中不断反身学习)

pdf加margin,notes(IOS,笔记和摘录自动生成导图并直接输出)(学霸推荐能方便检索笔记的电子书)


4/系统思维的引入

物理与数学强相关,系统论、信息论

物理是一门“一生万物”的系统学科,是演绎法的体现,可以由基础概念推导出整个体系(因为整个物理学,乃至数学都是由人定义出来的学科,为什么 “F=ma”,因为牛顿第二定律的表述就是这样的,公式只是这种表述的压缩,力F,质量m,加速度a都是被提取/定义出来的要素。为什么水的沸点是100℃?因为人们以水的融点和沸点间作为标准来定义了温度)

这体现了系统思维(学霸推荐书目《系统科学精要》(苗东升))

看完了三论可以有新的思路、思维方式

老三论,系统论、控制论、信息论 。

新三论,耗散结构论(结构论)、协同论、突变论 。


FLOW个人对新老三论的初印象

(老三论主要来源于  得到APP《吴军·科学史纲60讲》)

老三论

(三论前是 机械论时代(牛顿),其在发展过程中遭遇了瓶颈(二战前),于是随着二战中科技的迅猛发展,新的方法论被设想、实践、归纳、提出。机械论的标本其实就是“机械朋克”。)

系统论:整体的性能未必能通过局部性能的优化而实现。(堆配置的手机却没有苹果手机好用)

控制论:研究动态系统中如何在很多内在和外在不确定因素下,保持平衡状态的方法。利用对各种输入信号的反馈来控制系统的问题。(从大炮到导弹,改变线性思维)

信息论:信息就是不确定性的消除(香农)。大数据/全数据。冗余与信息有效性等等。吴军博士将信息与能量对等,构成了描述世界发展的两条线。

新三论

(这部分纯属望文生义)

耗散结构论(结构论):一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量,在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构,由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持,因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。(其实就是物理与生物的结合,物理(热力学第二定律)增加系统熵,生物降低系统熵,但生物是在大的物理体系中的,所以生物(系统)实际上是“以降低周围环境有序性的方式提升自身的有序性。”(引自薛定谔),提高环境的熵,降低自身的熵)

协同论:主要研究远离平衡态的开放系统在与外界有物质或能量交换的情况下,如何通过自己内部协同作用,自发地出现时间、空间和功能上的有序结构。它着重探讨各种系统从无序变为有序时的相似性。(也就是研究各种系统内部自组织机理化的的相似性。因为系统之所以为系统,都是要从无序变为有序的(否则就对抗不了环境熵的侵蚀,会自然崩溃)。)

突变论:是研究自然界和人类社会中连续渐变如何引起突变或飞跃,并力求以统一的数学模型来描述,预测并控制这些突变或飞跃的一门学科。(将水设想为一个系统,当其在固液气某一态时,温度的改变带来的是分子运动速度的改变,但当其达到融点和沸点时,就会有突变液化和气化。水这个系统是可以直接观察的,但如果是其他的系统呢?如跨海大桥的受力问题等)

突变论与耗散结构论、协同论一起,在有序与无序的转化机制上,把系统的形成、结构和发展联系起来,成为推动系统科学发展的重要学科之一。

新老三论相互交织,老三论往往是新三论的基础。


5/物理学的新旅程

我们这次的重新学物理



学霸讲到了各个点的运动,运动的“导数”——速度,速度的“导数”——加速度

其实说白了,当你学了一段时间有了一个学习的运动轨迹之后,你的速度,加速度都是可以被感觉出来的,你就知道你需要学多久了


下一课

要什么程度的数学

物理学单位的定义

量纲-分析-量纲计算是如何进行的

由运动学起,过一遍概念

这次的学习可以以《西尔斯现代大学物理》(Hugh D. Young, Roger A. Freedman - Sears and Zemansky's University Physics with Modern Physics-Pearson Education (2015))作为基础

结合其他材料


Q&A

Q(Linda):学霸你的学习方法是怎样的?

A:学习物理,我会先重学一遍微积分,其次先全书看一遍,尝试从概念出发,推导物理学的内容,多本教材对比内容重新梳理体系。很多问题是没有答案的,很多问题的解决是需要更多问题的,所以可以多问问更细节的问题。

Q:学霸看电子书时,会建导图还是怎么样?感觉电子书只能简单过,很难回顾,而且看久了眼花

A:我不建导图,我更喜欢看目录。导图会将信息压缩概括为一句简单的话,但其实这句话后面的内容更有用(如延伸、解释)。电子书看时需要记自己的笔记和感想,便于检索。学习方法建议看《院士思维》。

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