摘要:
本文旨在探討《人文物理》課程,這一新時(shí)代學(xué)科的內(nèi)涵,以及對(duì)數(shù)字化時(shí)代的影響,人文物理不僅關(guān)注物理學(xué)的科學(xué)本質(zhì)和技術(shù)應(yīng)用,更側(cè)重于從人文主義的視角,讓我們研究中華文化的諸子百家經(jīng)典,對(duì)數(shù)字化時(shí)代的滋養(yǎng),審視傳統(tǒng)的物理現(xiàn)象以及物理學(xué)的理論構(gòu)建,在數(shù)字化時(shí)代對(duì)社會(huì)文化,哲學(xué)思考和民族復(fù)興事業(yè)的意義,通過(guò)分析物理史,中國(guó)工程史上的關(guān)鍵事件,在數(shù)字化時(shí)代來(lái)臨時(shí),解決好下崗,重新?lián)駱I(yè)和社會(huì)養(yǎng)老等社會(huì)問(wèn)題,本文力圖揭示物理學(xué)與人文科學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系,說(shuō)清說(shuō)透物理學(xué)是推進(jìn)數(shù)字化時(shí)代的到來(lái),會(huì)提供更廣闊的就業(yè)空間和更康寧的情感養(yǎng)老環(huán)境,為構(gòu)建更加全面,和諧,科學(xué)的數(shù)字化建設(shè)。
關(guān)鍵詞:人文物理,科學(xué)人文融合,物理學(xué)史,中國(guó)古代工程史,諸子百家經(jīng)典語(yǔ),哲學(xué)思想,數(shù)字化時(shí)代,精神教育基礎(chǔ)。
一,引言
自古以來(lái),我國(guó)古代的四大發(fā)明,造紙,印刷,火藥,指南針,并未給我們的物質(zhì)經(jīng)濟(jì)生活,帶來(lái)生存環(huán)境的飛躍,雖然造紙帶來(lái)過(guò)文字載體的革命,印刷促進(jìn)過(guò)文化的傳播,火藥帶來(lái)過(guò)溫暖,指南針給狩獵者導(dǎo)航過(guò)。但正是這四大發(fā)明,加速了歐洲發(fā)展的進(jìn)程,火藥被他們用來(lái)制造武器,炸開(kāi)了資本擴(kuò)張碰壁的大門,用指南針,導(dǎo)航出世界市場(chǎng)并建立殖民地。形成這種發(fā)明為歐美所用,撐起自己臉面的局面,還不是因?yàn)槲覀冎腥A人文傳統(tǒng)的孔孟思想,君子教育理念,但占居百分之八十以上時(shí)間,領(lǐng)航世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)的中華民族,一個(gè)重要的因素,就是“品類創(chuàng)新”,我們的先輩在茶葉,絲綢,陶瓷,木制品種類中,不斷翻新,在“絲綢之路”上換回了歐美的科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì),滿足生活的需要。在這條絲綢之路上,傳遞著絲綢的柔韌,茶葉的禪意,陶瓷的永恒和木制品的溫度,因此說(shuō),絲綢之路寫滿了我們可持續(xù)發(fā)展的密碼,更是我從陶瓷蛻變重生的奧義中,找到數(shù)字化時(shí)代的“一帶一路”的金鑰匙法寶。
如何從我們的人文史中找到與物理學(xué)相關(guān)的密碼呢?首先,物理學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ),不斷探索自然界的奧秘,推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展。因此讓我從李冰父子開(kāi)發(fā)和利用自然的都江堰工程,來(lái)說(shuō)明人文物理之間的內(nèi)在聯(lián)系。
都江堰的人文價(jià)值在于,2300年前的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,秦國(guó)蜀郡太守李冰關(guān)心農(nóng)耕時(shí)代人民疾苦,面對(duì)年年水災(zāi),他實(shí)地走訪岷江,屢次觀察地形水貌,最終提出“深淘灘低做堰”的治水方案,用了8年時(shí)間,在玉壘山率眾開(kāi)鑿出20米寬的山口,謂之寶瓶口,現(xiàn)在看到那月牙似的小島,就是魚(yú)嘴,那200米長(zhǎng)的矮堰就是飛沙堰,由魚(yú)嘴,飛沙堰,寶瓶口這三大工程合成了都江堰的渠首,40多個(gè)免遭水災(zāi)的縣區(qū)百姓,為感恩李冰父子的治水貢獻(xiàn),在灌區(qū)建了一座李冰父子廟,現(xiàn)簡(jiǎn)稱二王廟,與當(dāng)初的人字堤,百丈堤,離堤等共同構(gòu)成了灌區(qū)的附屬工程,呈現(xiàn)在我們面前,這中華文明的傳統(tǒng)就是,誰(shuí)對(duì)人民有益,誰(shuí)就永遠(yuǎn)與他的豐碑永存,河北歷史上李春的趙州橋,也是如此,這就是我們中華民族的人文精髓。
讓我再?gòu)奈锢韺W(xué)視角,來(lái)看都江堰工程“四六分水,二八分沙”的工作原理,所謂“四六分水”,就是冬春枯水季節(jié),岷江水位比較低,由于內(nèi)江比較深和窄,屬于凹岸,外江淺而寬,屬于凸岸,因此,河水多數(shù)從內(nèi)江流去,百分之六十流入內(nèi)江,百分之四十流入外江。在夏秋的洪水季節(jié),岷江水位較高,此時(shí)河水多數(shù)從外江流去。而“二八分沙”,就是從魚(yú)嘴開(kāi)始,岷江水百分之八十的沙石流入外江,萬(wàn)分之二十的沙石流入內(nèi)江,飛沙堰是內(nèi)江外側(cè)的一條低矮的堰壩,內(nèi)江的水流在進(jìn)寶瓶口時(shí)增大,狹小的地勢(shì)凹岸導(dǎo)致水面升高,通過(guò)飛沙堰進(jìn)入外江,都江堰不僅可以為水分流,還可排水中泥沙石,其工作原理是利用物理學(xué)科內(nèi)的流體力學(xué)中,水流到達(dá)寶瓶口彎道時(shí),產(chǎn)生彎道回旋流的原理以及圓周運(yùn)動(dòng)中離心力的作用,可以將河水中的沙石甩出飛沙堰,而且洪水越大,沙石排除的越多,因?yàn)樗嬖礁撸髁颗c離心力成正比,百分之八十的沙石沉積在飛沙堰,剩余百分之二十的沙石則沉積在對(duì)面的鳳棲窩,每年由人工掏出。這是我在做螞蟻溝水庫(kù)工程時(shí),聽(tīng)完河海,清華水利課后,細(xì)研都江堰工程后,對(duì)物理學(xué)科中的流體力學(xué)工作原理理解。
通過(guò)對(duì)都江堰工程,運(yùn)用《人文物理》學(xué)科的原理分析研究,我真的佩服李冰這位秦國(guó)官員,他的治水決策和都江堰水利工程,是物理科學(xué)和中華人文在民族史上的融合,既能惠及2300多年后的“三農(nóng)”,又能啟發(fā)我們?cè)凇度宋奈锢怼穼W(xué)科中深耕,讓我們有了調(diào)整擁抱數(shù)字化時(shí)代步伐的勇氣。他那人文物理的德技,既說(shuō)明他父子的人文精神,又展示他物理的技術(shù),他的品德將在中華文脈中生生不息,他們能認(rèn)識(shí)自然中,關(guān)于山水運(yùn)行規(guī)律,把握好《人文物理》學(xué),做到德藝雙馨,應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活,達(dá)到學(xué)以致用,這正是值得我們學(xué)習(xí)的地方。因此,我們數(shù)字化時(shí)代的思想家,科學(xué)家,戰(zhàn)略家們,面對(duì)新時(shí)代的數(shù)字化,要迅速的從《人文物理》學(xué)科中,沉下心來(lái),不懈學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)和掌握好人與自然,人與社會(huì)的規(guī)律,建立起時(shí)代相應(yīng)內(nèi)容,從而擁有李冰父子的戰(zhàn)略眼光,創(chuàng)新出惠及人民久遠(yuǎn)的政治,經(jīng)濟(jì),文化藝術(shù),生態(tài)平衡等工程。從《人文物理》學(xué)中,做到知行合一,為數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)貢獻(xiàn)力量,為中華民族的偉大復(fù)興,源源不斷的注入《人文物理》學(xué)科中的數(shù)智元素。
隨著社會(huì)分工越來(lái)越細(xì),物理學(xué)逐漸被視為一門純粹客觀,價(jià)值中立的知識(shí)體系,與人文精神的聯(lián)系被有意無(wú)意的割裂,說(shuō)得形象一點(diǎn),就似我們改革開(kāi)放初期,國(guó)企改革中的黨政分開(kāi),黨委相當(dāng)于管人文,企業(yè)行政相當(dāng)于(管物理)搞市場(chǎng)。其原因是科學(xué)技術(shù)誕生于歐洲,而歐美的文化與中華文化存在差別,黨政分開(kāi)想到的是不讓我們傳統(tǒng)的人文,再束縛歐洲孕育發(fā)展的科學(xué)技術(shù),在我國(guó)的充分發(fā)揮,國(guó)企改革中的黨政分開(kāi),幾十年實(shí)踐證明,沒(méi)有人文的物理,會(huì)傷害自己,沒(méi)有物理的人文,會(huì)裹足不前。換句話說(shuō),就是沒(méi)有黨的人文領(lǐng)導(dǎo),國(guó)企(科技物理)發(fā)展就會(huì)損害國(guó)家和員工利益,比如環(huán)保不到位,產(chǎn)品質(zhì)量出問(wèn)題,員工加班常態(tài)化,身體病態(tài)化等,沒(méi)有國(guó)企(科技物理)發(fā)展,黨的領(lǐng)導(dǎo)就會(huì)失去載體和與時(shí)俱進(jìn)的工作方法。因此,建設(shè)好數(shù)字化中國(guó),必須在黨的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,有序進(jìn)行,既保證國(guó)企(科技物理)發(fā)展的資本不斷增值,又能不斷滿足員工物質(zhì)文化需要,同時(shí)做到生態(tài)平衡,環(huán)境宜人,面對(duì)智能時(shí)代的到來(lái),就可挖掘出更多就業(yè)機(jī)會(huì)(下文中會(huì)展開(kāi)說(shuō))。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)下半場(chǎng)的開(kāi)啟,數(shù)字化時(shí)代的到來(lái),《人文物理》作為一門旨在融人文科學(xué)與物理學(xué)的邊緣學(xué)科,開(kāi)始備受我國(guó)哲,社,科領(lǐng)域的專家,學(xué)者們的廣泛關(guān)注,人文物理不僅關(guān)注物理學(xué)的科學(xué)性,更注重其人文內(nèi)涵,倫理價(jià)值和社會(huì)責(zé)任,尤其是在年輕學(xué)子畢業(yè)后的就業(yè)和老年人退休歸養(yǎng)問(wèn)題上。為我們建設(shè)中國(guó)特色社會(huì)主義,提供了物理和人性的視角,便于進(jìn)一步在決策實(shí)踐中,找到擁抱數(shù)字化時(shí)代的精神教育基礎(chǔ)。
二,物理學(xué)的人文維度,
《人文物理》教材中提及了世界物理學(xué)家們研究領(lǐng)域的廣泛,鑒于本文旨在探討人文物理是我們擁抱數(shù)字化時(shí)代的精神基礎(chǔ),因此,我從我們中華民族的角度,闡述物理學(xué)對(duì)人文教育的意義。沒(méi)有音樂(lè)的教育,就沒(méi)有生命情感的力量,洗星海的一曲《黃河大合唱》,唱出了延安精神,體現(xiàn)了聲學(xué)對(duì)中國(guó)革命根據(jù)地的貢獻(xiàn),這是眾所周知的人文物理學(xué)在中國(guó)革命中的力量。秦漢時(shí)期,樂(lè)器種類的增加,音律學(xué)理論和實(shí)踐探討有了明顯進(jìn)展,這是對(duì)聲波物理現(xiàn)象的研究,《潛夫論》中有許多章節(jié)記錄。《墨經(jīng)》中對(duì)小孔成像詳細(xì)描述和分析,有了對(duì)光學(xué)的見(jiàn)解,《墨經(jīng)》中關(guān)于桔槔(原始的起重機(jī)械)用于農(nóng)田灌溉,排水的記載,是杠桿平衡原理在農(nóng)耕水利中的應(yīng)用。《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中記載的平面鏡,凹面鏡的應(yīng)用,是物理現(xiàn)象的描述,戰(zhàn)國(guó)時(shí)期出現(xiàn)的司南,是電磁學(xué)在航海和軍事中的導(dǎo)航等等,無(wú)不說(shuō)明,我們的先人將物理學(xué)應(yīng)用于人文的為民造福工程。而如今的梁文峰,王興興已成為數(shù)字時(shí)代的開(kāi)啟者,把我國(guó)的《人文物理》學(xué),導(dǎo)入更廣闊的領(lǐng)域進(jìn)行求索,讓我們秉持中華民族歷代的人文精神,求索于物理學(xué)中,去擁抱起數(shù)字化時(shí)代,走向民族復(fù)興更美好的未來(lái)。
物理學(xué)充滿了對(duì)人類認(rèn)識(shí)邊界的拓展和對(duì)宇宙奧秘的不懈追求,在這些物理學(xué)背景下,研發(fā)出的一個(gè)個(gè)歷史成果節(jié)點(diǎn)上,不僅是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志,也是我國(guó)古代先民的智慧,勇氣和創(chuàng)造力的體現(xiàn),更是我們探索數(shù)字化時(shí)代《人文物理學(xué)》的榜樣。
2.物理學(xué)中的人文情懷
許多杰出的物理學(xué)家,牛頓,法拉第,居里夫人等的故事,在改革開(kāi)放的物理學(xué)中,已有介紹,我這里想講講我們中國(guó)物理學(xué)家的故事。前些年在江蘇蘇州太倉(cāng)工作,休閑出去太倉(cāng)劉河的農(nóng)村走走,看到刻有“一個(gè)永遠(yuǎn)的中國(guó)人”的墓碑,我立馬掏出手機(jī),搜上“吳健雄”這個(gè)名字,1912年,生于江蘇太倉(cāng),1936年去美國(guó),核彈女王,曼哈頓計(jì)劃,美國(guó)物理學(xué)會(huì)中歷史上第一位女性會(huì)長(zhǎng)。堅(jiān)持穿旗袍,說(shuō)中國(guó)話,愛(ài)中國(guó)食物,喜中國(guó)文化……。這些字詞,告訴我吳健雄是中國(guó)女性,物理學(xué)家,中國(guó)特色的人文,可以總結(jié)成一句話,就是中國(guó)知識(shí)分子中的女物理學(xué)家,用現(xiàn)在的話說(shuō),就是我們數(shù)字化時(shí)代《人文物理》學(xué)科的奠基人!
我本科就讀于上海大學(xué)錢偉長(zhǎng)學(xué)院,那就讓說(shuō)說(shuō)這位中國(guó)最牛的偏科生,怎樣成為“力學(xué)之父”的,錢偉長(zhǎng)校長(zhǎng)的人生夠傳奇的吧!他當(dāng)年以物理5分,國(guó)文和歷史滿分的成績(jī),被清華大學(xué)破格錄取,就讀書(shū)歷史系,但九一八事變后,他毅然決定轉(zhuǎn)系為物理系,用科學(xué)救國(guó)的思維去轉(zhuǎn)系,最終轉(zhuǎn)系成功并成為物理系中的優(yōu)等生,他的人文情懷讓他達(dá)到體育與學(xué)術(shù)并重,他曾跑進(jìn)過(guò)100米欄前三名。錢校長(zhǎng)對(duì)力學(xué)的研究探討,當(dāng)年解決了困擾愛(ài)因斯坦多年的問(wèn)題,他是奇異攝動(dòng)理論的奠基人,推進(jìn)了人造衛(wèi)星的規(guī)劃和研制工作的發(fā)展。在祖國(guó)最困難時(shí)期,他放棄在美國(guó)的優(yōu)厚待遇,毅然回來(lái)報(bào)效祖國(guó)。他的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn),愛(ài)國(guó)情懷,全面發(fā)展的人生,就是我們數(shù)字化時(shí)代《人文物理》學(xué)科的楷模,是我們前進(jìn)道路上的燈塔。
科學(xué)成就與人文情懷緊密相連,是我們中國(guó)知識(shí)分子的光榮傳統(tǒng),吳健雄,錢偉長(zhǎng)的生平事跡,深深的感到了我們這一代人,從吳健雄,錢偉長(zhǎng)……到今天的梁文峰,王興興等中國(guó)的人文物理精英們,讓我們看到了他們對(duì)科學(xué)信念的執(zhí)著,對(duì)人民和祖國(guó)的熱愛(ài),他們展示出的人文物理學(xué)德智,既體現(xiàn)了人的多面性,又啟發(fā)我們?cè)跀?shù)字化時(shí)代,對(duì)道德,倫理和社會(huì)責(zé)任的深度思考,所以,我們一定要搞清楚,我們的物理學(xué)的成果,是為誰(shuí)服務(wù)的問(wèn)題。
3.物理學(xué)理論的哲學(xué)意蘊(yùn)
量子力學(xué)的哥本哈根解釋引發(fā)的關(guān)于客觀性與主觀性,決定論與非決定論的哲學(xué)討論。讓我想起曾在螞蟻溝水庫(kù)施工中,做過(guò)一個(gè)“河中石獸”的實(shí)驗(yàn),在螞蟻溝天然水流中,放一塊大約一塊磚大的石頭,在溝兩邊取兩個(gè)標(biāo)志點(diǎn)與水流中石頭上標(biāo)志點(diǎn),三點(diǎn)放在一條直線上,拍照記錄,過(guò)一周后,去觀看,石頭向上游移動(dòng)一點(diǎn),即石頭上標(biāo)志點(diǎn)與兩岸標(biāo)志點(diǎn)呈三角形,再過(guò)二周后,去看石頭,石頭又向上游移動(dòng)一點(diǎn),并且石頭向上流移動(dòng)還逐步向水流下面的山泥中扎。我觀察的不同階段,拍成幾次照片后,還發(fā)給了一個(gè)在中學(xué)做老師的朋友(王磊),證明了河中石獸的現(xiàn)象是正確的,隱含著作用力與反作用力的對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律,光的粒子性與波動(dòng)性的統(tǒng)一,也告訴我們非平衡力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中,揭示的是自然界中有序與無(wú)序的聯(lián)系。廣義相對(duì)論對(duì)時(shí)空觀念的革新,對(duì)宇宙觀的影響等等,都表明物理學(xué)理論不僅是對(duì)自然現(xiàn)象的描述,更是對(duì)人類認(rèn)識(shí)世界方式的深刻反思。
三,人文物理在當(dāng)代的意義
1.促進(jìn)科學(xué)教育和人文教育的融合
deepseek所開(kāi)拓的新世界,告訴我們,世界不再是兩維的物質(zhì)和精神,而是三維世界,即唯物的物質(zhì)世界,唯心的精神世界,還有新開(kāi)啟的數(shù)字化世界,這三維的世界,帶給我們重新認(rèn)識(shí)世界的感知,我們既不能停留在唯物的階層視野,又不能停留在唯心的宗教信仰層面,而是一個(gè)凡是公開(kāi)的平權(quán)理論,即公開(kāi)的信息,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平等享受,這就是我說(shuō)的平權(quán)理論,在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,平掉你的名譽(yù),地位,財(cái)產(chǎn)等。因此在當(dāng)下教育體系中,人文物理為科學(xué)教育注入了人文元素,是數(shù)字化時(shí)代的需要,更有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維,有助于提升創(chuàng)新能力和增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感,使科學(xué)學(xué)習(xí)不僅僅是知識(shí)的積累,還是人文素養(yǎng)的提升,更是科學(xué)教育與人文教育融合后,孕育出數(shù)字化時(shí)代創(chuàng)意的新房。
2.應(yīng)對(duì)科技倫理與社會(huì)挑戰(zhàn)
隨著人工智能,量子計(jì)算等前沿技術(shù)的快速發(fā)展,我們?cè)诒憷耐瑫r(shí),節(jié)省了大量時(shí)間,在這大量的時(shí)間里,為了保證創(chuàng)造力銳增,我們就要投入一定的時(shí)間,去追尋更豐富的精神生活,其實(shí),每個(gè)人的創(chuàng)意可以逆推,即創(chuàng)意來(lái)自于創(chuàng)造力,創(chuàng)造力來(lái)自于能力,能力來(lái)自于智力,智力來(lái)自于精力,精力來(lái)自于心力,心力來(lái)自于體力,因此,注意體育運(yùn)動(dòng)和鍛煉,對(duì)于保證體力有一定效果,追尋豐富的精神生活,更能在人文物理學(xué)中,煥發(fā)出創(chuàng)意欲。由這創(chuàng)意欲,才能把體力,信息攝入思維,沿著體力,心力,精力,智力,能力,創(chuàng)造力這條路徑匯聚,最終創(chuàng)造出業(yè)績(jī)。物理學(xué)領(lǐng)域的科技進(jìn)步日益觸及倫理,法律和社會(huì)公平等復(fù)雜問(wèn)題,生活中的許多案例,讓我們?cè)俅味茫喝宋奈锢淼难芯繛閿?shù)字化時(shí)代的治理,提供了情感底線和價(jià)值導(dǎo)向。
3.促進(jìn)跨文化交流與理解
數(shù)字化時(shí)代到來(lái)的《人文物理》學(xué)告訴我們,用哲學(xué)的世界觀,去面對(duì)新生事物,就無(wú)所畏懼,在人工智能替代可重復(fù)的工作崗位后,就不會(huì)擔(dān)心畢業(yè)生的就業(yè)困難,其實(shí),隨著數(shù)字化時(shí)代的來(lái)臨,會(huì)有更多與之匹配的創(chuàng)意崗位出現(xiàn),就如同當(dāng)年計(jì)算機(jī)的發(fā)明,曾提倡無(wú)紙化辦公,擔(dān)心紙張使用變少,可實(shí)際結(jié)果,紙張反而用多了。物理學(xué)的基本原理是人的活動(dòng)更接近于自然規(guī)律,因此,到齡退休,是生命的自然規(guī)律,物理學(xué)基本功能已成為古今中外人們通用的生活“工具”,其研究成果和理論框架無(wú)處不在,早成為不同文化背景人群交流的橋梁。我們以此為載體,將“一帶一路”演繹成樸素而又感人的友誼之橋。無(wú)疑不可忽視的是我們對(duì)人文物理的研究,有助于我們?cè)鲞M(jìn)了中歐國(guó)際工程和市場(chǎng)的開(kāi)發(fā),形成全球科學(xué)共同體的相互理解和尊重,促進(jìn)了國(guó)際合作平臺(tái)的增大與和平發(fā)展環(huán)境的營(yíng)造。
四,結(jié)論與展望
人文物理是連接科學(xué)與人文的橋梁,不僅豐富了物理學(xué)在數(shù)字化時(shí)代的內(nèi)涵,也為人文學(xué)科提供了新的研究視角和方法。未來(lái)隨著全球化進(jìn)程的加速和數(shù)字化時(shí)代的深入,人文物理的研究將更加重要,我們?cè)谧非罂茖W(xué)真理的同時(shí),緊扣人文關(guān)懷,以更加全面包容的視角,去處理好人們退休歸養(yǎng)社會(huì)服務(wù)問(wèn)題。審視科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系,促進(jìn)人和自然的和諧共生,保證畢業(yè)生朝氣蓬勃的就業(yè),退歸老人的夕陽(yáng)康寧,不斷推動(dòng)數(shù)字化時(shí)代和人類文明向更高層次發(fā)展。與此同時(shí),《人文物理》學(xué)科的普及,也成了我們擁抱數(shù)字化時(shí)代的精神教育基礎(chǔ)。