3月24日18：30，明德讲堂M879号讲座在国科大雁栖湖校区教一楼002准时进行。本次讲座邀请到中国科学院物理研究所曹则贤研究员，由国科大人文学院考古学与人类学系韩宾老师主持。此次讲座为曹老师系列讲座的第一讲，讲座题为《电磁学/电动力学：现象、技术与思想（上）》。

讲座嘉宾：曹则贤研究员

左为主持人韩宾老师，右为讲座嘉宾曹则贤老师

　　讲座伊始，曹老师简要介绍了讲座选题的缘由。过去三年，曹老师讲演了量子力学、相对论、规范场论等内容；未来会安排讲演热力学和经典力学。与大众的理解有所不同的是，量子力学、相对论、规范场论等内容相对简单，而作为基础的经典力学和热力学等反倒较难；因此，根据难易程度，今天介绍电磁学和电动力学。

积极参与讲座的同学

　　在解说电磁学和电动力学之前，曹老师强调了语言的重要性。每一门学科都有自己独特的语言。物理学也经历了工作语言的变迁，主导语言曾由拉丁语变为德语和法语，今天的物理学由英语主导。找到原始文献学习，有助于理解这门学问；不准确的翻译则容易使人产生误解。曹老师举出两个例子来帮助同学们理解：线性代数的本意为研究线段的学问，理论物理最初为理性的物理。曹老师还认为，学习外语并非崇洋媚外。相反，学会一门外语能够反过来帮助我们更好认识到母语的独特性和魅力。如果我们热爱自己的母语，就应该大大方方学会用其他各种语言吸收人类精华，进而能够对人类文化做出自己应有的贡献，使我们的母语成为先进文化的载体；如果我们有能力向世界贡献文化，我们也就捍卫了母语。

　　曹老师还介绍了日本和俄罗斯发展科学的经验。俄罗斯著名的作家车尔尼雪夫斯基，在《怎么办？》这本书里面明确提到：“光懂俄语不能在科学上深造”，提醒我们学好语言的重要性。中国已经初步完成了工业化，我们要认识到，别国为了人类文明进步所付出的努力值得我们敬重和珍惜。俄国彼得大帝屈尊乔装到荷兰做工人，以了解欧洲的科学发展。我们也需发扬彼得大帝的精神，对于已有的人类文明的结晶，我们应该采取鲁迅先生倡导的拿来主义，尽管拿来；当然我们也应该对人类文明做出我们自己的贡献，也要乐意与他人分享我们的成就。这是新时代尤其是新电气时代中国人应有的觉悟与气度。

　　在讲座的下一部分，曹老师介绍了物理学的一些学科特性。物理学本身分两种，一类是原理性学问，你只要懂得这个原理，往下就能很轻松构建它的理论体系。一类学问是构造性学问，它要从基础一点点构造，这样的学问不管是学和教都是很难的。

　　有些学问是原理性学问。经典力学最重要的原理就是the least-action principle，大白话意为最省事原理或者最少动作原理。懂得这句话，通过构造一个函数，知道action是什么，通过数学推理就可以明白它的理论体系。热力学的基本原理是卡诺原理，1824年卡诺明确提出热机工作的原理，主要内容为：凡是不以做功为目的的传热都是浪费。通过此条原理可以推导出卡诺循环，然后构建整个热力学。相对论基于相对性原理；意为物理理论本身与参照框架无关，理论表达的方程形式上不依赖于坐标系的选择，满足要求的理论是相对性原理。规范场论的原理为规范原理，即物理理论的对称性要有冗余，通俗理解就是做事留一线，日后好相见，理解了这个原理也就理解了规范场论。

　　电磁学产生后，慢慢发展出电动力学，有了量子力学以后，量子力学加入电动力学产生量子电动力学和量子场论，因此电磁学和电动力学是典型的构造性学问，学习它是非常难的。讲座的下一部分，曹老师生动介绍了电磁学和电动力学的难点。电动力学有混乱不堪的单位制、记号和表达形式；常用教科书里经常会有各种矢量公式的附录，而这些公式难以理解；电动力学的相关物理量和概念也很多，而它们之间的表达意义，关系也难以理解。我们应当尽量学习电动力学的创造者撰写的著作以更好理解这门学问。

　　曾经有这么一个问题，如果人类要毁灭了，我们要给后代留下一句话，请问你选哪一句。曹老师的回答是：要学会用电，并且在旁边加上一个易于明白的电火花符号。曹老师认为，电对于人类社会的发展太重要了，因此，虽然电磁学、电动力学很难，但是我们仍然要研究它。

师生交流

　　讲座的最后，曹老师解释了一个根本性的问题：我们何以能够研究电动力学？老师引用了爱因斯坦的名言：“The most incomprehensible thing about the universe is that it is comprehensible.”；认为大自然为人类提供了认识自然的路径。大自然中本就存在电现象和磁现象，认识不到它们才是我们的遗憾。谈及如何学习电磁学和电动力学时，曹老师用“网兜”作比喻。我们要一次性拿起很多个足球时就需要使用网兜，“comprehensible”意为“一把”、“拿”，我们有能力成体系的理解自然；学习中最为关键的是学习这门学问的“网兜”，通过它可以构建出这门学问的理论体系。

　　讲座最后，曹老师详细回答了学生们的问题。讲座在同学们的热烈掌声中落下帷幕。