成电讲堂

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【成电讲坛】北理工讲席教授盛新庆讲述电磁之美
文:罗彤 来源:大学生文化素质教育中心 时间:2024-10-27 79

10月23日,北京理工大学讲席教授、北理工集成电路与电子学院射频技术与软件研究所所长盛新庆做客成电讲坛,为同学们带来了以“电磁之美”为主题的讲座,分享了他学习、讲授电磁场理论这门课程的心得体会。

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讲座伊始,盛新庆提出“何为美”的思考。他指出,美是一个艺术上的概念,包括绘画、音乐等众多方面。他展示了拉斐尔、达芬奇、林风眠等中外艺术家的作品,表明“艺术是真理的原始发生地”,我们在追求科学真理,认识世界时首先要产生感觉,艺术是第一步,科学是第二步。在他看来,任何艺术作品都要与读者产生共鸣,感动自己,感动读者。

他由绘画之美引到麦克斯韦方程之美,表示麦克斯韦方程的美就在于它的形式简洁,内涵丰富,充满力量。回顾麦克斯韦方程之源,从库仑定律,到奥斯特发现通电导线周围存在磁场再到法拉第电磁感应定律,科学家不断引入新的物理量,不断简化各种方程,整个过程也就是不断抽象出电场、磁场的概念并借助数学工具不断简化的过程。抽象是麦克斯韦方程构建的方法,具体来说抽象方法就是从实验规律中抽象出清晰的物理概念,并发明数学工具给出清晰简明的表达。

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对于“抽象”的概念,盛新庆引出“抽象知识可靠吗”的思考。他以“光的发现”为例来进一步说明,从牛顿的粒子学说、惠更斯的波动学说到杨氏干涉实验、爱因斯坦的光电效应再到波粒二象性,这一切的发现都离不开科学家抽象的思维。他强调,我们的世界不是完全确定的,而是发展的,这取决于我们怎么看,取决于我们发明了什么工具去看。盛新庆也举了复数发现的例子,复数的引入使得e和π两个完全不相干的数字联系起来,而恰恰是从复数角度我们看到了一个全新的数学世界。

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盛新庆引用了佛学《金刚经》中“应无所住,而生其火”一句,认为我们在看世界时不能完全相信一切,不能被困住,而要抛弃一切去观察世界,用心去感受。同时,他也引用了李政道的话,“In science as well as in daily life, nothing is really certain. However, when we broaden our knowledge, we encounter new phenomena, which cannot be explained by old theories, then we have to re-examine the basis of our old system, and suggest new methods and new ideas.”(“在科学和日常生活中,没有什么是真正确定的,然而当我们拓宽知识面时,我们遇到新的现象,这些现象不能用旧的理论来解释,那么我们就不得不重新审视我们旧体系的基础,并提出新的方法和新的观点。”)

最后,盛新庆分享了他对于学习意义的理解,其中最重要的就是通过学习来训练我们大脑的抽象能力。对于如何学习电磁波,盛新庆也提出了自己的建议,电磁理论之美藏于其构建中,藏于其演化中,希望同学们从电磁场理论的构建中学习如何抽象,从电磁场理论的演化中学习如何推理。

讲座后,同学们积极与盛新庆互动,提出自己的疑惑。有正在学习盛新庆所著《电磁理论、计算、应用》一书的同学提问在学习和讲授这一门课程上心态有何区别。盛新庆答道,在学习阶段他相对来说更注重“怎么做”,如何用学到的知识去做好习题,而在授课时他会更注重“为什么”,向同学们讲解好为什么会有这样的知识点。盛新庆以真诚明了的语言耐心解答同学们在学术上的问题,并鼓励同学们不断探索电磁之美。

编辑:刘瑶  / 审核:罗莎  / 发布:李果