第5章 态度的转变
当二人到达学校的时候,铃声刚刚响起,艾小柯超看门大爷大喊一声:“好汉,手下留门!”
大爷无奈的摇了摇头,只得重新按了一下开门键,瞪着眼睛说“又是你!”
“谢谢,谢谢,下次我给你带烟来!”艾小柯嗖的一声从大爷身边闪过,冲向车棚。
当他们冲进教室的时候,班里面正在进行早读,人声鼎沸,英语康老师正坐在讲台上看英文报纸,并没有留意到迟到的二人。
“好险!”小柯低下头来用英语书挡着脸假装朗读单词,扭头冲着王俊豪做了个鬼脸。
王俊豪少了平时的假正经,若有所思的看着艾小柯,欲言又止。
“咋啦?你想说啥?”艾小柯似乎看出了同桌的心思。
“我现在突然觉得吧,好像学习也没啥太痛苦的,特别是以后有思谷的帮助。其实学习要真能搞好,那我们以后在班里还不得横着走?”王俊豪说着居然得意的笑了起来。
“我感觉没那么容易,除非思谷能直接把信息写进我的大脑。你说,思谷为啥要选咱俩这种学渣组合?为啥不选赵媛媛和齐思明那种牛魔王组合?”艾小柯问道。
“也是哈,为啥捏?”王俊豪反问道。
“蠢材改造计划,也许思谷是个邪恶的机器人,它想看看人类是怎么被洗脑,然后被机器奴役。哈哈哈,我们俩就是实验品,完蛋了!”小柯惊呼道。
就在这时,艾小柯主要到有个手指在玻璃上弹了一下,班主任许老师正透过玻璃恶狠狠的看着交谈中的同桌俩。他们赶紧停止了闲聊,也加入了背单词的行列,但是脑子里却不知道想着什么,单词读着读着,居然更加不认识了!
英语是高二(10)班最受欢迎的课,主要是因为康老师讲课幽默,是个全国有名的军嫂,三八红旗手。康老师讲课肢体语言丰富,而且好笑的段子一个接一个,对国外的时事政治还非常了解,可以说是课上全程无睡点。
早读连着第一节英语课,康老师跟大家讲了Unit 9中提到的这个城市斯德哥尔摩,她曾经去过一次,由于沟通问题,不小心点到了一盘鹿心刺身,因为太贵,康老师值得含泪吃下去。康老师半英半中的跟大家描述了她的奇妙旅行,并且鼓励大家学好了国际语言英语之后,也可以去世界各地看看。
“人在一个地方待久了,就会变得complacent,知道吗?”康老师扭头把这个单词写在黑板上。“等到暑假了,大家有条件的情况下,去远一点的地方旅行。喀纳斯了,香格里拉了,these are all excellent choices!”
“没有money呀,Mrs Kang!”坐在后面的郭亮亮大叫道。
英语课就这么在大家的欢笑声中结束了,艾小柯本来想趴下来休息一会儿,他好像想到了什么,一激灵坐了起来,吓了王俊豪一大跳。
“你发什么神经?”王俊豪拍了他头一下。
“思谷是不是说过,我们做任务它会提供必要的资金支持?”艾小柯歪着头问。
“好像有这么回事。”王俊豪想了一下说到。
“那我们暑假去旅行吧,这钱就让思谷出,嘿嘿!”小柯笑道。
“那等我们回去问问它。”王俊豪同意。
第二节本来是最让他们发怵的物理课,但是上课铃声响起的时候,二人居然不约而同的拿出教材先翻看了起来。在艾小柯班里,物理成绩女生明显好于男生,因为金老师是学校花重金引进的名校研究生,只是因为金老师就是本省人才答应来一中工作的。
其实这都不是重点,关键是金老师有一米八二的个头,不仅长得还有点像刘昊然,就连笑起来也有像刘昊然一样的一对小虎牙。金老师不过24岁,比同学们大不了多少,所以交流起来也没有什么代沟,只要是他来自习课,瞬间一堆女生就围上去问问题。
之间金老师穿了身休闲商务就走进了教师,手里还提着电磁学教具,物理课代表王晓茜赶紧上去帮忙接过,帮助金老师放在讲台旁边的展示台上。前一秒还在窃窃私语的班里女生瞬间归位,目不转睛的盯着金老师,注视着他的一举一动。
“集体花痴大赛开始。”艾小柯扭过头跟王俊豪抱怨道。“为啥咱班女老师都是50岁以上,而男老师都是30以下,这不公平。”
王俊豪没说话,只是低头看着书。
金老师调整了一下教具,拿起粉笔在黑板上写下“电磁感应”四个大字,然后转身面向同学们,露出了招牌式的微笑和两颗小虎牙。
“大家好,今天我们来学习电磁感应的原理和交流电的应用。”金老师的声音清晰而富有感染力,“电磁感应是电磁学中一个非常重要的现象,它是发电机和变压器等电气设备的基础。”
金老师拿起一个线圈和一个磁铁,开始演示电磁感应的基本原理。“当这个磁铁穿过线圈时,线圈中会产生电流。这是因为磁场的变化导致了电磁感应,从而产生了电动势。”他一边演示一边解释,同学们都聚精会神地观看。
接着,金老师介绍了交流电的概念和应用。“所谓的交流电,就是电流的方向和大小都在不断变化的电。在我们的生活中,大部分电器都是使用交流电的,因为它更容易进行长距离传输且变压方便。”
艾小柯和王俊豪虽然对电磁感应和交流电有所了解,但金老师生动的讲解和示范让他们对这些概念有了更深刻的理解。小柯突然发现,好像上课注意力稍微集中一点,物理好像也没那么难。貌似思谷的出现,第一次让他感觉生活中有了明确的目标,自己的学习也有了使命感。
课堂上,金老师还讨论了交流电的一些实际应用,比如家用电器和电力系统。“你们家里的电灯、电视、电冰箱都是使用交流电的,而电力系统则负责将交流电从发电站输送到千家万户。”
课程接近尾声时,金老师提出了一个问题,“那么,谁能告诉我,为什么我们家用的电压是220伏特呢?”班里顿时陷入了沉思,艾小柯和王俊豪也在努力思考。
最终,是一位平时成绩优异的女生举手回答,金老师满意地点点头,赞扬了她的回答,并鼓励其他同学也要积极思考和探索。
金老师在讲述电磁感应的原理后,故意留了一段时间来讲一个关于电磁感应的历史轶事。他清了清嗓子,吸引了全班的注意力。
“大家都知道电磁感应是由法拉第首次发现的,但你们可能不知道他是如何偶然发现这个现象的。”金老师的眼睛闪烁着兴奋的光芒,仿佛回到了那个伟大的时刻。
“在19世纪初,法拉第只是一个普通的书店助手,他对科学充满了好奇,但没有受到正式的科学教育。然而,他的好奇心和坚持让他得到了机会,成为了著名科学家戴维的助手。”金老师慢慢走动着,讲述着这个故事。
“法拉第进行了很多实验,他观察到当一个磁铁快速穿过一个闭合的线圈时,线圈中会产生电流。这个发现震惊了当时的科学界,因为它表明电和磁之间有着直接的联系。”金老师的语气中充满了对法拉第的敬佩。
“这个发现不仅证明了电磁场的存在,而且还开启了电磁技术的新纪元。法拉第的电磁感应原理被广泛应用在发电机和变压器等设备中,极大地推动了工业革命的进程。”
“法拉第的电磁感应是电磁学发展史上的一个重大突破,但这个领域的发展远不止于此。在你们眼前的这个电磁学领域,其实还隐藏着更深层次的奥秘,它甚至影响了我们对整个宇宙的认知。接下来,我要提到的人,相信你们都不陌生——爱因斯坦。”
同学们听到爱因斯坦这个名字,更加瞪大了眼睛,他们知道接下来肯定有更精彩的内容。
“爱因斯坦在1905年提出了狭义相对论,这是一个关于时空和引力的革命性理论。但你们知道吗?正是电磁学的一些基本原理,为他提出狭义相对论提供了基础。特别是,电磁波的速度在真空中是恒定的这一发现,挑战了我们对时间和空间的传统看法。”
金老师在讲台前走动,手中拿着一支激光笔指向黑板上的电磁波公式。“爱因斯坦认识到,如果光速是恒定的,那么我们对时间和空间的理解必须进行根本性的修正。这个发现直接导致了长度收缩和时间膨胀的概念的诞生,彻底颠覆了我们对宇宙的理解。”
同学们听得既入迷又一脸迷惑,包括平时走神的艾小柯和王俊豪,完全被金老师的讲述所吸引。
金老师看着班里充满好奇和渴望的眼神,他微微一笑,停下了讲解。“好了,关于狭义相对论和它与电磁学的关系,我们这里留个悬念,下节课再跟大家解释。但今天我想让大家记住的是,物理的内容不是孤立的,都是相互关联,共同构建了我们对这个世界的理解。记住,每一个发现都可能是开启新物理和新科技大门的钥匙。”
王俊豪和艾小柯中午放学后没有像往常一样去食堂或是外面的小吃街,二人心照不宣的来到艾小柯家。
一进门,艾小柯就迫不及待地激活了思谷的全息投影。“思谷,你能不能给我们讲讲电磁学是如何导致相对论提出的?金老师今天讲到这里,但没细说,我们都没听懂。”
思谷房产中介打扮的全息影像缓缓显现:“当然可以,这是一个非常重要的话题,涉及到物理学中的几个关键概念。”
“首先,我们来谈谈什么叫伽利略变换。”思谷开始了它的讲解,“在牛顿力学中,我们认为时间和空间是绝对的,而且是两个相互独立的变量,不受观察者运动状态的影响。这意味着不管空间中发生什么事情,时间都以相同的速度前进,对所有人来说都是一样的。这就像是宇宙中的一个不变的节拍器,为所有的事件公平的打上时间的印记。”思谷解释道。
艾小柯听着这些话,点了点头,这并不难理解,而且也符合日常经验。脑海中浮现出一个巨大的时钟,不停地滴答滴答地走着,似乎代表着牛顿所说的那种绝对时间。
“伽利略变换就是基于这个物理学思想,”思谷接着说,“也就是物理课本中提到的线性坐标变换:比如小柯你带着俊豪骑着电动车,以10米每秒的速度朝着学校的方向前进,对于反方向骑车的路人,假设他的速度也是10米每秒。那么在路人看来,你们二人的速度是20米每秒;同样,你们看路人也是20米每秒。”
“原来这就是伽利略变换呀,教科书上咋没说过呢?”王俊豪惊讶的说到。
“教科书上有,应该是你们没有仔细看。”思谷笑着说。
“呃,好吧。”王俊豪不好意思的笑了笑,小柯也摸了摸他的头,不好意思的笑了。
“没关系,学习新知识永远都不晚。”思谷安慰他们,“伽利略变换的核心在于,速度的叠加是线性的。也就是说,如果一个物体相对于第一个参考系的速度是u,那么它相对于第二个以速度v移动的参考系的速度就是u+v。”思谷解释着,全息的字符漂浮在空中,闪耀着柔和的白光,让人看了很舒服。
“这不是常识吗?还需要起个这么高大上的名字?”艾小柯不解的问。
“常识就一定是正确的吗?”思谷反问道。
“常识不正确吗?”小柯也不甘示弱。
“常识会告诉你地球是圆的,并且以每小时1670千米的速度移动吗?”思谷又一次反问。
“这么说来,确实,我之前都没有想过。”小柯摸着下巴说。“那你接着说吧。”
“好。那么按照这个逻辑,如果这个行人打开手电筒,光迎面而来,请问行人和你们探测到的光速分别是多少?”思谷问道。
“这个简单,我们探测到的就是20米每秒加上光速呗,而行人探测的是10米每秒加上光速。”小柯轻松回到。
王俊豪默不作声,但是有点不解的看着思谷。
“嗯,果不其然,你的回答完全错误。答案是,你们探测到的和行人探测到的光速还都是光速,并没有任何区别。这并不是因为光速太快,这10米每秒和20米每秒的速度可以忽略。就算你们乘坐的是马斯克生产的宇宙飞船,以0.1倍速光速行驶。不光你是顺着光的方向飞,还是逆着光的方向飞,你检测的速度都是光速,真空中299 792 458米每秒。如果光速是c,你不管是什么速度,什么方向,换做谁,只要是匀速运动,并且没有引力场的存在,你们测出来的光速都是c。”思谷继续解释。
“啥?匀速?引力场?我有点糊涂。”艾小柯插话道。
“我只是为了科学上的严谨,加上了限制条件,你现在还不用明白这是什么意思。但是可想而知,伽利略变换在低速情况下就会非常准确,但在接近光速的高速情况下,它不再有效,这导致了相对论的发展,其中的洛伦茨变换替代了伽利略变换,以更准确地描述高速下的物理现象。”思谷孜孜不倦的解释着。
“洛伦兹变换修正了在接近光速的情况下,经典力学中的伽利略变换不再准确的问题。洛伦兹变换考虑了光速在所有惯性参考系中都是恒定的这一事实,也就是我们刚才说的,无论观察者以何种速度运动,他们测量的光速都是相同的。这一点与伽利略变换中时间和空间的绝对性不同。换句话说,如果光速是无线大的,那么伽利略变换就永远是对的,但是我们知道光速有限,所以洛伦茨变换才是对的。伽利略变换仅仅是低速运动情况下的近似。”思谷反复解释这个概念,生怕两个孩子听不懂。
“为了解决这个问题,荷兰物理学家洛伦茨提出了洛伦茨变换。”思谷的声音中透露出一种对科学历史的尊敬,“洛伦茨变换遵循了电磁学的基本原则,同时对时间和空间的坐标进行了修正。数学其实并不复杂,但是我这里先跳过。不管怎样,这意味着不同的观察者会对时间和空间有不同的测量结果,这是一个革命性的观念。”
艾小柯和王俊豪又对视一眼,显示出了巨大的惊诧。“这么神奇!”两人几乎异口同声。
“看来我思谷选的人没有错,二位的学习能力很强。”思谷把他们夸赞了一番。
“正是基于洛伦茨变换,爱因斯坦提出了狭义相对论。”思谷的声音中充满了激动,“他认为,不仅是光速不变,所有的物理定律在所有惯性参考系中都应该是相同的。你艾小柯站在这里听我讲课,和王俊豪乘坐接近光速的宇宙飞船上喝咖啡,遵循着一摸一样的物理定律。这个原则会直接导致你艾小柯可看到王俊豪的时间变慢,以及观测到他的宇宙飞船长度收缩。虽然这些现象在日常生活中不可见,但在高速运动,如接近光速时变得非常明显。洛伦兹变换是现代物理学,特别是粒子物理和宇宙学的基本组成部分,对于理解和描述宇宙的基本结构与行为至关重要。”
艾小柯和王俊豪突然感到自己似乎站在了一个新世界的门槛上,等待着去探索和发现。
“今天的问题有点深入,我们就此打住吧,等以后碰到了我们再反复讲解。学习新知识并不需要留出大块的时间,相反,这种每次见到就讲解、化整为零的策略反倒更好。但请记住,”思谷的声音突然变得严肃起来,“这些理论和知识不仅仅是为了满足你们的好奇心,它们对于你们即将面对的任务至关重要。你们必须理解和掌握这些知识,才能在未来的挑战中立于不败之地。”
“思谷,谢谢你。其实我们也发现了,只要上课的时候么有抵触情绪,老师讲的东西好像不那么难以理解了。”艾小柯认真的说。
“那也未必,每个人的大脑构造不同,对信息的捕捉方式和能力都不一样;老师讲课水平风格不同,水平也不尽相同。所以听懂或者听不懂都是自然法则的一部分,但是有一点我能肯定,再适合学习的大脑,没有认真的态度和好的老师指导,都很难成为优秀的科学家。”思谷分析道。
“你是再夸自己是个好老师吧?”艾小柯扬起了眉毛。
“那是你的理解。”思谷的中介形象点了点头。“好了,你们今天表现很好,我请你们吃大餐。”
这时候艾小柯和王俊豪的手机同时出现了提示音:“您的支付宝到账100元。”
“啊,思谷,我真是爱死你了!”艾小柯把思谷捧在手上,亲了又亲。