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第172章:“九一八”壁报(2 / 2)

这些设备大多是学校从德国或日本购置的,在当时的中学生里堪称奢侈。

唐先生将全班分成几个小组,详细讲解了实验原理、步骤和注意事项,尤其强调了数据记录的准确性和误差分析的重要性。

“物理学,乃至一切自然科学,其根基在于观察与实验。”

唐先生站在讲台上,镜片后的目光锐利,“‘格物致知’,此‘格物’,在今日,便是这实验室中的一次次测量、计算、验证。

不可有丝毫马虎,不可想当然。

一个数据错了,整个结论就可能南辕北辙。

记住,在科学面前,没有大概、可能、差不多,只有是,或者不是,以及误差范围。”

林怀安、马文冲和刘明伟分在一组。

林怀安的文科思维对复杂的公式推导有时感到吃力,但动手操作和逻辑推演,他并不逊色。

马文冲则是对物理颇有兴趣,操作起来有板有眼。

刘明伟则有些手忙脚乱,对着那些闪着金属冷光的仪器,显得有些畏惧。

“怀安,你负责释放滑块和启动计时器。

文冲,你记录光电门的数据。

明伟,你帮我扶着导轨,别让它晃动。”

林怀安分配着任务,努力将注意力集中在眼前的实验上。

那些纷乱的思想,那些沉重的文字,似乎暂时被这需要高度专注的物理世界隔离在外。

实验进行得并不顺利。

气垫导轨需要调到绝对水平,滑块的运动要近乎无摩擦,光电门的对齐要极其精确,计时器的触发要灵敏可靠。

他们反复调整,记录数据,计算,再与理论值比较,总是存在或大或小的偏差。

实验室里充满了仪器碰撞的轻响、低声的讨论、以及偶尔因操作失误发出的懊恼声。

其他小组的情况也差不多,空气中弥漫着一种紧张的专注。

唐先生背着手,在实验室里踱步,不时在某个小组身后驻足观察,偶尔出声指点:“注意滑块初始释放位置要一致。”

“光电门有灰尘,擦拭干净。”

“计时器归零了吗?再检查一遍。”

他的声音冷静而不带感情,像他要求测量的数据一样精确。

“差之毫厘,谬以千里。”

唐先生走到林怀安他们这组旁边,看着他们记录本上不太理想的数据,淡淡地说了一句,“想想误差来源。

是系统误差,还是偶然误差?

如何减小?”

林怀安盯着气垫导轨上那个小小的滑块。

在理想条件下,它应该做匀加速直线运动,遵循简洁优美的牛顿定律F=a。

可现实中,有空气阻力,有导轨的微小不平,有测量视差,有人为的操作失误……所有这些微小的、看似不起眼的因素累积起来,就让完美的理论公式,在现实中变得模糊、不确定。

这多么像他此刻面对的这个时代,那些看似清晰的道理、宏大的口号,一旦放入复杂的社会现实,就会产生巨大的、难以预料的偏差和扭曲。

“唐先生,”

林怀安忽然抬起头,问了一个看似与实验无关的问题,“如果……如果一个理论,在理想的、简化的条件下是完美正确的,但在现实中,因为各种无法消除的‘干扰’,总是无法得到完美的验证,甚至被扭曲利用,那这个理论,还有意义吗?”

唐绍仪先生推了推眼镜,有些意外地看了林怀安一眼,似乎没料到这个平时在物理课上并不算特别突出的学生会问出这样的问题。

他没有立刻回答,而是走到窗边,望着窗外灰蒙蒙的天空,沉吟片刻。

“你这个问题,问得很好。”

唐先生转过身,声音依旧平静,但似乎多了一丝什么,“这涉及到科学哲学的一个基本问题。

牛顿定律,是在理想条件下抽象出来的规律。

现实世界永远比理想模型复杂。但科学的意义,不在于追求绝对完美的、与现实一一对应的‘真理’——那或许根本不存在。

科学的意义在于,通过建立模型,简化复杂,抓住主要矛盾,从而理解和预测世界。

模型不完美,有误差,这很正常。

重要的是,我们知道误差在哪里,有多大,并且不断修正模型,使其更接近现实。”

他走回实验台前,指着气垫导轨:

“就像这个实验。我们知道有摩擦,有空气阻力,所以我们用气垫来尽量减少它。

我们知道测量有误差,所以我们多次测量取平均。

我们不断改进仪器,优化方法,不是为了得到绝对精确的、与理论完全一致的结果——那不可能。

而是为了无限逼近那个理想状态,并且,在逼近的过程中,更深刻地理解物理世界运行的机制,理解理论与现实之间的张力。”

“至于你所说的‘扭曲利用’,”

唐先生的目光变得有些深邃,“那不是科学理论本身的问题,而是人的问题。

任何理论,哪怕是再伟大的科学发现,一旦被权力、被偏见、被狭隘的利益所裹挟,都可能变成非理性的工具。

‘道可道,非常道;名可名,非常名。’老子这句话,用在科学认知上,也有启发。

我们认识的世界,永远是我们用概念、用模型构建的世界,不是世界本身。

保持对这种局限性的清醒,对模型背后可能隐藏的价值的警惕,或许比盲目崇拜某个理论更重要。”