物理中的美学
物理中的美学
物理中的美学物理学是一门揭示物质存在与运动规律的自然科学。
它科学地揭示了自然规律,同时也展示了自然、人类与科学的艺术魅力。
物理中有自然的美,也有科学和艺术的美。
一．物理学的美表现在以下几个方面：1.物理学发展过程中的精神美在物理学发展的过程中，物理学家在探索物理学规律的艰辛旅程中，一方面总是伴随着对美的热烈追求，另一方面又强烈的表现出他们精神上的种种美德。
哥白尼与托勒密地心说的决裂，就是有其执着追求美的因素，他深信完美的理论在数学上应该是“和谐与简单”的。
托勒密为了解释天文观测的现象，引入了许多“均轮”、“本轮”，使得天文理论既复杂又失洽。
因此，在极端困难的条件下，研究了三十多年，终于建立了不朽的日心说。
后来，开普勒深切感受到日心说的美，毅然地抛弃了从他的老师第谷那接受的地心说观点。
他说：“我从灵魂的最深处证明它是真实的，我以难以想象的心情去欣赏它的美。
”布鲁诺面对罗马教廷的熊熊烈火，用响彻环宇的“火并不能把我征服”的宣言，宣告了神学的毁灭，真理的永存，其捍卫真理的英名和美德，万世流芳。
还有牛顿、哈雷、伽利略、施士元、吴健雄、钱学森等等，每一位科学家名字的背后不知隐藏了多少可歌可泣、感人肺腑的故事。
他们坚忍不拔的毅力、默默无私的奉献、废寝忘食的工作、不惜以生命为代价、这些高尚的人格与情操、为真理奋斗不息的精神之美，正是站在我们面前的榜样，也是在教学中培养学生高尚品质的典范，可以启迪学生的智慧，引发学习兴趣，激励成功的意志，养成献身科学的良好品质。
2、物理现象的自然美中学物理涉及力、声、热、光、电、磁和原子物理等内容,物理现象千姿百态、美妙无穷。
如星移斗转、日夜交替、春秋轮回、物态互变等自然规律,因有序而美;光的反射与倒影、折射与海市蜃楼、色散与彩虹、日食和月食都有奇异的美。
人类在研究和应用物理方面创造的辉煌成果,是美的精品。
蒸汽机、发电机、激光器、电子对撞机的发明,步步促进人类生产、生活和高科技的发展;“阿波罗”登月成功,“嫦娥奔月”的传说变成了现实美谈,“神五神六”畅游太空再次实现人类超载地球之梦;众多的航天器和卫星正在全球通讯、气象观测、国防和科研等方面建功立业;电磁技术、激光技术、能源开发技术突飞猛进;核电站、太阳能电站的相继林立充分展示了物理前景无限美好。
物理中的艺术与美学
物理中的艺术与美学物理学作为一门自然科学，研究的是物质、能量和它们之间的相互作用。
然而，除了深入探索自然规律和物质世界的本质，物理学也蕴含着许多令人惊叹的艺术与美学。
本文将探讨物理学中的艺术性和美学价值，以及它们如何与科学研究融为一体。
一、优雅的数学美学物理学与数学密不可分，数学作为物理学的语言和工具，为研究者提供了一种优雅的表达方式。
物理学中的公式、方程和推导都借助于各种数学原理和方法，这些数学工具的运用使得物理学的推理过程更加精确且可靠。
菲涅耳的衍射理论和麦克斯韦方程组是物理学中的两个重要例子。
菲涅耳的衍射理论通过数学上的复杂积分和波动方程，描述了光的衍射和干涉现象。
这些理论的数学形式十分优美，将自然现象与纯粹的数学相结合，给人留下了深刻的印象。
同样，麦克斯韦方程组也体现了一种宏伟的数学美感，并为电磁学的发展奠定了基础。
二、实验与观察的视觉艺术在物理学的研究过程中，实验与观察在发现新现象和验证理论方面起着重要的作用。
实验仪器的设计和搭建往往需要物理学家充分发挥他们的创意和想象力，以确保实验过程的准确性和可重复性。
举个例子，电子显微镜是一种非常重要的实验工具，它能够通过电子束来观察样品的微观结构。
在使用电子显微镜观察时，科学家不仅可以清晰地看到物质的微观形态，还能欣赏到其令人叹为观止的美丽。
比如光的干涉与衍射现象在电子显微镜下的呈现，以及金属晶体的纹理、多层石墨烯结构的奇特图案等，都展示了物质世界的独特之美。
除了实验观察，大自然本身也以其奇特的景象和自然现象展示着物理的艺术美。
闪电的瞬间、日落的余晖、彩虹的霞光等自然景观以及天文现象如星系的演化、黑洞的吞噬等，都使我们领略到了宇宙万物的壮丽与奥秘。
三、理论和模型的美学构建物理学研究的重要目标之一是建立一个能够解释和预测各种现象的理论或模型。
优秀的理论或模型不仅需要具备很高的科学价值，还需要在美学上具备一定的魅力。
例如，爱因斯坦的广义相对论是描述引力现象的理论，这个理论不仅在科学上引起了巨大的变革，而且其数学形式和几何观念的创新也令人惊叹。
发现物理之美,激发学习动力――初中物理之和谐美
发现物理之美，激发学习动力——初中物理和谐之美大自然是和谐的，于是万物生机勃勃、共存共生、色彩斑斓；社会是和谐的，于是人们和睦相处、安居乐业、团结奋进。
万物相似相近，相通相契，相对称，使世界稳定而和谐；事物之间相异相对，互为补充，取长补短，也使世界多样而统一，丰富而和谐。
同可和谐，异也和谐，美即是和谐。
美丽的和谐思想也渗透在初中物理课之中，它如同朵朵绽开的鲜花，芳溢其中。
下面就让我们一起来赏析吧。
一、对称、平衡之和谐在新课程标准人教版八年级物理（上册）的光现象中，我们学习过一条重要的光学定律——反射定律：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。
入射角增减，反射角如影子般也随着增减，两条光线（反射光线、入射光线）如扇动的蝶翅，翩翩起舞，如梦如幻。
平面镜成像更是美仑美奂。
那毫无粉饰的对称，那极致绝顶的真实，真使人惊叹大自然的美妙。
它使世界有了一个极美的备份，一切都可以在其中找到自己的影子，万物都由一变为二，不再孤独，不再势单，也不会再搞一家之言，更不会有霸权的出现，有的只是对称、平等、自由、和谐。
在该版本教材的八年级（下册）中，汇集上册电学知识，我们可以得到串联电路与并联电路的电压、电流关系式：串联电路并联电路用心观察，我们可以发现①与④，②与③是多么的相似，而整个式子又是多么的对称，和谐。
这不是人为的设计，也不是纯粹的偶然，这就是物理学天然而成的和谐。
在第三册力现象中，还有一个二力平衡公式：F=F1-F2，F1、F2是作用在同一个物体的两个力，在物理学中称为分力。
它们相互作用、相互制衡，如果它们大小相等，方向相反，又作用在同一条直线上，那么受力物体两端虽有巨力万钧，也会岿然不动，如无力存在般的平衡、稳定，真是奇也，美也，和谐也。
二、相异、互补之和谐在此版本教材的八年级（上册）的光现象中，凸透镜成像规律是这样表述的：一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小，物近像远像变大。
物理学中的美学对称性和宇宙的和谐
物理学中的美学对称性和宇宙的和谐物理学是一门研究自然界和宇宙的学科，而在物理学的研究中，美学对称性扮演着重要的角色。
美学对称性指的是物理定律在不同的变换下保持不变的特性，它与宇宙的和谐相互关联。
本文将探讨物理学中的美学对称性，以及它与宇宙和谐的关系。
一、美学对称性在物理学中的应用1. 对称性在基本粒子理论中的应用在基本粒子理论中，对称性是非常重要的概念。
例如，玻色子和费米子之间的对称性被称为超对称性，它被认为是理解宇宙结构和宇宙宇称不对称性的关键。
超对称性的存在对于物理学家们来说具有重要的意义，因为它可以解释我们目前未能发现的粒子，并揭示出宇宙的更深层次的结构。
2. 对称性在相对论物理中的应用相对论物理是研究时空结构和引力的理论。
在相对论物理中，洛伦兹对称性是起到重要作用的对称性之一。
洛伦兹对称性指的是在任何惯性参考系中的物理定律保持不变。
这一对称性的存在使得我们能够在不同惯性参考系中正确描述物理现象，从而建立起相对论物理的基本框架。
二、美学对称性与宇宙的和谐1. 对称性与宇宙演化的奇点问题宇宙的演化过程中存在着一些奇点问题，如大爆炸理论中的初始奇点和黑洞理论中的奇点等。
美学对称性能够提供一种解释这些奇点问题的方式。
在大爆炸理论中，对称性的存在可以解释为宇宙初态的高度对称性，从而使得初始奇点问题得到一种合理的解释。
2. 对称性与宇宙结构的形成宇宙结构的形成是一个重要的物理问题。
在大尺度上，宇宙的结构呈现出高度的对称性，这种对称性使得宇宙具有美学上的和谐。
例如，宇宙微波背景辐射的均匀性和各向同性，正是对称性的结果。
这种美学对称性为我们提供了理解宇宙起源和演化的线索。
三、对称性的破缺与宇宙的多样性尽管对称性在物理学中扮演着重要的角色，但在宇宙的演化过程中，对称性常常被破缺。
对称性的破缺导致了宇宙的多样性和复杂性。
例如，电弱对称性在宇宙早期被破缺，从而产生了粒子物理中的一些基本粒子和宇宙结构的形成。
这种对称性的破缺在宇宙的多样性和和谐中发挥了重要作用。
物理美学原理
3.物理美学的几个要点：
*大自然是美的，大自然的规律也是美的。 物理学研究的是物质世界中最普遍最基本的 规律,所以她应该是最美的.
*物质世界在原始的层面上是按美学原理构 筑的。
*当实验同样支持几个理论时，人们是通过 美学标准进行筛选的。
*真理的光芒就是美，沿着美的路径就能找 到真理。
4．美学三性
1)数学的抽象:1+1=2 2)音乐的“空筐”:贝多芬的<命运><田 园>, 华彦君的<二泉印月> 3)普朗克黑体公式的诞生 4)开普勒苦苦追求天体运动的普遍规律 5)爱因斯坦-----“统一场”
爱`因斯坦对“普遍性”的追求:
狭
惯性系
义
所有力学规律的等价(伽利略)
相 对
所有物理规律的等价(爱氏) 论
苏东坡(宋)
蔡襄(东汉) 王羲之(晋)
米芾 (北宋 湖北襄阳)
三种美感:
1.稳定感(家园感):对封闭,独立,可控体系的向 往,对绝对客体(权威)的崇拜,皈依和敬畏.
2)延伸感:无穷,无边,无数,无限,无穷,无数,无限-----,人类思维活动本能的惯性,引人进入高远 明志的梦境.
3)节奏感:需要韵律的享受----这也许起于生命 的律动:心跳和呼吸.宇宙的脉搏,天地的吐纳有 其固有的节奏和频率
广 义 相
对统
论一
非惯性系(引力场) :所有物理规律的等价
场
电磁场--------
论?
微观:强弱相互作用--------
对称性
图例:
1)电磁场理论:
2)李杨的演说:
3)爱氏的相对论:
B
诺特尔(德国女数学家)定理证明了对称操作与守恒定 律的联系，对称意味着操作使对象前后状态等价，也 就意味着该操作中一定隐含有某个合作用(量)为零， 也就意味着某个物理量在该过程前后守恒
物理学中的美学探索
［ 摘
要 ］ 从 “ 型化 、 模 简洁化 、 和谐化 、 多样 统一化 ” 几方 面介绍 了物理 学 内在 的美， 等 激
发人们在 美感的引导 下， 以良好 的心态 ， 的心情 ， 愉悦 自觉、 主动地去 学习和 掌握物理 学知识 。
［ 关键词 ］ 物理 学 ； 美学 ； 激发
［ 中图分类号 ］ ６２０ ［ Ｇ４ ． 文献 标识码］ ［ Ａ 文章编 号］０８— ０９ ２ １）３— ０３— ３ １０ ８５ ｛０００ ０６ ０
探索者们 最初往 往是 在 美 的光 辉 照 耀 下 ， 去认 识
具有 本 质特征 的主要 表象 ， 次要 表象 ， 出主 舍弃 突 题 的新形 象 。如 质点 ： 当物体 的大小 和形 状对 其 运动 的影 响很小 时 ， 不考虑其 大小 和形状 ， 就 从而
把物 体看作 一 个 具 有质 量 的点 。这 就 是说 ， 考 不 虑其 次 要表 象 ， 略其 形状 、 寸 大小 ， 忽 尺 而突 出其 主要 特征 ： 点和 质量 ， 而形成 了极具个 性 的新形 从 象 。例如研 究地 球 绕 太 阳公 转时 ， 由于 地球 至 太 阳的平均距 离 约 为地 球半 径 的 １４倍 ， 地 球 上 ０ 故
［ 作者简介 ］ 汪涛（９ ２～） 男， １７ ， 湖北成宁人， 宁职业技 术学院电子信 息工程 系副教授 。 成 ６３
思茅师范高等专科学校学报
审美 理论认为 ： 那些在特定 条件下 ， 激物被组织 刺 得 最 好 、 规 则 和 具 有 最 大 限 度 的简 单 明 了 的 最 “ ， 给人 以相 当愉 悦 的 感 受 。物 理学 的美 ， 形” 会
物理学是一 门 自然 科 学 ， 规 律是 对 客 观世 其
浅谈物理学中的美学
浅谈物理学中的美学笔者以物理学中的美感入手，探究物理之美对大家的作用与对学习物理的促进作用。
在许多人心中，科学和艺术是风马牛不相及的两个领域学追求的是严谨，是理性的演繹；而艺术追求的是美感，是灵感的发挥。
两者南辕北辙，毫不相干，真是这样吗？标签：和谐奇异美；简单对称美；审美观；热情；情操一、物理学中的美物理教育是为了培养学生认识宇宙，让学生从繁杂、混乱无序之中，整理出统一的、简洁的秩序和规律。
这里所谓的“秩序”意味着真理与和谐。
而审美教育是为了让学生从零散、无序的艺术哲学之中整理出令人神往的秩序和规律。
可见，物理教育与审美教育都是为了秩序，追求“规律”，只是学科不同，相应的教育方式和方法不同而已。
以下我们看看物理学中美的体现与作用。
1.和谐奇异美古代思想家把美与和谐画上等号，希腊古典时代的大哲学家们认为，美在于和谐，美应当是完美的，千百年来，这些观点深刻地影响了一代又一代的科学家，所以无论是地心说还是日心说都认为天体运动是最完美，最和谐的匀速圆周运动。
又如海市蜃楼现象，在风平浪静的海面上，有时会突然出现亭台楼阁、城郭古堡、村庄小岛等幻影，虚无飘缈、变幻莫测、宛若仙境，给我们呈现了奇异的美。
2.简单对称美在美学中，“对称”是形式美的表现，如空间上的对称，体现为：在运动学中，如机械振动，又如在物体竖直上抛运动与自由落体中的对称；在光学中的镜像对称。
在时间上的对称，体现为：单摆运动中的时间，交变电流与电磁振荡中的时间对称。
物理学公式、定律表达方式上和理论结构上所反映的对称性更是不胜枚举。
如电磁学中静电力的库仑定律就是追求跟万有引力平方反比定律的对称而获得的。
也正是由于对称性，让法拉第在奥斯特发现“电生磁”后，坚信“磁也能产生电”，并坚持实验了十年，终于取得了成功，才有了我们现在的电气化时代。
物质世界的运动形式最简单，比如：光沿着最简单的直线传播；行星沿着简单的几何曲线──圆、椭圆运动。
物质世界的组成也最简单，由基本粒子组成。
物理美演讲稿
物理美演讲稿尊敬的评委老师、亲爱的同学们：大家好！我今天要和大家分享的主题是《物理之美》。
物理作为一门自然科学，研究宇宙间的物质、能量及其相互关系，是人类认识和探索自然的重要工具。
同时，物理也是一门富有美感的学科，其中蕴含着许多美的元素。
首先，物理之美体现在其简洁性和精确性上。
物理学家努力寻求简洁的数学公式来描述自然界的现象和规律。
例如，爱因斯坦的相对论方程E=mc²，用几个简单的符号表达了质能转化的本质，揭示了能量与质量之间的等价性。
而牛顿的力学公式F=ma，简洁地描述了物体运动的规律。
这种简洁性和精确性使得物理学具有深邃的美感，被誉为自然界的“数学诗”。
其次，物理之美可见于其丰富多样的实验现象。
通过实验，我们可以直观地观察到许多不可思议的现象，例如光的干涉、声音的传播、电磁波的反射等等。
这些实验现象使我们对自然界的奥妙产生浓厚的兴趣，也激发了我们对于探索真理的渴望。
正是这些实验现象的美丽、奇妙和理性，使得物理学变得不再枯燥，而是充满了乐趣和挑战。
再次，物理之美还可从宏观到微观不同层面来体现。
在宏观世界，我们可以观察到天体运动、地球的形状、海浪的起伏等等，这些现象构成了我们生活中的美景。
而在微观世界，我们可以深入研究原子、分子结构，揭示微观粒子的特性和行为规律，如电子云、原子核的结构等等。
而正是这些微观世界的发现，推动了现代科技的发展，如半导体、激光、核能等，改变了我们的生活。
最后，物理之美还反映在其对人类思维和智慧的挑战上。
物理学与其他学科一样，需要我们具备细致观察、形象思维、严谨推理等能力。
在物理学习中，我们需要不断进行假设、推理和验证，锻炼我们的逻辑思维和解决问题的能力。
同时，物理学也在不断拓展人类的思维边界，引领我们跳出传统的框架，去勇敢地探索未知的领域。
总而言之，物理之美是多层次、多维度的。
它既是一门让我们赞叹自然、领略其奥妙之美的科学学科，也是一门充满乐趣、挑战和智慧的学科。
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物理中的美学——作者：刘训永物理学是一门揭示物质存在与运动规律的自然科学。
它科学地揭示了自然规律,同时也展示了自然、人类与科学的艺术魅力。
物理中有自然的美,也有科学和艺术的美。
一．物理学的美表现在以下几个方面：1.物理学发展过程中的精神美在物理学发展的过程中，物理学家在探索物理学规律的艰辛旅程中，一方面总是伴随着对美的热烈追求，另一方面又强烈的表现出他们精神上的种种美德。
哥白尼与托勒密地心说的决裂，就是有其执着追求美的因素，他深信完美的理论在数学上应该是“和谐与简单”的。
托勒密为了解释天文观测的现象，引入了许多“均轮”、“本轮”，使得天文理论既复杂又失洽。
因此，在极端困难的条件下，研究了三十多年，终于建立了不朽的日心说。
后来，开普勒深切感受到日心说的美，毅然地抛弃了从他的老师第谷那接受的地心说观点。
他说：“我从灵魂的最深处证明它是真实的，我以难以想象的心情去欣赏它的美。
”布鲁诺面对罗马教廷的熊熊烈火，用响彻环宇的“火并不能把我征服”的宣言，宣告了神学的毁灭，真理的永存，其捍卫真理的英名和美德，万世流芳。
还有牛顿、哈雷、伽利略、施士元、吴健雄、钱学森等等，每一位科学家名字的背后不知隐藏了多少可歌可泣、感人肺腑的故事。
他们坚忍不拔的毅力、默默无私的奉献、废寝忘食的工作、不惜以生命为代价、这些高尚的人格与情操、为真理奋斗不息的精神之美，正是站在我们面前的榜样，也是在教学中培养学生高尚品质的典范，可以启迪学生的智慧，引发学习兴趣，激励成功的意志，养成献身科学的良好品质。
2、物理现象的自然美中学物理涉及力、声、热、光、电、磁和原子物理等内容,物理现象千姿百态、美妙无穷。
如星移斗转、日夜交替、春秋轮回、物态互变等自然规律,因有序而美;光的反射与倒影、折射与海市蜃楼、色散与彩虹、日食和月食都有奇异的美。
人类在研究和应用物理方面创造的辉煌成果,是美的精品。
蒸汽机、发电机、激光器、电子对撞机的发明,步步促进人类生产、生活和高科技的发展;“阿波罗”登月成功,“嫦娥奔月”的传说变成了现实美谈,“神五神六”畅游太空再次实现人类超载地球之梦;众多的航天器和卫星正在全球通讯、气象观测、国防和科研等方面建功立业;电磁技术、激光技术、能源开发技术突飞猛进;核电站、太阳能电站的相继林立充分展示了物理前景无限美好。
3.物体的运动美宇宙中的一切物体都在永不停息的运动。
物理学中声、光、电的传播，电子的旋转，天体的运动等都体现出美的旋律。
像直线运动表现的刚性美；曲线运动表现出柔性美；匀速运动呈现节奏美；变速运动呈现出变化美。
4.物理规律的简洁美简洁美是以简单、洁净呈现其美感，简洁美是科学美的特征之一。
自然界的现象是错综复杂的，然而自然界本身却是简单和谐的，因此研究的方法和规律的表述方式也是简单的，科学家们用最精炼的语言，最少的符号，最简单的形式来表达知识。
正如著名的物理学家爱因斯坦所说：“真实的世界在逻辑上总是简单的。
”所以，作为反映物体运动变化规律的物理来说，那种最简洁的物理理论最能给人以美的享受，物理美的简洁性并不是指物理内容本身简单，而是物理理论体系的结构和物理规律的数学表达形式简洁。
例如：运动和力的关系，曾经困惑人类几千年，但一旦揭开其面纱，呈现出的关系“F=ma”却如此简明；爱因斯坦的质能方程E＝mc2，形式十分简单，内容却极其丰富———用最精炼的语言、最少的符号，揭示了奥妙无比的自然规律，所表现的简洁美令人叹为观止；麦克斯韦方程组把复杂的电磁规律建成一个简单对称的理论体系，被誉为自然界最优美的诗。
被物理学家们争执了一百多年的“热”，却仅以十个字做了结论：“大量分子的无规则运动。
”仅仅十个字，真是简单科学!物理学中的理想模型更具有简单美的特征。
就如质点、单摆、理想气体、电磁场等，这些犹如一幅幅生动形象的简笔画，把物体的特征和个性勾画得淋漓尽致，既简单又合理，既抽象又形象。
只要我们在教学中有意识加以挖掘、点拨，就会使学生置于科学美的愉悦中。
5.物理规律的和谐美自然界本身是一个和谐的整体，支持其运行的自然规律也应具有和谐性和统一性。
而以其为研究对象的物理学必然会体现这一特性。
爱因斯坦曾说过“如果不相信我们的理论结构能够领悟客观实在；如果不相信我们的世界的内在和谐性，那就不会有任何科学。
”和谐给人以一种恰如其分、浑然一体、轻松自如的美感。
物理的和谐美，是物理理论揭示自然界物质存在、运动及其转化等规律整体上的和谐性而产生的美感。
在微观领域中，原子世界是一个和谐的世界，核外电子绕核运动，分子间存在相互作用力；在宏观领域，像晶体是一种典型的有序的和谐结构，这种由若干平面围成的多面体具有规则的外形，其各个几何平面之间的夹角固定不变；在宇宙领域，各种星系、各种天体尽管进行着复杂的运动，但在一般情况下各种星体的运行轨道又是有规则的，如月球一边自转，一边还绕地球公转，旋转的速度和轨道也几乎没有差错，宇宙太空各天体的运动配合得如此默契和谐，像是在合奏一首雄伟壮丽的交响曲。
科学家们追求着这种统一与和谐。
他们将最初零散的物理知识有机地结合起来，建立起物理学的基础后，再通过热力学与统计物理学的统一；电、磁规律的统一；时间与空间的统一；物质与能量的统一；实物粒子与场等几次大的综合与统一，建立起如今的统一的物理大厦。
若教师能在教学中将物理学统一、和谐美寓于教学中，使学生对物理学有一种整体认识，学起来也会轻松一些，这既是一种受益，又是一种乐趣，也能在情感上产生美的共鸣。
6.对称美对称美是指整体各部分之间的相称或对应，如空间上的和谐布局，时间上的节律协和。
对称之所以让人产生美感，是因为对称中存在着某种“重复”、“均衡”、“有序”的东西。
科学美中的对称美来源于自然界物质形态美及其运动图景所具有的广泛对称美，借助于建筑美学很容易理解对称美概念，一些建筑物外表的对称显示出一种空间方位上对称的美感，我国古建筑如天安门、天坛、故宫等就呈现出庄严稳重的对称美。
人类传统美学中的对称仅指人们感性意识中的三维空间的对称，而物理学中的对称美既有物理现象的对称美，比如引力与斥力，“电生磁”与“磁生电”，粒子与反粒子，物质与反物质等等；还有公式的对称如：动量守恒定律表达式 '22'112211v m v m v m v m +=+机械能守恒定律表达式 2222112121mv mgh mv mgh +=+理想气体状态方程 222111T V p T V p = 等都具有平稳庄重的对称美。
对称性给人的美感是“圆满、均衡和协调”。
人们这样描述对称性:若图形通过某种操作(如时空坐标系的改变,尺度的放大和缩小)又回到它本身,则这样的图形具有对称性。
对称性的概念应用于物理,研究对象不仅是图形,还有物理量和物理规律。
从空间角度看,原子的核式结构、晶体的空间点阵、磁体的两极是对称的;物体的上升下落,圆周运动是对称的;物体的平衡、弹性形变、简谐振动具有对称性;平面镜成像、光与波的反射、电磁场的力线分布更具有对称美。
从时间角度看,行星的公转与自转、理想单摆和简谐振动、波的传播都具有时间周期性的对称美。
对称性的美学意境引起很多科学家的心驰神往,从伽利略时代开始,物理学家就把追求理论上的对称性作为一种有效的研究手法,并取得了成功。
例如牛顿发现万有引力(F=Gm1m2/r2)和库仑的静电力(F=Kq1q2/r2)非常对称;法拉弟受奥斯特“电生磁”现象的启发之后发现了“磁生电”的现象,进一步揭示了电磁联系;后人还发现电场和磁场在规律上有许多惊人的对称关系。
物理学家劳厄曾把物理公式上极端精练和庄严稳重的对称结构称之为“美学上真正完美的对称形式”。
在教学中指导学生从规律结构的对称性来认识自然中的守恒规律，并启发学生感悟出对称是一种美的结构，从中进行审美意识的培养。
从对称美的角度去理解物理和掌握这些规律，会使学生对貌似枯燥的理论产生愉悦感，由此既可提高对学习物理的兴趣。
7、新奇美“新奇”也是物理美的特点。
物理学发展到今天,无论是理论方面还是实践方面都是硕果累累,新颖的发明创造和新奇的理论成果层出不穷。
象脉冲星、重轻子的发现;蒸汽机、激光器、电子对撞机的发明;牛顿力学理论、麦克斯韦电磁学理论、爱因斯坦相对论的创立等等都是体现新奇美的物理成就。
尤其是物理理论提出的是关于自然界的新知识,具有独创和新颖的特点,这正是其审美价值的所在。
“新奇之所以被看作是科学美的重要特征,因为它体现了科学理论发现中的艺术因素。
”浏览牛顿著作,我们可以体会到他的力学体系理论所包含的新奇和独创魅力。
牛顿致力于探索宇宙系统的结构、万物运动的规律。
他以惊人的开拓精神和独特的思维方式建立了运动三大定律和万有引力定律,为人类今天对宇宙的认识开辟了道路。
伟大的爱因斯坦一生中创立了很多新奇的物理理论,其中“相对论”是新奇美的典范,它富有独创性,开创了物理学的新纪元,成为未来科学发展的理论基础。
二、物理学的美在教学中的作用1．可激发学习兴趣、提高学习效率。
教学实践证明，学生学习的主动性与兴趣有密不可分的关系。
审美感作为构成意识行动的重要因素之一，能够转化为探索未知世界的巨大动力。
所以在教学中让学生感到物理现象、实验、理论之美可以使学生产生学习物理的兴趣，进而达到提高学习效率的目的。
2．促进知识的理解与掌握、促进创造思维的发展。
美感的这个作用可以概括为“以美启真”，它是美感与理智的内在联系。
一方面促进学生对知识的理解与掌握；另一方面启发学生解决问题时不满足已有的结论，去探索更巧妙、更简单的方法。
这些创造性的学习活动，能促进创造性思维的发展。
3．激发教师的教学情绪、提高教学效果。
教学过程不仅仅是知识的传授过程，也是情感生活的过程，更是艺术创造的过程。
教师有了这种美感，就会感到自己的教学犹如艺术家对艺术的追求一样永无止境；对教学工作产生极大的乐趣和热情，把全部精力投进去，深入钻研教材，研究教法，掌握教学规律，努力挖掘教材所包含的理性之美。
精心设计教学过程，使学生也充分感受到美之所在。
这种美感与理智互相渗透、融洽产生“谐振”时，教学就能产生最佳效果。
总之,物理现象五彩缤纷,其中有直观亮丽、奇特美妙的自然景观;也有简洁优美、博大精湛的理论科学;还有千古留芳、永不磨灭的艺术足迹。
把“物理美”延续下去,我们责无旁贷。