相辉讲堂·杰出学者第3期 蒋最敏 | 谈谈学习—结合物理学思想方法和知识内容

蒋最敏，2026年足球世界杯直播物理学系教授、博士生导师。主要从事锗硅低维半导体材料分子束外延生长、结构与物性等方面的研究。

首先，蒋教授便以独特的方式引入话题。考虑到现场同学可能尚未学习大学物理的核心课程，他先抛出一个贴近大家学习生活的问题：在学习过程中是否向老师、同学或自己提过问题？他强调提问在学习中的关键作用，引用李政道“求学问，须学问；只学答，非学问”的观点，指出教学的本质并非单纯传授知识，而是培养思考方式、精神习惯，以及批判性思维和终身学习的能力。

随后，蒋教授深入讲解物理学统一性思想。他以牛顿力学中的F=ma公式为例，阐述物理学追求用简洁原理解释复杂现象这个公式，结合数学工具和牛顿第三定理，能推导出动能定理、动量定理等众多定理，构建起牛顿力学完整而严谨的体系。蒋教授详细推导了F=ma与动量定理、动能定理、角动量定理之间的等价关系，让同学们领略到物理学知识的内在联系和简约之美。他进一步指出，整个物理学统一于最小作用量原理、对称性和守恒定律，这些核心内容贯穿始终，体现了其中的美与和谐。

对称性分析推理是蒋教授讲座的又一重要内容。他从初中物理的电阻并联公式讲起，用对称性原理阐释为何所有电阻并联都遵循同一公式。在讲解质心概念时，蒋教授分别从动力学和对称性分析两个角度进行推导，展示了对称性分析在深化物理概念理解上的优势。对于转动惯量、引力相互作用能等物理量，以及火箭喷口、飞机飞行等实际问题，他都巧妙运用对称性思维，帮助同学们理解相关公式的推导和应用。在谈到火箭发射和飞机飞行时，蒋教授结合我国航天和航空技术的发展，介绍了长征系列火箭的进步以及我国在矢量推力发动机技术上的突破，同时也指出我国在航空发动机领域与国际先进水平的差距，引发同学们对科技发展的关注和思考。

系统性思维是本次讲座的第三个要点。蒋教授以有限长弦两端固定形成驻波为例，深入剖析驻波的本质——系统的某个固有频率的振动。他引导同学们思考从有限长弦到无限长弦，再到自由度变化、维度变化等情况下驻波的变化，引入量子力学的概念，展现物理学知识的系统性和连贯性。在讲解耦合摆和克拉尼图形时，蒋教授通过演示实验，让同学们直观地观察到不同自由度和维度下系统的振动模式和共振现象，理解其背后的物理原理。他强调学习不能局限于表面知识，而要通过系统性思维，将所学内容融会贯通。

讲座尾声，蒋教授鼓励同学们在学习中多提问、多思考、多批判，养成深入理解知识本质的习惯，培养创新意识和能力。在互动环节，同学们积极提问，一位同学询问，物理公式在科研之外还能如何应用，蒋教授以杨福家校长“物理不是专业”的观点作答，指出学习物理收获的思维方式能助力同学们在多个领域发展，关键在于保持兴趣并持之以恒。另一位同学提出如何培养研究身边物理学现象的能力，蒋教授强调兴趣是关键，有兴趣才会主动深入思考、积极探索。

此次讲座，蒋最敏教授将物理学思想方法与学习紧密结合，为同学们带来了一场知识与思维的盛宴。不仅让同学们对物理学有了更深入的理解，更启发了大家在学习中运用这些思想方法，提升学习能力和创新思维，为未来的学习和研究之路提供指导。