小学生能听懂相对论吗

本报记者 李 钊

5月的北京骄阳似火，热热闹闹的全国科技周暨北京科技周正在军事博物馆里举行。22日上午，就在军博地下一层的报告厅里，一堂别开生面的物理公开课吸引了上百位小学生的目光。

刚从美国圣马丁大学来到中国北华航天工业学院任教的斯蒂芬·帕克教授正在给这些六年级的小朋友讲狭义相对论呢。大家肯定要疑惑了，小学生听得懂相对论吗？是呀，这么高深的理论，不都是大学理论物理学的教授、学生们才会讨论的吗？

可神奇的帕克教授就是化不可能为可能，给来自北京市首都师范大学附属实验学校的100多位六年级学生上了一堂生动的狭义相对论课程。帕克教授非常风趣，他高高胖胖，还留着一脸大胡子，长得很像圣诞老人。

帕克一上台就大声跟小朋友们打招呼，“你们好吗？”得到热情回应后，他又说，“我嗓门很大，如果你们愿意，我就不用话筒了，可以吗？”小朋友们又积极响应。

要知道，在一个200人的大厅里，不用麦克风，扯着嗓子喊一堂物理公开课，需要多大的体力精力，而且帕克来华才3天，时差还没有完全倒过来。但是为了更好地给孩子们传达物理知识，他愿意牺牲一下嗓子，解放自己的双手，更好地进行展示。

帕克的相对论课程，从小学数学的经典问题：相对速度开始。一个人在车厢外观察高铁上的乘客，测算高铁上乘客对于观察者的相对速度。一开始是简单的叠加，就是高铁运行速度加上乘客在车厢里行进的速度；后来到了光速以后，就不再是简单叠加了，因为爱因斯坦判断，世界上有质量的物体速度不可能超过光速。所以即使高铁以光速前行，火车上的人再怎么走，他最多还只能是光速。这个常规问题一下子就吸引起了所有小朋友的兴趣。

紧接着是一猫一狗的时空旅行：假定一只猫和一条狗同时出生，这只猫在地球上不动，那条小狗坐着太空飞船去旅行。那么这条狗从外太空返回地球后，谁更年轻？从猫和狗不同的主体来计算，竟然会得出两个完全相反的结论。

然后是横杆穿过谷仓的实验演示，3个小朋友上台参与，帕克也拖着胖胖的身体，在台上来回穿梭、飞奔；再加上北华航天工业学院两位老师的帮助，帕克又做了发声网球和衣架硬币的小实验，这让从来没有听过相对论阐释的小学生和我们这些“大学生”们听得如痴如醉。

一堂课50分钟很快过去，下面开始了问答环节。小朋友们的问题也很有意思：

“假如汽车跑到光速，那它会发生什么变化？”

“如果我像小狗一样持续奔跑，会不会延长寿命？”

“如果运动速度超过光速，我们是不是就可以进行时空旅行了？”

……

帕克一一给出了耐心的解答，台上台下的大人小孩都很高兴。我高三学的文科，已经有18年没有碰过物理了，可当天的这堂物理课还是让我感到妙趣横生，“多普勒效应”“时间膨胀”“尺度收缩”等科学概念都在一个个小实验中得到体现验证。我跟帕克有一个共同的感觉，这堂课让所有参与的人都收获了快乐，不管相对论听懂了多少，至少他们其中的很大一部分人都对物理产生了兴趣，开始愿意去探索时空旅行、引力波这些有意思的话题。

Science is fun， Science is cool（科学很有趣，科学很酷炫）。物理教学不应该只有冷冰冰的公式和计算，像帕克这样的大学教授给小学生们做高深理论的科普，同样是物理教学的一种有益尝试。非常期待下一次还有机会上帕克大叔的物理公开课。

帕克教授的这堂公开课是“2019全国科技活动周外国专家科学讲堂”活动内容的一部分，由科学技术部国外人才研究中心主办，共有6名科学家从世界各地赶到北京，来到军博给中小学生们讲授6节风格各异的科学公开课。

小朋友们大多都是第一次参加这种科学公开课，他们感到非常新奇有趣，而且非常积极踊跃地参与互动，脑科学、声学、光学、建筑学、空气动力学和理论物理等内容丰富的课程让大家获益匪浅，最重要的是开启了孩子们对于科学的兴趣，对于知识的渴望，我想，这恐怕也是科技周最重要的意义之一了吧。（科技日报北京5月23日电）

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