天才!清華學霸的女兒一年級搞懂波粒二相性!

好吧,先承認我又標題黨了。我既不是學霸,女兒也沒有真正的懂什麼叫波粒二象性。我只是個中偏下等成績的學生,女兒確實是一年級。


有一天我帶著女兒在漫咖啡玩,她津津有味看著繪本《神奇校車》,我在刷手機。突然看到這麼一個段子:

天才!清華學霸的女兒一年級搞懂波粒二相性!

我當時就震驚了!看到00後有這麼多愛音斯坦轉世,我不禁陷入了深深的自責。如果我也有上海家長那樣好的基因給她,那他也三個半月就能說話,幼兒園中班就懂核反應和鹼基配對,一年級搞懂微積分,會六門語言,那長大以後得能搞多大一個新聞啊。。。

正當我的思緒正在陷入各種如果的沉思時,女兒突然對我說:“爸爸,你看這個校車飛上藍天,天上還有彩虹”。我抬頭一看,他的那本畫冊上有一輛黃色的巴士飛到了空中,有一條巨大的彩虹橫跨天際,非常好看。

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“爸爸,我們為什麼能看到彩虹?”她接著問。

“因為太陽光有很多種顏色呀”我回答道。

“如果太陽光有很多顏色,那為什麼我們看地面看空中都沒有彩色,而只有彩虹有很多顏色呢?”她繼續問。

“太陽光裡的所有顏色混在一起,看起來就是白色。天空有很多小水珠,他們把太陽的顏色分開了,所以我們就能看到七彩的彩虹”。

聽完我的回答,她沉默了一會兒,似乎明白了什麼,又好像沒有明白,看著外面在想著什麼。

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過了半分鐘,她突然開口問到:“爸爸,我們為什麼能看見光?光是什麼啊,太陽光為什麼又會有各種不同的顏色?”

“額…光是一種電磁波,額…”我突然語塞了,看著我對面這個一年級的小學生,我想象著聽到我這種解釋她接下來會面臨的一系列茫然。

“電磁波是什麼?”果然被她揪住了不放。我意識到自己剛才的表達方式有嚴重的問題,同時腦子裡飛快的閃過光的波動說、粒子說、波粒二象性等等畫面。那一瞬間我覺得找到一種合適的方法回答她這個問題比學習光學還要難上很多。

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“來,爸爸這兒一塊巧克力,你先吃” 我遞給他一塊巧克力,使出緩兵之計。我需要時間來思考一個合適的表達方式。他接過巧克力,高興的吃了起來,並且似乎把關於光的問題拋到腦後,繼續看其她的繪本。

過了幾分鐘,我認為我找到了一種他能理解的方式,於是就把她從繪本里拉了出來。

“爸爸現在告訴你什麼是光” 我對他說道。

他放下手中的繪本,睜大眼睛看著我。

“所有會發光的東西啊,他們上面都住著很多很多的小人兒,小的我們根本都看不見。”我說道。

“哇~,小人,那太陽上有好多小人,燈泡裡也有好多小人,是嗎?” 他顯然對小人有十二分的興趣,驚奇地睜大了眼睛。

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“對呀,燈泡裡有好多小人,星星上也有好多小人,太陽上月亮上都有好多小人。這些小人,只做一件事情,他們在不停的往外扔好多好多的小球球,這些小球球叫光子。當這些小球球扔到我們眼睛裡,我們的眼睛就能感覺到被這些小球球砸中,所以就感覺到了亮,這就是光。” 我一邊說,一邊掏出一張紙來揉成了一團小球向她扔了過去。

“哦,原來是這樣,真好玩兒。”她開心地笑著說。

“那你知道光為什麼有不同的顏色嗎?”我問道。

“是因為他們扔的小球球有不同的顏色嗎?”她回答。

“是,也不是。其實呢,他們扔的小球球都差不多。我們之所以能看到不同的顏色,是因為他們扔小球球的力氣不一樣。”我說道。

“這些小球球在被扔出來的時候,會一邊往前飛,一邊飛快地振動。” 我又揉了一團紙拿在手裡,一邊讓直往前飛,一邊上下振動。

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“小人扔球球的時候,力氣越大,這些球球就會越重,震動的也越快。那些用更大力氣扔出來的小球球打到你眼睛裡就會看見藍色和紫色,而那些用比較小的力氣扔出來的小球球震動比較慢,你就會看見紅色和黃色。不同重量,振動快慢不同的小球球在我們眼睛看起來就是不同的顏色,這就是我們看到光有不同顏色的原因。”

“哇~好好玩啊,原來我們看到彩虹是因為彩虹向我們扔來了好多不同重量的小球球!”她顯然非常滿意我的解釋。

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我也對我剛才的這一通解釋還算滿意。面對一年級的小朋友你不可能跟他說光是具有粒子性的電磁波,不同顏色是因為光譜的不同。。。但用震動的小球球這種比喻,既讓她明白了光是一種粒子,也讓她知道光有波動性,雖然光的波粒二象性並非這種情形,其背後深層次的機理到現在物理學家們仍在探索,但對於一個一年級的小朋友,在她心裡埋下一顆好奇的種子,讓她感受到科學的神奇和有趣,這就足夠了。

這段對話其實進行了很久,後接下來還有關於水彩筆為什麼會有這麼多顏色等等一系列討論,後面我會抽時間慢慢寫出來。也希望家長們有什麼好的idea也一起分享,大家一起從小為孩子們培養科學精神。


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