我是否发现了物理学的漏洞 我的人眼如何才能观测到分子运动呢

把树看高了
光的折射 定义：光从一种透明均匀物质斜射到另一种透明物质中时，传播方向发生改变的现象叫做光的折射。
折射规律：传播速度越快，角越大。
入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线垂直入射时，折射光线、法线和入射光线在同一直线上。
当光线从空气射入其它介质时，入射角增大，折射角也增大，入射角大于折射角；当光线从其他介质射入空气时，则入射角小于折射角。
光垂直入射时，传播方向不变，但光速改变。
在光的折射中，光路是可逆的。
不同介质对光的折射能力是不同的。
光在同一种物质(或均匀介质)中沿着直线传播.光在不同介质中传播的速度不同,在真空中传播速度最大,约为3×10^8米/秒
光从一种透明均匀物质斜射到另一种透明物质中时，折射的程度与后者的折射率有关。
放射的光线与入射光线在镜面同一面，折射的在不同面
波穿过不同的介质的时候传播方向会发生变化就是折射。
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射.光从空气斜射入水中或其他介质时,折射光线向法线方向偏折.
鱼儿在清澈的水里面游动,可以看得很清楚.然而,沿着你看见鱼的方向去叉它,却叉不到.有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到. 鱼叉叉向的是鱼的实像。而若使用激光枪射鱼，要瞄准所看到的像，因为光线在水中也会发生折射。
从上面看水,玻璃等透明介质中的物体,会感到物体的位置比实际位置高一些.这是光的折射现象引起的.
由于光的折射,池水看起来比实际的浅.所以,当你站在岸边,看见清澈见底,深不过齐腰的水时,千万不要贸然下去,以免因为对水深估计不足,惊慌失措,发生危险.
把一块厚玻璃放在钢笔的前面,笔杆看起来好像"错位"了,这种现象也是光的折射引起的.
光的折射
1、光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射
理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。
注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射
2、光的折射规律：光从空气斜射入水或其他介抽中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变，在折射中光路可逆。
理解：折射规律分三点：（1）三线一面 （2）两线分居（3）两角关系分三种情况：①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角
3、 在光的折射中光路是可逆的
4、 透镜及分类
透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类：凸透镜：边缘薄，中央厚
凹透镜：边缘厚，中央薄
5、 主光轴，光心、焦点、焦距
主光轴：通过两个球心的直线
光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。（透镜中心可认为是光心）
焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示
虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。
焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
光的折射是光从一种介质到另一种介质发生的偏析现象。
光的反射是光在同一种介质中的偏析现象。
同种介质反射,不同介质折射
同在一种介质反射
不同介质就折射
如一束光射进水里
管射进水的光叫折射 因为空气和水是不同介质
而因为光射到水的时候 水面会反射光
因为它反射的时候反射光线和如射光线一样都是在空气(同种介质里)
海市蜃楼的出现，是因为光的折射，还是有别的原因？！
海市蜃楼经常发生在沿海，在沙漠偶尔也可见到。人们可以看到房屋，人，山，森林等景物，并且可以运动，栩栩如生。有人认为是人间仙境。现在，人们把海市蜃楼说成是大气折射的结果，把远处的景物折射到近处来了。其实，这是现代科学解释不了的一种自圆其说。
在我们的空间的人所能看到的光是在可见光范围之内(400-700 nm)。我们看到的物质是因为我们的眼睛可以接受其反射的可见光。在夜里，物质发出的红外线我们就接收不到。即使在可见光范围之内，如果光过强或过弱，我们也不能看到。人眼是由我们这个空间的物质构成的，是由最大一层分子组成的最大一层粒子构成的，只适合看到一定能量范围的光。
如果是分子组成的稍微小于最大一层粒子的那层空间粒子的时候，人眼就看不到了，更不要说由分子组成的更小粒子的空间了。对人来讲，这些物质反射的光是不可见光。但是，这个空间的生命却能接收到这层空间物质反射的光，并能看到这层空间的物质，因为组成他们眼睛的分子颗粒和人眼分子颗粒不同。
海市蜃楼是另外空间的真实体现。在物质的运动下，反映到我们这个空间里来了。一种海市蜃楼发生在海上。这里空气湿度大，在一定范围之内的空间空气湿度比较大，另外厚度比较大，这样大面积的水蒸汽在运动下阴差阳错地就能形成一个巨大的透镜系统。就象一个巨大的放大镜和显微镜一样，把微观世界的另外空间的景象反映到我们的空间来了。人眼就能观察到了。另外，人们看到的海市蜃楼的景象有时是运动的，另外空间的物质就是运动的。在沙漠或其它地方，如果物质在运动下也能形成一个巨大的微观观测系统，人们就可以观测到另外空间了，也就是人们所说的海市蜃楼。
另外，海市蜃楼也经常发生在雨后，这时的空气湿度较大，也易形成透镜系统。
1.光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，这个现象叫作光的折射。折射光线和入射光线、法线在同在一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧。
2.光从空气斜射入介质时，折射角小于入射角。光从介质斜射入空气时，折射角大于入射角。
3.在光的反射过程中光路是可逆。
4.光从一种介质直射入另一种介质时，传播方向不变。
5.不同介质对光的折射本领不一样
6.光的折射率计算公式：n=sin i /sin r =c/v
（n：折射率 i：入射角 r：反射角和折射角 c：光在真空中传播速度 v：光在该介质中传播速度）

光的折射

教学目的：

知识与技能：了解光的折射现象了解光从空气射入水中或其他介质中时偏折规律，了解光在发生折射时，光路的可逆性。

过程与方法：通过观察，认识折射现象，体验由折射引起的错觉。

情感态度与价值观：初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感。

教学重点：

1． 光的折射规律；

2． 作光折射的光路图。

教学用具：

光具盘、平行光源（调压器不能放得太矮便于掌握）、玻璃水槽、水彩笔、多媒体课件、多媒体设备，实物展示台、碗筷（每人1个）、水

教学过程：

一． 引入新课

“同学们，我们一起来做一个小实验，好不好？请大家将准备好的碗放在桌面上，看着碗底，将水倒入碗中，碗的深度有什么变化？再将你桌上的筷子象我这样斜插入盛水的碗中，注意从侧面观察筷子在水面处发生了什么变化？”

①．学生实验

盛了水的碗看上去变浅了，插入水中的筷子好像变弯了。

“这是为什么呢？ 要弄清楚这些问题，就请大家和我一起来学习这一节课 ——《光的折射》。”

板书课题。

二． 新授

1． 光的折射现象

“下面请同学们观察两个实验。”

演示实验一：光在空气中传播，光从空气斜射入玻璃中。

“请同学们注意观察，光在什么中传播？其传播方向是否发生变化？”

问题：光在什么中传播？其传播方向是否发生变化？

学生回答。

“请同学们注意观察，光从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？”

问题：光从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？

学生回答。

演示实验二：光从空气斜射入水中。

“再请同学们再注意观察，光又从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？”

问题：光又从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？

学生回答。

教师小结：“通过这两个实验现象，说明光在同一种介质中传播时，传播方向不发生变化，光从一种介质射入另一种介质时，其传播方向一般会怎样？”

学生回答。

“对，会发生变化”

“象这些光从一种介质射入另一种介质传播方向发生变化的现象叫做光的折射。”

教师板书：[1.光的折射现象：

光从一种介质射入另一种介质时，其传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射”。]

2． 光的折射规律

“下面我们把刚才的折射现象画在黑板上。

我用一条直线表示空气和玻璃的分界面，上面是空气，下面是玻璃。”

① 把刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图；

回顾入射光线、法线和入射角。

“请同学们回顾一下入射光线、法线和入射角。”

从图中介绍什么是折射光线和折射角。

“这一条从分界面射入玻璃的光线叫折射光线，折射光线与法线的夹角叫折射角，用r表示。”

强调：折射角是折射光线与法线的夹角。

“这个折射光路图中的折射角为多少度？请大家不要错误的认为是90度，因为折射角是折射光线与法线的夹角，看图中的折射角现在正逐渐减小，最后减小到了0度。”

② 演示实验三：光从空气斜射入玻璃中；

“请同学们在光具盘上找出分界面、法线、入射光线、折射光线、入射角和折射角。”

老师指出，学生确认。

“下面让我们进一步来观察实验一，思考屏幕上的问题。”

a.学生观察入射角与折射角的大小关系。

b.改变光从空气射入玻璃中的入射角的大小，再观察折射角的变化和变化后的大小。

c.垂直入射时，观察光线方向是否改变

学生思考下列问题

“a.入射光线、法线、折射光线是否在同一平面内，入射光线、折射光线是在法线的同侧还是分居在它的两侧？

b.折射光线是偏向还是偏离法线？入射角与折射角的大小关系是怎样的？

c.入射角增大后，折射角是否随着增大？入射角减小后呢？

d.当入射角改变后，折射角与入射角的大小关系是否改变？折射光线向哪边偏折？

e.垂直入射时，光的传播方向是否改变？”

③ 通过上述实验现象回答。

“大家观察得非常仔细，也回答得非常正确。请一位同学把我们刚才回答的问题综合一下，完成黑板上的填空。”

小黑板：

[2.光的折射规律：

光从空气斜入水或其它介质中时，_______光线与______光线、_______在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线______；折射角_____入射角；入射角增大时，折射角也随着_______；光线垂直射向介质表面时，传播方向_________。（填“改变”或“不改变”）]

教师揭示：“请一位同学大声的把这段话读一遍，这就是光的折射规律。”

学生识记：“请同学们再把光的折射规律读一遍”

④ 学生猜想：

“请同学们看屏幕上的这个光路图是否正确？现在发挥同学们的聪明才智，请大家猜想一下：

如果让入射光线逆着原来折射光线的方向入射，现在的折射光线将怎样射出？”

⑤ 演示实验五：光从玻璃射入空气中。

“为了证实大家的猜想，我们再来做一个实验。”

“请一位同学用笔在入射光线和折射光线的位置分别做上一个标记。

现在我让入射光线逆着原来折射光线的方向入射，请同学观察现在折射光线的位置。”

提问：“你观察到了什么？你猜对了吗？请大家通过屏幕上的两个光路图对比，说明折射光路具有什么性质？”

学生观察现象并得出结论：折射光路具有可逆性。

板书：[折射光路具有可逆性。]

⑥ 小结光从玻璃或水中射入空气的情况：

“不知同学们注意没有，我觉得刚才我们所学习的光的折射规律有点美中不足，它只总结了光空气射入水、玻璃等其它介质中的情况，没有介绍光从水中、玻璃等其它介质射入空气的情况。下面我们结合实验现象把它补充完整，光从水、玻璃等其它介质射入空气时……折射角大于入射角，折射光线偏离法线。

学生自已小结，教师板书光路图。

学生回答。

⑦ 学生练习：

“请同学们根据光的折射规律完成下列光路图。”

完成下列光路图：

空气 空气

玻璃 玻璃

“首先通过入射点作一条垂直于界面的虚线即法线，因为光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，所以折射光线的方向应偏向法线。”

“同样首先通过入射点作一条垂直于界面的虚线即法线，因为光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，所以折射光线的方向应偏离法线。”

3． 光的折射规律的应用

① 回到引入新课的实验现象。

“同学们，还记得上课前我们做的那个小实验吗？现在我们就利用刚才所学的知识来解释碗变浅和筷子变弯的原因。”

碗变浅的原因。

“从碗底S点射向空气的光线,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,眼晴逆着折射光线看去,觉得好像是从S1射来的，眼睛看到的是S点的虚像S1,S1在S的上方，所以看起来碗底升高，碗变浅了。”

“你明白了吗？请你解释给你的同桌听一听。”

请学生回答。

“哪么插入水中的筷子变弯又是怎样一回事呢？”

学生看演示并讨论。

学生回答：筷子变弯的原因。

② 学生看书：看眼睛受骗这一框。

“下面请同学们把眼睛受骗这一框自已看一下。”

板书：[3.眼睛受骗]

“眼睛受骗是什么原因造成的？刚才我们所解释的两个例子是否属于眼睛受骗现象？”

学生回答。

学生练习：运用本课所学知识，动手操作：如何看见桶底物体。

“学习了眼睛受骗，我来考考你。我有一样东西放在了这个桶里，你们看得见吗？谁能用我们这一节课所学知识来让大家都能看清我桶里的东西。不能移动我的桶和这个摄像头。”

三． 小结

“这一节课我们学习了‘光的折射’，我们一起来回顾学习了哪些新知识。”

“我们首先认识了光的折射现象，光从一种介质射入另一种介质时，其传播方向一般会发生变化，这种现象就叫光的折射。”

“然后我们通过实验小结出了光的折射规律。光从……”

“我们认识的光的折射现象都要遵守光的折射规律。”

结束

“同学们，其实光的折射现象在我们的生活中很多，如：由于大气层是不均匀的，早晨，当太阳还在地平线以下时，太阳发出的光在不均匀的大气层中发生了折射，所以我们逆着折射光线看去，就看见了太阳升高了的虚像，好象太阳已经升起来了。又例如：夏天海面附近的温度比高空低，空气由于热胀冷缩，上层的空气就比海面附近的空气稀疏，远处物体反射的太阳光，在射向空气的过程中发生折射，逐渐向地面弯曲，进入观察者眼中，逆着光线方望去，就觉得海面上空的物体射来的一样。这就是美丽的海市蜃楼现象。希望各位同学努力学习，改造自然，将我们生活的环境变得更加美丽！”

教后记：本节内容比较抽象，学生不易理解，在教学中要多注意引导，帮助学生掌握本节内容，通过练习从中掌握规律。

高一些，反射定律是法线，反射光线，入射光线在同一平面内这是相同点，不同是：折射角和反射角画法不同。

高一些

相同点：
1.反射（折射）光线、入射光线与法线在同一平面上
2.反射（折射）光线与入射光线分居法线两侧

不同点：
折射规律：1.光由空气中斜射如水中，折射角小于入射角。 2.当光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角
反射定律：反射角等于入射角

高一些。都是沿直线传播。

物理中探究实验的方法有：
一．对比（比较法）：
寻找几个事物共同点或不同点的研究方法叫对比，这是一种常用的研究方法。
例研究不同色光混合及不同颜料混合；研究蒸发和沸腾的相同点和不同点；研究凸透镜和凹透镜的相同点和不同点。在研究蒸发快慢的决定因素时，在应用控制变量的同时，也采用了对比的方法，比较哪一个蒸发快。
二．控制变量法
当研究的一个物理量与2个或2个以上的其它物理量有关时，常采用只改变一个物理量，而使其余物理量保持不变，从而得出被研究物理量和改变量的关系。
如研究蒸发快慢决定因素；摩擦力大小决定因素；研究压强和压力、受力面积的关系；液体压强和液体密度、深度的关系；浮力大小的决定因素。动能大小和物体质量、速度的关系；重力势能大小和质量、举高高度的关系；物体吸热多少和物质种类、质量、升高温度三者之间的关系；电流和电压及电阻之间的关系；电功和电流、电压、及通电时间的关系。
三．等效替代法
根据作用效果相同的原理，作用在同一物体上的两个力，我们可以用一个合力来代替它。这种“等效方法”是物理学中常用的研究方法之一，它可使我们将研究的问题得到简化。
四．实验推理法（理想化实验）
人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过如图实验和对实验结果的推理得到如下结论：运动着的物体，如果不受外力作用，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。
推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。实验中，现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，在这种情况下，你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这下结论的？
五．转换法
对于看不见，摸不着的东西或不易直接观察认识的问题，我们可以通过它所产生的作用或其他途径来认识它，这是物理学中常用的一种方法—转换法
六．类比的方法
两类不同事物之间某种关系上的相似叫类似，从两类不同事物之间找出某些相似的关系的思维方法，叫类比。借助类比，常能创造性地解决一些十分陌生、十分困难的问题，在物理学中，现象、属性、概念、规律、理论和描述手段等涉及的种种关系，都可以是类比的对象。
七、模型法
①为了研究的需要，把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型，这种转化忽略了一些次要因素，突出主要因素，所以这种模型叫“假想模型法”又叫“理想模型”。它是物理教学的基础，可使物理教学简单化，形象直观化，又可使具体问题普遍化，便于学生发挥抽象思维、形象思维、发散思维。
②建立模型可以帮助人们透过现象，忽略次要因素，从本质认识和处理问题；建立模型还可以帮助人们显示复杂事物及过程，帮助人们研究不易甚到无法直接观察的现象。例如：①研究分子、原子结构时，提出一种结构模型的猜想——原子核式模型（行星模型）；②研究撬棒撬石块时，把撬棒当做是杠杆模型。
八、观察法
观察法是指人们在自然存在的条件下，对自然、实验的现象和过程，通过人的感觉器官或借助科学仪器对有关物理现象，有目的、有计划地进行观察、研究的一种基本方法。
所谓“自然存在的条件”，是指对观察对象不加控制、不加干预、不影响其常态，所谓“有目的、有计划”，是指根据科学研究的任务，对于观察对象、观察范围、观察条件和观察方法作了明确的选择，而不是观察能作用于人感官的任何事物。
九、探究法：
探究法是指用科学的方法深入探讨、反复研究事物的本质和规律它既是一种研究方法，也是一种学习方法
十、累积法：
在测量的量很小时，将很多规格、性质相同的物体累加起来测量，然后除以个数算出平均值以减小误差的方法就叫累积法。
十一、比值法
17. 物理学常用“比值法”来定义物理量。请你参照下面给出的题例再举两个例子 (需说明定义的物理量名称及其数学表达式，讲明是什么物理量与什么物理量的比值及这个比值的物理意义)
例 速度 ，是路程与时问的比值；它表示物体运动的快慢。
十二、分析归纳法
归纳方法是透过现象抓本质，将一定的物理事实（现象、过程）归入某个范畴，并找到支配的规律性。完成这一归纳任务的方法是：在观察和实验的基础上，通过审慎地考察各种事例，并运用比较、分析、综合、抽象、概括以及探究因果关系等一系列逻辑方法，推出一般性猜想或假说，然后再运用演绎对其进行修正和补充，直至最后得到物理学的普遍性结论。
十三、假设法
物理解题中的假设，从内容要素看有参量假设、现象假设和过程假设等，从运用策略看有极端假设、反面假设等．利用假设，我们可以方便地对问题进行分析、推理、判断，恰当地运用假设，可以起到化拙为巧、化难为易的效果。

科学探究既是学生的学习目标，又是一种重要的教学方式。作为目标，科学探究是一种精心设计的，为培养学生的科学探究能力服务的教学活动。作为一种教学方式，要求学生经历与科学家进行科学探究相似的过程，深入理解、掌握物理学的知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。

为什么要重视科学探究？

重视科学探究源于现代社会科学与技术迅速发展的背景下，人们对物理学以及物理教育的重新认识。过去，人们通常认为物理学主要是有关自然的现象、概念以及规律等构成的知识体系。正是在这样的认识下，基础教育建立了以传授知识、强调运用知识解决实际问题的物理课程体系。随着科学技术的发展，人们认识到，物理科学不但是一个知识体系，更重要的是人类认识世界的过程。如果将人们对自然的探究以及通过探究发现的现象、规律以及建立的概念和理论视为一种社会生产活动，物理知识只是这一过程的一个“产品”。显然，物理科学作为培养未来公民科学素养的一个核心课程，仅仅重视知识的传授是不够的，更重要的是应该培养学生“生产”这些“产品”的能力，即科学探究能力。

在高中物理课程中，科学探究既是学生的学习目标，又是一种重要的教学方式。作为目标，基础教育阶段的科学探究是一种精心设计的，为培养学生的科学探究能力服务的教学活动。作为一种重要的教学方式，要求学生经历与科学家进行科学探究相似的过程，深入理解、掌握物理学的知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。

验证性实验与探究性实验有什么不同？

传统的物理课程通常通过验证性实验促进学生对物理学的理解，培养学生的物理实验能力。现在，高中物理新课程强调培养学生科学探究及物理实验的能力，强调通过探究性教学促进学生对物理学的理解。验证性实验与探究性实验作为两种不同的教学模式，主要有以下几点不同。

验证性实验是一种步骤驱使的教学活动，探究性实验是一种问题驱使的教学活动。通常，验证性实验的实验器材、实验方案通常由教科书、实验手册或教师给定、提供，在实验过程中，学生按事先制定的步骤进行实验，收集数据。学生在实验过程中“按部就班”地操作，其智力活动水平相对不高。从教学设计的角度看，验证性实验更强调行为与规则的统一。而探究性实验需要学生自己设计并进行实验，寻求答案、发现规律。例如，探究怎样使水“火箭”飞得更高或更远，学生将会面临变量的选择，变量的控制以及设计、制作或选定实验器材等诸多问题。不同的变量对应着不同的实验方案，也对应着不同的问题解决技巧。学生智力活动的水平相对较高，更强调独立的思考与行为。

验证性实验以检验已知概念或关系为主要目标，探究性实验以发现新概念或关系为重点。在验证性实验中，学生活动的中心是验证教学中已经讲述过的概念、关系或规律，例如验证牛顿第二定律。实验的结果是已知的，实验的目的是通过具体实验，促进学生进一步理解这一比较抽象的物理规律。从活动过程学生的思维特征看，验证性实验更多地体现出从抽象到具体的思维过程。在探究性实验中，学生活动中心探究未知的问题，并从中发现新的概念、关系或规律。例如，探究“火箭”装水的多少与飞行高度的关系，学生需要通过具体的实验结果，得出装多少水“火箭”能飞得最高的结论或总结出“火箭”装水的多少与飞行高度的关系。在探究性活动过程中，学生的思维更多地体现出从具体到抽象的过程。

验证性实验有助于促进学生掌握陈述性知识，探究性实验有助于促进学生掌握程序性知识。在验证性实验中，实验目的通常是促进学生对科学概念、规律这样的程序性知识的掌握与理解。与验证性实验不同，探究性实验学生则需要自己识别、区别、控制与探究问题有关的变量，并制订实验方案、选择实验器材、收集实验数据，并通过分析与论证得出结论。在这里，结论的正确与否更多地依赖于实验的过程与方法是否正确、可靠，而不是来自于书本知识。因此，探究性实验更能发展学生怎样做实验这样的程序性知识。

验证性实验的结论具有较大的确定性，探究性实验的结论具有较大的不确定性。验证性实验从实验原理到设计，从变量的选择到控制，从器材的制作到选择等都经过教材的编写者、实验器材的开发者以及教师等人员的精心设计、制作与准备，以确保学生的实验结果与所需验证的规律达到较好的一致性。验证性实验通常很少让学生面对并处理错误的、不确定的问题和概念。探究性实验则不同，探究的过程本身就是一个面临不确定结果的探索过程，也许探究活动的开始环节，如学生的猜想与假设，就决定实验不可能得到预期的结果。因此，探究性实验允许学生从错误和失败中学习，甚至将问题或错误视为一种有意义的教学资源，培养学生对科学的深入理解。

科学探究怎样评价？

从近几年我国义务教育课程的改革实践以及国外部分国家和地区在科学探究能力的考查与评价方面所做的工作来看，科学探究与物理实验能力的考查与评价呈现如下特点：

探究问题大多为生活常见的物理问题情景。如取材于学生生活中常见的斯诺克台球，就球桌桌边高度与台球反弹能量损失多少建立物理问题情景，探究球正常撞击桌边时，球与桌边接触点的高度对球的能量损失的影响。从而为设计斯诺克台球桌边高度，使得当球撞击桌边时，球的动能损失最小建立依据。

利用简单、易行的实验器材作为考查与评价学生科学探究与物理实验能力的工具。如探究小球在凹型球面振动周期问题，使用的器材为一小钢球、一凹型表盖玻璃面和一只停表。探究弹簧振动过程中的能量转化与守恒问题，使用的主要器材为一小弹簧、一有底座的带刻度尺的木棍。

精心设计实验与探究过程。配备一定数量的备用器材；制订严格的考试流程，如考试采取轮转式实验的方式进行，要为考生轮换实验留下相应的时间；学生遇到问题导致实验中途不能进行，监考人员可以给予必要的帮助，使实验能继续进行下去，以便能继续考查考生的其他实验与探究技能，但所提供帮助必须记录在案，而在实验的数据处理和分析环节则不能提供任何帮助。

注重问题之间的内在逻辑联系。实验与探究能力的考查，通常都采用开放——建构型问题。在一个共同的大背景下，按一定的逻辑关系设置若干个小问题要求解答，是一种典型的题型，也是考查考生收集信息，设计实验，运用科学概念和规律分析问题、进行交流，评估实验过程和实验结果等科学探究能力常用的一种方法。试题通常以一个物理问题为起点，通过一个个有待解答的物理问题构成的问题串，形成一个既有一定的限定，又有一定开放性的物理问题情景，以便考生能比较充分地展示收集信息、设计实验、评估实验过程和实验结果等科学探究能力。

重视在过程性评价中考查学生的科学探究能力。部分国家和地区已将对学生平时在学校开展科学探究活动的考查与评价成绩纳入毕业考试成绩之中，成为学生获得毕业文凭以及升学与就业的重要参考。

对照实验法 通过多个实验组来研究某一个问题.如:植物的向光性实验
控制变量法 通过控制一个变量来研究其他变量的方法.如:研究电压电流电阻之间的关系时,常控制某两个变量一致,研究第三个变量的方法
以下不用说了,看了名字就知道了
定量实验
定性实验
调查
研究
类比 通过类似的事件研究的方法.如:电压可以类比为水流等等
等效 用其他方法\实验研究实验的方法,数学里常有这种思想

对照实验法 通过多个实验组来研究某一个问题.如:植物的向光性实验
控制变量法 通过控制一个变量来研究其他变量的方法.如:研究电压电流电阻之间的关系时,常控制某两个变量一致,研究第三个变量的方法
以下不用说了,看了名字就知道了
定量实验
定性实验
调查
研究
类比 通过类似的事件研究的方法.如:电压可以类比为水流等等
等效 用其他方法\实验研究实验的方法,数学里常有这种思想

这篇文章主要由我对两个实验结论的质疑构成，或许是由于才疏学浅，或许是由于真知灼见，总之这两个实验结论的得出困惑了我许久，人们对这两个实验论证的深信不疑更使我困惑。

“如果用长绳吊一水桶，让它旋转至绳扭紧，然后将水注入，水与桶都暂处于静止之中。再以另一力突然使桶沿反方向旋转，当绳子完全放松时，桶的运动还会维持一段时间；水的表面起初是平的，和桶开始旋转时一样。但是后来，当桶逐渐把运动传递给水，使水也开始旋转。于是可以看到水渐渐地脱离其中心而沿桶壁上升形成凹状。运动越快，水升得越高。直到最后，水与桶的转速一致，水面即呈 相对静止 。”

水桶实验示意图

（a）、桶吊在一根长绳上，将桶旋转多次而使绳拧紧，然后盛水并使桶与水静止，此时水是平面的。

（b）、接着松开，因长绳的扭力使桶旋转，起初，桶在旋转而桶内的水并没有跟着一起旋转，水还是平面的。

（c）、转过一段时间，因桶的摩檫力带动水一起旋转，水就形成了凹面。直到水与桶的转速一致。这时，水和桶之间是相对静止的，相对于桶，水是不转动的。但水面却仍然呈凹状，中心低，桶边高。

在此之前，关于运动的计算都需要事先声明一个参考点，并以此建立一个相对坐标系。而在这个实验中，桶里的水在(c)状态下相对于桶而言是静止的，根据之前的认知，相对静止的水不该出现水面凹陷的状况，但事实却告诉人们，即便是相对静止的物体也可能脱离以往的运动规律。在这个奇异点下，牛老师提出了以太的存在，他借以以太这个绝对的存在作为水的相对参考系，从而合理的解释了为什么相对于桶静止的水面出现了凹陷（因为，相对于桶静止的水并不相对于以太静止）。自此，牛老师的绝对时空观便在物理学中扎下了根基。尔后，就在牛老师的声望一片大好之际，原本想要为牛老师的丰碑铸顶的两个人却反而发现了与其原本想验证的观点不符的现象。

如果以太存在，且光速在以太中的传播服从伽利略速度叠加原理：

假设以太相对于太阳静止，仪器在实验坐标系中相对于以太以公转轨道速度

向右运动。 光源发光经分光镜分光成两束光，光束1经反光镜M1反射再经分光镜投射到观测屏。光束2经反光镜M2反射再经分光镜投射到观测屏，与光束1形成干涉。光在以太中传播速度为

，地球相对以太的速度为

。

光束1到达M1和从M1返回的传播速度为不同的，分别为

和

，完成往返路程所需时间为：。

光束2完成来回路程的时间为，光束2和光束1到达观测屏的光程差为

。

然后让实验仪器整体旋转90度，则光束1和光束2到达观测屏的时间互换，使得已经形成的干涉条纹产生移动。改变的量为

。移动的条纹数为

。

实验中用钠光源

；地球的公转轨道运动速率为：

；干涉仪光臂（分光镜到反光镜）

，应该移动的条纹为：

。

以上便是使我感到困惑的两个关键实验。困惑的起点源于令我越来越觉得自己是个智障的近代物理学，或者更具体些——相对论和量子力学。每当我听到那些相对论和量子力学的拥护者们侃侃而谈那些什么时间，空间的概念时我就会一阵晕眩，因为我完全不懂他们在说什么（霍老爷子曾经说过，那些自称懂得量子力学的人八成什么都不懂）。当然，这也不一定是那些“高僧”的错，或许只是我冥顽不灵，受不得归化。

导致我不服管教的原因是我认为这些理论的推导是有问题的，而且有时在我看来甚至是十分明显的逻辑问题，然而不知道是因为什么（或许是我太无知，就像小时候看不懂学霸用三行解出的应用题答案一样无知。），每每在这种地方，要不是直接无视就是提出新的假设。如我所言，我从不相信没有理由的结果。因此我也尽量不做没有理由的辩驳。接下来，我希望我能在自己的知识范围内做到尽可能充分的解释，也希望如果已经耐着性子看到了这儿的你能够尽量以开放的心态去理解我以下的说明。

有句话，叫殊途同归，但在科学探索这件事上，我认为，殊途便不再能够同归。一个理论，无论发展得多么壮大，若是一开始就走错了，那么到底也不可能通向真理。而相对论在我看来就是这样的一种理论。

既然这么说，那么它是从哪儿开始走错的呢？在我看来，这个岔路口就在牛老师得出以太这个概念的那一刻。或许稍有见识的人，此刻都会开始嘲笑：这还你你说？谁不知道以太的概念是错的？就是因为知道了以太是不存在的才会得出相对论的嘛。如果你这么认为，那么我想先提出一个疑问：如果一队人走在一条树状延伸的公路上，而这条公路只有唯一的一条出路，那么当领头的在一个路口走错以至于将全队带到了一个漆黑的小道上时，你认为在这种状况下继续选择还能有希望到达出口吗？

我不知道你的答案是什么，但在我看来，相对论的得出就是这样一种在已经错误的路口做出的继续选择。

爱老师的理论基础之一是光速恒定说，而光速恒定的实验证据之一是迈克耳逊莫雷实验（以下简称MM实验），MM实验证明光速恒定的方式是反证，而其反证的假设基础是牛老师的以太说。这样的逻辑链乍看之下似乎也没什么问题，但若仔细想想仍会发觉问题。若是以严谨的逻辑推导来说，若假设A成立，则B一定成立，那么当B不成立时，顶多也只能说A是不成立的。若要严谨的做法应该是这样：思考A成立的假设本身，或许是由于A成立这个假设本身存在错误所以无法推导出B，但恕我直言，对于相对论而言，它的得出并没有遵循这样的逻辑。相对论执行的逻辑是这样的：若A成立则B成立，由于实验证明A成立时B不成立，所以这时相对论跳出来说B成立本身成立，由于A无法推出B，所以A不成立。当然，即便如此也没人能够直接指责使用这种逻辑的人骗子，但是，要说这是不严谨的我觉得则完全可以。

既然如此，那么我便循规蹈矩一回，既然以太的存在无法推出MM实验的结论，那么我首先审视以太存在的假设基础。

牛老师为了解释相对于桶静止的水面的凹陷现象提出了以太，在我看来这完全是莫名其妙的。如果假设以太存在，而桶在第一个实验的（c）状态下因为相对于以太在做自转运动所以受离心力的影响出现了水面凹陷，那么就会出现一个显而易见的矛盾，那就是你如何确保地球真的是上帝的宠儿，它这么巧正好在以太中做直线运动（即便它不仅有自转，而且在太阳系中还有公转）？如果说以太真的是绝对参考系，那么起初平静的水面应该就能证明地球在以太中是没有旋转的了。而显然，地球不可能是这个宠儿，所以以太的概念是一个典型的甚至无法自证的概念（用一句有些马后炮的话来说就是：完全不需要MM实验就可以用以太自己推翻自己）。

但是，如果此时就直接推翻以太的存在就会出现一个问题。因为以太的出现是为了解释某些矛盾，所以如果以太不成立，那么势必导致这些矛盾无法得以解决，而发展的根基就在于解决问题，为了不至于使前行的脚步停滞，在废黜以太之后必须给出另一种更合理的解释。如若不然，则只能说明科学在更深层的地方就已经出现了偏差。

我关于牛老师水桶实验的思考是这样的：沿用逻辑的推理，水面之所以凹陷是因为离心力的存在（从初中起，我的物理老师就禁止我说离心力，他告诉我应该叫向心力，但我始终不明白明明是把东西向外推的力为什么非要让我叫向心力）。在水自转时，由于离心力的存在，所以将水不断的向桶壁推。但是为什么又会有离心力？有的在这里就开始茫然了，但有的人依然能告诉我因为物体有惯性。那么当我继续追问为什么会有惯性时，所有人都茫然了。当然不乏机敏之人在片刻的失神后会告诉我：惯性是物体的固有属性。如果你听到这种说法还深以为然，那么我想真知或许已经从你的世界中逃离了吧。古人用药草医人，虽有效，但与今人相比怕是不及万一的了。为什么差别这么大？因为古人对药的认知停留在当归、首乌、金银花的层面上，而今人则深入到了亚丁基苯酞、大黄酚等分子层面上。之所以说这个，是因为我始终坚信的一点是：我们对于真理的接近程度取决于我们在根本上的挖掘深度。

那么，惯性到底是什么呢？这里我必须抛出爱老师信念中我最认同的一条，这个世界应该是有大统一理论的。以程序的角度思考，如果我们的世界是由更高等的生物创造的，那么它在最底层的设计应该是极简的，也就是说这个世界应该包含尽可能少的基本规则和基本量，所有一切都应该是由这些基本规则和基本量组合得出的，不然那个创造出我们这个世界的生物必然要在他们的“电脑”前码到老死。出于这样的思考，我认为惯性的存在太过多余了，它就应该是那种被拼凑出的规则。而组成它的基础之一就是万有引力。虽然我有这个想法已经很久了，但是自知才学尚浅，还无法用能够令自己满意的数学方式推导出合理的公式，所以一直在想是不是应该和爱老师一样潜心修习一年微积分再出来大放狂言。不过，正巧最近遇与人讨论到了这些，所以就先粗浅的讲些我现在的看法吧，必然算不上完美，但若是能作为一种新的思路被任何人了解到也就可以了。

万有引力公式：F = G(M*m)/r^2

如上图，我们生活在一个物质的世界，为了方便叙述，我将整个世界抽象为四个物质原点（A、B、C、D），它们是这个抽象世界里四个固定的有质量的点。另外在这个世界里还有（a、b）两个测试点，它们是这个世界里剩余的两个有质量的点，唯一的不同是它们可以移动。通过万有引力公式可以得出a、b在当前状况下必然会做向B方向的加速运动，因为它们与A、C的距离时刻相等，而又较之D更靠近B，因此它们会时刻受到一个指向B的力。

而我认为的我们的世界其实就处于这样的一种状态之中，在我们的世界中其实根本就没有我们意识中的惯性，有的只是永恒存在的力，而惯性不过是想要改变这种力所付出的代价。譬如a和b，以我们视角来看，你或许会觉得它们正承受着巨大的“力”的作用。然而如果你能够以它们的视角来审视一切就会它们其实并不知道自己正处在一股极大的“力”的影响下，甚至它们可能还以为自己一直都处于一种不受“力”的自由状态之中。以我们旧有的理论体系来说这种说法是解释不通的，因为在你的思想之中惯性的概念根深蒂固，因此只要你觉得一个物体受到了力的影响，那么你就一定会本能的联想到一系列物体在力的作用下的情景。然而，我希望告诉你的是，在我假设的这个世界里惯性不是一种与引力同级的规则，所以此刻这个世界是没有你意识中的那种惯性的。如果你无法想象这种明明受力，却要“假装”自己毫无察觉的情景，那么你不妨想象一下你从高处坠落的状况。从高处坠落的你事实上一直受着重力影响，但你却完全没有感觉到自身处于一个持续施加在你身上的力的影响下。而此刻的a和b其实就是处于这样的一种状态下。

当毫无所知的a和b终于感到无聊时，b决定踹a一脚，于是坏笑的b狠狠地踹出了那一脚。而就在此时，当b踢到a的那一刻，a感受到了一股爆发性的力量，那股力量逼得他明显的感受到了自己在被踢离b的同时似乎受着它的拖拽，以至于整个身体都弯成了C字型。就在此时，这个世界的“惯性”也就诞生了。这个世界的惯性不会由于状态的改变而出现，因为a和b始终就处于一种变态（持续向B的加速运动）情景下。这个世界的惯性感受只会出现在受直接引力影响之外的其它力的作用下，也就是b踹a的这个过程中，由于b对a施加了一个引力影响之外的相互作用力，所以a才会感受到惯性。也就是说这个世界里的惯性不是一种物体的固有性质，而是一种力（插播一句：而这也正是为什么现实生活中，我们给予惯性性质之名，却以力的形式来感知它。譬如中学时就常做的实验：“老师让你拖拽一个连着小木块弹簧示力计，你会发现上面的读数出现了变化，尔后老师告诉你，知道为什么会这样吗，因为物体拥有惯性。”）。

那么，我费尽唇舌来提出一种新的惯性的认知方式和之前想要证明的东西又有什么关系呢？我想如果你真的理解了我之前所说的关于惯性的概念，那么是时候回归到这篇文章的主题了。那就是文初的那两个实验。（以下的所有解释默认采用我上面所描述的这个世界的理论框架，此处加以说明，之后便不再重复说明）

首先是关于牛老师的水桶实验的质疑。关于这个实验的矛盾点在旧有的观念下有两个，一个是水面相对于桶静止却出现了凹陷。一个是水面相对于地球静止，而由于地球始终处于各种旋转的混合作用下，也就是说那时的水面不应该静止。然而若是你以新观念来思考，那么这些现象便不足为奇了。

首先由于水相对于地球自转，所以由惯性导致的离心力，水面出现凹陷，这点很容易解释（我不能确定你是否明白水自转为什么会产生惯性，所以还是自作多情的啰嗦两句。每一个水分子其实就是之前图中的a，它由于在每一刻都在受着摩擦力而产生类似于b把它踹飞的那一刻的效果，所以产生了惯性，而所有桶中的水分子所受的这些微小的惯性的宏观体现就是水面凹陷）。

然后是水桶原本相对于地球静止却毫无波澜。如果你逻辑足够严谨，那么上面的那个解释你就应该已经要向我提出质问了，因为之前的解释似乎只是停留在伽利略的理论框架下的解释，如果你确实这么想，那么现在我将会完善上面的解释。根据我之前提出的世界，这个世界中的所有物质被抽象成了四个质量原点，那么显然在这种世界中得出的所有结论都不该适用于局部的小世界。而我之前的解释却用了“相对于地球”这种标示局部的描述，似乎这正是我所鄙夷的自相矛盾，但是如果你考虑到地球与水桶的自转速率，那么巨大的转速差距致使在水桶的自转面前忽略地球自转所产生的影响，我认为也毫不为过（如果这样你还不满意，那么我也可以告诉你其实在水桶相对于地球静止的时候其实水面也是出于凹陷状态下的，只是这种凹陷程度太过微弱，以至于我们以为它是平井无波的而已。如果这样你仍然不满意，觉得我只是在妄言而已，那么我想我只能用物理之外的知识来说服你了。你随便找一个地理还不错的人或许他都能给你解释一下“地球自转偏向力”是什么，而这种“地球自转偏向力”的存在恰巧能够说明我们原本以为相对于地球静止的桶中的水事实上并不静止，它们一直都在旋转，只是转速太低而已）。

关于MM实验，其实只有一个问题，那就是推导出这个实验结果的理论假设，然而不幸的是这个实验原本的假设基础被阉割了，从而成为了一个新的起点，为其它理论提供支撑（每当想到这里我都忍不住要愤青一回：莫名其妙！）。

我关于这个实验的质疑主要在于其本身就建立在错误理论之上，尔后在发现原本的理论无法解释实验结论之后还不选择寻源查究，而是另辟新说。如果科学就是这样，在搞不懂时就把这个不懂的地方作为基础假设发展新理论，那么恐怕明天的科学只能重新改名为“神学”了（谁也看不懂的学科，一帮以概念和“深邃”招摇过市的科学家吹嘘着连自己都不能理解的N维世界。我说：你自己都不懂的东西，你倒是说个屁啊？对不起，关于这点，我真的不能淡定）。

那么，既然我不认同这样的做法，我必然会以我认为合理的做法去解决这个矛盾。MM实验原本希望得出的实验结果是当实验装置转动时，两块成像板上的干涉条纹出现变化，然而事实是无论实验装置怎么转，两块成像板上的干涉条纹都没有丝毫变化。也就是说被分光镜分成两路的那两道光的速度没有任何变化。爱老师给出的解释时光速本就恒定，然而根据我之前构造的那个世界，它并不允许这中无视一切的恒定存在。在爱老师的巨像之下也许是个人都该感到渺小，但对不起，我纵然感到渺小，也止不住要提出质疑。

诚然，以我们现在的能力不可能真正的了解这个世界，所有理论大厦都需要一些根本假设作为基底，但如果所有人永远都只是抱着对这种基底的无条件信任那么你们常用来反驳我的哥白尼、物演论恐怕还不过是在上帝茶余饭后的一个笑话罢了。

回归逻辑，我毫无疑问有充分的理由去质疑，但是如果只是质疑显然毫无意义，那么作为合理的手段，既然我认为这种假说没有道理，那么我就提供另一种假说吧。

依据我之前提出的那个世界，光从分光镜分成两路后原本就不该有什么速度变化。如果你没有积分的思想，或许此时你并不会认同，但是请你再仔细想想，无论光从什么地方射来，当它通过分光镜后，你认为它应该改变速度的依据是什么？我不知道你能否给出答案，但我想说的是虽然我不能给出光应该改变速度的依据是什么（它本来就不该改变速度，我又怎么可能给出这样的依据？），但我却能给出光不应该产生速度变化的理由。

一个光子假设是从太阳射来的，那么在它抵达分光镜的那一刻，依据万有引力公式我来来计算一下它那时所受到的各种力的积分。这时你会发现在进入地球的“领地”之后，这个光子所受到的其它的力几乎已经可以忽略不计了，也就是说从地球公转速度垂直方向射入的光子在进入地球后事实上不再保持原本的速度（这里的速度是个有方向有大小的量，也就是其从太阳射出的速度和当时地球运行速度的合成量）了。也就是说此刻的这个光子如果经过了分光镜，那么它毫无疑问不会有任何速度的改变，因为事实上它已经在进入地球的过程当中完成了与地球运动的同步。

以上便是我论述的全部内容，不敢说逻辑严谨、论述清晰， 毕竟关于概念的传输时常会出现这样的问题：传输方觉得自己已经描述得十分清楚了，然而接收方仍然是一头雾水。也许还有些我自己在脑海中回荡了无数遍的概念没有码出来，以至于影响了你的认知过程；也许是我的文字不够优美简练，以至于破坏了你的认知体验。无论是哪种状况 ，我只能说万望海涵了。

最后简单的总结一下，我的这个世界是一个绝对的世界，所有的物质都会受到所有其它物质的影响，但是在一定尺度下，部分物质对于某些物质却有着几乎决定性的相对影响。而这，正是我认同的世界，如果我有幸能获得一位坚持看到这里的观众，我真心的热忱欢迎你来到我的世界！

有哪些已经被证明是真的而你又无法接受的科学理论？

却是有很多知识是反直觉的，尽管很多时候觉得难以接受，但科学并不会因为你不信或者不支持就改变它的观点，因为不但有理论支持，而且还有实验佐证！

一、光速

也许在100个人中，有99人提出过如何超光速，比如在飞驰的列车上射出一束光，或者两艘0.6C速度飞船相对飞行，或者一个巨大直径圆盘旋转时的线速度等！但无一例外这些答案都是令人失望的，因为早在100多年前的迈克尔逊-莫雷实验已经证实了光速不会因任何参考系改变速度！以它在真空中的速度299792458M/S是永恒不变的！

迈克耳孙与莫雷的干涉仪装置，其安装在一块浮动平台上放！

即使两束光互相照射，那么光子的相对速度依然光速！

如果两个物体相对而行，那么遵循以上变换，它的速度无法超过光速！

二、量子力学认为，世界不是连续的！

这是普朗克在计算黑体辐射时发现的，因为从连续的角度来考虑的话，都无法同时满足黑体辐射在短波和长波段的连续计算。而普朗克将黑体辐射假设是振子最基本能量的整数倍，完美的解决了这个问题！其实这也是“量子”这个名词的真正来历！而量子力学认识世界的过程就是将世界分成一份份的，甚至在描述四大作用力比如传递引力的是引力子，传递电磁场的是光子，传递夸克之间强作用力的是胶子........

三、现代进化论认为，人从古猿进化而来的！

这也许最多人不同意的科学理论了，因为人人都可以发表一番各自的意见，比如“人是从猴子变化而来的，那为什么还有那么多猴子呢”，这是非常具有代表性的一个问题，其实人和猴子分道扬镳在上千万年前就开始了，现代猴子也是花了数百万年才演化到现在这个模样，你将它们的努力一口水就喷走了？当然也有朋友会问既然千万年前的古猿能进化成人类，那么现代猿猴还有可能吗？很抱歉已经没有可能了，除非人类从这个世界上消失彻底出让空间给现代猿猴发展，也许会有一个偶然因素会让现代猿猴走上进化出人类的道路，但这需要时间，可能还需要千万年！

上述几个是比较有代表性的，除此之外还有量子纠缠、双缝干涉以及相对论中的时间膨胀，引力弯曲光线等等让人将信将疑，但在事实面前却又不得不信的令人大跌眼镜的科学理论，这个世界很有趣，甚至有趣到我们都需要重新认识一下，当然对于每一个人来说，世界都是全新的，我们还有什么理由不努力来认识这个世界呢？

不能说无法接受，但至少想不通，很难想通，而且我相信绝大多数人也想不通。我举三个例子，分别来自物理、数学和心理学。

一，光子的波粒二象性。

托马斯·杨所做的双缝干涉实验，1830年他在百叶窗上开了一个小洞，用一张之盖住，在纸上戳了一个小孔，光通过小孔穿过。用一面镜子反射透过的光线，再用一张纸片把这束光从中间分成两束。结果奇迹出现了，他看到了相交的光线和阴影条纹。这说明两束光线像波一样发生了相互干涉。所以光子既是一个粒子，也是一种波，而粒子是实体的，波是无形的，这两者本来是矛盾的，但又统一到了一起。

这还不算什么，后来诞生的量子力学，德布罗意、薛定谔等人进一步发展了波动学说，所有粒子都可以视为波，物质失去了确定性，以概率状态存在，这太不可思议了。根据量子力学的波动学说，我们每个人也都是一团粒子云，以概率存在，理论上我们能够像茅山道士那样穿墙而过，只是概率极低而已。波粒二象性让人产生了根本的哲学疑惑，究竟何为物质，物质的本质到底是什么？

跟量子力学有关的困惑还有很多，比如经典的量子纠缠，薛定谔的猫，如果有谁说他完全弄懂了量子力学，那么他多半是一知半解。

物质究竟是什么？有歌词里唱“爱是一道光”，光是真实的粒子，又是不确定的波动，所以物质和爱一样，是具体的，又是虚幻的，但具体是什么，你永远搞不清。

二，哥德尔的不完备性定理

二十世纪初德国伟大的数学家希尔伯特提出了一种设想，他想建立一套完备的数学公理体系。何为完备的数学公理体系？也就是在给出几个基本公理之后，能够用这套公理进行逻辑推理演绎，解决这套公理体系内定义的所有数学命题。

比如欧几里得几何学有五大基本公理。1，过相异两点，能作且只能作一直线（直线公理）；2，线段(有限直线)可以任意地延长； 3，以任一点为圆心、任意长为半径，可作一圆(圆公理)； 4，凡是直角都相等(角公理)；5，在一平面内，过直线外一点，可作且只可作一直线跟此直线平行（平行公理）。按照希尔伯特的设想，如果这套公理是完备的，那么理论上可以用来解决所有欧式几何的问题，只有难易程度不同，不存在不能判定的问题。

但1931年哥德尔横空出世打破了希尔伯特的完备主义理想。哥德尔是奥地利裔美国著名数学家，他证明了希尔伯特设想的完备公理体系是不存在的，任何一个形式系统，只要包括了简单的初等数论描述，而且是自洽的，它必定包含某些系统内所允许的方法既不能证明真也不能证伪的命题。 举个不恰当的例子，假如哥德巴赫猜想属于这样的命题，那么它永远不能被证明，也不能被证否，而且你也没法判断它究竟能不能被证明或证否。

哥德尔不完备性定理说明，这个世界完美的逻辑系统是不存在的，人的认识必有不能达到的地方，必有不可知的秘密存在，由此你可以看到人类思维的局限性，知道这个，还是很让人震惊的。

三，自由意志不存在论

自由意志存不存在是哲学经常讨论的问题，但绝大多数人都相信自由意志是存在的，比如你现在在看手机，你可以决定继续往下翻，或者点击退出，都是你自己做出的决定，你在主宰自己的行为，你的思想意志是自由的。但有心理学家通过实验证明，自由意志可能并不存在，只是你的一种幻觉。

比如柏林计算神经科学伯恩斯坦中心的神经学家海恩斯做的一个实验。他在2007年做的一个实验，给志愿者连接上大脑扫描仪，并让他们观看屏幕上随机显示的字母。他让实验者随时按下左手或右手食指下的按钮，并且记住在做出这个决定时，屏幕上出现的字母。通过功能性磁共振成像（fMRI）技术，他们能观察到被试者大脑在做出选择时的活动。

实验结果出乎他们的意料。他们发现有意识地按按钮的决定通常是在做出按按钮行为之前约一秒做出的。研究小组发现的另一种大脑活动模式，似乎能在长达7秒之前预示决定行为的发生。也就是说，早在被试者意识到他做出这个决定之前，大脑就已经自己做出了决定。

类似的实验还有其他心理学家做过，结果都指向，自由意志并不存在，我们是后知后觉，自以为是自己做出了决定。但对于实验结果存在不同的解释，这个假说的争议很大，这也很正常，心理学上向来争议要远多过共识，对颠覆三观的结论观点更是如此。

作为一个人，我自然相信自己是有自由意志的，我决定回答这个问题，写下这么多字，都是我自己决定的。有了自由意志，才有“我”存在，否则我们和受程序驱动的机器人没有两样。如果自由意志并不存在，一切都是虚幻的假象，那很多人的世界观就要崩坏了。所以我希望这个假说不要成立，为了全人类高贵的尊严。

人类由猿猴进化而来，这个理论我一直半信半疑，六千多万年前地球上的生物在一颗陨石的撞击下几乎消失的无影无踪，随后在短短的一段时间内古人类出现并得到迅速的发展，不论是智商还是生存能力，人类好像开挂了一样发展的无比顺利，但问题也随之而来。

1、地球出现了约46亿年，在六千多万年之前生活在地球上的只有我们熟知的恐龙？假设一下，有没有可能在此之前和恐龙同时出现的还有一种智商非常高的生物，他们在地球上发展了数十亿年，很有可能早已拥有移民去其他星球的能力，在得知地球即将被撞击后，他们全部移民去往其他星球，撞击结束后他们再次返回创造了玛雅文明帮助古人类迅速发展。

2、猩猩等灵长类动物为何没有与人类同步发展？偏偏只是人类一路开挂一样成为地球的"霸主"，如果说这一切都是巧合，那么为何人猿的毛发和尾巴统统褪去，物种的进化是需要环境的，其他动物的变化却非常小，在寒冷地带的北极熊身上依旧披着厚厚的毛，可以穿过沙漠忍耐炎热的骆驼也同样没有褪去身上的毛，偏偏只有人类，不论生活在炎热的非洲还是寒冷的地区，白人也好黑人也罢，都没有其他动物那样的一身毛，除非人类的祖先一开始就没有毛，否则这一切如果也说是巧合就说不过去了吧？

答：量子力学中有许多神奇的现象，已经被实验证实，宇宙大爆炸也是一门反直觉的理论。

叠加态应该是最神秘的物理现象了，在我们常识中，左和右、上和下、有和无、生和死等等，都是相互排斥的事物，但是在量子力学中，叠加态居然允许相反的事物同时存在。

这并非量子力学的数学技巧，而是量子力学描述这样的叠加态真实存在，否则量子力学就是不完备的；这样就导致了很多有趣的结果，比如在双缝干涉实验中，一个粒子就同时穿过了两条缝，在“薛定谔的猫”思想实验中，猫居然处于“生”和“死”的叠加状态。

量子力学中还有一个隧穿效应，描述粒子有一定概率穿过高于粒子能量的势垒，由于宏观事物也是由基本粒子组成，所以理论上一个人，也是有一定概率穿过墙壁的。

甚至我们还能估算出一个人穿墙概率的数量级，建立定态的薛定谔方程，可以得到粒子穿越势垒的概率方程：

最后可以估算出，一个人穿墙的概率在10^-100数量级，这么小的概率，哪怕你每秒撞墙一次，等宇宙毁灭了数亿亿次，你也太不可能穿墙一次，但是这个非零概率真实存在。

宇宙大爆炸理论预言，我们宇宙诞生于138亿年前的一次暴涨，宇宙从一个没有体积的点，暴涨为如今的世界，这是非常颠覆常人认知的。

但是宇宙大爆炸理论，却得到了众多证据的支持，比如宇宙微波背景辐射、哈勃红移、宇宙各向同性、宇宙元素丰度等等；目前宇宙大爆炸理论是解释宇宙诞生和演化的最佳理论，除此之外，还没有任何理论能做得更好。

混沌理论应该是科学理论中，最让人讨厌的理论之一了，因为该理论告诉我们，精确预言事物的长期发展是几乎做不到的事。

在物理学中，牛顿力学和相对论力学可以预言天体的运动，当我们把天体限制为三个时，就成了三体问题，而三体问题是科学上无法解决的难题，而且已经被证明永远无法解决。

我们无法长期精确预言三体运动，即便我们知道三体运动精确遵循力学定律也不行，这就属于混沌问题；还比如流体力学中，我们知道每个分子都遵循力学定律，但就是无法解决湍流问题。

在我们常识中，如果把一个物体不断加速，最终就会达到任何速度；但是相对论说，无论你如何加速，都不可能达到或者超过光速，只有静止质量为零的物体才能以光速运行。

光速极限已经被众多实验所证实，比如无论我们制造多么强大的加速器，能把质子加速到光速的99.99999%，甚至在小数点后多加几个9，也不可能把质子加速到光速。

既然严谨的科学已证明了的理论，那应该有足够说服力了，怎么会不信呢？

下面我们就来盘点几个已被证明的科学理论，看你会不会相信呢？

科学想要快速发展，人类文明想要快速进步，离不开科学家超前的理论和猜想。这是人类的伟大之处。

这些理论和猜想在后来的研究中逐渐被证明了真实性，像牛顿的经典力学体系、量子力学和爱因斯坦的相对论…

不过科学家提出的理论和猜想有很多，有一些已被证实，但还有一些等待我们去验证。

观察者效应吧，来自著名的双缝干涉实验，一个电子，在没有人为观察的情况下，可以同时穿过两个狭缝，发生干涉，可是当实验者设立了观察点的时候，电子就只能穿过某一个狭缝了！

薛定谔的猫就是这个意思，那个装有毒气装置的箱子里的猫是死是活？当你人没有去观察它的时候，两者皆有可能，它同时处于两种状态的叠加态，当人一旦去观察它，立刻就坍塌向其中一种状态了！

这玩意儿太神奇了！

我觉得很多问题都是大家很奇怪的

1.光速

这个东西怎么就不能被超过，那如果无限的接近于光速会发生什么？真的就会穿越吗，随着现在黑洞的发现，霍金也曾说过人一旦进入了黑洞就会去往另一个时空，这个观点我不否认

2.惯性

这个大家平常生活中可以说天天都会遇见过，我在很早之前想过一个问题，如果公交车在正常驾驶的过程中，我在车厢里跳起来，是会在原地落下还是在后车厢或者说前车厢呢？我相信这个问题不只是我一个人疑惑。

有很多很多的实验已经被证实过了但是就是接受不了，我有什么办法我也很绝望啊

自从量子物理学问世以来，你所不能接受的理论基本上都在量子物理上，正如同创始人之一玻尔所说的那样，“如果你在听人讲述量子力学时而没有发脾气，这说明你没有真的听懂量子力学。”

而在量子力学里，比如量子的隧穿效应，比如物质波概念，德布罗意提出的，一切物质都与微观粒子一样都具有波粒二象性，比如电子的双缝干涉实验等等。

量子隧穿效应：关于量子隧穿效应的通俗比喻，可以这么来比喻，比方说你要跨过一个高约5米的围墙，普通情况下，你是不可能完成的，但是由于量子隧穿效应，你会在不经意间突然被加持了某种能量，让你起跳跳到了6米高，成功越了过去，然后这股加持的能量又被收了回去。

这就是像电子这样的微观粒子在低能量状态下穿越位势垒的量子行为，在经典物理学中，这是无法解释的，而在量子物理中，不确定性原理可以解释这个问题。

电子的双缝干涉实验：有人说人的意识是不是真的影响到其中的变化了，其实并不是人的意识在影响，只是人的这种观测行为干扰到了它而已，可以举个例子，比方说你被蒙着眼睛让你去找房子里的皮球，你只能用脚来试探它的位置，当你用脚踢到了球，虽然你确定了球的位置，但是你无法确定皮球的动量，因为在你驱动的一瞬间，皮球的状态改变了，动量变化了，你就无法确定皮球在刚才时所处的确切状态了。

所以，并不是人的意识真的影响到了那么的奇怪，而只是人的观测行为影响到了而已。

它们都是很普通的自然规律，并非如你想象的那般神奇。

个人的浅见，你们有什么要补充说明的嘛？

1，就猜会有很多人说量子力学，确实，从光的波粒二象性开始，双缝实验我都没想明白为啥！为啥一个光粒能同时穿过两条缝呢？不明白啊不明白。但是我能接受啊，因为这对我目前的生活状态没啥影响呀。即便在量子学引导 科技 发展进步时我也只是被动的接受者。

2， 进化论，这是没有被证实的猜想。目前只是没有更合理的解释，所以教科书才这样教。目前进化论同样饱受质疑，中间进化态缺失的也有很多。这个留给科学家慢慢研究吧。

3，神鬼，玄学。无法证实，从科学上可以证伪。现在甚至有扯到灵魂量子态的，无法证实也无法证伪，个人认为纯属扯淡！

我无法接受的事实是，人的生命有限！会死亡！这是多么显而易见压根不需要证实的事儿啊！可是怎么要这样呢？天行健，君子以自强不息。可是不断学习进步积累历练经历等等结果却是要衰老病变失去所以意识。恰恰是因为人们不愿意接受，才有了神鬼，佛道，基督甚至包括 养生 等等各种信仰或行为。

你能平心静气的接受死亡吗？在你当下的年纪，亦或是数十年后。那还如何选择现在的生活呢？

有哪些已经被科学证实是真的，而我们又无法接受的科学理论呢？

第一，量子力学。看前面的回答也都提到了这个，我就再来说一下。量子属于物理学中的一种微观粒子，而量子力学就是一种用来描述微观粒子的物理学规律。虽然它被证实是正确的，但是我们一些人还是认为不太能理解，根本原因就是它彻底改变了我们对物质的组成成分的认识，我们看到的都是一个比较宏观一点的物质世界，而量子力学带我们看到的是一个极其微观的世界，包括量子纠缠等现象。许多人其实都是对量子力学存在质疑的，但他们又没有确切的证据来推翻量子力学。

第二，宇宙大爆炸理论。自古以来，我们就有过种种疑问，我们从哪里来？地球从哪里来？宇宙又从哪里来？后来宇宙学家勒梅特就提出了宇宙大爆炸假说，认为宇宙是由一个奇点在137亿年前的一次大爆炸后逐渐膨胀而形成的。之后哈勃和伽莫夫等都肯定了这一说法，因此，宇宙大爆炸理论就成为了现代宇宙学中最有影响力的一种学说了。

而宇宙大爆炸理论被证实与黑洞有很大的关系，但有人却怀疑宇宙大爆炸理论，认为黑洞是不存在的。美国科学家已经用数学证明了“黑洞是不存在的”，如果科学界认定了他的观点的正确性后，关于宇宙大爆炸的理论将可能会推翻。

第三，达尔文的进化论。一直以来，关于人类的起源的讨论就没有停止过，出现过上帝造人说，女娲造人说，外星人造人说，生物进化论等。其中，最具有说服力的就是达尔文的生物进化论了，认为人是由猿人经过长时间的进化而来的。但是针对这一说法，也有许多人持怀疑态度的，他们难以接受这一理论，因为既然说人类是由猿猴进化来的，为何只有一部分猴子

1、观察是科学探究的一种基本方法。科学观察可以直接用肉眼，也可以借助放大镜、显微镜等仪器，或利用照相机、录像机、摄像机等工具，有时还需要测量．科学的观察要有明确的目的；观察时要全面、细致、实事求是，并及时记录下来；要有计划、要耐心；要积极思考，及时记录；要交流看法、进行讨论。
2、实验法是生物研究的主要方法，是利用特定的器具和材料，通过有目的、有步骤的实验操作和观察、记录分析，发现或验证科学结论。一般步骤：发现并提出问题；收集与问题相关的信息；作出假设；设计实验方案；实施实验并记录；分析实验现象；得出结论。
3、调查是科学探究的常用方法之一。调查时首先要明确调查目的和调查对象，制订合理的调查方案．调查过程中有时因为调查的范围很大，就要选取一部分调查对象作为样本．调查过程中要如实记录．对调查的结果要进行整理和分析，有时要用数学方法进行统计。

科学探究的一般方法:
1.对比（比较法)寻找几个事物共同点或不同点的研究方法叫对比，这是一种常用的研究方法。
例研究不同色光混合及不同颜料混合；研究蒸发和沸腾的相同点和不同点；研究凸透镜和凹透镜的相同点和不同点。在研究蒸发快慢的决定因素时，在应用控制变量的同时，也采用了对比的方法，比较哪一个蒸发快。
2.
控制变量法
当研究的一个物理量与2个或2个以上的其它物理量有关时，常采用只改变一个物理量，而使其余物理量保持不变，从而得出被研究物理量和改变量的关系。
如研究蒸发快慢决定因素；摩擦力大小决定因素；研究压强和压力、受力面积的关系；液体压强和液体密度、深度的关系；浮力大小的决定因素。动能大小和物体质量、速度的关系；重力势能大小和质量、举高高度的关系；物体吸热多少和物质种类、质量、升高温度三者之间的关系；电流和电压及电阻之间的关系；电功和电流、电压、及通电时间的关系。
3.等效替代法
根据作用效果相同的原理，作用在同一物体上的两个力，我们可以用一个合力来代替它。这种“等效方法”是物理学中常用的研究方法之一，它可使我们将研究的问题得到简化。
4.实验推理法（理想化实验）
人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过如图（甲）所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论：运动着的物体，如果不受外力作用，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。
5.转换法
对于看不见，摸不着的东西或不易直接观察认识的问题，我们可以通过它所产生的作用或其他途径来认识它，这是物理学中常用的一种方法—转换法　
例：声音是由发声体振动产生的，有些发声体的振动是人眼不易观察的，如用手敲打桌面时听到了声音，但看不到桌面的振动，对于这种问题该采用什么方法来解决呢？
答：.（许多人眼不易观察的振动，我们可以通过它振动引起其他物体的变化来“看”它、“认识”它），如敲打桌面发声时，可在桌面上放一些泡沫塑料粒子，通过观察塑料粒子的运动情况就可说明桌面在振动。其他类似方法的还有许多。（研究分子的无规则运动，研究磁体周围的磁声，研究电流的效应。）
6.模型法
①为了研究的需要，把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型，这种转化忽略了一些次要因素，突出主要因素，所以这种模型叫“假想模型法”又叫“理想模型”。它是物理教学的基础，可使物理教学简单化，形象直观化，又可使具体问题普遍化，便于学生发挥抽象思维、形象思维、发散思维。
②建立模型可以帮助人们透过现象，忽略次要因素，从本质认识和处理问题；建立模型还可以帮助人们显示复杂事物及过程，帮助人们研究不易甚到无法直接观察的现象。例如：①研究分子、原子结构时，提出一种结构模型的猜想——原子核式模型（行星模型）；②研究撬棒撬石块时，把撬棒当做是杠杆模型
……………………等等。