兩種物理教科書 - 科學人雜誌- 遠流

由於物理課程的普適性，不少以英文書寫的物理教科書（尤其是大學一年級以上至研究所各層級、各科目物理課所使用的教科書）在世界各地廣泛採用，有些甚至成 ... 購買本期 瀏覽全文前往科學人知識庫 形上集 兩種物理教科書 2020-09-01 文、影像來源：高涌泉 《費曼物理學講義》的思想性就是它的特色與優點。

每學期開學前，我都得面對一個問題：所開的課要用什麼教科書？由於物理課程的普適性，不少以英文書寫的物理教科書（尤其是大學一年級以上至研究所各層級、各科目物理課所使用的教科書）在世界各地廣泛採用，有些甚至成了全球性標準課本，所以我在學生時期以及開始教書後，所用的教科書大抵是這類全球性書籍。

以前我偶爾會選定一本書，然後就大致依循著這本書的順序與內容上課。

後來覺得這樣做不見得最恰當，主要是我發現任何一本教科書都多少有其缺失，例如欠缺某些重要題材、順序不合我意、解說不夠精采，或習題不夠理想。

所以我後來就多半以自己整理的筆記為主要上課內容，但是仍會列出一些參考書，並在上課時說明某項內容引用自哪一本書的哪一章節，鼓勵學生自己去翻書閱讀。

《費曼物理學講義》（以下稱《講義》）是我最常取材的教科書。

它其實是一套書，有三大冊，內容來自費曼在1961~1963年間，於美國加州理工學院所開授的基礎物理課程的演講錄音，所以涵蓋的主題非常廣，包括力學、熱學、電磁學、物性、量子力學等，因此對於大多數物理課程都有參考價值。

費曼在這套書的結語這麼說：「我這門課的主要目的不是幫你通過某種考試，甚至不是為了幫你到工業界上班或是到軍中服務，我最想要做的是讓你多少能夠理解這個美妙的世界，以及欣賞物理學家看待它的方式。

」既然這套書所要呈現的是，費曼這位大物理學家看待大自然的方式，它的思想性當然要遠高於其他教科書。

《講義》的思想性就是它的特色與優點，也是它為人讚歎之處。

但是此優點也恰是其缺點！為什麼？因為對於多數修習物理課程的學生來說，修課的目的正是為了要「通過某種考試」，或是要「到工業界上班」，《講義》中的大量敘事就成了沒用的囉唆；即使是有心以後想從事物理研究的學生，他們在意的是掌握困難但有用的技術細節，而不是所謂「物理學家看待世界的方式」，因此也多半不能深刻欣賞此書的精華（《講義》中沒有例題與習題，這些東西另外成書出版）。

讓我舉一個例子：《講義》第二冊、第20章、第3節的名稱為「科學想像」，費曼在其中談論如何想像電場與磁場，這一節全是敘事沒有公式；類似的討論不可能出現於其他電磁學教科書中，因為這些討論無助於應用電磁學方程式，學生當然不會細心閱讀。

與《講義》一樣強調物理概念的由來及其相互關聯的教科書，雖未必是市場主流，但也不算罕見，另兩個例子是朝永振一郎所著《量子力學》與珀塞爾所著《電學與磁學》，兩者都曾被我列為課程所用的參考書。

和以上幾本書相比，另有一類教科書更強調幫助學生熟練應用物理定律，所以重視推導與演算，並列有大量的例題與習題。

這類教科書是市場主流，一個例子是哈里代（DavidHalliday）與瑞斯尼克（RobertResnick）所著的《基礎物理》，這本書長久以來是全球大一普通物理課最通行的教科書，「哈里代」也成了普通物理的代名詞。

另一例子是傑克森所著的《古典電動力學》，它則是全球物理研究所電動力學課的標準教科書，特色之一是含有眾多用來磨練技巧的難題。

上述兩種教科書各有功能，沒有高下之別；後者的意義具體明確，前者則較難捉摸，但也一樣重要。

一位退休同事向我述說他自身的經驗：他在美國一所著名大學拿到博士學位後，到他校擔任博士後研究員，繼續從事理論物理研究，發展出他自己相當得意的理論工具。

接下來當然是設法尋找教職，在某場面試演講過後，有人問他什麼是當前物理的重要問題，沒想到他竟然被這個看似簡單的提問絆倒，一時支吾答不出來，教職當然就飛走了。

我相信這位同事當時如果熟悉《講義》，應即可以頭頭是道地回應這個沒有標準答案的考驗。

【欲閱讀全文或更豐富內容，請參閱〈科學人知識庫〉2020年第223期09月號】   購買本期 #關鍵字：形上集、物理、教育、教科書、思想性、費曼 更多文章 形上集平克談寫作2015/12/01高涌泉過去幾年間，台灣一些大學與單位，為了某些可以理解的目的，開設起科普寫作課程或研習班。

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