b 观察与思考在线视频

好 大家好 今天我们介绍一个讲座

因为我们已经学过运动学 点的运动学

我们来介绍一个既和我们学的知识有关系

同时又和我们生活有关系的例子

在这个例子中我们看看有什么值得我们思考的地方

那么这个副标题叫做“学而不思则罔”

为什么提这样一个话题呢

是因为我们经常会对一些事物视而不见

比如说我们每天去上课

我突然问你几个问题：你的教室窗户有几个玻璃

你可能是不太容易答上的。或者说

你住在高层，每天上楼，突然问一下

这个台阶从一层到二层有多少级啊

可能也不一定知道

因此，我们通常对很多事物是视而不见的

所以，如果我们对事物进行观察

如果你仔细观察，可能会发现其中的一些现象

但如果你视而不见，这个现象就根本发现不了

但是，当你对一个事物进行观察的时候

如果你不仔细（观察）

或者你只是观察而不去思考的话

你有些时候也会得出事是而非的结论

所以我们今天给大家看一些例子

通过这些例子引起我们的一些思考

比如说在学校里大家都骑自行车去上课

这个自行车很多

但是如果给张图片给你看

这个画面上自行车它在运动

你能够从我们所学的运动学的角度

提出什么问题呢

你发现什么现象吗

大家看看

可能同学不知道从哪说起

这个画面上的信息太多了

所以先从我们所熟知的常识说起

比如说，假设我们的自行车在行驶时是以每秒5米的速度前进

那么我们自然可以很容易分析出来

自行车轮子中心也是按照每秒5米前进

我们注意到：车轮在正常行驶的时候是不打滑的

因此接触点速度为0

根据我们前面所讲过的一个圆盘在做纯滚动时候

它的速度的分析，我们做过了

我们很容易做出来这个车轮的速度是这样分析的

这是最低点速度为0

中点速度比如说每秒5米

那么最高点的速度是两倍的这个速度，每秒10米

所以这是我们很容易得到的事实

好了我们再看另外一个事实

就是根据生活中的经验

物体运动越快，看上去就越觉得模糊

比如说假设我们一个单摆摆起来

这个单摆摆到最高位置时速度为0

这个时候拍照会拍的比较清楚

而最低位置速度是最大的，拍出来比较模糊

所以我这张照片是用了很多张合成的

那么这是一个生活中的经验

那么我们把这两个事实融在一起之后

我们就会有一个新的推论

我们来看一下

一方面我们的车轮速度每点都不一样

另外一方面我们知道速度快的地方看的会模糊

因此我们就推论什么呢

在A点，接触地面附近的辐条速度是接近于0的

它看上去会比较清楚

而B点，最高点它附近的辐条速度会比较大

看上去会模糊

那会是这样吗我们来看一下

好这是我专门拍的一张照片

大家把注意力放到它的辐条上面

你会注意到这个自行车靠近地面

辐条的确是很清晰的

一根一根看的很清楚

而在离开地面比较高的（位置）

它的辐条看上去就会很模糊

所以，这是照片

照片拍出来，它能说明问题

所以的确有这样的现象

自行车的辐条在拍下来之后

是有的地方清楚、有的地方模糊

那你平时看到的是这样的吗

好 如果我们调查一下

比如说有三种可能性

第一种，可能你曾经看过，就是这样

第二种，你曾经看过，但不是这样

第三种，可能以前根本没注意看

以前我在上课的时候

现场调查的时候，可能有上百人

一般来说，第一个、第二个选项

只有少数几个同学是这样的选项

绝大部分同学是第三点，根本没注意这个现象

如果你有兴趣，你可以问问

你周围的人，他们是怎么样的

那么同学们会认为

哦，的确是这样的呢！

但是呢，我给你看另外一张照片

难道你没看到这样的情况吗

就是自行车它的中间是很清楚的

而上下两侧的辐条都是很模糊的

你看看，这张照片也是我拍的

你就会发现，这样一来跟前面的结果

是不一样的、是矛盾了

所以，有同学就说

怎么你给我们提供两个矛盾的照片呢

那么我就要说了

这两个照片看上去是有冲突的，是矛盾的

那么也可能是有新的解释

因为按照我的理解

如果你对这个事物了解

更加透彻、更加深入本质

你可以从另外一个角度来解释这个现象

所谓的矛盾

可能可以从另外一个方面加以解释

所以我们下面让大家思考一下，该怎么解释呢

好，实际上

这个问题和人的眼睛有关系

因为我们用眼睛来看外界的事物

但我们的眼睛有一个特点

它会自动对焦于比较明显的物体

那我们打个比方

如果来了一群人

你一眼发现里面有个明星的话呢

你的眼睛就会自动地对着明星看

旁边的人可能就不太注意了

这是我们人的生理特点

除非你是经过专业训练的

可以视而不见，那是另外一回事情

所以一般情况下你总是有意无意的

看着比较明显的目标

因此当你看别人骑自行车的时候

一般情况下，你的眼睛会自觉不自觉的跟着这个人体运动

所以你会发现人体的边缘是很清楚的

而这个时候人体的前进速度

和车轮的中心速度是一样的

所以这种情况下，车轮的中心是很清楚的

也就是说，这个时候人的眼睛是在旋转的

我们在一个旋转的坐标系中来看，情况是这样的

如果你有意识的控制你的眼睛不转动

就盯着前方

这时候你就会发现

车轮的确是下方是很清楚，而上方是很模糊的

我们知道这是很难做到的

因为要经过专门的训练

不过，我们如果用相机拍摄

是很容易拍出来的

所以

我们把相机放在前方，预测它

快要到的时候按下快门就可以了

就可以拍出这样的照片来

所以，这两个照片看上去是冲突

实际上是由于眼睛的运动所导致的

好了，今天我们讲这个话题

告诉大家：有些东西看上去是这样的

实际上不是这样，是什么原因

但今天我们本质上不是说自行车

我们想告诉大家一个值得思考的问题

学会观察 学会思考

为了使大家对这个结论

有一个更加深刻的印象

我给大家再说一个例子

如何看看？我们的推论出什么问题

好大家看看这样一个推论

第一个：如果你坐在飞驰的火车上面

或者坐在飞驰的汽车上面

你打开车窗，空气就扑面而来

这个大家都认可

第二个，如果你坐第一排

或者你坐第二排，或者你坐最后一排

情况都是这样的，不管坐哪一排

打开车窗，外面空气就流进来了

所以这两个（事实）可以认为是三段论中的前两个（论段）

那么结论就是什么呢

结论就是说：如果窗子打开

车子在快速前进，车子里面的空气就会越来越多

大家注意，这个结论当然是错误的

但是我们是从前面第一、第二两个（事实）推出来的

所以它错哪了呢

所以大家思考一下，这是一个事是而非的推论

它肯定有错，但是错在一个什么地方，你考虑考虑

因为这个错误结论很明显

所以会引起你的思考

当然你可以通过思考、或者通过实验

很容易找出答案在什么地方

但是，在历史上有很多问题

它的错误不是那么明显

比如说，我们看到太阳每天东升西落

因此古人就认为

地球不动，太阳、月球绕我们运动

这是很自然的一个感受

但是今天我们认为

地球绕太阳做运动

所以结论跟以前的人是不一样的

所以，错误不明显，很难发现

那么还有一个例子，比如说

亚里士多德认为

力是维持物体运动的原因

因为他会认为：你推一个小车

你一推它就前进，你不推它就不前进

所以他就说：力是维持物体运动的原因

这个结论人们也相信了上千年的历史

一直到很晚、很晚以后才被推翻

关于这一点我们到后面还会介绍

所以我们发现什么呢

在历史上有很多结论都是错误的

它妨碍了人们上千年的认识

所以通过这样一个小讲座

我希望大家了解

我们所接受的很多观点、一些知识

不一定是绝对的（真理）知识

有可能是有问题的，需要思考

所以今天我们说

有这样一个成语，叫“眼见为实”

但是我们认为：眼睛所看到的现象

可能是事物的表面现象

如果想要全面地、本质地了解一个东西

还需要思考

所以这就是“观察与思考”的重要性