這是一個物理學家的成長歷程教案，是優秀的高中語文必修下冊教案文章，供老師家長們參考學習。

一個物理學家的成長歷程教案第 1 篇

【教學步驟】

　　一、導入新課

　　成為一位科學家是無數有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發。

　　（板書）一名物理學家的教育歷程

　　二、明確目標

　　1．引導學生從生活出發，了解科學、認識科學

　　2．引導學生以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。

　　三、整體感知

　　1．作者簡介

　　加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》（與特雷納合著）《量子場論》《超弦導論》。

　　2．本文的基本結構

　　文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是歷時性的。但是，作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程。”而“童年的兩件趣事”作為文章的主要內容，又是共時性的敘述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出。結構如圖：

　　童年青年（成年）

　　鯉魚世界的幻想（想像）

　　實驗（理論物理學家）

　　愛因斯坦故事（理論）

　　3．本文的基本內容

　　①人人都對自然感到好奇，都以自己喜愛的形式尋求自然的“謎底”，但是大多數人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認知。看似作者少年時的思維超出同齡人，其實只是他充分發揮了自己的想像力，并且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。②作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業”，激發了他的探究興趣。他之所以感到“激動人心”，是因為他把愛因斯坦的理論當成一個“偵探故事”來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對這一秘密刨根問底”，也表現了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學家的基本素質。③高中時代，本應“在棒球場或籃球場玩耍”，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設備”，在“學校的足球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質。作者進行這樣艱苦枯燥的工作，體現了他對科學的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能。由①②到③，我們可以清楚地看到作者的“教育歷程”和“教育內容”。

　　四、重點、難點的學習與目標完成過程

　　1．【提問】本文在材料處理上有什么特點？

　　【明確】本文布局謀篇重點突出，詳略得當。在整體上，作者并沒有從童年到小學到初中到高中，按時間順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出他成長為一名“物理學家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經驗；在局部上，如高中階段，作者看了許多統一場理論方面的書，并常常去斯坦福大學的物理圖書館，相關的理論書籍是怎樣啟發、引導他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過，重點放在制造“自己的原子對撞機”上，其中具體的數據敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及內在的成為物理學家所需要的基本素質。

　　2．【提問】本文體現了怎樣的科學精神？

　　【明確】本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優秀科學家最為重要。

　　（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像上升到理性的創造，體現了創新意識和探索精神。

　　（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”。“游戲”使他們樂此不疲，充滿*，不受外界的*和干擾；而“境界”使他們不顧功利，不畏強權，只求真理。

　　（3）實驗精神：丁肇中說過：“現代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現在所謂的實驗。”“科學發展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。”（《應有格物致知精神》）有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家們已經在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創建黑洞理論，也要有數學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。

　　3．【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的？

　　【明確】主要有以下幾點：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學意義。”（2）“它們為睡蓮自己能夠運動而困惑不解”——它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。（3）“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——它們認為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鯉魚科學”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。

　　4．【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么？

　　【明確】說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”。（2）“科學家發明像力這樣一些概念……”，是因為他們只愿意承認“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方式。（3）“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。

　　5．【提問】課文中閱讀*空間歷險故事和統一場理論書籍兩小段內容，對“教育歷程”的敘述有什么作用？

　　【明確】課文的重點是童年趣事和建立實驗室，這三個事例已經把“教育歷程”完整地勾畫出來。而夾雜在其中的兩個小事例，主要起補充和銜接的作用。歷險故事加深作者對高維空間的想像，激發興趣；而閱讀統一場理論書籍，既表現高中階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。

　　6．【提問】作者說“我決定要對這一問題刨根問底，縱然為此而必須成為一名理論物理學家也在所不辭。”在作者心中“理論物理學家”應該是怎樣的人？

　　【明確】理論物理學家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味著“理論物理學家”道路的艱辛。

　　7．【提問】作者建立實驗室的事例，對我們現實生活有怎樣的意義？

　　【明確】科學是建立在基礎實驗之上的，科學理論要經過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導，要有實驗的設計，要有策劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當前存在的問題是，重視理論，輕視基礎實驗，表現為動手能力和實踐能力差，思想上浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現實生活的啟迪。

一個物理學家的成長歷程教案第 2 篇

　教學目標：

　　知識目標：

　　引導學生從生活出發，了解科學、認識科學。

　　能力目標：

　　引導學生以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。

　　德育目標：

　　引導學生體會科學精神。

　　教學重點、難點：

　　高維空間對普通人來說，是很難想像的。所以，教學重點是文章內容，而不是相關的科學知識。相關知識教師有所了解，能幫助教學課文即可，不必教授給學生。

　　教學方法：師生合作探究

　　教學課時：兩課時

　　第一課時

　　教學過程

　　一、導入新課

　　成為一位科學家是無數有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發。

　　(板書)一名物理學家的教育歷程

　　二、明確目標

　　1.引導學生從生活出發，了解科學、認識科學

　　2.引導學生以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。

　　三、整體感知

　　1.作者簡介

　　加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》(與特雷納合著)《量子場論》《超弦導論》。

　　2.本文的基本結構

　　文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是歷時性的。但是，作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程。”而“童年的兩件趣事”作為文章的主要內容，又是共時性的敘述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出。

　　結構如圖：

　　童年青年(成年)

　　鯉魚世界的幻想(想像)

　　實驗(理論物理學家)

　　愛因斯坦故事(理論)

　　3.本文的基本內容①人人都對自然感到好奇，都以自己喜愛的形式尋求自然的“謎底”，但是大多數人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認知。看似作者少年時的思維超出同齡人，其實只是他充分發揮了自己的想像力，并且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。

　　②作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業”，激發了他的探究興趣。他之所以感到“激動人心”，是因為他把愛因斯坦的理論當成一個“偵探故事”來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對這一秘密刨根問底”，也表現了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學家的基本素質。

　　③高中時代，本應“在棒球場或籃球場玩耍”，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設備”，在“學校的足球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質。作者進行這樣艱苦枯燥的工作，體現了他對科學的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能。

　　由①②到③，我們可以清楚地看到作者的“教育歷程”和“教育內容”。

　　第二課時

　　四、重點、難點的學習與目標完成過程

　　1.提問：本文在材料處理上有什么特點?

　　明確：本文布局謀篇重點突出，詳略得當。在整體上，作者并沒有從童年到小學到初中到高中，按時間順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出他成長為一名“物理學家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經驗;在局部上，如高中階段，作者看了許多統一場理論方面的書，并常常去斯坦福大學的物理圖書館，相關的理論書籍是怎樣啟發、引導他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過，重點放在制造“自己的原子對撞機”上，其中具體的數據敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及內在的成為物理學家所需要的基本素質。

　　2.提問：本文體現了怎樣的科學精神?

　　明確：本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優秀科學家最為重要。

　　(1)想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像上升到理性的創造，體現了創新意識和探索精神。

　　(2)樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”。“游戲”使他們樂此不疲，充滿*，不受外界的*和干擾;而“境界”使他們不顧功利，不畏強權，只求真理。

　　(3)實驗精神：丁肇中說過：“現代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現在所謂的實驗。”“科學發展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。”(《應有格物致知精神》)有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家們已經在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創建黑洞理論，也要有數學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。

　　3.【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的?

　　明確：主要有以下幾點：

　　(1)“水池之外看不見的世界沒有科學意義。”

　　(2)“它們為睡蓮自己能夠運動而困惑不解”——它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。

　　(3)“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——它們認為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。

　　(4)“鯉魚科學”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。

　　4.提問：作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么?

　　明確：說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。

　　(1)人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”。

　　(2)“科學家發明像力這樣一些概念……”，是因為他們只愿意承認“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方式。

　　(3)“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。

　　5.提問：課文中閱讀*空間歷險故事和統一場理論書籍兩小段內容，對“教育歷程”的敘述有什么作用?

　　明確：課文的重點是童年趣事和建立實驗室，這三個事例已經把“教育歷程”完整地勾畫出來。而夾雜在其中的兩個小事例，主要起補充和銜接的作用。歷險故事加深作者對高維空間的想像，激發興趣;而閱讀統一場理論書籍，既表現高中階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。

　　6.提問：作者說“我決定要對這一問題刨根問底，縱然為此而必須成為一名理論物理學家也在所不辭。”在作者心中“理論物理學家”應該是怎樣的人?

　　明確：理論物理學家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味著“理論物理學家”道路的艱辛。

　　7.提問：作者建立實驗室的事例，對我們現實生活有怎樣的意義?

　　明確：科學是建立在基礎實驗之上的，科學理論要經過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導，要有實驗的設計，要有策劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當前存在的問題是，重視理論，輕視基礎實驗，表現為動手能力和實踐能力差，思想上浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現實生活的啟迪。

　　五、布置作業：

　　完成“研討與練習一、二”。

　　板書設計

　　教學反思：

　　查字典語文網有全面的語文知識，歡迎大家繼續閱讀學習。

一個物理學家的成長歷程教案第 3 篇

教學目標

1．引導學生從生活出發，了解科學、認識科學,體會科學的精神。

2．引導學生以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵。

能力目標：在課堂中能夠讓學生學到科學的學習方法和思維習慣，培養篩選整合文章關鍵信息的能力，學會用結構分析法來快速閱讀文章和梳理文章的主旨。

情感、態度價值觀：感受科學家在探求真理中所表現的人格魅力，激發學生探求未知世界的興趣，培養學生養成良好的性格品質。

學情簡析 本節課是科普文單元的最后一課，學生對科普文有一定的了解，基本上掌握了這類文章的閱讀方法，在此基礎上引導學生自學本文比較容易，所以在教學中可以大膽放手，讓學生自己閱讀，提出問題，解決問題。

教學重點 引導學生以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵，引導學生體會科學精神。

教學難點 培養篩選整合文章關鍵信息的能力，用結構分析法來快速閱讀文章和梳理文章的主旨。

課前準備 學生提前了解有關作者加來道雄的作品及其為人，了解課文涉及到的一些宏觀宇宙學的理論，了解一點相關的理論物理學知識，調動學生的學習興趣。

教學活動過程

教師活動 學生活動 設計意圖

故事導入

又一次，愛因斯坦要把墻上的一幅舊畫取下來，就搬來了一架梯子，一步一步爬上去。突然他又想起了一個問題，沉思起來，忘記了自己正在做什么，猛地從梯子上摔了下來。摔到地上之后他顧不上疼痛，馬上想到：人為什么會筆直的掉下來？看來物體總是沿著阻力最小的線路運動的。他想到這里，馬上站立起來，一瘸一拐地走到桌子前，提筆把自己的這個想法記了下來。

遇事愛思考探究，常常從小事中受到啟發，這就是當代偉大的物理學家——愛因斯坦的探索品質。那他對物理學家加來道雄的影響又是怎樣的呢？

了解作者

加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》（與特雷納合著）《量子場論》《超弦導論》。

研究探討課文內容，完成重難點的學習：

1．審讀本文標題，你能否推斷一下文章會寫什么內容，會怎么寫？你的推斷和作者的構思是否有出入？出入在哪兒？

2、速讀全文回答下面問題，感受結構內容

作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程。”而“童年的兩件趣事”是什么？除了這兩個趣事，作者還寫了成長中的那個事例？

3．【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的？

4．【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么？

5、【提問】你是否對自然界有過好奇心呢？是否也產生了對科學的興趣？對愛因斯坦未竟事業的向往，是怎樣啟迪作者走上科學探索的道路的呢？思考：作者說“我決定要對這一問題刨根問底，縱然為此而必須成為一名理論物理學家也在所不辭。”在作者心中“理論物理學家”應該是怎樣的人？

6、本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優秀科學家最為重要？

（四）研究探討：（開放型題目）

作者的成長歷程給你什么啟示？成為一名科學家需要那些素質？請你舉出幾個和作者成長歷程相似的科學家？

（五）總結

一名理論物理學家的成長歷程，給了我們很多的啟示：大膽的想象、懷疑和猜測，不要固步自封；興趣在人的成長過程中是不可或缺的，但要達到成功的彼岸離不了堅定的信念、堅持不懈的努力，這或許是作者要告訴我們后輩的，希望大家能踏著他的腳步，一步一步取得進步。

學生作好筆記，識記基本的文學常識。

學生討論回答：這里的教育不是受教育或者教育別人，而是自主教育，自主發展。

學生回答：鯉魚世界的幻想

愛因斯坦故事

建立實驗室

主要有以下幾點：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學意義。”（2）“它們為睡蓮自己能夠運動而困惑不解”——它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。（3）“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——它們認為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鯉魚科學”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規律”。

學生回答：

說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”。（2）“科學家發明像力這樣一些概念……”，是因為他們只愿意承認“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方式。（3）“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執。

學生回答

對愛因斯坦未竟事業的向往，使作者產生對同一場理論的興趣，好像偵探一樣給予找到故事的線索和結局

理論物理學家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味著“理論物理學家”道路的艱辛。

學生回答：（1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。（2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。

（3）實驗精神：有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸

學生回答

作者進行艱苦枯燥的工作，體現了他對科學的熱愛以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能：人要想有所成就僅僅空想是不行的，要有嚴謹、踏實、務實的工作作風，從基礎做起，重在實踐。

應具備下列品質：奇特的想象力；探究的精神；實驗的精神；自主創新精神；奉獻精神；要耐得住寂寞；不要固步自封；堅定的信念，堅持不懈的努力。例如華羅庚、愛因斯坦、錢學森、牛頓、瓦特、居里夫人等。

一個物理學家的成長歷程教案第 4 篇

　1、教學這篇課文，要以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想內涵，引導學生體會科學精神。

　　2、高維空間對普通人來說，是很難想象的。所以，教學重點是文章內容，而不是相關的科學知識。相關知識教師有所了解，能幫助教學課文即可，不必教授給學生。

　　3、“研討與練習”的二、三兩題都是開放題，要引導學生從生活出發，了解科學、認識科學。

　　一、作者介紹

　　加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》(與特雷納合著)《量子場論》《超弦導論》。

　　二、相關知識

　　為了更好地理解課文，我們需要了解一些相關的理論物理學知識：

　　(1)統一場論

　　根據現代物理學知識，將我們的宇宙結合起來的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。物理學家運用量子力學，已經把后三種力統一起來(美籍華裔物理學家楊振寧和他的學生米爾斯提出楊一米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標準模型”。但是這一理論因為計算繁復無比而讓人頭疼)，但是引力仍然游離在外。愛因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統一，建立一個大一統的理論，最終也沒有實現。

　　(2)高維空間

　　現代理論物理學認為，統一四種力的前景，在于高維空間(如十維或更高)理論的確立。比如對于古人來講，風暴是怎樣產生的，風暴會襲擊什么地方，什么時候襲來，什么時候結束，他們是一無所知的，因為他們生活在平坦的大地上，只能靠肉眼從近似于二維平面的角度來觀察，即使有簡單的預報，也都是靠經驗來推測的。現在有了氣象衛星，從太空這樣三維角度觀察地球，在地面上看來神秘莫測的風暴被看得一清二楚，liuxue86.com可以精準地預報風暴的動向。同樣，理論物理學家認為，傳統的四維(空間三維加上時間)理論太“小”，不能解釋宇宙中的四種力。當他們超越四維而在更高維(如十維或更高)中尋求統一這四種力時，就能得到一種簡單、漂亮的解決模型(科學家認為宇宙應該是簡單、合諧的)。

　　高維空間理論認為，宇宙大爆炸后10-43秒，十維宇宙分解成四維宇宙和六維宇宙，四維宇宙暴脹，經過近一百五十億年，演變成今天我們生活的宇宙。大爆炸后10-35秒，大統一力分開。但是高維空間理論很難在實驗室中得到證實，因為要模擬當時的環境，需要的能量太大，根本無法做到，所以現在高維空間理論只能是“理論”。

　　為了更好地理解課文，我們需要了解一些相關的理論物理學知識：

　　(1)統一場論

　　根據現代物理學知識，將我們的宇宙結合起來的力有四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。物理學家運用量子力學，已經把后三種力統一起來(美籍華裔物理學家楊振寧和他的學生米爾斯提出楊一米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標準模型”。但是這一理論因為計算繁復無比而讓人頭疼)，但是引力仍然游離在外。愛因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統一，建立一個大一統的理論，最終也沒有實現。

　　(2)高維空間