年年歲歲花相似，歲歲年年人不同。又到一年高考季，但今年似乎連湊熱鬧點評作文的同學(xué)都不太多，是因為看不懂嘛？果然，再也不是多年前那個“上知天文，下知地理，中曉人和”的陽光美少年了……

　　高中的習(xí)題集是找不到了，印象中都賣廢品換成快樂水啦。但大學(xué)期間的課堂筆記倒有保存一些，偶爾翻出來看看還是會覺得蠻有意思：

　　聽科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇笪飳?dǎo)師講哲學(xué)是怎樣的體驗？

　　這里分享幾頁自己的獨門秘籍給大家：

　　▲ （圖/課本《聲學(xué)基礎(chǔ)》）

　　▲ （簡諧振動：位移隨時間的變化規(guī)律呈余弦形式）

　　做實驗：將彈簧一端固定，另一端系一個大小適中的重物，重量不能太輕使彈簧感覺不到，也不能太重讓彈簧徹底沒了感覺，用手往下拉或者向上推一下重物，觀察彈簧的帶飛軌跡。

　　知識點：聲是由物體振動而來，當(dāng)質(zhì)量為M的物體系于彈性系數(shù)為K的彈簧上，無外力干擾時質(zhì)點在平衡位置附近做往返運動，其位移隨時間的變化規(guī)律呈余弦形式。

　　哲學(xué)點：《周易·豐》指出，日中則昃，月盈則食，天地盈虛，與時消息。

　　宇宙間一切的運動變化都有起有伏，有興有衰，人生亦是如此。順、逆境是交替循環(huán)的，保持一顆平常心，巔峰時刻不驕不躁、低谷期間不卑不亢。

　　▲ （圖/知乎網(wǎng)友Heinrich）

　　▲ （傅里葉變換：將滿足一定條件的某個函數(shù)表示成三角函數(shù)）

　　做實驗：沒必要聞雞起舞，也無需夜深人靜，平平常常地記錄一小段歌喉，安安靜靜地導(dǎo)入軟件里就可以分析信號了，不要分享你的成果給其余人，他們只覺得吵鬧。

　　知識點：任何連續(xù)測量的時域信號，都可以表示為不同頻率的正弦波信號的疊加。

　　哲學(xué)點：《金剛經(jīng)》指出，一切有為法，如夢幻泡影，如露亦如電，應(yīng)作如是觀。

　　事物的表象紛繁復(fù)雜，會遮蔽我們的眼睛，成為認(rèn)識中的障礙。因此不要對此過于執(zhí)著，透過表象深入本質(zhì)，才能真正洞徹自然和人生的奧秘。

　　▲ （圖/課本《聲吶技術(shù)》）

　　▲ （N元等間距線陣的歸一化自然指向性函數(shù)）

　　做實驗：風(fēng)和日麗的一天，拿著設(shè)備去沙灘記錄海浪“哭的聲音”，雖然說碓城堡是很有趣啦，但也應(yīng)該偶爾地關(guān)注下儀器是否在正常工作，畢竟老師更想看“利用環(huán)境噪聲互相關(guān)實現(xiàn)散射體無源成像”的專業(yè)報告，而非你是整個沙場最強建筑師的朋友圈。

　　知識點：N個無方向性陣元組成的接收傳感器陣，將所有陣元的信號相加得到的輸出便是基陣的自然指向性。若有一遠場平面波入射到基陣，它的輸出幅度會隨著平面波入射角度的變化而變化。

　　哲學(xué)點：《論語》指出，吾十有五志于學(xué)。

　　找到某種境遇下最合適自己的方向往往是最重要的，選擇有時會比努力重要，找準(zhǔn)方向是第一步，合宜的境遇中做合宜的事情，終成大器。

　　▲ （圖/課本《水聲學(xué)原理》）

　　▲ （淺海的聲傳播規(guī)律）

　　做實驗：稿紙準(zhǔn)備就緒、筆芯蓄勢待發(fā)、熱水剛好滿上，在知識的海洋里自由探索吧。

　　知識點：聲場的波動方程是一個二階偏微分方程，僅在某些特定的邊界條件下有解析形式的解。根據(jù)使用的特定幾何假設(shè)及解的表達形式的不同，波動方程有多種類型的數(shù)值解。常見的有：射線方法、簡正波方法、拋物方程方法等。

　　哲學(xué)點：《周易·系辭下》指出，不可為典要，唯變所適。

　　一切都在變化之中，并沒有一個永恒不變的實體。人生在世，面臨無數(shù)的境遇與選擇，亦非一成不變。人生沒有唯一解，具體問題具體分析。

　　▲ （圖/課本《水聲學(xué)原理》）

　　▲ （開闊海域的典型溫度剖面圖）

　　做實驗：海有點兒深，水有點兒冷，親身去直觀感受有點費勁兒……出海做實驗借助儀器觀察即可，

　　暈船的時候釣釣魚、拍拍照，風(fēng)景那也是極好的。

　　知識點：海水中的聲速隨溫度、鹽度和靜壓力而變，可以用經(jīng)驗公式來表示他們之間的關(guān)系。海水中的聲速變化，相對其本身一般是很小的，但由此引起的聲傳播特性卻可能發(fā)生大的變化，導(dǎo)致海水中的聲能分布、聲傳播距離等發(fā)生明顯變化。

　　哲學(xué)點：《鬼谷子·抵巇（音同“西”）》指出，經(jīng)起秋毫之末，揮之于太山之本。

　　我們無時無刻不是獨立地、與世界相關(guān)聯(lián)地生活著，一些小的變化或許就會對我們的生活造成大的影響，因此需要見微知著，知幾知微。

　　▲ （圖/2016年論文 Multisnapshot Sparse Bayesian Learning for DOA）

　　▲ （信噪比：信號與噪聲的比例）

　　做實驗：老師講課的聲音倒也蠻洪亮，可耐不住左邊的“三殺”和右邊的鼾聲漸起，知識點就慢慢地被淹沒聽不見了……

　　知識點：信號功率與噪聲功率的差值，用分貝表示，稱為信噪比。信噪比越高，角度估計性能越好，誤差越小。

　　哲學(xué)點：《莊子·達生》指出，用志不分，乃凝于神。

　　受到太多外界干擾時，容易迷失方向，無法專心致志，集中精神。抑制掉那些無用的信息，全神貫注，才能有所收獲。

　　“看大物如大霧，不能大悟終將大誤”這個段子當(dāng)年很火，常見臨時抱佛腳的同學(xué)感慨于考試前。然而物理本身是一門通過觀察并開展實驗來跟大自然打交道的學(xué)問，探索規(guī)律的起點應(yīng)由感性的好奇心開始，并不是對著天書念經(jīng)，那樣只能“學(xué)物理，如霧里，霧里看物理，勿理物理”……

　　聲學(xué)就是有趣的物理學(xué)分支學(xué)科之一，水聲、電聲、噪聲、建筑聲、心理聲、生物聲、地震聲……聽得到、聽不到，聽上癮、聽煩躁的都能研究，十分歡迎今年高考的優(yōu)秀新同學(xué)填報相關(guān)專業(yè)，未來可以一起科wan研shua、探索未知，也希望奮戰(zhàn)在一線的老同學(xué)們可以不忘初心，繼續(xù)熱愛。

　?。ㄖ袊嗣翊髮W(xué)哲學(xué)系尹海洋對本文亦有貢獻）