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(diǎn)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(gè)“上知天文，下知地理，中曉人和”的陽(yáng)光美少年了……

　　高中的習題集是找不到了，印象中都賣(mài)廢品換成快樂(lè )水啦。但大學(xué)期間的課堂筆記倒有保存一些，偶爾翻出來(lái)看看還是會(huì )覺(jué)得蠻有意思：

　　聽(tīng)科學(xué)嚴謹的大物導師講哲學(xué)是怎樣的體驗？

　　這里分享幾頁(yè)自己的獨門(mén)秘籍給大家：

　　▲ （圖/課本《聲學(xué)基礎》）

　　▲ （簡(jiǎn)諧振動(dòng)：位移隨時(shí)間的變化規律呈余弦形式）

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

　　知識點(diǎn)：聲是由物體振動(dòng)而來(lái)，當質(zhì)量為M的物體系于彈性系數為K的彈簧上，無(wú)外力干擾時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近做往返運動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規律呈余弦形式。

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

　　宇宙間一切的運動(dòng)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(shí)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(mǎn)足一定條件的某個(gè)函數表示成三角函數）

　　做實(shí)驗：沒(méi)必要聞雞起舞，也無(wú)需夜深人靜，平平常常地記錄一小段歌喉，安安靜靜地導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(jué)得吵鬧。

　　知識點(diǎn)：任何連續測量的時(shí)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(diǎn)：《金剛經(jīng)》指出，一切有為法，如夢(mèng)幻泡影，如露亦如電，應作如是觀(guān)。

　　事物的表象紛繁復雜，會(huì )遮蔽我們的眼睛，成為認識中的障礙。因此不要對此過(guò)于執著(zhù)，透過(guò)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(xiàn)陣的歸一化自然指向性函數）

　　做實(shí)驗：風(fēng)和日麗的一天，拿著(zhù)設備去沙灘記錄海浪“哭的聲音”，雖然說(shuō)碓城堡是很有趣啦，但也應該偶爾地關(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(shí)現散射體無(wú)源成像”的專(zhuān)業(yè)報告，而非你是整個(gè)沙場(chǎng)最強建筑師的朋友圈。

　　知識點(diǎn)：N個(gè)無(wú)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(chǎng)平面波入射到基陣，它的輸出幅度會(huì )隨著(zhù)平面波入射角度的變化而變化。

　　哲學(xué)點(diǎn)：《論語(yǔ)》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(shí)會(huì )比努力重要，找準方向是第一步，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》）

　　▲ （淺海的聲傳播規律）

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

　　知識點(diǎn)：聲場(chǎng)的波動(dòng)方程是一個(gè)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。根據使用的特定幾何假設及解的表達形式的不同，波動(dòng)方程有多種類(lèi)型的數值解。常見(jiàn)的有：射線(xiàn)方法、簡(jiǎn)正波方法、拋物方程方法等。

　　哲學(xué)點(diǎn)：《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(méi)有一個(gè)永恒不變的實(shí)體。人生在世，面臨無(wú)數的境遇與選擇，亦非一成不變。人生沒(méi)有唯一解，具體問(wèn)題具體分析。

　　▲ （圖/課本《水聲學(xué)原理》）

　　▲ （開(kāi)闊海域的典型溫度剖面圖）

　　做實(shí)驗：海有點(diǎn)兒深，水有點(diǎn)兒冷，親身去直觀(guān)感受有點(diǎn)費勁兒……出海做實(shí)驗借助儀器觀(guān)察即可，

　　暈船的時(shí)候釣釣魚(yú)、拍拍照，風(fēng)景那也是極好的。

　　知識點(diǎn)：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(lái)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(diǎn)：《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(wú)時(shí)無(wú)刻不是獨立地、與世界相關(guān)聯(lián)地生活著(zhù)，一些小的變化或許就會(huì )對我們的生活造成大的影響，因此需要見(jiàn)微知著(zhù)，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(shí)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(diǎn)就慢慢地被淹沒(méi)聽(tīng)不見(jiàn)了……

　　知識點(diǎn)：信號功率與噪聲功率的差值，用分貝表示，稱(chēng)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(diǎn)：《莊子·達生》指出，用志不分，乃凝于神。

　　受到太多外界干擾時(shí)，容易迷失方向，無(wú)法專(zhuān)心致志，集中精神。抑制掉那些無(wú)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(gè)段子當年很火，常見(jiàn)臨時(shí)抱佛腳的同學(xué)感慨于考試前。然而物理本身是一門(mén)通過(guò)觀(guān)察并開(kāi)展實(shí)驗來(lái)跟大自然打交道的學(xué)問(wèn)，探索規律的起點(diǎn)應由感性的好奇心開(kāi)始，并不是對著(zhù)天書(shū)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(tīng)得到、聽(tīng)不到，聽(tīng)上癮、聽(tīng)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(zhuān)業(yè)，未來(lái)可以一起科wan研shua、探索未知，也希望奮戰在一線(xiàn)的老同學(xué)們可以不忘初心，繼續熱愛(ài)。

　　（中國人民大學(xué)哲學(xué)系尹海洋對本文亦有貢獻）