用镜头“看见”物理

新华社济南9月24日电（记者张力元）正值全国科普月，在山东大学物理学院，一场“科学与美”摄影展吸引着师生驻足。

这是山东大学“科学与美”摄影展正在展出的作品《网球上甩出的水珠》。新华社发

闪电划过校园上空、纸飞机飞过蚊香产生一串烟迹、液氮腾起白色冷凝雾、旋转的网球甩出水滴、光束经过棱镜折射出绚丽色彩……展出作品定格了一个个生活中或实验室里的物理瞬间。这些照片的拍摄者是山东大学《科技摄影与物理影像》课的师生。

“照片首先要展示真实的科学场景，然后才是怎么拍得更美。”课程主讲教师、山东大学物理学院高级实验师宋洪晓说。

今年47岁的宋洪晓是摄影爱好者。与本科生打交道久了，他发现一个现象：有的学生解题很熟练，看到题目能很快找公式、算答案，但真要说清一个物理现象怎样发生、中间哪些步骤最关键，有时反而不那么容易。

“我想从网上找一些关键步骤的照片、视频用于教学，但发现部分教材中的实验图片更多用于展示装置或结果，对物理现象发生的关键过程呈现得不够充分。”宋洪晓说。他开始琢磨，能不能让学生拿起相机，把学过的物理现象重新“看”一遍。

2018年，《科技摄影与物理影像》作为专业必修课在物理学院开课。宋洪晓带着学生们学习快门、曝光、构图，研究镜头里的物理。为了方便练习，学院配备了微单相机、天文望远镜等供学生使用，物理实验室也就成了“摄影棚”。

真正拍起来，学生们发现原本熟悉的实验变得“陌生”了。想记录水滴落下，要知道哪个瞬间形态最典型；想拍清物体运动轨迹，要琢磨曝光时间；想呈现光的折射，既要搭好实验装置，还要找准拍摄角度。一个原本几分钟就能完成的实验，为了一张照片，要反复做多次。物理学专业2024级学生李昂锡说：“为了拍到好照片，做实验的时候就会格外认真思考，现象从哪里开始变化？为什么偏偏在这个时刻最明显？”

摄影，成了他们重新“观察”物理现象的一种方式。物理学专业2023级学生刘昱辰喜欢天文摄影，过去，他更多琢磨如何把星空“拍漂亮”，但在课程学习中，他逐渐意识到，要完成一张天文摄影作品需要大量知识储备。“天气怎样？附近光污染有多强？目标天体什么时候升起、运行到哪里？相机应该架在哪个方向？这些都会影响最终成像。”他说。

这是山东大学物理学专业学生刘昱辰拍摄的作品《在海岛看星空》。新华社发

越来越多学生开始仰头追星、守候闪电，或把镜头对准水面、云层和身边寻常事物。有人拍下牛奶在水中缓缓扩散的瞬间，用来解释分子运动与物质扩散；有人守着球员踢球时球的变形，以此诠释动能和势能之间的转换。截至目前，有20多张师生拍摄的作品登上了专业教材的电子版封面。

但宋洪晓给学生布置的作业不只是交一张“好看”的照片，作品要有名字、科学原理解释，除此之外，学生还要在自己的网络平台上发布照片，并用通俗语言介绍相关物理知识。“这种碰撞恰好对应着科学传播中的一个问题，严谨的科学知识如何以更容易被公众接受的方式表达出来。”他说。

这是山东大学物理学院高级实验师宋洪晓在泰山拍摄的彗星照片。新华社发

2025年初，宋洪晓在全校范围开设《科学摄影（科技素养）》选修课。这学期，约有120名学生选修这门课，他们来自文学、哲学、人工智能等专业，其中约一半学生没有摄影基础。

“我们不是要把每个学生都培养成摄影师。”宋洪晓说，“一张照片记录的是一个瞬间，但为了拍清这个瞬间，学生们能更深入地‘看见’物理。”