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物理爱好者眼中的物理是什么样的？

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

物理爱好者眼中的物理是什么样的？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

本人自认为是物理爱好者，可以回答一下这个问题。

经过多年的物理学习，在概念、公式、难题、实际现象中摸爬滚打多年，我眼中的物理是：

物理是描述各种自然规律的模型。

我想要强调一些细节。

你可能会觉得下面的内容很无聊，因为我难以用有限的篇幅说清楚每个细节的美，只能平铺直叙，但它们其实像下面的图片一样绚丽。

我喜欢使用“描述”这个词，而不是“解释”这个词。

我认为“描述”这个词更精确，而“解释”这个词容易误导人。

大自然的规律始终是物理学的研究对象。

描述规律，尤其是用数学语言描述规律，始终是物理学的精髓。

“描述规律”这种说法很明确，就是告诉人们天地之间的法则是怎样的。

而“解释规律”这种说法则会产生另一层意思：告诉人们，天地之间的法则为什么是这样。

我当初也不敢相信这个事实，但它确实如此：物理理论从不解释规律为何是这样，而只告诉人们，规律是怎样的。

就像麦克斯韦方程组，它只是描述电场和磁场相互作用和变化的规律，从未回答过为什么电磁场要遵循这样的规律。

也像爱因斯坦场方程，它只是描述了时空与物质之间的作用规律，从未回答过为什么时空与物质之间要这样作用。

物理学注重描述规律，而不是描述现象

因为描述了规律，不仅可以描述发生过的现象，还可以描述没发生的现象。

正是因为我们人类可以描述某些没发生的现象，我们才可以发明自然界不会自发产生的东西：

发电机、计算机、激光器、…。

另外，描述了没发生的现象，其实就是作出了预测，让人们可以检验这些规律是否可靠。

能够做出预测是一个理论最基本的特征。

我喜欢将那些规律称为模型，并将这些模型分为概念模型和数学模型。

不管是概念模型还是数学模型，它们都是实际规律的一种近似表达，也就是说它们只考虑了一部分因素，没有考虑所有的因素。

但是近似表达就足够了，我们需要接受近似、包容近似，只要这些模型的精确度可以满足实际要求，就是成功的模型。

一个例子是海岸线的长度问题，选择不同的测量单位，量出的同一片海岸的海岸线长度是不同的。取得测量单位足够小时，海岸线甚至可以无限长。

这就需要我们根据实际需要，去选择测量单位。

数学模型是物理理论最美妙的表达

就像由0和1组成的机器语言是最贴合计算机的语言一样，数学是最贴合大自然的语言。

甚至可以说：“自然界的天书是用数学写成的”。

诗的意境非常丰富，它是高度凝练的自然语言。而微分方程就像数学中的诗，优美的微分方程就如同一首名诗。

如果有人喜欢物理，却讨厌数学，那么他只是“叶公好龙”。

上面的回答可能和大多数人对物理的印象不一样

我只能将自己多年来总结的一些关于物理学的通用的体会分享出来。

至于我如何看待具体的物理知识，实在是难以言表，不了解物理学的整个发展过程和体系也很难真正体会。

只能用两张分形图让大家直观感觉一下那种魔幻的感受。