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  • 1 # 永珍漲落

    我教物理十年,看過的各類物理書也不知道多少了,有時候也依然會問自己,到底什麼是物理思維?

    我想,你會問這個問題,你本身就具備一定的物理思維能力。而你又將物理和數學思維放在一起,足以見得你已經洞察物理和數學的密不可分。

    其實,早期的物理學與數學是沒有分割的。數學的基本邏輯就是,假設一些最基本的複合認知和實際的公理,然後以這些公理為基礎,為邏輯進行演化,有點像中國古代哲學的一生二,二生三,於是出來很多以公理為基礎的推論,這些推論又可以和公理一起衍生出更多的推論,所有這些加起來,形成一個自洽的互不矛盾互相支撐的理論,這構成了數學的基礎,這體系中容不得一丁點的沙子,所以有人會說數學是上帝的語言,乾淨純粹。

    物理則略微的偏應用一些,因為他需要解決一些更加貼近人們生活和認知的實際問題。比如說如何最高效的為汽車提供動力,如何將電能最大效度的轉化為光能用於照明,如何用可信的語言來描述這個世界已知事物的執行,如何預測一顆導彈的爆炸點等等。它不是純數學的,但卻是基於數學的。就像牛頓為了解決行星的運動問題,發明了微積分,不僅是物理學發生變革,也使數學發生變革。又如愛因斯坦為了解決牛頓力學描述時空的隱患,借用了黎曼幾何,提出了顛覆認知的相對論,使全人類的宇宙觀得以進步。所有這些都說明了數學和物理之間強烈的內在聯絡。相對論採用了數學的思維方式,依靠兩個最基本的假設(類似於公理)出發,推出了一系列時空幾何化的結論,我想這中間已經蘊含了物理和數學思維了。

    1、要有初心,不論何時,都要知道我們是從哪裡出發的,那些作為起點的公理假設是否經得起推敲?一旦經受住了推敲,我們就可以對它們堅信。把它們作為自己思維的基石。

    2、要有邏輯,邏輯法則你可以自己定義,但是一旦定義,你就不能隨意修改,而且你今後所有的推導演化都必須遵循這個邏輯,這就像我們對加法的定義,充滿了智慧。很難想到有比這種更簡單實用符合實際的邏輯定義了。

    3、要有懷疑精神,一個偉大的物理學家總是不會輕易地相信一個新事物,除非他能夠用已有的非常牢靠的理論推匯出來,或者這個新理論可以解釋舊的無法解釋的現象,又可以預言新現象,那麼它才是可以去推敲的。笛卡爾的名言:“我思故我在”,充分體現了一個卓越的數理思維者的精神。

    4、要有強烈的好奇心,很難想像,一個沒有好奇心的人會有很強的數理思維。因為在數理的世界裡充滿了哲學、未知、邏輯、對稱、普適這樣的概念,可以說數理是一種藝術,沒有強烈的好奇心,沒有精益求精,大道至簡的理念,難以支撐強盛的數理邏輯。

    5、要有非凡的專注力,一個人的數理思維越強,往往意味著他的專注力越強,當沉浸在數理思考當中時,彷彿其他一切都顯得不再重要。為了描述宇宙執行的規律,人的個人行為自然會顯得滄海一粟。當你專注於搭建自己的邏輯公理推論體系的時候,其實你已經在和數理思維對話了。

    6、要有自己的主見,數理思維是一種根植於心中的對於是和非的判斷,容不得模擬兩可,也絕不是單純的刷題。每一個方程,每一個推論它的起源,它的條件,它的作用,它為什麼要提出來都是很值得去推敲的,我個人覺得當你越關注這些,就說明你的數理思維越強了。

    所有這些,都只能用心去體會,從自己的每一次思考中去感悟,在每一次推理時去體會。

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