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  • 1 # 認知皆模型

    本人自認為是物理愛好者,可以回答一下這個問題。

    經過多年的物理學習,在概念、公式、難題、實際現象中摸爬滾打多年,我眼中的物理是:

    物理是描述各種自然規律的模型。

    我想要強調一些細節。

    你可能會覺得下面的內容很無聊,因為我難以用有限的篇幅說清楚每個細節的美,只能平鋪直敘,但它們其實像下面的圖片一樣絢麗。

    我喜歡使用“描述”這個詞,而不是“解釋”這個詞。

    我認為“描述”這個詞更精確,而“解釋”這個詞容易誤導人。

    大自然的規律始終是物理學的精髓,“描述規律”很明確,就是告訴人們天地之間的法則是怎樣的。而“解釋規律”則會產生另一層意思:告訴人們,天地之間的法則為什麼是這樣。

    我當初也不敢相信這個事實,但它確實如此:物理理論從不解釋規律為何是這樣,而只告訴人們,規律是怎樣的。

    就像麥克斯韋方程組,它只描述電場和磁場相互作用和變化的規律,從來沒回答過為什麼電磁場要遵循這樣的規律。

    物理學注重描述規律,而不是描述現象

    因為描述了規律,不僅可以描述發生過的現象,還可以描述沒發生的現象。正是因為我們人類可以描述某些沒發生的現象,我們才可以發明自然界不會自發產生的東西:發電機、計算機、鐳射器、…。

    另外,描述了沒發生的現象,其實就是作出了預言,讓人們可以檢驗這些規律是否可靠。

    能夠做出預言是一個理論最基本的特徵。

    我喜歡將那些規律稱為模型,並將這些模型分為概念模型和數學模型。

    不管是概念模型還是數學模型,它們都是實際規律的一種近似表達,也就是說它們只考慮了一部分因素,沒有考慮所有的因素。

    但是近似表達就足夠了,我們需要接受近似、包容近似,只要這些模型的精確度可以滿足實際要求,就是成功的模型。

    一個例子是海岸線的長度問題,選擇不同的測量單位,量出的同一片海岸的海岸線長度是不同的。取得測量單位足夠小時,海岸線甚至可以無限長。

    這就需要我們根據實際需要,去選擇測量單位。

    數學模型是物理理論最美妙的表達

    就像由0和1組成的機器語言是最貼合計算機的語言一樣,數學是最貼合大自然的語言。甚至可以說:“自然界的天書是用數學寫成的”。

    詩的意境非常豐富,它是高度凝練的自然語言。而微分方程就像數學中的詩,優美的微分方程就如同一首名詩。

    如果有人喜歡物理但討厭數學,那麼他只是“葉公好龍”。

    上面的回答可能和大多數人對物理的印象不一樣

    我只能將自己多年來總結的一些通用的體會分享出來,至於我如何看待具體的物理知識,實在是難以言表,不瞭解物理學的整個發展過程和體系也很難真正體會。

    只能用兩張分形圖讓大家直觀感覺一下那種魔幻的感受。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 上聯: 一庭花草半床書,下聯怎麼對?