大学物理有什么用？

大学物理有什么用？

我们这周来说说什么样的问题是好问题。其实在很多科学家眼中，提一个好的问题比解答这个问题要重要得多，也要难得多。一个好问题首先肯定是视角独特的：苹果为什么掉下来？其次一个好问题善于发现冲突：那么云为什么就不掉下来呢？最后，一个好问题一定有清晰的定义，并且好问题能够展现出提问者仔细的思辨过程：如果把雨定义成掉下来的云，那么雨和云的本质区别是什么？下雨之前云变黑跟这种区别有没有联系？

我再举一个坏问题的例子，常见地坏问题堆砌名词，看不到清晰的思考过程，喜欢武断下结论：云不掉下来说明牛顿定律不能解释云，那么云可不可以用来理解相对论和量子力学的矛盾？

最后再举一个普通问题的例子。那个啥，你们准备好问题了么？

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每次下雨的时候我都想，就没有一个物理学家通过计算得出伞的最佳撑法？

这个问题好可爱~很好算嘛。指导思想是伞面应该尽量与雨滴的运动方向垂直。这样，用雨的横向速度（有风嘛）减去（矢量减）你运动的横向速度得到雨相对于你的横向速度。用这个横向速度比上雨滴垂直下落的速度。得到雨滴与地面夹角的余切值。套一下反余切函数得到夹角。伞把向着雨势方向倾斜，这个夹角就是倾斜的伞把和地面的夹角咯。

发现一个非常有价值的问题！大学物理系最开始的专业课叫普通物理，包括力学、热学、电磁学、光学、原子物理学五门课。在这个阶段你会学到大量的物理现象，以及根据这些现象总结归纳出来的大量公式。这个阶段的物理是以现象为主的，或者叫做：唯象的。这种从实验现象不断地抽象出物理公式的训练过程，是最能培养物理图像的。

接下来你会上升到一个更高的等级：四大力学。包括理论力学，电动力学，量子力学和热力学统计力学四门课。

相对于基于现象归纳的唯象理论，这时候学习的物理是基于数学演绎的形式理论。就是说这时候的理论是从几个基本假设或者基本公式出发（比如麦克斯韦方程组），用数学推导来得到以前学习过的所有的实验现象。以前理论是基于实验的，现在实验是基于理论的。从归纳到演绎的升华过程中，理论变得更加严格的同时，也获得了预言实验的能力。到这个阶段，你一定会发现以前学过的数学（微积分线性代数概率统计）根本不够用了。

所以你会学习一门数学物理方法。（一些数理要求高的学校会把这门课分成复变函数论和微分方程两门课）

四大力学学完再往上走，你会发现数学又不够用了。不过这时候路就不止一条了，根据你选的方向，粒子物理啊，凝聚态物理啊，天体物理宇宙学啊，遇到了再学就是了，李群，微分几何，代数拓扑等等。

最后一个问题是学物理能干什么？大学物理系的教育初衷是为研究系统输送后备人才。但学物理能做的事却比研究大多了。作为大学各个专业中学习难度最高的那一档。在物理系四年严苛地数理训练才是你得到的最宝贵的东西。它能让你在绝大多数工作中迅速上手，并且游刃有余。