学物理能做什么?

作者: 曹则贤

来源: 现代物理知识杂志

发布日期: 2019-06-17 10:01:24

本文探讨了学习物理学的广泛应用及其对个人和社会的深远影响,从科学研究到日常生活,物理学的知识和技术无处不在,改变着世界和人类的生活方式。

在2006年中央电视台《对话》栏目的某期节目中,主持人问过我一个问题:“学物理的人,如果日后不做专门的物理研究,能干什么?”我记得当时我的回答是:“这个问题应该换个问法:‘一个人,如果他学会了物理,还有什么他不能干的?’”

在试图回答“学物理能做什么”之前,我想回答一下“物理学是什么”也许是有益的。物理学是一种什么都想理解的渴望,或曰野心!当然,在达成理解的基础上,凭借物理学我们创造。

物理学的威力之一在于凭借物理学知识而能获得的预言能力。物理学的威力还表现在它的创造力。对热力学的研究导致了蒸汽机的出现,人类从而有了轮船和火车。对摩擦和闪电的理解和对磁铁的理解开启了人类电磁学的研究,其成果是电动机和发电机的发明,此后一直发展到今天的这样一个几乎全靠电力支撑的现代化社会。

物理学改善我们生命的质量。仅就热力学现象的认识所带来的温度的概念和温度测量的实现,就不知道挽救了多少生命。光学成像原理的研究让许多人的视力问题得到精确的校正。X射线透视让骨骼损伤、肺结核之类的组织变异一目了然,而近些年才普及的X射线CT扫描、核磁共振等技术则让诊断具有无损、精确、多维等特点。

物理学的成果无疑还是改变世界形态的主要力量,它改变战争的方式、生产的方式和生活的方式,并最终改变国家和整个人类社会的组织形态。这种改变得以实现的关键之一是通信技术的发展。循着有线广播、电话、电报、微波通信、光通信、互联网的路径,人类的通信能力迅速加强,从而使得人类的空间距离感迅速缩小。

物理学还是攸关人类未来的科学。人类的美好生活伴随着持续增加的能源需求,自然也伴随着对环境不断增加的负担。如何为人类的发展提供可靠的能源保障?如何理解人类生活与地球自然环境之间的互动关系,如何理解、探测甚至预告自然灾害的发生,以至能有效地避免危害人类之大灾害的发生?解决这些重大问题是物理学的应有之义。

物理学对其修习者的影响,仅就日常生活而言也是可观的。他们保持着对自然的好奇心,因而有观察生活的习惯并且懂得欣赏。物理学与人的交互作用会导致对物理学家人格的塑造。那些真正投入了物理世界的真正的物理学家们,因为有信仰有追求,因为领略了自然的伟大与神奇,所以他们的外部的动作和内心世界都能显示出一份从容、深邃、祥和。

在说了那么多大而化之的泛泛之论以后,也许回到具体的小事上或许更有说服力。我大学本科期间(1982~1987)的同班同学,虽然至今还没人对物理学有什么实质性的贡献(惭愧!),但是在几乎所有人的身上都可以看到曾经的物理学训练对我们的事业和生活的正面影响。

UUID: 78c09e78-fbf9-4454-8647-69dd45555595

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中科院物理所公众号-pdf2txt/2019/中科院物理所_2019-06-17_「转」学物理能做什么?.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0055 元