1. 物理学有什么用
物理学是研究自然界基本规律的科学.它的英文词physics来源于希腊文,原义是自然,而中文的含义是“物”(物质的结构、性质)和“理”(物质的运动、变化规律).中文含义与现代观点颇为吻合.现代观点认为物理学主要研究:物质和运动,或物质世界及其各部分之间的相互作用,或物质的基本组成及它们的相互作用.
物质可以小至微观粒子——分子、原子以至“基本”粒子(elementaryparticles).所谓基本粒子,顾名思义是物质的基本组成成分,本身没有结构.然而基本与否与人们的认识水平以及科学技术水平有关,因此对“基本”的理解有阶段性.有鉴于此,物理学家简单地称之为“粒子”.有时为了表达认识的层次,我们仍然可以说:“现阶段的基本粒子为……”.当前我们认为基本粒子有轻于(lepton)、夸克(quark)、光子(photon)和胶子(gluon)等等.科学家们正在努力寻找自由夸克.此外,分数电荷、磁单极也在寻找之列.我们周围的物体是物质的聚集状态.人们可以用自己的感官感知大多数聚集状态的物质,并称它们为宏观(macroscopic)物质以区别前面所说的微观(microscopic)粒子.居间的尺度是介观(mesoscopic),而更大的尺度是宇观(cosmological).场(field)传递相互作用,电磁场和引力场就是例子.
在物理学的范围内,物质的运动是指机械运动、热运动、微观粒子的运动、原子核和粒子间的反应等等.运动总是发生在一定的时间和空间.时间和空间首先是作为物质运动的舞台,但最后也成了物理学研究的对象.
现在知道物质之间的相互作用有四种,即万有引力、弱相互作用、电磁相互作用和强相互作用.
爱因斯坦(A.Einstein,1879—1955)生前曾致力于统一场论的工作,试图用统一的理论来描述各种相互作用.在60年代,走向统一有了突破性的进展.格拉肖(S.L.Glashow)、温伯格(S.Weinberg)和萨拉姆(A.Salam)等人发现弱相互作用和电磁相互作用可以统一,用弱电相互作用(electroweak)来描述.鲁比亚(1983[1],C.Rubbia)等提供了实验支持.大统一理论(Grand Unification Theory,GUT)试图将强相互作用也统一进去,而超对称理论更企图将引力也纳入其中.还有人在寻求其他的相互作用.对此,在Physics Teacher期刊上曾有一篇文章题为“存在第五种基本力吗?”专门讨论这一命题[6].在高级的理论中,相互作用只不过是交换物质,如电磁作用交换光子、强作用交换胶子.
物理学的一个永恒主题是寻找各种序(orders)、对称性(symmetry)和对称破缺(symmetry-breaking)[10]、守恒律(conservation laws)或不变性(invariance).物质的有序状态比我们想象的要广泛得多.除了排列整齐的位置序以外,还可以有指向序.超导态也是一种有序状态.对称性通常指静止的空间几何对称,如太极图、八卦、晶体中的平移和旋转对称.实际上,对称性还可以是动态的,可以是时间反演对称、物质—反物质对称以及更为抽象的规范对称等等.
就物理学和其他科学的关系而言,我们可以说:
·物理学是最基本的科学.
·物理学是最古老、发展最快的科学.
·物理学提供最多、最基本的科学研究手段.
最基本的体现是在天文学、地学、化学、生命科学中都包含着物理过程或现象.在这些学科中用到不少物理学概念和术语是很自然的.最基本还意味着任何理论都不能和物理学的定律相抵触.例如,如果某种理论破坏能量守恒定律,那么这一理论就很成问题.当然,某些物理理论本身或一些阶段性的工作本身也是在不断地完善.
19世纪中叶之前,物理学曾是完完全全的实验科学.力学中的理论问题被认为是数学家的事.19世纪末,在当时处于世界物理学中心的德国的大学里,开始设置理论物理学教授的席位.此后,随着人类的认识能力逐步深入,逐步深入到不能靠直觉把握的微观、高速、宇观现象,20世纪初建立了狭义和广义相对论,以及量子力学这些深刻的物理理论.到了20世纪中叶,物理学已经成为实验和理论紧密结合的科学.20世纪后半叶由于电子计算机的发展,既改变了理论物理的工作方式,也扩大了实验的涵义.目前物理学已经成为实验物理、理论物理、计算物理三足鼎立的科学.实验提供的条件比自然界出现的更富变化和更灵活可控,而物理理论则给出了对自然界的数学描述.计算物理学是重要的新分支,有自己独特的研究方法.计算机实验可以提供比通常的实验更为变化丰富和灵活控制的条件.不过通常需要用到超级计算机.
物理学中最重大的基本理论有下面5个:
·牛顿力学或经典力学(Mechanics)研究物体的机械运动;
·热力学(Thermodynamics)研究温度、热、能量守恒以及熵原理等等;
·电磁学(Electromagnetism)研究电、磁以及电磁辐射等等;
·相对论(Relativity)研究高速运动、引力、时间和空间等等;
·量子力学(Quantum mechanics)研究微观世界.
后两个理论主要是在20世纪发展起来的,通常认为是现代物理学的核心.以上理论中没有一个被完全推翻过,也没有一个是永远正确的.例如,牛顿力学在高速情形下,应该用狭义相对论来代替;而对于强引力,它又偏离于广义相对论,但在它的适用范围内仍然是精确的.科学的理论总是要发展的,需要根据新发现的事实进行修正.在教科书中只介绍一种版本的做法很可能导致“理论是唯一的”这样的观念.事实上,理论决不是唯一的.科学理论往往在美学上令人赏心悦目,在数学上优雅而普适,但是仅仅有这些是决不可能流传下来的.理论和思想必须经受实验的检验和验证.物理学中的理论和实验在相互促进和丰富中得到发展.
一个没有思想的实验工作者可以发现无穷无尽的事实,不过毫无用处.理论家如果不受实验检验这一约束也可能产生出极其丰富的思想,不过与大自然毫无关系而已.
通常的科学研究方法是:
·通过观测、实验、计算机模拟得到事实和数据;
·用已知的可用的原理分析这些事实和数据;
·形成假说和理论以解释事实;
·预言新的事实和结果;
·用新的事例修改和更新理论.
上述的后3步都是关于理论的.以上所说的科学研究的步骤是常规的.有时候,有的人可能并不遵循这样的过程.常常直觉(intuition)或者预感(premonition)会起相当的作用.有时候,机遇(运气或偶然)对于成功也会起作用,使你获得一则重要的信息或发现一个特别简单的解.要学会在恰当的时机提出恰当的问题,并找到问题的答案.有时还必须忽略一些“事实”,原因是这些并不是真正的事实或者它们无关紧要、自相矛盾;或者是由于它们掩盖了更重要的事实或考虑它们使问题过于复杂化.据说,有一次有人问爱因斯坦:如果迈克耳孙-莫雷(Michelson-Morley)实验并不导致光速不变你怎么办?他说:他将忽略那些实验结果,他已经得到了结论,光速必须被认为是不变的.关于爱因斯坦1905年提出狭义相对论时是否知道迈克耳孙-莫雷实验,曾发生过长时间的争论.有人认为爱因斯坦在他的着作中没有留下他知道迈克耳孙-莫雷实验的丝毫痕迹,他可能纯粹通过理论推理和他们(迈克耳孙与莫雷)得出了相同的结论.爱因斯坦的首席传记作家培斯(Abraham Pais)筛选了许多历史记载,得出结论说,爱因斯坦确实知道这一实验.新近有一篇爱因斯坦在1922年的演说的英文翻译稿刊登在Physics Today上[8].此文是根据原来的德语演讲的日文记录整理、翻译的[见第九章参考文献(13)].译者让爱因斯坦“本人”表示,他知道这一实验.
在大学物理的学习中,除了学习事实、定律、方程和解题技巧外,还必须努力从整体上掌握物理学.要了解各分支间的相互联系.现代观点认为,应该从整体上逻辑地、协调地来把握物理学.学习中,对于基本物理定律的优美、简洁、和谐以及辉煌应该有所体会,要学会鉴赏其普适程度,了解其适用范围.还要学会区别理论和应用,物理思想和数学工具,一般规律和特殊事实,主要和次要效应,传统的和现代的推理方式等等
2. 学物理好处和意义
物理能够较好的锻炼一个人的思维。会从逻辑和抽象等方面去全面思考问题。物理是一门实验性基础学科,能够让你看到事物发展的本质,搞清楚自然界本来的样子。当然最现实的意义就是它能够帮助你实现理工科大学的梦想。物理很有意思,就我而言,我觉得做物理题特别是难题,做出来之后会非常有成就感!谢谢!
3. 学习物理对以后有什么作用
学习物理的作用:
1、物理是一门自然科学,它能帮助解决、认识生活中很多现象。如电学,光学,力学的应用。在平时的日常生活,我们也应该掌握有关的用电知识,对用电器的用电环境,电路,功率等都需要有一定的认识,通过学习物理才能完善我们这一方面的知识,才能做到安全用电。
2、由于物理涉及的范围广,有很多职业是和物理有关的,学好物理也为就业提供了比较好的条件。
3、学好物理也能培养自己的逻辑思维能力,对事物的理解认识也会有一定的帮助的。总之,学好物理能让你更好的生活。
(3)学物理对个人而言有什么好处扩展阅读
学好物理的学习方法:
1、基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。
2、要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。
3、要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。
4、上课要认真听讲,不走思或尽量少走思。不要自以为是,要虚心向老师学习。
5、要虚心向别人学习,向同学们学习,向周围的人学习,看人家是怎样学习的,经常与他们进行“学术上”的交流,互教互学,共同提高,千万不能自以为是。
4. 学习物理对生活有什么好处
随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。
物理学是一门非常有趣又有用的自然科学,它研究的内容十分广泛。
其实,在生活中,在我们的身边,有许许多多的物理现象。例如:飞机为什么能在天空飞行?保温瓶为什么能保温?电动机为什么能转动?用望远镜为什么能看得更远?太阳周围为何会出现颜色像彩虹的光环?天空和海水为什么是蓝色的?为什么粥烧开了会溢出来? 笔杆上的小孔有什么功用?饺子或肉丸煮熟了为什么会浮起来?为什么玻璃器皿遇忽冷忽热会裂开?怎样把开水冷却?为什么不倒翁不会倒?为什么钢笔会出水?为什么滑水运动员不会沉入水中?拔河比赛只是比力气吗?……
当我们掌握了必要的物理知识,不仅能解释这些现象,也能利用他们为人类服务。
千变万化的物理现象,像一个个的谜。当我们掌握了必要的物理知识,揭开谜底的时候就会感悟到物理现象是十分有趣的。
5. 怎么才能学好物理,学物理对我们有什么好处
物理的学习是模块化的,共分四个模块:
1.对概念的理解,不能单纯地去背诵。面对一个新的物理量,重要的是要了解它在实际解题中作用。
2.概念的应用:理解概念之后,对它的应用就没有什么大的问题了。解题是,要抓住,每道题中的每一句话都是在给你条件,只要将条件与物理量相对应,然后代到相应的公式中,就可以解出答案了。
3.衍生 4.综合:物理的各个章节中,除了光学相对独立之外,其它都是联系很紧密的,必须注意将他们之间前呼后应起来。
二、如何做习题:
做习题特别是理科习题时,必须把握量与质的关系。主要抓做题的质量。“我”在高中期间从未买过习题,主要是做完书上以及老师给出的题后,总结出每道题的解题思路。解题的过程分为:
1. 分析物理进程:把过程抽象为物理量
2. 利用数学将题解出来
三、学习习惯:
1)上课应该认真听讲,至于学习方法,应该是让学习方法适应自己,而不是让自己去适应别人用起来好的方法。
2)做题的时候要多思考,多提问题。“我”做题的速度一向很慢的,但是每次做完题后,都看看是怎样得出的,看看对以后有什么可借鉴的,达到举一反三的效果,而不是做完后就置之脑后。这样,“我”考试的时候就快了,不象别人,到了考试的时候又去忙着推导。
3)要即错即问,多与老师、同学讨论问题,不要害羞。
4)复习要一遍一遍地反复复习。
5)对于参考书,成绩不是太好的同学,买的时候要找那些有解析、总结归纳比较好的书,而非是那种单纯给出答案的书。
随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。
物理学是一门非常有趣又有用的自然科学,它研究的内容十分广泛。
其实,在生活中,在我们的身边,有许许多多的物理现象。例如:飞机为什么能在天空飞行?保温瓶为什么能保温?电动机为什么能转动?用望远镜为什么能看得更远?太阳周围为何会出现颜色像彩虹的光环?天空和海水为什么是蓝色的?为什么粥烧开了会溢出来? 笔杆上的小孔有什么功用?饺子或肉丸煮熟了为什么会浮起来?为什么玻璃器皿遇忽冷忽热会裂开?怎样把开水冷却?为什么不倒翁不会倒?为什么钢笔会出水?为什么滑水运动员不会沉入水中?拔河比赛只是比力气吗?……
当我们掌握了必要的物理知识,不仅能解释这些现象,也能利用他们为人类服务。
千变万化的物理现象,像一个个的谜。当我们掌握了必要的物理知识,揭开谜底的时候就会感悟到物理现象是十分有趣的。
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6. 学物理有什么用
在物质层面,现在社会科技日新月异,掌握基本物理知识可以让你走入社会不会有陌生和被动的感觉,不仅容易掌握现代的基本设备(如各种家电),而且也不容易上当受骗(现在伪科学和利用这些骗人的很多)!
在思想上,物理可以提升个人的唯物主义价值观,可培养人实事求是的精神和理念,因此不大会迷信别人,而且做事判断更容易成功,可以少走很多弯路!
在精神侧面,学物理容易理解客观决定主观,理解宇宙自然的浩渺无边,只有尊重科学规律才能得到应有的收获,所以学物理可以防止人的思想走极端而产生心理疾病。还可以令人控制过多的欲望,道德高尚,不简单追求物质而注重精神生活。会变得宽容,心态良好的度过一生。
7. 物理学对我们有什么用
物理是一门自然科学。在生活中,处处都有物理现象。物理虽然很难学,但是你会发现,物理是一个很有趣的课程。
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二、填报专业
在我们广东,高考是3+1+2的模式,首选科目是物理和历史中任选一门,对于理科生来说,会选择物理课程。毕竟,在高校填报专业志愿时,百分之九十多的专业条件必须是物理学科。
三、未来就业
就业方面很广泛,例如:物理老师,传授知识;科研工作人员,为国家做出贡献;天文学家,识辨天文。
结束语:
虽然好玩,但是很多学生物理成绩出现挂科,因此要培养起对物理感兴趣,爱上物理,下定决心,认真复习,成绩会有所飞跃。
8. 学习物理有什么好处
物理是一门很有实用价值的学科——不仅是其知识有实用价值,更重要的是,物理学科中的一些分析问题的方法、思维方法(例如:形象思维、逻辑推理……)、思想方法、实验方法、操作技能等等,将对你的人生发展有长远的、不可估量的意义。
因此,希望你有兴趣学好物理。9. 普通人学物理有什么用
在物质层面,现在社会科技日新月异,掌握基本物理知识可以让你走入社会不会有陌生和被动的感觉,不仅容易掌握现代的基本设备(如各种家电),而且也不容易上当受骗(现在伪科学和利用这些骗人的很多)!
在思想上,物理可以提升个人的唯物主义价值观,可培养人实事求是的精神和理念,因此不大会迷信别人,而且做事判断更容易成功,可以少走很多弯路!
在精神侧面,学物理容易理解客观决定主观,理解宇宙自然的浩渺无边,只有尊重科学规律才能得到应有的收获,所以学物理可以防止人的思想走极端而产生心理疾病。还可以令人控制过多的欲望,道德高尚,不简单追求物质而注重精神生活。会变得宽容,心态良好的度过一生。