从古代的物理到近代的物理,再到现代物理,要批判一个东西,首先要有充分的了解。
依然分为几个专题
古代,力学,运动学
近代,热力学,光学,电学
现代,相对论,统计力学,量子力学,粒子物理
涵盖的还是比较少,因为现代物理处于交融状态,在任何的领域和层次都可建立物理学,不过基本的原理差不多。
力学
力来源于人的感觉,根据重物感觉到搬运他所需的力气,将这个概念精确化,就出现了各种单位,一人之力,一牛之力,一鼎之力,这些概念就构成最初的力的数量,从而可以进行演算,预测。之后,随着人们生产活动的丰富,这样的描述逐渐被统一起来,就构成了度量衡的一部分。
运动学
运动总是伴随着对时间的估计,从这座城市抵达那座城市,需要几天时间?步行,骑马,乘车,为什么时间就不一样。在这种场合下,就出现了速度的概念,运动和速度确定了时间,比如古代的计时方式就是根据天体的运动而确定的,太阳升落确定了一天,月亮的形象变化确定了一月,这就是运动学的由来。
热力学
热力学伴随的是对火的使用,古代烧火的风箱,是么时候需要鼓气,什么时候应该停下来都是有门道的,这种问题和经验其实比现在的热力学研究要复杂得多,因为伴随了物质的燃烧,是非平衡的物理过程,其实烹饪,艾灸,烧火,哪一样工作都是很有技术的。对于西方而言,则是蒸汽机导致热力学的蓬勃发展,热机,活塞,压缩,这些机械和技术的改良都需要理论的研究。
光学
光学历史久远,因为人们对世界的认识绝大部分都是依靠视觉,视觉就需要光的参与。光的利用,一个是发光,一个是改变光路,一个是制造幻象,这些朴实的应用,就是火,灯,镜子,雾。深入到光的本质,就需要等到后来的波动说和粒子说的争论。更加深入的性质,其实就是光的能量和辐射,古代的人认为日月星光具有神奇的力量,也是对这种能量的初步认识。光所包含的内容比我们现在所知的还要多很多。
电学
电学最初是对自然中雷电的观察,雷电具有很多种类,在八卦中早有揭示,后来是伴随电气革命而来的,电灯,电话,电路,改变了社会的面貌。后来的电磁波,更是促进了通讯技术的极大发展,以至于现在的网络时代,光纤,铜线,同轴电缆,都是借助于电信号传输的。
相对论
相对论开启了宇宙的神秘性质,所见非真实,这个世界远比我们想象的还要离奇,从此之后,物理学的结果不断的让人们感觉不可理解,无所适从,日常和宇宙,原来有着如此巨大的距离。运动是绝对,而时空是相对的,运动性质的改变会导致时空的变化。
统计物理
统计物理是为了探究极大量粒子的系统的运动性质而产生的,统计学为我们认识复杂的系统提供了最原始的工具,通过对大量粒子的计数,可以给出一些平均性质,从而在宏观层面得到比较合理的预测,现在的机器学习也是利用统计的方法寻找人们执行各种识别任务的原理。可以说,在此之后,人们对于复杂现象,经济,社会,人体有了一战之力,不过显然还远远不够。
量子力学
迄今为止,量子力学原理无法得到科学解释,这种诡异的性质,让人们感觉世界是一个不可分割的整体,物质本质上是虚幻的,但是,这样的观点太过激进,很难被普遍接受,人们现在只是将其视为一种好用的计算工具,不愿再探讨其哲学意义,毕竟任何一种解释都会让现在的社会秩序出现问题。诡秘的意识作用,幽灵般的超距作用,无法理解的自旋场,似乎都在暗示着超自然现象是自然本有的。
粒子物理
这是现代物理的最杰出成果,找到物质的基本组成单元,目前被称为标准模型,拥有重子,轻子,介子,基本粒子竟然如此之多,不得不让人怀疑这个理论似乎还不完备。不过,目前为止,这是经过科学检验的最合理的模型。只是,在基本粒子物理性质的观测上似乎又遇见了新的问题。
物理作为科学时代最重要和基础的科学,面临的挑战和困难依然是数不胜数,对非线性现象的艰难探索,对于相互作用的过度简化,对于复杂系统的无能为力,构成了接下来的发展方向,而量子力学原理的科学解释依然无法进行,看似是科学问题,其实涉及了人们思维的转变,是毅然抛弃累积了几百年的科学成果,还是像鸵鸟一样继续把头埋在沙子里。所需的更多的是勇气,而不是能力。
钱学森曾将科学分为三类,系统科学,思维科学,人体科学,确实是远见卓识,是考察了所有的科学门类后给出的非常具有预见性的意见。系统科学是旧的认识事物的物理学,思维科学人何以认识事物的科学,是人工智能的天地,是现代的科学,而人体科学则是更加深奥的科学,是人如何认识自己的科学,是未来的科学。
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