物理究竟是个什么玩意儿
【张虎岗】
一、物理学是认识世界的科学
（一）乌龟叠罗汉
现在人造卫星拍摄的照片早已证明地球是圆的，如果你是一个宇航员，还可能有幸目睹到。所以，你听到这个老妇从把地球看做是由乌龟塔驮着的平板，一定觉得很好笑。但是，假如你从来没有看到地球的照片或者相关的视频。当你听到听到地球是圆球的说法时，低头四顾，看到脚下的大地虽然起伏不平，但是也绝对想到我们站在一个圆球上，相比起来，我们更倾向于相信地球一个平板。
（二）地球真是圆的
但是科学家却不会仅仅把目光停留在表面，他们还会从别人习以为常的现象中寻找破案的蛛丝马迹。公元前340年，希腊哲学家亚里士多德意识到月食是由于地球挡住了太阳照到月亮上的光而引起的，并且无论在哪里发生月食，地球的影子总是圆的，造成这个情况的只有一个可能：地球是圆的。
当时希腊人认为地球是圆的，还有一个证据：从远之驶来的船总是先露出船帆，然后才露出船身。
但是很多人却对此提出疑问：如果地球是圆的，那么住在地球另一端的人为什么没掉到下面的空中呢？当牛顿发现万有引力后，这个问题才得以解决，那是因地球对地面的附近的物体的有吸引力，我们称之为重力，地面附近的一切的物体都受重力。
直到1522年9月26日，葡萄牙航海家麦哲伦完成人类史上第一次环境航行，地球是圆的说法才得到证实。
因此，物理学是认识世界的科学。
（三）都归我管
物理学研究声、光、热、力、电等形形色色的与生活密切相关的现象，包括这些现象是如何产生的，遵循什么规律。
杨振宁教授说过：“物理学最重要的部分是与现象有关的。绝大部分物理学是从现象中来。现象是物理学的根源。一个人不与现象接触不一定不能做重要的工作，但是他容易误入形式主义的歧途；他对物理学的了解不会是切中要害的。我所认识的重要的物理学家都很重视实际的物理现象。”
现在，随着精密仪器的使用，物理学家不仅让我们认识了宏观世界，还带领我们走进了微观世界，揭开了物质的微观结构，证明常见的物质都是由分子或原子组成的，而原子又是由更小的微粒组成的。
例1（2014江苏苏州中考）关于物质的组成，下列说法中错误的是（ ）
A．物质是由大量分子组成的
B．原子是由原子核和中子组成的
C．原子核是由质子和中子组成的
解析：物质是由分子组成，分子又由原子组成的。原子又由原子核和核外电子组成，且核外电子绕原子核高速运动，原子核又是由质子和中子组成，比质子中子还小的微粒还有夸克，如图所示。
答案：B
由于物理学研究的问题直指物质结构和运动基本规律，所以人们认为物理是一门“不断追问自然界最根本的原理的学科”，是所有科学的基础。当化学、生物学、地理学、天文学等等问题连续不断地追问下去的时候，这些问题就触及自然界最根本的原理，这时这些问题就变成物理问题了。比如，在生物学中，血液的流动与运动、重力、流体等知识有关，而这些都属于物理学的研究范围；再比如，在天文学中，行星、恒星和星系的运动都离不开万有引力。
二、物理学是改变世界的科学
（一）催化剂
火和工具的应用，让人类告别野蛮，走向文明。人们制造出的各种机械，更是不断地满足着人类的各种需要，大型机械的出现，更是推动工业化的发展。
所以说物理学不仅让我们认识了世界，还让我们能够改变世界。――物理学是改变世界的科学。
（二）为电欢呼吧！
19世纪的电磁学理论的发展进一步推动了工业化的进程，以电力技术和电子技术为基础的发明与改进吹响了第二次工业革命的号角。
自从有了电后，我们的生活可谓是翻天覆地地变化！每当太阳下山后看过了美丽的夕阳便能看到华灯初上的亮丽，我们可以足不出户的看遍外面电影院热放的影片，可以安全省钱地在家里上网冲浪，省时省力地把衣服往洗衣机里一塞就坐在电视机或电脑前，然后等着电饭锅为我们做好可口的美味，在炎炎夏日里开着空调或者吹着电风扇享受着冰箱里的饮料、水果，如果你是一个男士，在清晨还可以享受电动剔须刀的温馨服务……
试想一下，如果没有了电，今天的世界将会出现什么状况？
美剧《灭世》（《Revolution》）讲述的就是在不远的未来由于电力突然神秘消失，电脑、飞机、汽车、手机、甚至是电灯在内的所有以电为动力的现代科技产品纷纷“罢工”，由此更是导致世界大乱。
三、物理学是蕴含着思想、方法的科学
著名法国科学家庞加莱曾经说过：“物理学是从一系列事实、分式和法则建立起来的，就像房子是用砖砌成的一样，但是，如果把一系列事实、公式和法则就看成物理学，那就犹如把一堆砖看成房子一样。不，物理学比组成它的事实、公式和法则要深刻得多！”
（一）有思想
的确，物理学不仅以其概念、原理和规律的知识揭示了自然界基本运动形式的诸多真理，而且还在建立这种知识体系的过程中凝练和升华了科学的思想方法，也形成了丰富的科学思想，如观察、假说、实验验证、控制变量、理想化方法等物理学科的基本科学研究方法，以及比较、分类、抽象、推理、等效、类比、概括、分析、综合、归纳、演绎、对称等基本的科学方法逻辑思维方法。这些方法对物理学的发展、其他学科的发展、生产和技术领域具有普遍的指导作用，并且潜移默化地影响着每个人学过物理的人看待事实、分析问题的思维方式。
例2（2014湖北咸宁中考）通过一些直接感知的现象，经过合理的推测来认识无法直接感知的事实，是常用的一种物理方法。下列推测不合理的是（ ）
A．现象：轻质球a、b靠近时相互吸引
B．现象：一滴墨水扩散到整杯清水中
C．现象：白光通过三棱镜后变为彩色光
D．现象：通电导线能使小磁针发生偏转
在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律，这种研究方法属于推理，由推理得到的某些规律并不能或不容易直接观察或实验验证。两个轻质球靠近时相互吸引有两种可能，一是这两个轻质球带异种电荷，异种电荷相互吸引；二是其中一个轻质球带电，另一个不带电，带电体能够吸引不带电的轻小物体。由此可知，根据轻质球a、b靠近时相互吸引，不能推测出两球一定带异种电荷，所以A项推测不合理。
（二）有毅力
在伦敦的一家科学档案馆里，陈列着一本奇特的日记。在日记的第一页上写着：“对！必须转磁为电。”在以后的十年间，每一天的日记上除了写有日期之外，只写着同样一个词：“No”。直到1831年10月17日的一页，它的主人才记下了另一个相反的词：“Yes”。这本日记的主人就是英国科学家法拉第，这本日记真实地记录了科学史一上个伟大发现经历的艰辛历程。
原来，自从1820年奥斯特发现“电能生磁”的实验后，许多科学激情仿佛一夜之间被点燃了。科学家们纷纷设想，既然电能产生磁，那么磁能不能产生电呢？为了找到这个问题的答案，包括法拉第在内的众多科学家进行了千百次的实验，但都以失败告终。在别人气馁时，法拉第并没有灰心，仍在不懈地探究。终于有一天，在他收拾实验器材时，不经意地从线圈中收起一根磁铁时，无意间发现和线圈相连的电流计上的指针摆动了一下――磁终于产生了电。
有人说，法拉第是在偶然情况下发现磁生电的，没有什么了不起。但是请仔细想一想，如果法拉第没有不畏艰辛、契而不舍追求真理的科学精神，幸运之神有怎么会降临到他的头上呢？
（三）要实践
物理是一门理论性很强的科学。历史上，很多物理学家根据理性的分析和科学的思考对未知现象做出过预言。牛顿通过用万有引力的理论计算曾大胆预言——地球因自转会在赤道附近隆起，在两极附近变平，是一个扁球体。1735年，法国科学院派了两支探险队，分赴赤道地区和高纬度地区测量地球的准确形状，返回时报告了与牛顿预言相符的结果。对此，哲学家伏尔泰不以为然，他嘲笑探险队道：“你们历经千难万险，远涉蛮荒为了发现牛顿在家里就知道的情况!”
同学们，你是否和伏尔泰一样，认为探险队的工作毫无意义？若你也有这种想法就错了。要知道，实践是检验真理的唯一标准，物理学是一门以实验为基础的科学，物理结论是否正确需要实验证实。探险队证实了牛顿的预言，他们的工作非常有意义。
在物理学发展的过程中，科学家们实事求是、尊重客观规律、不迷信权威、勇于质疑、敢于坚持真理。例如，伽利略通过实验推翻了亚里士多关于“力是维持物体运动的原因”，通过实验得出了“力是改变物体运动状态的原因”的结论。伽利略虽然是一个忠实的天主教徒，但他对科学独立的信仰从来动摇过。由于宣传哥白尼的日心说，他从1616年开始，受到罗马教庭的长期迫害，甚至被判处终身监禁。晚年，他由于痛失爱女而悲伤过度导致失明，但仍没有放弃自己的科学研究。他在逝世的前夕，还重复着这样一句话：“追求科学需要特殊的勇气。”
所以我们说，物理学不仅有理论知识，有各种各样的技能和方法，还有丰富的科学思想、科学精神和科学态度。
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