一篇500字的作文，题目是“对物理学的理解”

什么是“物理学”——物理学概念的演变

什么是“物理”？这是科学技术史，尤其是物理学史上无法回避的一个非常基础的课题。近年来，物理学概念内涵的演变引起了人们的关注。了解这方面，会对教授和学习者有一定的指导和启示。

1，物理概念的西方起源

“物理学”(即英语中的“物理学”)最早出现在古希腊亚里士多德写的《物理学》一书中。该书的中文译者张先生指出，《物理学》这本书是以自然为具体对象的哲学。它不同于我们现在的物理学，但它包含了现在的物理学，包括化学、生物学、天文学、地球科学等。简而言之，它涉及整个自然科学，只研究自然的一般原理，是一种自然哲学”[1]。鉴于亚里士多德的物理学，在物理学中有很多错误的结论，所以前苏联以提出1949宇宙起源大爆炸理论而闻名的美国物理学家乔治·伽莫夫曾指出，亚里士多德“在物理学领域最重要的贡献可能只是创造了这门学科的名称”，这是从古希腊的“自然”一词推导出来的[2]。

2.“物理”一词的由来

1900年，日本人藤田丰八将稻盛廷藻的《物理学》翻译成中文，由上海江南制造局出版。这本书是中国第一本以现代“物理学”内容命名的《物理学》。

所以，并不是说1900年之前中国没有“物理学”。包括中国在内的东方近代科学是从西方传入的，实际情况是从西方传入中国比传入日本早得多。然而，在1900年之前，西方物理学著作在中国的翻译并没有采用“物理学”的翻译方法，大多被翻译成“物理科学”或“实用科学”1883年，美国传教士丁韪良(丁韪良，英文名Martin，1888)来华传教，在接触了中国的古代文明后，提出了“丁韪良猜想”:中国的“漆瑗理论”曾影响笛卡尔提出“以太涡旋理论”)还将一本物理学著作翻译成中文此外，在家里，58660.88868688661

大量史料表明，“格物学”或“格物志学”是“物理学”的早期中文意译，是“格物志学”一词的缩写。“知本于物”这个词来源于儒家思想，认为知识是以物为基础，然后获得知识。

需要强调的是，日本学者指出:“特别值得一写的是，中国近代的汉译著作成为日本翻译西方科学词汇的基础。”[3]日本早期物理学史研究者桑木或熊雄说:“物理学最初在中国被称为‘穷科学’。明朝崇祯年间，写了一本叫《物理小知识》的书，内容包括天文、气象、医学等等。

2002年4月，中国现代科学技术回顾与展望国际研讨会在北京举行。在会议上，一些学者仍然认为将“物理学”翻译成“物理学”比翻译成“吴歌”或“格致”更符合中国文化。然而，“物理”这个词逐渐被中国人接受。1902，史静大学在格致开设了物理课程。1912年格致改为理科，设物理。同年，金陵大学开设了物理学课程，1918年，商务印书馆出版了黄晨的《物理学》，这是第一本由中国人命名的物理学著作。可见，我国“物理学”对“物理学”的翻译还是比较晚的。1900年，德国普朗克提出能量量子化假说，标志着物理学跨过了现代的大门，拉开了量子力学的序幕。

必须特别指出的是，“物理”一词在中国出现并不算晚，但其含义与“物理学”不同。明代的吕坤(1536-1618)写了《呻吟声》，其中第六卷的第二部分叫“物理学”，一般与物理主义有关，用来引申对人性和世界的一些看法。宋代朱(1130-65438)其实吴人杨全在中国科学院哲学研究所和北京大学哲学系合编的《中国哲学史纲要》(中华书局)中，写了一部《物论》，是研究和评论当时天文、地理、技术、农业、医学知识的著作。更早以前，在公元前二世纪写的《淮南子兰明训》一书中有:“夫隧道之火在日，石吸铁，葵花向日。虽有智，然自然，故耳目不足以辨物理；心性论不足以决定对错。中国古代的“物理”应该是指一切。

3.对“物理学”的一般传统理解

大多数普通物理教材或字典介绍，物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的理论。具体来说，根据所研究物质的运动形式和具体对象，涉及力学、声学、热与分子物理、电磁学、光学、原子与核物理、基本粒子物理、固体物理以及气体和液体的研究等。物理包括实验和理论两部分。被实践证明可靠的理论物理包括:理论力学、热力学和统计物理、电动力学、相对论、量子力学和量子场论。当然，这些理论只能是相对的真理，有自己的局限性。利用物理学的基本理论和实验方法来研究各种特殊问题，各种新的物理学分支不断涌现和形成，如流体力学、弹性力学、无线电电子学、金属物理、半导体物理、电介质物理、超导体物理等等。随着物理学的广泛应用，形成了一些前沿学科，如化学物理、生物物理、天体物理、海洋物理等。

作为一门学科，物理学的存在必须基于以下要素:

1)通过自然现象之间的相互关系来理解和解释自然的描述性自然观。这种自然观基于两个信念:第一，自然有可以被人认识和理解的理性规律。"认为世界在本质上是有序的、可识别的，这是所有科学工作的基础。"(爱因斯坦的话)；第二，我相信自然是真实的，几乎是不变的，而不是理想主义的梦想，也不是观念世界的幻觉。

2)有适合上述自然观的定量方法体系来处理现象，特别是允许近似的定量处理。具体来说就是公理逻辑和实用可操作的数学体系，可以说是科学理论的骨架。

3)重视实验，实验既是理论的源泉，又是审判理论的判官。没有实验这个元素，科学就算能诞生，也只能是一个封闭的理论框架。虽然可能在逻辑上自洽，但由于缺乏验证或证伪机制，很容易成为空想，失去进一步发展的活力。

4)社会文化需求。

4.《物理学百科全书》中“物理学”的解释

美国麦格劳-希尔图书出版公司于1983年第五次出版了帕克主编的《物理学百科全书》(科学出版社，1996年8月)。书中关于物理学的要点如下:

物理学过去被称为自然哲学。物理学涉及到自然界的一些方面，可以用一种基本的方式来理解，就是按照一些基本的原理和规律来理解。随着时间的推移，不同的特殊学科从物理学中分离出来，形成了各自的研究领域。(典型的微分理论，作者注)在这个过程中，物理学保持了它的本来面目:理解自然界的结构，解释自然现象。

物理学最基础的部分是力学和场论。力学涉及粒子或物体在一定力的作用下的运动。场物理涉及引力场、电磁场、核力场等力场的起源、本质和特征。力学和场论共同构成了科学中提出的理解自然现象的最基本方式，最终目的是通过这两个方面来理解所有的自然现象。

物理学的古老或经典的划分是基于一些一般类型的自然现象。当时，人们已经知道这些自然现象特别适合应用物理方法进行研究。按此划分，有经典力学及其分支，天体力学，流体力学，弹道学。热学和热力学；气体运动理论和统计力学；光学、声学；电学和电磁学。这样的划分现在依然流行，但很多都倾向于包含在应用物理学或技术的分支中，越来越脱离物理学本身固有的分支。

数学物理用数学来研究物理现象，它包括了物理学所有更多的数学部分以及统计力学、量子力学、相对论和场论的大部分内容。通常，数学物理和理论物理的区别在于，后者虽然形式上都是数学，但被认为更接近实验物理。然而，无论是数学物理还是理论物理都不能真正脱离实验物理，因为对自然的完整理解只能同时应用。

在物理学的所有领域中，它的特征与其说取决于所涉及的学科内容，不如说取决于对所探索的内容的理解的准确性和深度。物理学的目的是通过数学建立统一的理论体系，其结构和行为要尽可能广泛地再现整个自然界。其他科学只满足于用本学科特殊的有限概念来描述和联系各种现象。另一方面，物理学总是探索将同一现象作为一种特殊的表达形式理解为自然界整体的基本统一结构。根据这个目的，物理学的特点是:精密的仪器设备，精确的测量和通过数学表达结果。

《物理学百科全书》的这一特色理论显然有问题。都说特性应该是独一无二的，但是你能以此区分物理和化学吗？化学家赫希巴赫的这句话有助于我们在某种意义上区分物理和化学:

“一个典型的化学家压倒一切的愿望是理解为什么一种物质的行为不同于其他物质；另一方面，物理学家通常期望发现特定物质之外的规律。”

5.浅长一郎的“物理学”观

浅长一郎(1906-1979)是日本理论物理学家，因对量子电动力学的贡献获得1965诺贝尔物理学奖。

1977 10是日本数学物理学会成立100周年纪念日。在纪念大会上，晁作了题为“什么是物理”的报告[5]。但他只讲了几段物理学史和物理与技术的关系，并没有直接回答这个问题(至少从中译本来看)。他说，“然而，似乎只是在开普勒、伽利略和牛顿时期才开始。”开普勒主要研究行星围绕太阳的运动，但伽利略与开普勒不同，他研究的是地面上的现象。牛顿集中了他们的成果，进行了深入的研究，建立了牛顿三大定律和万有引力定律。

晁认为，近代物理学有两个性质:一是采用观察或实验的方法；第二，用数学表达规律。

他认为我们应该用物理学来理解存在于大自然深处的规律。在考虑物理是什么的时候，这个想法是不能忽略的。晁强调，物理学的进一步发展不仅扩大了它的范围，而且从力学发展到光、热、电磁、原子和分子，甚至化学。有统一一切现象，综合一切学科的趋势。我们不妨称之为统一论，而不是分化论。著名物理学家卢瑟福也有一句名言，“所有的科学不是物理就是集邮。”[6]这可以算是物理统一论最简单的定义了。

6.哥本哈根学派的观点。

上述观点虽有不同，但并不违背牛顿的说法:“自然哲学的目的是发现自然界的结构和功能，并尽可能地把它们归结为一些普遍规律和一般规律——通过观察和实验来确立这些规律，从而推导出事物的因果。[7]也就是说，科学的目的是发现与人无关的客观自然规律或真理。

这种思想在微观领域受到了冲击。

在这个领域，观察对现象的影响是不可忽视的。所以，以玻尔(N.Bohr)和海森堡(w.Heisenberg)为代表的量子力学哥本哈根学派断言，物理学的任务就是找出自然界到底出了什么问题。物理学涉及到我们可以对自然说些什么。“描写自然的目的不是提示现象的真实本质，而只是尽可能把各种经历的方方面面都放进去。”自然科学不是自然本身，而是人与自然关系的一部分，所以它依赖于人，被打上了人的烙印”(海森堡)[8]；”当你寻求生活的和谐时，你千万不要忘记，在存在的戏剧中，我们既是演员，也是观众。，(玻尔)[8]。显然，量子力学的科学观与其前物理学相比已经发生了很大的变化。

7.“未来我们选择什么样的物理？”文章的相关思想

南M.Gruner和J.S.Langer在《今日物理》第12、195期发表了一篇题为《未来我们应该选择什么样的物理学》的文章，认为物理学概念的演化定义越来越狭隘。为了拯救物理学，现在物理学家对物理学的定义不是按照那些具体的专业和领域，而是基于那些不同的时期和领域。

l)一系列核心学科的高级培训，如力学、电学、磁学、热力学、统计力学和量子力学。

2)掌握了用于研究物理现象的定量方法和整理数据的方法。

3)较强的抽象能力，打破常规的勇气和精神，超越具体研究对象的洞察力，把握问题的本质。

这些概念工具比任何其他特征和标准更能区分物理学家和其他科学家。物理学家和其他科学家最明显的区别不在于他们所涉及的领域和研究的问题，而在于他们所采用的研究方法和所寻求信息的特点。天文学家研究脉冲星，生物学家研究生命系统，物理学家两者都关心，所以两者都是物理学的研究对象。

8.赵凯华先生的观点

纵观20世纪物理学研究对象的扩展，从宏观到微观，从传统的物理过程到化学过程(量子化学)，从无生命到有生命...从不同角度看，学科既有分化，也有统一整合，分化论和统一整合论都是有道理的，都是有事实依据的。它们绝不是非此即彼，也不是相互排斥的。统一性和分化性学科在广度和深度上的发展标志着地方科学发展的成熟和统一。一位外国物理学家幽默地问自己:什么是物理？物理是物理学家的工作。逻辑上，人们应该继续追问:什么是物理学家？答案可以参考上面提到的Gruner和Langer的物理学家* * *同构概念来给出。

赵凯华先生说[9]:“我想给这句话加一个注释。物理学家做的研究怎么能算物理工作？论文能被国际公认的物理杂志或物理学术会议接受是充分条件。”1995第19届统计物理国际会议在中国厦门召开。在会议摘要中，出现了不像传统概念中的物理术语的词语。如细菌生长、生物进化、生物膜、轮枝菌细胞、细胞色素C、厄尔尼诺、南方涛动、红细胞、心率、为什么鸟类会一起飞、免疫网络、蜿蜒的河流、神经网络、沙盘模型、交通流量等。“可见，今天已经不能用研究对象来定义物理是什么了。物理学是所有自然科学和工程技术的理论基础。物理学代表了一套获取、组织和使用知识的有效步骤和方法。当这种方法应用于任何问题时，问题就变成了物理学。”[9]这与格鲁纳和兰格在精神上的观点相似。

还有一个现象多年来影响了人们对物理学的看法。

现在很多物理专业的人毕业后都不从事物理，这就要求物理必须要有相应的改变。1996国际大学物理教育研讨会在美国马里兰大学召开。会议公布的统计数据显示，美国超过60%的物理学毕业生进入了各种工业部门，获得学士学位的人中超过三分之二不从事物理学工作。英国的统计数字大体上与美国相似。这种现象在我国也存在。按照传统的观点，这是对人才培养的浪费。赵凯华先生认为这是正常现象。他说:“一个人学了物理后什么都可以做，他的物理没有白学...在我看来，他学物理无所谓，……”[9].中国大恒集团总。能掌握四大力学的人，只要努力，在任何职业都会有成就。物理学家特别适合高科技开发和创新工作。"[10]赵先生和宋二先生的说法，只有在打破过去对物理学专业的认识，彻底树立新的物理学方法论观的基础上，才能得到正确的理解。

9.启迪

前人对“物理学”的看法有相同之处，也有不同之处，但可以肯定的是，“物理学”这一概念的内涵已经并正在发生演变。如果说物理学曾经在物质和精神上很好地造福了人类，那么各种辉煌成就的取得都离不开物理学家的勇气和探索精神。今天和明天的人将进一步认识到，物理是获取、组织、应用和探索知识的有效途径，具有重要意义。这种认识应该成为学习物理的人和教授物理的人的指导原则。一旦物理的方法论被人们真正掌握，学物理的人就不再满足于背概念公式做几道题。而是更注重在一定基础上对物理思想和方法的理解，可以应用在很多领域。当然，物理方法不是一句空话就能掌握的，只能在良好的物理专业素质的基础上形成，这就需要广大物理教师致力于素质教育。良好的物理专业素质主要体现在清晰、全面、准确的物理思想，扎实的数学应用能力和良好的实验能力。总之有很好的理论和实验质量，对学生有好处。2002年6月20日，丁肇中先生在央视《东方之子》栏目说得好:“在学校成绩好，就要做理论；如果动手能力强，就要做实验。这种观点是完全错误的。很多成功的实验物理学家都精通理论，做实验最重要的是找课题，能力和实践都是次要的。”

另一方面，物理学的历史告诉我们，一流的理论物理学家往往有扎实的实验基础。牛顿做了很多著名的实验，爱因斯坦在大学时精力充沛地做实验，这对他理论上的巨大成功至关重要。

“物理学是真正的科学，是经过时间检验的科学，是伟大而艰巨的科学。那些昙花一现的理论、学说和物理是无法比拟的，那些在改革浪潮中用蛊惑人心的语言修饰的小动作不值一提。物理学的发展就像宇宙的进化一样永无止境[11]。

这种说法很感性，但很有道理。