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午夜随想(Of physics)

已有 2183 次阅读 2015-12-5 16:00 |个人分类:心路里程|系统分类:科研笔记

[按:以下是群邮件的内容。]

物理学是关于两个量的乘积的学问。

* * *

很多时候,片面的认识要比全面的认识更加有效率。在大一或大二的时候,我忽然纠结于一个问题:什么是数学?身在数学系,又学了一些课程,但不知道数学究竟要干什么,往哪里去。于是,就产生这样的问题。有一天坐在数学系的办公室,旁边有一位老者,我就问他这个问题。我说的是大学时候的事情。我不记得他的回答,也不记得是否有回答,只记得后来才知道他是一位“辅导员”。后来,带着这个问题,在图书馆的书架上找到一本书,书名就叫《什么是数学》。我借回来翻了翻,并没有引起很大的兴趣。实际上也没有太多的时间去读它。我记得以前说过,可能有阅读困难症,也买过一本讲阅读技巧的书,就是和那本《哈佛学不到》一起买的,地点就在陕师大老西门内的书店。

到了大四的时候,有一位给我们讲初等数学的老师,我从他那里得知了恩格斯对数学的概括,即数学是有关空间形式及其量的关系的学科。我对这个答案比较满意。再后来,我通过查辞典,得到另一个答案,数学就是有关数字和形状的科学,简单讲,数学就是“数与形”。这是到目前为止,我最满意的答案。回想起来,我在中学的时候已经听过“数与形”这种说法的。2009年毕业不久,我在太原的书店又看到《什么是数学》,这次是英文版,就买了一本。当然,也就是摸摸书皮、看那么一、两页。刚才我站起来,往上下左右的书柜里浏览了一番,找不到了。当然,有可能放到沙发靠背上去了。

我现在觉得,学问这东西,还得靠自己去领悟。自己不领悟,看书也白搭;自己领悟了,也就没必要去看书了。博士毕业前后,我跟西安的导师表达过这么一层意思:假如没有人影响我,我自己就能发展的很好。她没有出席我的博士论文答辩,但做了安排;倒不是因为我们之间有矛盾或冲突,而是刚好赶上她老公的忌日,扫墓去了。有意思的是,她又托另一位老师做我的代理导师,但事先却没告诉我。我心说你这样搞,我不成了吕布了吗?!我博士论文的封皮上,只有我和她的名字。这会儿忽然想起掀桌子的事情。我迄今经历了“三校一所”,总共掀过三次桌子,唯独在这所大学没有掀桌子。何也?“阴气”太重啦,爆发不出来。记得读博后期,有一次在火车上,我一进车厢,周围几个大学生嘎然肃静,那时身上的“阴气”就这么重。我第一次掀桌子是在大一,推翻了讲桌和前排的一些课桌,太压抑啦。幸好当时教室里没别人,只有我和女友。

(昨天写到半道停下了,现在继续写)。回到开头的那句话,人们也可以问,什么是物理(学)?这次就不必费太大周折了,直接查辞典。朗文英语辞典的解释:the science concerned with the study of physical objects and substances, and of natural forces such as light, heat and movement. 再查牛津辞典:(scientific study of the) properties of matter and energy (eg heat, light, sound, magnetism, gravity) and the relationship between them. 前一个解释中将光、热、运动说成是“自然力量”,这不是很有趣吗?看上去后一个解释更“好”一些,认为物理学就是研究物质与能量及其关系的科学,又列举了能量的几种形式;这个解释与恩格斯关于数学的说法很“对仗”。按这个解释,太阳物理(学)就是有关太阳上的物质与能量及其关系的科学,涉及到太阳上的热、光、声、磁、引力等的研究。

这时,我忽然想起了牛顿曾经对他的侄子说的话,说他不知道别人会怎么看他,但在他自己看来,他就像一个在海滩上玩耍的小男孩,时而为发现一个更光滑的贝壳而欢呼雀跃,而对于面前的大海却茫然无知。经常看到人们评论,认为牛顿说这话表明他很谦虚。或许并不是这样。很可能,这些话表明了他对学问的“品味”。大海虽然广袤,但它太大了,也没有什么特别之处;你很难把大海放在眼前仔细端详,从而很难获得“完整的认识”。大海的意义,就在于它能产生贝壳!粗略地考察,所有的“贝壳”都是一种微分方程!比如,牛顿的三大定律、麦克斯韦方程、薛定谔方程、引力场方程、MHD方程,等等。或许,无力场方程也算得上一个贝壳。

结论:物理学家的任务是建立属于他个人的微分方程,而解方程则是数学家的任务。




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