周昌寿

题解

这是一篇大物理学家谈物理学的科普短文。文章中没有复杂的物理名词,而是用普通读者可以理解的语言,从人们日常生活中会见到的现象,感觉到的感受入手,告诉我们物理学与人的生活息息相关。文章言浅意深,拉近了科学与人的距离。

物理学是自然科学中最重要而又能代表全体自然科学的一个学科,其内容通常分为力学、热学、音学、光学、磁学及电学等各小分科。这种分科的标准,完全根据于人类的感官。凡能由筋肉的动作感受得到的现象,属于力学的研究范围。凡能由皮肤的接触感受得到的现象,属于热学的研究范围。凡能由耳膜的振动感受得到的现象,属于音学的研究范围。凡能由视神经的刺激感受得到的现象,属于光学的研究范围。至于磁学、电学因为我们的感官缺少了这样的要素,不能直接感受这一类的现象,所以发达很迟;可是他们的范围异常广泛,性质又特别重要,一经发扬以后,即大有凌驾其他各科而上之的形势。就这一层着想,也就足以察见我们的感官颇多欠缺,根据这些感官而来的分科,并没有多大的价值了。

实际上物理学的主要目的,概括起来说,是在探求一切物理现象间的因果关系。明白了这种关系,不但可以解决疑问,增长知识,并且同时还可以利用新得的知识,去弥补感官的缺陷,扩张人类的势力,征服自然的环境。例如距离在三十万光年以外的星云,可由望远镜观测,直径在万万万分之一公厘以下的电子,可由显微镜中窥见;紫色部以外的光,可用照相干板留下痕迹,红色部以外的光,可用验微温器检查征兆;微弱的音波,可用高声器扩大;数万里外的消息,可用电报、电话、无线电等传达;水面可用轮船,水底可用潜艇,陆地可用火车、汽车,空中可用飞艇、飞机;夏日有电扇、冷气却暑,冬日有电炉、热气取暖;记留音容可用有声影片,照耀黑夜可用电灯。凡此种种,无一不由物理学得来,亦无一不和人生有密切的关系。天赋的机能有限,新创的环境层出不穷,就是专为适应环境着想,已非努力于物理学的研究不可。若再进一步,欲谋增进人类的幸福,创造理想的文化,更非加倍努力不可。

阅读延伸

理查德·费曼《别闹了,费曼先生》、阿西莫夫《阿西莫夫最新科学指南》