為什么說(shuō)物理學(xué)很美？

       如果我說(shuō)，物理很美！很多中學(xué)生朋友們肯定會(huì)感覺很奇怪，物理又不是美術(shù)啥的，怎么還有美？只有難吧？初中物理相對(duì)來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單一些，可是高中物理就顯得難很多。但是即便是最難的物理也幾乎都是有最簡(jiǎn)單的物理公式綜合而成的。其實(shí)，物理學(xué)作為一門非常注重理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科，具有以下三種“美”！

 一、簡(jiǎn)單美！

 1.內(nèi)容的簡(jiǎn)單美。

 物理學(xué)家們往往用最簡(jiǎn)單的理論表達(dá)作為研究問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)，比如牛頓用牛頓第二定律把機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單的表達(dá)出來(lái)。

 2.結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單美。

 物理學(xué)主要包括力、熱、電、光、原等非常豐富多彩的內(nèi)容。比如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、力的平行四邊形法則構(gòu)成了質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代物理學(xué)試圖用統(tǒng)一場(chǎng)理論來(lái)解釋一切力作用下的運(yùn)動(dòng)。這都說(shuō)明了追求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單美是科學(xué)家們一直遵守的準(zhǔn)則。

 3.方法的簡(jiǎn)單美。

 物理定律一般建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，這種實(shí)驗(yàn)加理論推導(dǎo)的科學(xué)研究方法非常簡(jiǎn)單且及其具有說(shuō)服力和權(quán)威性。一般這種方法是通過(guò)幾次、幾個(gè)實(shí)驗(yàn)之后得出個(gè)別判斷，再推廣到一般同類失誤而得到的物理定律，然后通過(guò)實(shí)踐證明是正確的，從而認(rèn)定為客觀的規(guī)律。這體現(xiàn)了方法的簡(jiǎn)單美。

 二、對(duì)稱美！

 1.空間對(duì)稱美。

 比如說(shuō)光的干涉與衍射條紋、振動(dòng)、杠桿的平衡等都具有空間對(duì)稱美！

 2.時(shí)間對(duì)稱美。

 比如圓周運(yùn)動(dòng)的周期性，振動(dòng)的周期性，勻強(qiáng)電場(chǎng)、恒定電流等對(duì)時(shí)間變現(xiàn)出穩(wěn)定性和周期性。

 3.數(shù)學(xué)對(duì)稱美。

 所謂的數(shù)學(xué)對(duì)稱美，主要是指用數(shù)學(xué)表達(dá)公式來(lái)表示物理規(guī)律的對(duì)稱美感。比如功和沖量，動(dòng)能和動(dòng)量，麥克斯韋方程組中的電場(chǎng)與磁場(chǎng)的對(duì)稱，簡(jiǎn)單振動(dòng)和交變電磁場(chǎng)圖線的對(duì)稱等等。

 三、和諧美！

 和諧也有美？這主要是指物理學(xué)中所研究的事物各要素、部分之間配合得當(dāng)，協(xié)調(diào)有序所表現(xiàn)出來(lái)的一種美感！

 1.自洽美。這里是指不會(huì)產(chǎn)生矛盾的內(nèi)部邏輯關(guān)系一致性。比如光的波粒二象性達(dá)到了最為完美的自洽。

 2.協(xié)變美。舉個(gè)例子，牛頓力學(xué)中的相對(duì)性原理在非慣性系中或廣義相對(duì)論力學(xué)中都是協(xié)變的?？此朴芯窒扌缘牡图?jí)理論，其實(shí)只是高級(jí)理論在一定條件下的特例或者極限形式而已。

 3互補(bǔ)美。比如物體內(nèi)部每一個(gè)分子都在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而大量分子運(yùn)動(dòng)具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，而波粒二象性中，連續(xù)性和量子性都體現(xiàn)了互補(bǔ)和諧美。

 中學(xué)生朋友們?cè)谄綍r(shí)通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，從而建立起物理規(guī)律、形成物理概念，同時(shí)應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，掌握知識(shí)結(jié)構(gòu)等，從而認(rèn)識(shí)物理美、感受物理美。

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