原创 海天雨虹 微信公众号《科学前沿 思考未来 》2022-12-18 00:30 发表于新疆
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知乎知友设问:
“现在想成为理论物理学家都要先成为半个数学家吗”?
学习理论物理成为理论物理学家,数学是基础的基础,但是,学习数学需要学习到什么程度是个很重要的问题。
对理论物理学家来说,数学就是一种工具大类,也就是一个建立物理思考模型、研究思考解剖展现物理现象、描述解释总结物理规律的工具箱,除了数学,物理学家还有更多种工具,如实验设备、望远显微设备、星际穿越设备等等。
由此可知,既然数学是一种工具,作为工具使用者的理论物理学家,主要是如何使用这个工具的问题,显然,需要了解数学大分类,集合论群论、拓扑论、函数论、几何等等;了解每个大类的概念主旨、重要的公理定理、适用范围;了解这些大类之间的相互区别、相互渗透融合的关系,而不需要去花费大量时间在各数学大类中去研究解题、进行题解,因为数学已经成为科学研究的基本工具,需要时知道它们放在什么地方,在哪里能找到即可,最好身边有一本《数学使用手册》。
也许专业人士会质疑,这样说专业吗,请问一下,使用实验室的科学家有几个建筑学家,使用望远、显微镜的科学家有几个是光学电子仪器设备制造专家?数学这种工具也是一样,掌握到会使用即可。
但是,作为理论物理学家,有些时候往往会因为理论物理研究思考的需要,去创新,去创新思考方法、创新观测视角、创新数学理念,创立新的数学学科,比如微积分、拓扑学、矩阵理论等等,这与理论物理学家根据研究需要发明新的实验、观测设备异曲同工。
理论物理学家重在探寻物理世界事物的本质,所以,重在对物理现象发现、思考,重在将各种物理现象进行关联联想,重在寻找该现象与彼现象之间的区别与联系,寻找隐含在各种现象之中的本质特性与本质规律。
物理学家重在物理观察、物理研究、研究思考、物理归纳总结,而不是物理数学演算推导。
应试教育、论文发表、科学水平衡量一套现代规范操作,将科学原理研究思考特别是理论物理学研究思考推进了死胡同思考模式,一部分数学人成了理论物理中的佼佼者、引领者,用数学的思维模式研究思考理论物理问题,使得当代物理学沉醉于数学公式演练,而无理论物理思考。
要想成为理论物理学家,就专心研究牛顿经典力学、经典电动力学,学习经典量子力学中的原子结构模型构建思想,学习借鉴继承古典哲学思想成果,暂时远离爱因斯坦相对论,摒弃宇宙大爆炸假设。
外一篇:
宇宙未来的样子
未来的宇宙,将一如既往,纹丝不乱的物质在宇宙时空中存在、运动、变化,作用与相互作用,物质由小到大,由大到小,循环往复,往复循环,周而复始,无穷无尽。
理论物理学,乃至整个自然科学的中心将移向东方,就跟足球靠集体力量,乒乓球、羽毛球靠个人突破一样地,为东半球的中国、印度带来前所未有的发展,由恒河流域、黄河流域两大古老文明延续至今的印度、中国,将为科学发展、文明进步,做出自己的贡献。
2023年将是中国科学引领世界的开局之年,请科学爱好者、科学工作者,放弃民科、官科之争,共同携起手来,见证并肩负起这个时代赋予的神圣使命。
加油!
(转载自海天雨虹微信公众号《科学前沿思考未来》,略有修订)
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