物理物理，萬物之理

尹傳紅

相對論和量子論，導致了科學技術的革命，造就了信息時代的物質文明。

在新近發布的北京中考改革方案中，生物、化學、歷史、地理被調整為考查科目，僅作為升學參考，而“理化生”唯獨保留了物理學科。這引發了一些議論和思考。

物理學之重要性毋庸置疑。可提起物理，各類復雜的公式、各種抽象的概念，常常讓人望而卻步，幾乎可以說是許多人學生時代的“夢魘”。“高冷”的物理，難得讓學子親近；走進公眾視野，也殊為不易。不過，美國物理學家、2004年諾貝爾物理學獎得主弗蘭克·維爾澤克卻說：“在物理學中，你不需要刻意到處找難題——自然已經提供得夠多了。”

物理學，是探索未知事物及其成因的學問，它尋求關于世界的基本原理、事實和定量描述，研究宇宙中一切物質的基本運動形式和規律。它是我們認識世界的基礎，是自然科學的帶頭學科，堪稱20世紀科學和技術革命的領頭羊。

事實上，我們的現代文明，幾乎沒有哪個領域不依賴于物理學。大至宇宙，小到基本粒子，物理解釋并服務于我們生活的方方面面。一句話，物理與我們每個人的生活都息息相關。生活中的許多科學現象，都可以用物理學概念來解釋。物理對于一個人形成科學的世界觀，具有基礎性意義。

回溯到大約400年前，近代科學的初創時期。意大利物理學家伽利略正致力于設計各種實驗來尋找物體運動的規律，他巧妙地運用斜坡的實驗設計，判定物體不需要外力作用就可以保持其運動狀態，從而糾正了古代先哲亞里士多德的錯誤結論。伽利略實際上創立了真正的科學方法，彰顯了對物理世界進行抽象化和理想化所具有的力量，使得物體的運動能夠被量化且準確地研究。這是科學史上的一個重要轉折點。

科學理性化的火炬，由伽利略傳遞給了“人類智慧的象征”、英國物理學家牛頓。牛頓最早認識到行星遵循著和石頭會落到地面上一樣的規律運動，天空和地面并沒有它們各自單獨的法則——這可以統一用重力來表述。經過多年思索，牛頓成功地實現了物理學、天文學和數學三者的結合，歸納出三條運動定律，并得出了解釋物體之間相互作用的引力的定律——著名的萬有引力定律。

19世紀初，電池的發明使得科學研究進入一個新時期，證明了隨時間變化的電與磁是相互關聯的，是一個統一體的兩個方面。經由法拉第、麥克斯韋、愛因斯坦等物理學巨匠進一步的探索研究，電磁學成為統一理論并對光做出了解釋。電磁量子理論進一步發展并涵蓋了弱相互作用力和強相互作用力，自然規律中蘊蓄的統一性愈發明顯。

物理學漸次有了這樣一個概略的歸攏：經典物理學，包括力學、光學、電學、分子物理學和熱力學；近代物理學，包括相對論、量子力學基礎、原子和原子核結構以及基本粒子物理學。

說“世界是建立在物理規律的基礎上的”，或許并不夸張。中國科學院院士、理論物理學家于淥曾談及，20世紀物理學的兩大革命性突破——相對論和量子論，導致了科學技術的革命，造就了信息時代的物質文明。手機通信、音樂/視頻播放器、數碼相機、互聯網、全球定位系統等現代生活必不可少的便利，都離不開物理學等基礎學科和立足于它們的激光、電子學、計算機等先進技術。

物理物理，萬物之理。