我們為什麼要學習物理？
作為物理老師，經常被問到：「老師，我們學物理到底有什麼用？」或者「老師，我們為什麼要學物理啊？」
這個問題很難回答。是啊，到底有什麼用呢？到底為什麼呢？我也很想知道答案呀。（請朋友們在留言區談一下你的答案，我很期待哦）
記得30年前，一位老鄉兼師兄問我「為什麼選了物理系？」我是這樣回答的：「如果收音機壞了，我想自己會修。」哈哈，是不是很不可思議啊？（當時會修收音機、修電視機的人大概相當於現在的IT精英吧，嘿嘿。）
其實我選擇師範大學的物理專業還有兩個原因：一是崇拜居里夫人，希望走她走過的路；二是感覺物理太難學了，想當個能把物理教的「不那麼難學」的老師。
今天，對於「為什麼要學物理」我就嘗試著再回答一次吧。並將此篇文章送給新高一的孩子們，算是劉老師給你們上的第一堂物理課吧。
我把要學習物理的原因總結為以下四點：
1.物理學（本身）太美了。
如果用七彩光來比喻中學的幾門學科的話，那物理一定是藍天的顏色。那麼深邃、那麼寬廣、那麼純凈，美的無法用語言來形容。
你說：光的色散實驗美不美？載人航天、火星探測酷不酷？電能生磁、磁能生電，奇妙不奇妙？量子通訊的所謂「隱形傳輸」神秘不神秘？
物理的研究對象具有豐富多彩的美。遠到距離地球130億光年的星系，近到咫尺之間；大到浩瀚的宇宙，小到微觀粒子。
物理規律展現的是邏輯美、簡潔美。牛頓三大定律就支撐起整個力學大廈。麥克斯韋四個方程構成的方程組理論上可以解決所有的電磁學問題。……
（上圖是我大學期間班級的天文小組同學拍攝的「日全食」）
2.物理學太基礎（niu）了（與其他科學技術相比）。
從科學發展的歷史來看，物理學給其他科學技術的發展提供了堅實的理論基礎和先進的技術基礎。比如說：1953年，生物學家沃森和物理學家克里克利用X射線衍射的方法在卡文迪許實驗室成功地測定了DNA的雙螺旋結構。使生命科學的發展大大推進了一步。
現代物理學更是成為幾乎所有高新科技的基礎。
比如現代的航天、醫療、軍事、通信、人工智慧等等，哪個領域的突破能離開物理學呢？
3.物理學太給力了（是推動社會進步的關鍵動力）。
從人類社會發展的角度來看，幾次技術革命都與物理學的發展密不可分。第一次工業革命是蒸汽技術革命，第二次技術革命是電力技術革命，第三次科技革命是計算機及信息技術革命。現在我們正在經歷的第四次工業革命，是以人工智慧、清潔能源、機器人技術、量子信息技術、虛擬現實以及生物技術為主的全新技術革命。
可以說：沒有物理學就不會有人類生產力的大幅提高，更不會有現在的文明社會。因此，要了解並理解人類社會進步的歷史需要學習物理。
記得上大學的時候，我的《電子線路》課老師在他的第一堂課里詳細講述了物理學與幾次技術革命的關係。聽得我激情澎湃，由衷地為自己所選的專業感到驕傲和自豪，也憧憬著在最新的技術革命中物理學將繼續發揮其關鍵作用！
我參加工作30年來，親身經歷著最新的技術革命，時時接收到物理學以及由它引發的最新科技發展的一項項激動人心的成果。
就在幾天前，一則報道就非常令人振奮：中國科技大學首次實現18個量子比特的糾纏！
中國教育報合肥7月2日訊（記者 方夢宇）記者今天獲悉，中國科學技術大學潘建偉教授及其團隊通過調控6個光子的偏振、路徑和軌道角動量3個自由度，在國際上首次實現18個光量子比特的糾纏，刷新了所有物理體系中最大糾纏態製備的世界紀錄。該成果以「編輯推薦」的形式近日發表在國際權威期刊《物理評論快報》上。
墨子號量子科學實驗衛星於2016年8月16日1時40分，在酒泉用長征二號丁運載火箭成功發射升空。此次發射任務的圓滿成功，標誌著我國空間科學研究又邁出重要一步。 中國量子衛星首席科學家潘建偉院士介紹，如果說地面量子通信構建了一張連接每個城市、每個信息傳輸點的「網」，那麼量子科學實驗衛星就像一桿將這張網射向太空的「標槍」。當這張縱橫寰宇的量子通信「天地網」織就，海量信息將在其中來去如影，並且「無條件」安全。 2017年1月18日，中國發射的世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」圓滿完成了4個月的在軌測試任務，正式交付用戶單位使用。
聽到這樣的消息，年少的你是否也暗暗下了決心：將來也要加入潘建偉教授的團隊，一起開創更加輝煌的成就！
4.物理學是一位很好的科學思維「老師」。
物理學能幫助我們學會一些科學思維的方法，培養我們獨立思考的能力。
比如說物理學中講控制變數法、等效替代法、圖像法、微元法、類比法等等；講逆向思維、講受力分析、運動情況的分析、建立理想化模型等等。
舉個例子：在牛頓力學建立之後，人們能夠預言哈雷彗星每76年回歸地球一次。這就意味著，已知受力情況和初始條件（物體的初位置和初速度），就可以求出以後任何時刻物體的位置和速度。由此，人們在一段時間形成了「機械決定論」的思維方式。這種方式也確實解決了一些問題。但是，它有局限性。
20世紀60年代，美國氣象學家洛倫茲研究了服從三個含有非線性項方程的氣象模型系統，揭示了複雜系統行為對微小初值差異的敏感依賴性，從而斷言長期天氣預報不可能實現。為此他提出了著名的蝴蝶效應（The Butterfly Effect）。對於這個效應最常見的闡述是：「一隻南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動幾下翅膀，可以在兩周以後引起美國得克薩斯州的一場龍捲風。」
也就是指在一個動力系統中，初始條件下微小的變化能帶動整個系統的長期的巨大的連鎖反應。這是一種混沌現象。任何事物發展均存在定數與變數，事物在發展過程中其發展軌跡有規律可循，同時也存在不可測的「變數」。一個微小的變化能影響事物的發展，說明事物的發展具有複雜性。
洛倫茲的理論使人們可以從「機械決定論」中跳出來，用新的方法研究更複雜的系統。
咱們想想看，如果沒有基本的物理知識，知道地球、月球可能互相擋著太陽光，從而發生月食、日食的現象。人們就會極度恐懼，以為是「天發怒了」什麼的。對嗎？
所以，科學思維能幫助我們遠離愚昧和迷信，遠離那些滿天飛的謠言，做一個不輕易「人云亦云」的明白人。
4.對不少同學而言，學物理最現實的原因是高考要考物理。
以下內容來自一篇網路文章。文章的標題是《新高考選考科目不選擇物理,你將錯失80%的專業!》
「從高校個體層面來看，物理更是頂尖高校的必要條件。如在2017年浙江普通類招生中，清華大學42個招生計劃中有31個的選科要求僅限物理，佔比高達72%;西安交通大學127個招生計劃中有103個的選科要求僅限物理，佔比高達81%。東南大學133個招生計劃中有91個的選科要求僅限物理，佔比高達68%。而上海交通大學(不含醫學院)、中國科學技術大學、中國科學院大學在普通類(平行錄取)招生計劃的選科要求更全部僅限物理。
從招生專業層面來看，軍事類、物理類、建築類、土木類、機械類、自動化類、電氣類、電子信息類等技術和熱門專業(類)多要求選考物理，甚至部分高校僅限物理報考。如華北電力大學、南京理工大學、湖北工業大學、西安交通大學等高校的電氣類專業選考科目要求僅限物理;大連理工大學、哈爾濱工業大學、湖南大學等高校的機械類專業選考科目要求僅限物理;中國農業大學、南開大學、南京理工大學、江南大學等高校的電子信息類專業選考科目要求僅限物理。」
「綜上可見，對於想進入重點高校，尤其是985、211高校的考生，物理勢必要選，只以普通高校為目標的考生可考慮不選;而要報考軍事類、工科類等相關專業也建議選考物理，不僅因為選考科目要求，更因此類專業知識與之息息相關。」
【總結陳詞】不學物理，就等於自動放棄了一個認識世界的「大」窗口；不學物理，就像缺少了多維空間的一個重要維度；不學物理，會少了很多像「詩和遠方」一樣美好的體驗。
同學們，也許你們中的大多數同學都不會報考物理系，也不會成為物理學家，但是，相信我，無論你將來從事什麼職業，在高中物理學習中體驗到的科學精神，學到的科學方法，積累的科學知識，將會使你終身受益！
偉大的物理學家牛頓曾經說過：「我不知道世人怎樣看我，但我自己以為我不過像一個在海邊玩耍的孩子，不時為發現比尋常更為美麗的一塊卵石或一片貝殼而沾沾自喜，至於展現在我面前的浩翰的真理海洋，卻全然沒有發現。」
讓我們也走近真理的海洋，去發現屬於我們的那一塊美麗的貝殼吧。
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