毒蜂作品
25-08-22 11:40 微博认证:读物博主

有人问我,为什么学会了物理,就等于打通任督二脉了?怎么就可以轻松跨越专业的限制,并快速达到专业水准了?

我这么说吧,黑体辐射公式你知道吧?算了,你不知道。你要是知道,也就不会问这个问题了。

我先讲三个故事吧:

第一个故事:普朗克发现量子。

1900年的物理学界,黑体辐射是物理学上空的一片乌云,其实验数据,用经典理论怎么都解释不了。

维恩公式在短波区域还能应对,到了长波就彻底失效;而瑞利-金斯公式则刚好反过来,长波勉强能对上,短波却算出“无穷大能量”这种荒唐结果,这让物理学家们束手无策。

这时候普朗克来了!这位平日里严谨到近乎刻板的物理学家,年轻时大量刷题练出的“数感”成了关键。

就像老木匠摸木头,不用尺子量也能大致估出尺寸,他对着那堆杂乱的实验数据,试了各种数学组合,调整参数、变换形式,最后硬是凑出了一个公式!!!

你没听错!!!严肃的物理学研究,用的方法居然是凑公式!!!不可思议吧???其实那又怎么了,直到现在很多精密车床还靠手搓呢!!!人家那叫刮研工艺!!!懂么???

大家看到论文后,把数据代进去,结果发现:短波时贴合维恩的结果,长波时又和瑞利-金斯的趋势合上,全波段都严丝合缝,就像为黑体辐射量身定做的钥匙。

为了解释这个公式的物理意义,普朗克不得不接受一个颠覆常识的结论:

能量不是像水流那样连续流动的,而是像一颗颗小弹珠,一份一份蹦出来的。他把这些能量的最小单位叫做能量子,就像买东西不能付半分钱,能量的传递也有个最小面额。

这想法在当时看来太过疯狂,经典物理学一直认为能量是连续的,就像平滑的斜坡,而普朗克却说它是一级一级的台阶。连他自己都觉得这更像个数学技巧,也就是说他自己并不相信这一点!!!

甚至在之后的几年里,他都反复想把这个离经叛道的假设塞回经典理论的框架里。可就是这个瞎蒙出来的公式,和那个他自己都半信半疑的能量子概念,无意间撬开了量子世界的大门。

第二个故事:爱因斯坦的冥想。

你知道相对论吗?既然你问我前面的那些问题,就说明显然你也不了解。

1895年,16岁的爱因斯坦趴在瑞士阿劳中学的课桌上,闭目冥想:如果我跟着一束光跑,会看到什么?

于是他想象自己变成一道光,贴着地面飞——那么周围的房屋、树木都该变成模糊的线条吧?

可光本身呢?按当时的物理学,光应该像水波一样,跟着“以太”这种看不见的介质波动。可如果自己和光跑得一样快,那束光在他眼里岂不是该变成凝固的波?就像追着海浪跑的人,看见浪花悬在半空不动?

这画面太诡异了。经典物理学里,速度是相对的,就像坐在火车上看窗外,风景会倒退。可光的速度凭什么特殊?

爱因斯坦翻遍了麦克斯韦的电磁理论,发现公式里光的速度是个硬邦邦的常数,和谁在看、怎么看都没关系。这就像说,不管你站着不动,还是骑着自行车追,光永远以每秒30万公里的速度离你而去。

他总觉得问题出在时间上——或许不同的人,经历的时间流速不一样?就像追光的人手表走得慢,站着不动的人手表走得快?可这想法太离经叛道,连他自己都觉得像天方夜谭。

1905年,他终于鼓起勇气动笔写论文。可写到关键处,数学成了拦路虎。他当年在大学时总逃课,数学老师说他是懒狗,写论文要处理大量的复杂计算,他只好跑去请教老同学格罗斯曼。

在数学的帮助下,他发现,如果时间和空间真能像橡皮筋一样“伸缩”,那光速不变、追光悖论这些难题突然就顺理成章了:

当你跑得越快,时间会变慢,空间会收缩,刚好让光永远比你快一步。

爱因斯坦这种闭眼想象,和不少东西本质相通。特斯拉的冥想,佛教里的禅定,拉马努金的梦,荣格的集体潜意识,吕洞宾的《金花的秘密》,其本质都是与道教里面的“炁”进行深度连接。

既然说到了梦,我要讲第三个故事:门捷列夫的梦。

门捷列夫研究元素时,总觉得这些元素该有个规律,可试了各种排列都不对。一天他工作到深夜,累得趴在桌上睡着了,梦里竟然出现一张表,各种元素像士兵列队,按原子量大小排得整整齐齐,空位处还似乎藏着没发现的元素。

他猛地惊醒,赶紧把梦里的表画下来,反复核对,发现这张表把已知元素都归得明明白白,连哪些地方该有新元素都标得清楚。后来科学家们果然按他的表找到了那些元素,元素周期表就这么从梦里走进了现实。

看见了吗?普朗克靠的是对数据规律的敏锐“瞎蒙”对方向,爱因斯坦用冥想突破常规认知,门捷列夫在梦里抓住了元素的排列密码。

学物理,其实就是在练这些本事:面对完全陌生的领域,能凭逻辑和直觉找线索;用专注的思考参透表象;在潜意识里让灵感自然浮现。然后自己发明一套算法,把答案算出来。

而且,物理的难度,你们但凡上过高中,都是领教过的。只要你能把物理学好,就像把刀磨得极快一样,这时候再去学其他领域的知识,自然像削瓜切菜一样轻松了。

所以学了物理,再跨专业学习,突破行业的禁锢,成为陌生领域的顶尖者,也就不奇怪了。

发布于 天津