我知道網上很多人說《朗道十卷》很難,不是一般人能看懂的。
不過平心而論,至少在《朗道理論物理教程.力學》這本書里,介紹的知識都是很基礎的力學。
如果有人覺得我在開玩笑高中物理的價值,那為什么不去讀一讀《通向實在之路》,它用纖維束理論來解釋力學原理,讀完你就會知道《朗道理論物理學課程》是多么有趣的基礎。
正是因為那本書的內容是現代物理學的基礎,而高中物理的主要內容是力學知識,所以我選擇了那本書并列出了它的目錄。
列出內容的目的是為了讓大家可以直觀的對比一下高中物理知識點(下面我也會引導大家進行對比)。
高中物理的比例
在《蘭道理論物理.力學課程》的目錄中,高中物理只提到:
單從數量上看,高中物理知識約占整個目錄的23%
有些人可能會認為:
23%并不是特別低,說明高中物理水平還是很高的。
如果你也這么想,那就大錯特錯了。
必須提醒大家的是,高中物理對上述內容只是“提到”了,并沒有做進一步的討論。
例如,在理論物理的朗道課程中,動量的概念是這樣描述的。力學如下:
至于高中物理中介紹什么動量,我就不詳細說了,大家可以自行查閱高中物理教材。
其他概念也是如此,高中物理只是“提到”而沒有進一步討論,導致學生對這些概念的理解不足。
當然,有人可能會說:
什么叫理解不夠?
什么叫徹底了解呢?
你不想把每個學生都培養成物理學家,是嗎?
其實我說的“了解不夠”簡單來說就是:沒有看到最基本的知識。
現代物理學的基礎
很多人可能看不下去,我一直在說基礎,基礎,基礎,...那么什么才算是基礎呢?
我個人認為基礎必須涵蓋:
是的,這是數學知識,而且是目前只在大學里教授的知識。
但是對于物理的學習來說,這的確是最基本的預備知識,如果連這些基礎知識都不知道,那你學物理也是學不會的,還不如直接在網上看一些科普視頻呢。
為什么說它們是學習物理必修的基礎知識呢?
如果你不明白,請繼續閱讀。
我可以簡單講一下微分方程的重要性:幾乎所有的物理原理都是用微分方程來表達的。
它們都是微分方程。甚至可以說,理論物理幾乎就是:寫微分方程,解微分方程。
學物理如果不學微分方程,就相當于:看書卻一個字也不認識,最多只是看看書里的插圖。
我可以簡單說一下級數展開的重要性:級數展開可以讓人們學會進行“近似”,用簡單的計算來模擬復雜的函數。
高中物理最大的特點是:理想化。
例如:一個光滑的斜面,忽略空氣阻力,一個質量可忽略的彈簧,……
但現實并不理想,使得很多實際物理問題非常復雜,精確解很少,只能找到近似解,不理解近似就無法理解不同物理理論之間的差異。
級數展開是一種尋找近似解的方法,同時還可以判斷近似解的近似程度。
說完數學基礎,我再講一下物理基礎。
物理學最基本的原理是什么?
很多人都給出了自己的答案,但如果只能選擇一個原理的話,恐怕每個認真學過物理的人都會選擇:最小作用量原理。
但在高中物理中,卻只字未提,甚至連一篇純文字的科普介紹都沒有!
他們寧愿談論一堆令人眼花繚亂的強核力性質,也不愿提及最小作用量原理,盡管這個原理的思想并不難理解。
這個原則有多重要?
我可以這樣說:所有物理理論,注意高中物理的價值,所有物理理論,都可以看作是最小作用量原理的具體應用。一旦你學會了這個原理,你就會理解物理學的一切。
負擔到底是什么?
很多人可能會說:
寫這么多有啥意義呢?
當前高中物理的學習已經是讓高中生頭疼的問題了,你調查過高中生的學習情況嗎?
你覺得高中物理還不夠難嗎?你簡直是胡說八道!
我承認,今天的高中物理確實讓很多學生頭疼。
但真正的問題是,高中物理到底有什么地方讓學生頭疼?
我覺得關鍵就這兩點:
說到物理知識,高中物理中確實沒有太多有用的信息。
這是什么意思:簡單的知識,復雜的測試?
上面我提到了微分方程,其實真正的物理問題就是:寫出微分方程,解出微分方程,就是這么直接,沒有那么多的曲折。
然而高中物理卻反其道而行之,不專門講微分方程,而是在試題中設置各種曲折。
什么是限時考試?
測量完成測試所需的平均時間。如果是100分鐘,那么就將測試時間限制在70分鐘貝語網校,甚至60分鐘,以確保大多數人無法完成題目。
當然,以上兩種方法還是很有效的,充分發揮了考試的篩選作用,只是和正規的物理知識關系不大而已。
本文原作者:認知是一種模型。