物理“三宗罪”

Whats the matter？

带着疑问，记者通过网络和校园实地访问，调查采访了部分高一和高二的同学。除了个别学霸大神表示“这都不是事儿”或者笑而不语外，记者所到之处，果然“收获”了满满的吐槽声：

——上课好像都听懂了，做题全不会，成绩单下来全是泪，别提了！

——外语一样的术语，天书一样的符号和算式，这课还敢再枯燥一点吗？催眠效果倒是不错。

——感觉物理就是一帮患有强迫症的死硬理性派钻牛角尖钻出来的学问，学会这玩意跟学会茴香豆的茴有四种写法有区别么？

——没选报物理是因为我暗恋的那个女生说，像谢耳朵那样的物理男都是高智商低情商的奇葩。

……

通过整理归纳，记者发现，同学们的槽点虽然五花八门，但有三个方面的抱怨特别集中——物理君啊，快来直视大家对你所犯“三宗罪”的控诉：

太抽象！

@禹粒子（江山中学）：其实我不是天生物理黑，相反，从小到大都还蛮热爱科学的。初中时，我也没觉得物理有多难，那时候的物理基本上都是从身边熟悉的日常现象出发，探寻它们背后的“道理”，学起来常常会有一种揭开谜底的快感。然而，上高中以后，我感觉物理课上讲的东西越来越“没样子”了。什么动量冲量，匀加速匀减速，分子势能，还有什么电场磁场……天了噜，我努力去试图想象和理解这些无比抽象的概念，最后却往往还是似懂非懂，有种深深的无力感。

@砍竹子的小菇凉（萧山中学）：“忽略摩擦力”“匀速直线运动”……我所做的物理题目似乎永远建立在这些所谓的假设条件之上。每次做题时间久了，我感觉自己就像悬浮在空中一样，玄玄乎乎的，非常不真实。比如“无限光滑的平面”，“无限光滑”到底是多光滑啊？再比如“没有形状与大小的质点”，形状和大小都没了，这东西还能存在吗？这不是玩虚的吗？这些脑洞开得太大，我想象力太弱跟不上啊！

第二宗“罪”

套路

@逗号（余杭第二高级中学）：有时候从一堆草稿纸中抬起头来，会瞬间恍惚，不知道自己究竟是在做物理题还是数学题。真的，现在动不动就是乏味的公式、计算，难道不知道“多一个公式就会少一半读者”的道理么……相比之下初中《科学》的物理部分真像一本“趣味科普书”啊。

@吃着火锅唱着歌（嘉兴高级中学）：做物理题没劲透了，无非是用这个公式来套，或者用那个公式来套，套来套去，真是满满的“套路”。说好的“自然之美”呢？说好的“创造性思维”呢？有时候我真心认为，物理干脆改名叫作“公式学”算了。

第三宗“罪”

刷来刷去

门在哪里？

@叶子江（浙江传媒学院实验中学）：我大概不算很聪明，所以相信勤能补拙。以往的经验和学长的教诲都告诉我，有困难，多刷题。这条“定律”在英语、化学甚至数学等科目上都帮助过我，可偏在物理这门课上好像失效了。我很努力地刷了很多题，做完也都认真地对照答案和解题思路。总以为熟能生巧，然而并没有什么用，遇到新题依然一头雾水。我愿意更努力，可是到底该怎么努力才有用呢？我有点茫然。

@追风少年（乐清中学）：我承认我最终没选报物理的原因比较功利。很多事实似乎都在表明，物理并不是一门分数与用功程度成正比的课程，并不像其他课程只要足够努力就会收获高分，它似乎更像是“聪明人的游戏”，门口好像有一道高高的“智商门槛”，你够不到就是够不到。我有信心去和那些“大神”们拼天赋、拼“悟性”吗？这个真没有。

见招拆招/

物理达人陪审团

第一回合：物理真的太抽象吗

张翰：

别怕“抽象”，它只是为了帮你看见这个世界

的简单

当你在物理这个大坑里苦苦挣扎的时候，有没有想过这样一个问题：物理到底是什么？

还记得小时候老爸带我散步时讲过的一句话：“你看眼前的这棵树，它在汉语里叫柏树，而在其他国家，这棵树有别的名字。所以，名字并不重要，重要的是它的本质。”虽然当时懵懂，但我的头脑里第一次有了“本质”这个概念。

我们每个人都曾描述过周遭的事物。我们可以用文学的方式，也可以用绘画的方式……无论哪一种方式，其实都在不同程度地做着“简化”。因为真实世界的万事万物都是極其复杂的，再详尽的文字都不可能面面俱到，再细腻的画笔也不可能纤毫毕现，如果一丝细节都不肯舍弃的话，实际上我们就无法对任何事物做出描摹。

比方说我们想知道一个箱子有多大，很简单吧？但实际上，这箱子的每个面都不可能是一个严格的矩形，它的表面也并不平整，和地面之间的静摩擦力以及空气压力会导致它轻微形变，还有温度变化带来的热胀冷缩……当你计算它的体积时，其实是把这个箱子简化成了一个只有长宽高三个维度的长方体，而对它的材质、大气压力、环境温度等等忽略不计；如果不这样做，“求体积”这件事将变得困难无比，甚至成了“不可能完成的任务”。

这个方法，就叫“抽象”。所以，关键是先不要被“抽象”这个词吓住——它要做的并不是把简单的事情弄复杂，而是恰恰相反。它给你一双“慧眼”，透过纷繁复杂的表象，看到一个简洁、清爽的世界。

这就是物理，它用化繁为简的方式来看待和描述世界，探究事物的本质和内在规律。我相信，如果你也能学会用这样的眼光来看问题，学起物理来一定会轻松得多，也饶有兴趣得多。

陈峰：

打开那扇具体与抽象之间的“任意门”

我还清晰地记得，小学常识老师在给我们上“水的蒸发”这一课时，一走进教室，二话不说，拿起一冷一热两块湿抹布就往黑板上擦。瞬间，我就被吸引住了……从此，我每天都很期待上常识课，这种兴趣和好奇心一直保持到初中科学课、高中物理课，然后延续至今。

物理抽象吗？确实，它需要从具体现象中归纳出原理、规律。但同时，这些看似“虚头巴脑”的原理、规律，又实实在在地存在于具体的万事万物之中——你可以在各种眼花缭乱的现象背后找到它，可以通过观测和实验去验证它，更可以在工作和生活中应用它。

比如美剧《生活大爆炸》里，那几个有些“宅”的理科男，就运用所学的物理知识，让自己的生活变得多姿多彩。再如《神探伽利略》中那位汤川学教授，更是通过物理公式计算，将一个个犯罪分子绳之于法！

我真心觉得，学物理，千万不能一头扎进课本和习题册里出不来，而应该带着对世界满满的好奇心，养成将理论知识与自己的日常经验联系起来的习惯，最终你会找到并且打开那扇连接具体与抽象的“任意门”，而物理君那张“高冷”的脸也将变得可亲可近。

第二回合：物理真的全是套路吗

柯赵轲：

套路？拜托，咱们玩的是“反套路”！

以前如果有人问我怎么学物理，我会立刻回答：读题，思考，计算，得出答案。那时，我就是个典型的“套路党”——物理在我眼里，无非就是运用公式解开难题的过程。

直到有一天，我偶然在网上看到一个问题：“一滴水从很高的地方以自由落体方式掉下来，会砸死人吗？”我第一反应是，这人是来搞笑的吧，没见过下雨吗？可是看到下面一帮物理大牛的讨论，我发现，原来，在一定的条件下，一滴水还真能砸死人！

后来又看到了一些千奇百怪的“另类”问题，比如“绿巨人浩克跳起来会砸坏地面吗？”“一把扫帚如何做到直立不倒？”“人能拉动卡车吗？”……这些居然都能通过物理计算得到验证，令人脑洞大开，好玩极了。我开始意识到，物理其实是“反套路”的。

我开始学着自己推导每一个公式，认真地理解和思考它们是怎么来的、意义何在。我一次次体会到，这些看似简单的公式中，隐含着许多极为大胆的创新理念，它们本身就是对前人观点、传统观念、经验常识等等“老套路”的挑战甚至颠覆。比如自由落体公式，否定了物体下落速度与自身轻重有关的错误直觉。再比如那个简洁到连普通中学生都能完成计算的狭义相对论公式，更是几乎完全改变了人类看待整个世界的角度和方式！

这个发现，不仅帮我加深了对物理这门课的理解，更重要的是让我意识到要有一种“反套路”的独立思考精神。比如以前我从未质疑过“标准答案”，而现在会思考“标准答案一定正确吗”“它提供的解题思路和过程是最好的吗”……你别说，还真有许多新发现。再比如有很多同学喜欢写小说，但我觉得很多小说都是千篇一律，我能不能写点不一样的呢？于是我把小说结构和力学定律相结合，用物理公式的形式写了一篇科幻小说，结果被同学们争相传看，还得了作文比赛的大奖呢。

赵世杰：

伟大科学家，也可能被“直觉”蒙蔽，所以……

不少同学都会吐槽做物理题时需要计算的地方太多，甚至说“物理数学，傻傻分不清”。作为定量分析的计算，对于物理来说，当然有多重意义，这里我只谈谈它跟“套路”之间的关系。

“套路”有很多种，比如传统的观念、旧有的理论等，而其中有一种叫“直觉”。直觉引导我们认识世界，但很多时候也会误导我们，让我们犯“想当然”的错误——甚至连科学家也未能幸免。分享两个触动过我的小故事：

光的本质是什么？物理学家们曾经分为互不相让的两派：“粒子党”和“波动党”。法国科学家泊松属于粒子党，他通过严密的计算，发现了“波动说”的一个“大Bug”——假如光真的是一种波，那么用一张圆形不透明的小纸片去遮挡一束光，形成的圆形黑影的正中央，应该出现一个亮点！可是谁曾见过影子中央的亮点？这简直太荒谬了有木有！泊松兴高采烈地公布了这个计算……然而后来的事情我们都知道，实验表明，这个亮点确实存在。泊松原本打算用来摧毁“波动说”的武器，却成了证明其正确性的有力证据！

接下来，伟大的爱因斯坦出场了。1915年，爱因斯坦提出广义相对论，得出“引力场方程式”。大家在解这个方程时，发现它会“导致”宇宙膨胀或收缩。爱因斯坦无法接受这样“怪异”的结论，于是动手修改方程式，人为加进了一个“宇宙常数”，以保持宇宙静止不变。若干年后，天文学家哈勃发现并且证实了宇宙正在膨胀。爱因斯坦听说后，赶紧把“宇宙常数”从方程式中去除，并且说：“这是我犯过的最大错误……”（今天的科学家又重新引入了“宇宙常数”，用以代表导致宇宙加速膨胀的“暗能量”——编者注）

所以，幸好我们会计算。不是吗？

第三回合：物理前面真有一道高高的“智商門槛”吗

王弯：

从看见树木

到看见森林

作为一枚通常被认为是“理科智商捉急”的文科生，觉得有资格来谈一点经验。因为我有史以来第一次挂科，就是栽在物理这门课上。那时候真是觉得使出浑身力气都入不了门，上课也用心听了，习题也认真做了，可依然如坠雾里。

有段时间身边不少自诩为“文艺青年”的同学都在写小说，我也是其中一个。小说，包括影视作品，通常有个创作环节简称“人设”，就是在编故事之前，先设定小说里会有哪些主要人物，他们是谁，各自有着怎样的背景、身份和性格，他们间的关系是怎样的……实际上就是一个“建模”的过程——在头脑中构建出一个“真实世界”，然后人物就在这里面“活动”，故事也在这里面合情合理地发生、发展……

一天，我忽然心血来潮，拿出一叠白纸，开始像给小说做“人设”一样，把物理课的那些知识点一个个列在上面，然后试着标出它们之间的关系……写着画着，我心里仿佛真的有一扇大门在慢慢开启。我看到的知识不再只是一个个单独的点，而是彼此关联，相互交织，组合成了一个完整的世界。

在这个世界里，篮球飞向篮筐和月球绕着地球运转其实是一回事，自由落体的极限速度就是物体得以逃离地球的第二宇宙速度，构成我们身体的基本材料跟遥远星系一模一样，电不是一种“东西”而是一种能量，要想理解它的种种神奇首先要把力学的基本概念真正地掌握于心……

从此面对物理，我开始有了豁然开朗、融会贯通的感觉，成绩单也越变越好看了。就像得到了一张地图，清楚了自己身在何处，就不容易迷路，也更容易找对方向。

陈峰：

好奇心是跨越门槛的动力

其实我不同意所谓“大神”就可以轻松搞定物理，除了传说中极个别的“天才”之外，我见到的几乎所有“物理达人”也都是要付出努力去刻苦钻研的。

但努力鉆研跟努力刷题还是不一样。后者是冲着考试和分数去的，而前者是出于兴趣和追求。对我来说，这种兴趣来自对于“未知”的好奇。

我在香港科技大学上的第一节大学物理课上，白发苍苍的老先生突然抛来一个问题：“你们知道为什么要学习物理吗？”同学们个个呈现出“问号脸”，老教授慢悠悠地讲道：“一个人走到苹果树下，看到头顶上有一只红彤彤的大苹果摇摇欲坠。文学家会挥笔写诗，哲学家会驻足深思，生物学家会判断品种，地理学家会分析土壤和降水，化学家会思考苹果酸的化学式和用处……唯有物理学家因为知道万有引力定律，立即快步走开，成功躲开掉下来的大苹果，然后趁着其他人抱头痛哭的时候，气定神闲地捡起来吃掉它。”整个教室里哄堂大笑。这虽然只是个笑话，但却道出了我为何会喜欢物理的根本原因——它具有魔法般的预知能力。

比如：在真空环境中，从10米高处放下一个小球，它将会在1.4秒后落地。

只要知道若干参数，我们就能够准确地预言将有什么事发生。于是我们可以预报每一次日食、月食和流星雨的发生时间，可以利用公式计算发现一颗“新”的行星（海王星），可以把飞行器送到我们想要它前往的地方，可以在地球上制造出远超太阳中心的高温，可以让每个人打开手机就能知道自己身处何方……

刘慈欣的科幻小说《三体》之所以如此吸引人，就是因为小说中的情节并非泛于空想，而是根据相应的物理学原理得出的。书中描绘的“三体世界”“水滴”“面壁者”“黑暗森林”，说不定真的会在哪一天成为现实！

物理预言了许多我们难以想象的神奇存在（比如2016年引力波的发现验证了爱因斯坦100年前的预言），更预知了我们生活的变化，社会的发展，以及整个世界的走向。如果你对未知和未来充满好奇，怎能不爱上这门课？

唯有热爱，而不是对分数的追求，才是帮助你跨越一道道门槛、探险奇妙物理世界的持续不断的动力来源。

王建薇：

不是聪明人才能学好物理，而是学物理让人更聪明

复旦大学曾对核物理专业的毕业生去向做过一次调查，结果发现只有不到十分之一的学生毕业后从事与核物理有关的工作，其余的毕业生纷纷改行。对此，很多人都说这是“物理系的失败”。我所任教班级的部分学生、家长，也或多或少表露过“学习物理好像没什么用”的看法。但我的观点恰恰相反。

我认识不少本科学了四年物理专业后改行或转专业继续深造的同学，当他们面临着新专业、新领域时，即便是大学里读物理读得很艰苦的那些同学，也普遍感到“So easy”，而且都发展得挺不错的。因为4年的物理专业训练使他们具备了良好的素质，为今后的发展打下了坚实基础，于是即便是去了不同的领域，也能够很快适应。有时候，“无用之用，方为大用”。

其实很多高中生也已经意识到这一点了。我在我的学生中做过“你学习物理是为了什么”的问卷调查，结果蛮令我意外的——有21.1%的同学表示今后想从事与物理相关的职业，而多达76.1% 的学生都觉得，通过学习物理而凝炼成的思想、方法和能力，将会对今后的发展大有裨益。

我觉得很欣慰。真的，与其说是“聪明人才能学好物理”，不如说是“学物理让人变得更聪明”。