怎樣自學(xué)物理學(xué)

南京大學(xué)物理系副教授徐龍道

物理學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，它研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)。按其所研究的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)和具體對(duì)象來說，可分為力學(xué)、熱學(xué)和分子物理學(xué)、聲學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)、原子核物理學(xué)、固體物理學(xué)等。隨著分支學(xué)科研究的不斷深化，又形成了許多獨(dú)立性的學(xué)科，如流體力學(xué)、彈性力學(xué)、基本粒子物理學(xué)、等離子體物理學(xué)等。由于學(xué)科的互相滲透，幾門學(xué)科互相結(jié)合而形成的邊緣學(xué)科，如化學(xué)物理、天體物理、生物物理學(xué)等，那就不勝枚舉了。

物理學(xué)的范圍如此廣泛，人的一生不可能在物理學(xué)范圍內(nèi)樣樣都精通。因此，你自學(xué)物理學(xué)時(shí)，只能在掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)之后，選擇一個(gè)專業(yè)繼續(xù)深造。

所說的物理基礎(chǔ)知識(shí)，就是指大學(xué)的普通物理學(xué)，內(nèi)容比高中的課程深而廣。在這個(gè)基礎(chǔ)上再學(xué)一些更深入的基礎(chǔ)課，如無線電基礎(chǔ)和理論物理。理論物理包括理論力學(xué)、數(shù)學(xué)物理方法、電動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)和量子力學(xué)。如果你想學(xué)工科，就可以不學(xué)理論物理而選擇與工科專業(yè)有關(guān)的課程。

數(shù)學(xué)是學(xué)物理的基礎(chǔ)和工具，所以必須先學(xué)好。你可以在學(xué)普通物理之前或同時(shí)學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)。

自學(xué)物理，我認(rèn)為首先要掌握“三基”，即基本概念、基本理論和基本方法:

基本概念物理學(xué)本身概念性很強(qiáng)，自學(xué)時(shí)先要在弄懂概念上下工夫，多問幾個(gè)為什么。象力學(xué)里談的質(zhì)量、重量、動(dòng)量、角動(dòng)量、沖量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、能量，這些概念如果弄不清，就難以進(jìn)一步弄懂后面的一些物理概念。特別在分析問題時(shí)概念更為重要，否則就感到無從下手，結(jié)果也往往搞錯(cuò)。

基本理論概念與理論的關(guān)系是密切的，而理論又起著指導(dǎo)性的作用?；纠碚摬簧偈且远?、定理、原理表達(dá)出來的。有些人死記硬背定律、定理，知其然而不知其所以然，要是問幾個(gè)為什么，他就瞠目不知所答，這種自學(xué)的效果就不好了。掌握基本理論，就是要在搞清楚概念的同時(shí)，弄懂它的內(nèi)容和適用范圍。例如牛頓力學(xué)范疇的理論，只適用于經(jīng)典的非相對(duì)論范圍，超出這一范圍就要用相對(duì)論力學(xué)或量子力學(xué)來處理問題。學(xué)習(xí)基本理論，就是要運(yùn)用它去指導(dǎo)解決一些具體問題，這是大家必須明確的。

基本方法在掌握基本概念、基本理論的基礎(chǔ)上，你必須學(xué)會(huì)解決具體問題的技術(shù)。技術(shù)的好壞在于你的熟練程度。所以必須多練習(xí)，多做一些具有典型意義的習(xí)題。在做習(xí)題時(shí)，可以多用幾種方法來解答，比較它們的優(yōu)劣，從中總結(jié)一套簡(jiǎn)捷易行的規(guī)律來。如一些力學(xué)問題，運(yùn)用能量守恒定律比其他方法簡(jiǎn)便，就可以在今后工作中少走彎路。

除此之外，自學(xué)物理也要注意知識(shí)之間的聯(lián)系。物理知識(shí)是互相聯(lián)系的，研究任何問題時(shí)不能割裂開來，各自為政。例如電磁流體的問題，既要有電磁學(xué)的知識(shí)，又要有流體力學(xué)的知識(shí)。有了廣泛的知識(shí)，互相聯(lián)系起來，才能把問題解決得既快又好。

在自學(xué)中還應(yīng)抓住一切機(jī)會(huì)，爭(zhēng)取多做些實(shí)驗(yàn)。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)不但能增長(zhǎng)感性知識(shí)，也能加深對(duì)理性知識(shí)的理解，對(duì)鞏固學(xué)習(xí)成績(jī)大有益處。實(shí)驗(yàn)亦能幫助你提高獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計(jì)、獨(dú)自實(shí)踐的能力，從而使你在今后工作中作出貢獻(xiàn)。

(摘自《祝您成才》1982年第4期)