不管你學(xué)過中學(xué)物理還是大學(xué)物理,更或許你在從事科學(xué)研究。如果要弄清物理學(xué)的本質(zhì),還是誠懇地希望你能認(rèn)真讀完這篇文章,要搞明白這其中的脈絡(luò)還是得費(fèi)一點(diǎn)功夫的。
如果我現(xiàn)在問你,物理學(xué)是什么?我想你會(huì)懵逼。你或許會(huì)認(rèn)為,物理學(xué)就是研究聲,光,熱,電,力等自然現(xiàn)象的一門學(xué)科。但是我想說,這是一種很膚淺的認(rèn)識(shí)。本文的推理:物理學(xué)是量化物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一門學(xué)科。
我們從最簡(jiǎn)單的聲現(xiàn)象出發(fā)。我們知道聲音的產(chǎn)生是由物體的振動(dòng)導(dǎo)致的,然后以機(jī)械波的形式傳播開來。機(jī)械波的傳播需要的是固液氣形態(tài)的介質(zhì)。事實(shí)上,不管是固液氣態(tài),它們都是物質(zhì),都是由基本的原子,分子等微粒構(gòu)成,機(jī)械波的本質(zhì)就是微粒之間的運(yùn)動(dòng)傳遞。也就是說一部分微粒先被振動(dòng)起來,此后微粒們?cè)僖粋€(gè)“碰”一個(gè)傳遞下去這種振動(dòng),導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)所有的微粒都運(yùn)動(dòng)了一遍,這樣機(jī)械波就傳遞下去了。可以說,聲現(xiàn)象是基于物質(zhì)的存在!
那么再來看看光現(xiàn)象。其實(shí)咱們說的可見光屬于電磁波,電磁波可以傳遞能量和信息。你現(xiàn)在試想為什么太陽光可以照暖大地?其實(shí)也就是說光可以傳遞能量。光的本質(zhì)就是光子的運(yùn)動(dòng),當(dāng)太陽射出無數(shù)個(gè)光子抵達(dá)到地球大氣層時(shí),這時(shí)候光子自身的波粒二象性的運(yùn)動(dòng)會(huì)撞擊大氣中的氣體粒子,從而帶動(dòng)地球大氣中原子和分子的運(yùn)動(dòng)。也就是說光子的運(yùn)動(dòng)碰撞到了大氣中的微觀粒子,微觀粒子被碰撞之后,運(yùn)動(dòng)也變得更加劇烈。而溫度的本質(zhì)就是在體現(xiàn)微觀粒子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。光子碰撞了大氣中的微觀粒子,它們的運(yùn)動(dòng)變得更加劇烈了,整個(gè)大氣的溫度就上去了。其溫度的本質(zhì)只是描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的劇烈程度而已。溫度是建立在物質(zhì)存在的基礎(chǔ)之上的!
那能量是什么?其實(shí)能量并不是真實(shí)存在的自在物,它只是人們?yōu)榱嗣枋鑫镔|(zhì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)明出來的一種量化工具而已。比如熱能,核能,風(fēng)能,電能等等分別都在反映著微觀粒子(原子,電子,分子等微粒)運(yùn)動(dòng)的某種程度而已。
為什么各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)換,其本質(zhì)原因無非就是能量只是微觀粒子運(yùn)動(dòng)的一種量化形式而已。所以能量也是基于物質(zhì)的存在!
那時(shí)間呢?大家想一下,如果世間萬物都全部靜止,包括原子,電子,中子,質(zhì)子,夸克的都完全靜止了。千年,萬年,億年都過去了。那么宇宙中所有物質(zhì)還是原來的面貌,宇宙中大到恒星和黑洞,小到電子和原子永久都不會(huì)發(fā)生絲毫地改變。任憑所謂的時(shí)間再怎么流逝,物質(zhì)形態(tài)全都是最初的模樣。那么時(shí)間還有意義嗎?所以時(shí)間也是對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的某種形式上的度量。所以時(shí)間也是基于物質(zhì)的存在。
最后的問題就是空間了! 這個(gè)問題有點(diǎn)抽象,你試問一下,沒有物質(zhì)存在的空間有意義嗎? 你或許會(huì)認(rèn)為,真空不就是沒有物質(zhì)存在的空間嗎? 其實(shí)不然,真空存在的意義在于襯托,正是因?yàn)檎婵蘸湍依宋镔|(zhì)存在的空間進(jìn)行了對(duì)比,才烘托出來真空存在的意義。要是宇宙中毫無物質(zhì),真空就沒有存在的意義了,空間也就沒有意義了。其實(shí)這就是宇宙大爆炸之前的樣子,因?yàn)闆]有物質(zhì),所以就沒有空間??臻g因物質(zhì)的存在而誕生。所以空間也是基于物質(zhì)的存在!
看到這里,你或許就明白了吧!整個(gè)物理學(xué)研究的就是對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的度量。物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)才是絕對(duì)的,所謂的靜止只是相對(duì)于參考系才體現(xiàn)出來的。
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