Re: [請益] 門外漢如何學習物理?

看板Physics作者kratistos (卡地拖)時間13年前 (2010/11/28 18:40)推噓8(8推 0噓 37→)

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※ 引述《nowash (免洗)》之銘言： : 原PO大學唸的是法律系 : 不過高中時代是三類的 : 因為高中很混可以說完全不會高中物理 : 那時候看到班上物理很強的人心中都有莫名的崇拜感 : 對物理這個科目本身也有很濃厚的興趣(要卯下去算是另一回事了XD) : 我一直記得在某篇科普文章提到物理教授跟理髮師討論物理的故事 : 很嚮往單純為了興趣而學習的模式 : 現在原PO大學畢業也考過國家考試 : 有了點時間 : 想請問如果單純是為了興趣想學習物理 : 我應該把高中的物理翻出來唸還是去弄本大學的普物呢? : (我的目標暫時定在想要補回當初逃避掉的物理學習) : 我大學有修過微積分甲 : 雖然這個發夢聽起來很荒謬 : 物理跟我以後執業也完全沒有關係 : 還是想請問大家 : 一個物理門外漢想對這科目本身不只是"覺得很有趣"的情況下 : 我應該怎麼做呢? 首先我建議，絕對不要去看高中物理教科書; 基本上也不需要去看普物教科書。為什麼？因為這些是龐大僵化教育機器的一部分，前者的目的是在短時間內訓練學生具備計算與考試能力，而後者的目的是在訓練讓未來有志於將物理當做專業能力（如物理、其他自然科學或工程）使用的學生在短時間內掌握基本的物理知識。我這裡要說的是，這些物理教科書被寫出來並不是為了告訴大家物理的本質，更主要是為了某種實用上的目的，而這樣的學習方式某種程度上來說很有效率（例如培養工程師、或是參加物理競賽的學生），但卻是相對無趣。如果原po無意使用物理來工作或者研究物理，那學習物理的程度可以盡量在觀念上著手。最簡單的方法當然是閱讀科普讀物，畢竟普及讀物本來就是要寫給非專業人士看的，所以可以保證至少在行文方面不會讓人看不懂，通常筆法與題材也會較為有趣。但是，科普讀物主題有限（常常是些「流行」的議題）、而且不同人所撰寫的內容也是深淺不一，所以難以藉此進行系統性的學習，想要光靠閱讀科普書就了解物理更是痴人說夢。所以科普書不夠完整、但有系統的基礎教科書又被我嫌棄，怎麼辦呢？我的答案在第一篇的推文就有提到，就是看《費曼物理學講義》。前面有位板友的回文也介紹過，這套書思想夠深、主題涵蓋夠廣、但又不是生硬難啃，由於本來就是費曼開給大學新生（不只物理系）的課程講義，所以可以想見他也會預期讀者們並不需要具備太多的物理基礎。另外我還要提出另外一條學習方案，我不知道大家有沒有過類似的想法，但我自認為這是所有「通識性自然科學教育」應該走的道路。這條路是什麼？答案是科學史。我認為「通識性的自然科學教育」應該以科學史為主。我想很多人都有這樣的經驗：從小學到高中十二年的教育裡，我們學習了一大堆考完升學考試畢業了以後就不會再接觸的知識。試問：我們為什麼要知道帶電球體造成的電場大小？我們為什麼要知道甲烷碳上的混成軌域是sp3?學習這些知識老實說無法讓我們更認識世界，也不能讓我們更了解科學。所以我們應該摒棄功利實用導向的教學，而是循一個歷史的脈絡，去認識歷史上的科學大師們以及他們所做的工作（他們為什麼會這樣想？他們的實驗代表什麼意義），去了解實驗與理論之間的互相影響以及它們如何去帶動科學的發展。我認為這樣的方法更能夠讓人學習如何去「思考」科學，而不只是學習如何去「使用」科學。以熱力學為例，雖然我覺得 Callen 那套公理化熱力學的方法很有趣，讓人可以像力學那樣從幾個基本假設就推導出整個系統，但若試著從熱質說、溫度計的歷史到 Carnot、Clausius、Kelvin、Nernst、 Joule、Boltzmann、Gibbs 等熱力學奠基者的故事去理解這門學問，我相信會更容易抓到其真髓。再以力學為例，你可以去看看馬赫的《力學》、牛頓的《原理》、甚至上推到亞里斯多德的運動學說，以今天的知識程度來看這些東西當然是錯誤百出，但是你若能像 Kuhn 一樣站在過去的角度去理解這些學說，了解為什麼千百年來會有人相信這些學說同時又為什麼有人要去推翻這些學說，你就可能會對「科學」這玩意兒的本質有更多的體會（但不是讓你更了解這個世界）。到目前為止我們都沒有提到數學，但數學的確是在深入研究物理的過程中必備的一項工具，它也是物理學家們交流時最方便使用的語言。如果原po 想閱讀論文或者更專業的書籍，數學往往不可避免。然而數學的學習並不是那麼簡單，數學分析（aka 微積分）、線性代數都只是基本中的基本，這些東西有時候除了理解要靠天份，還要靠大量密集且乏味的練習來磨練使用的技巧。這方面沒什麼好說，端賴原po的情況再自己決定吧。我不認為文法商領域的人要學自然科學是什麼大幻想，很多人都這麼做，同時也有很多學理工的人去研究人文社會領域，不過事實是，不論哪種學問想要足夠地去深入了解都必須花費相當的時間以及精力，如何去分配有限的人生到各種想做的事情上面，是大家都應該好好思考的問題。總結一下我的論點： 1.不建議閱讀制式的教科書，除非你真的沒什麼時間只是想要速成。話說回來，像 Halliday 每個章節前面都有張精美的照片，其實也值得看看:p 2.推薦閱讀《費曼物理學講義》。另外可以去這個網址看看： http://research.microsoft.com/apps/tools/tuva/index.html 裡面有費曼授課的影片:) 3.如果你認同我文中說法，那可以試試看循科學史的脈絡來進行學習，在此除了理論發展，我覺得實驗的部分其實更值得人們去研究學習。另外我也推薦閱讀原典，也就是大師們的著作（書或者論文），能夠更直接地去了解他們的思想。 4.更進階的學習勢必會遇到數學（並不只是微積分的程度），原po根據自己需求看著辦吧。最後，多聽多看多思考。前面板友們有說找個朋友，這是個方法，另外多閱讀、多去聽演講、多看幾遍 The Big Bang Theory 也都是好主意。最重要的是，要對世界保持好奇心。物理無所不在，嘗試將物理運用到生活中吧！多多觀察我們生活的這個世界，當你懂物理時，你會從這個世界發現到比旁人更多的樂趣。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 111.248.218.173

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waddler

11/28 18:44, , 1^F

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11/28 18:58, , 2^F

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唉，修文主要是錯字多... ※ 編輯: kratistos 來自: 111.248.218.173 (11/28 19:07)

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