怎样自学物理学

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南京大学物理系副教授徐龙道

物理学是一门基础学科,它研究物质运动的一般规律和物质的基本结构.按其所研究的物质运动形态和具体对象来说,可分为力学、热学和分子物理学、声学、电磁学、光学、原子物理学、原子核物理学、固体物理学等.随着分支学科研究的不断深化,又形成了许多独立性的学科,如流体力学、弹性力学、基本粒子物理学、等离子体物理学等.由于学科的互相渗透,几门学科互相结合而形成的边缘学科,如化学物理、天体物理、生物物理学等,那就不胜枚举了.

物理学的范围如此广泛,人的一生不可能在物理学范围内样样都精通.因此,你自学物理学时,只能在掌握物理基础知识之后,选择一个专业继续深造.

所说的物理基础知识,就是指大学的普通物理学,内容比高中的课程深而广.在这个基础上再学一些更深入的基础课,如无线电基础和理论物理.理论物理包括理论力学、数学物理方法、电动力学、热力学、统计物理学和量子力学.如果你想学工科,就可以不学理论物理而选择与工科专业有关的课程.

数学是学物理的基础和工具,所以必须先学好.你可以在学普通物理之前或同时学习高等数学.

自学物理,我认为首先要掌握“三基”,即基本概念、基本理论和基本方法:

基本概念物理学本身概念性很强,自学时先要在弄懂概念上下工夫,多问几个为什么.象力学里谈的质量、重量、动量、角动量、冲量、转动惯量、能量,这些概念如果弄不清,就难以进一步弄懂后面的一些物理概念.特别在分析问题时概念更为重要,否则就感到无从下手,结果也往往搞错.

基本理论概念与理论的关系是密切的,而理论又起着指导性的作用.基本理论不少是以定律、定理、原理表达出来的.有些人死记硬背定律、定理,知其然而不知其所以然,要是问几个为什么,他就瞠目不知所答,这种自学的效果就不好了.掌握基本理论,就是要在搞清楚概念的同时,弄懂它的内容和适用范围.例如牛顿力学范畴的理论,只适用于经典的非相对论范围,超出这一范围就要用相对论力学或量子力学来处理问题.学习基本理论,就是要运用它去指导解决一些具体问题,这是大家必须明确的.

基本方法在掌握基本概念、基本理论的基础上,你必须学会解决具体问题的技术.技术的好坏在于你的熟练程度.所以必须多练习,多做一些具有典型意义的习题.在做习题时,可以多用几种方法来解答,比较它们的优劣,从中总结一套简捷易行的规律来.如一些力学问题,运用能量守恒定律比其他方法简便,就可以在今后工作中少走弯路.

除此之外,自学物理也要注意知识之间的联系.物理知识是互相联系的,研究任何问题时不能割裂开来,各自为政.例如电磁流体的问题,既要有电磁学的知识,又要有流体力学的知识.有了广泛的知识,互相联系起来,才能把问题解决得既快又好.

在自学中还应抓住一切机会,争取多做些实验.因为实验不但能增长感性知识,也能加深对理性知识的理解,对巩固学习成绩大有益处.实验亦能帮助你提高独立思考、独立设计、独自实践的能力,从而使你在今后工作中作出贡献.

(摘自《祝您成才》1982年第4期)