物理，让我发现不一样的美

Physics，中文翻译为物理，这真是一个极好的名字啊！“万物之理”正诠释了物理学的所要研究的内容。记得读小学时，一次在高速公路上，我突然发现车速虽说已经一百多码了，可是在赶超旁边的车时仍然很慢，百思不得其解后，我将这个疑问抛给了当时充当 “百科全书”的父亲。父亲回答说：“那是因为你选择了别人的车为参考系啊，别人车同时也是很快的，这叫做相对运动。等你上初中学了物理后，你就清楚了！”这是我第一次接触物理，也是从那时候开始，我便对物理产生了浓厚的兴趣，开始意识到这个叫做物理的东西能让我更准确、更理性地认清事物的本质。痴迷物理的我甚至买来了当时十分畅销的霍金教授的所有著作，如：《时间简史》、《果壳中的宇宙》等等。当然当时作为一个小学生是不可能看懂多少的，但我仍然一页一页地翻看，里面每一个奇特的插图都能让我兴奋，因为我知道这些图片、文字正在告诉着我这个世界的真实面貌。

随着时间的流逝，我对物理学的了解越来越深入。在高中竞赛老师的帮助下，我提前接触到了微积分，并有幸能提前学到很多大学物理知识，我对物理的认识又有了很大的变化。比如对于非线性微分方程来说，其实只有极少数的方程能够直接求解（如简谐运动），几乎所有的非线性微分方程都是无法直接求出代数解的。如那困扰了人类很久的著名的三体问题，人们在经过长时间的斗争后终于发现数学能力是有限的，这种问题只能够给出数值解。但在物理学中，尽管我们无法了解所有细节，我们却可以知道一个系统的一般性质，即在各种对称性下的守恒律，如动量守恒、角动量守恒和能量守恒等。这便是物理学所具有的独特魅力。

力学的魅力

当代物理学，人们对于空间物理已经提出了相对论来修正经典力学，使这类问题在解决时能得到更加精确的结果。而到了极为微小的量子领域时，整个世界又变得完全不同，所有事物都是出于不确定的状态，其具体的物理体现为两个对映的物理量不能同时确定，如动量与位置、时间与能量等等，而这同时也打破了因果律。人们对于这些奇怪的现象又提出了量子力学来解释。虽然这两种理论都号称既可以解释微观，又可以解释宏观，但物理学家们仍然坚持高速宏观强引力用相对论，微观用量子论，两者井水不犯河水，而经典力学便在中间的灰色地带徘徊。这其实是一种极其不和谐的做法，没有人愿意这样干，因为这个世界的性质是不变的，物理定律便是这种性质的抽象表现。况且这两种理论都不成熟，都回产生很多悖论，有很多需要被修正的地方，而这个任务也就交给了我们今天所有热爱物理的年轻人们！

在近代物理中，有一个牵动着全世界物理学家的前沿课题——统一场论！生活中力似乎有很多种：摩擦力、拉力、推力等等，但这些都是由四大基本力所作用的效果，它包括引力、电磁力、弱力和强力。物理学家们常常用定性的公式来分析和计算，但力学的这些定律只是一些数学定律，它们并不能告诉我们背后所隐藏的机制是什么。我们并不清楚什么才是力？为什么力有这四种形式？为什么引力与电磁力的数学性质如此相似？而为什么这四种力的作用强度差别又如此之大？这些疑问促使着一个又一个物理学家投身于统一场论的建立之中。我国物理学家杨振宁先生和他的学生米尔斯一同建立了杨-米尔斯规范场理论，这是物理史上最伟大的理论之一！它成功的将量子电动学（电磁力）、弱力和强力提供了一个统一的数学形式架构！但引力依然被排除在外，尚未得到很好的统一。二十一世纪以来，一个名叫弦理论的新观点闪耀了出来。它认为所有基本粒子以及基本力的机理都是通过遍布在整个宇宙中的很微小的弦振动而成的，分为开弦和闭弦，而操控这些弦的便是尺度巨大的“膜”。目前弦理论已经使数学方程得到了很好的解，并被认为是最有希望统一四大基本力的理论。让我们一起期待那天的到来吧！

物理，看到不一样的世界

费恩曼曾经说过：“你一眼就能认出真理，因为它既美又简单”。例如引力理论，这一伟大的成就在科学史上所产生的重大影响怎么估计也不会过分。宇宙中数以亿计的璀璨的明星，竟都被这样一条简单的规律来支配！人们甚至能用它来发现未知的行星，并在未观测到时就能推算出它的轨道和周期。正是引力理论，为人类提供了一个希望，也许宇宙中其它复杂的现象也是被像这样一种简单的规律所支配着。还有就是那个被称为最美的方程式——质能方程：E=mc^2。在小学的时候我就记住它了，因为它实在是太簡单了。可正是因为这个原因，也引发了我的思考，这些简单的定律背后也许就这个世界的本质——美！这种美是无需言语，无需装扮的，是需要严谨的思考、细致的观察才能领悟出来的美。它是质朴的，是震撼人心的，它又是简单的。正是这种本质的美，才能感染到一个人灵魂的最深处，才使得无数的物理学家为之献出一生的精力，因为他们想要了解这个世界，他们想要去探索这个世界，他们只是渴望追寻这种最根本的美！如果有一天，宏观和微观世界真的得到一个完美的解释，如果四大基本力被彻底的统一，一行公式，谱写整个宇宙的灿烂，那将是上帝留给人类的宝藏，那将是大自然留给人类的所有秘密。如果那一天真的到来的话，我也许会跪在大地面前，感谢你啊上帝，赐给了我这个美丽的世界！

作者简介：崔传新（2000.10）男，高中，四川成都，研究方向：物理，单位：成都七中万达学校。