什么是“物理学”——物理学概念之沿革
什么是“物理学”？这是科学技术史上不可回避的一个非常基本的话题，尤其是物理学。近年来，物理概念内涵的演变引起了人们的关注。理解这一点将会给教授和学习者一些指导和启示。1.物理学概念的西方起源
“物理学”(即英语中的“物理学”)最早是在古希腊亚里士多德的“物理学”中发现的。该书的中文译者张·先生指出，“物理学”是一种以自然为具体对象的哲学。它不同于我们目前的物理学，但它包括目前的物理学，包括化学、生物学、天文学、地质学等。简言之，它涉及整个自然科学，它只研究自然的一般原理，是自然哲学”。由于亚里士多德的《物理学》中包含了许多物理学上的错误结论，前苏联的美国物理学家乔治·伽莫夫(george gamow)指出，亚里士多德“很可能在物理学领域做出了最重要的贡献，只是创造了这个学科的名称”，这个词来源于古希腊词“自然”。
2.“物理学”一词的由来
1900年，日本藤田丰八将当时上海江南制造局出版的《物理学》翻译成中文。这本书是我国第一部具有现代“物理学”内容的名为《物理学》的书。
这样，并不是说中国在1900年之前没有“物理学”。包括中国在内的东方的现代科学是从西方引进的。实际情况是它从西方传入中国比传入日本早得多。然而，在1900年以前，西方物理学著作在中国的翻译并没有采用“物理学”的翻译，而是大多被翻译成“格物学”或“格致学”。例如，在1879年，一位美国人林乐之把罗斯科写的一本物理书翻译成中文，并把它命名为《格致启蒙》，其中第二卷是《格物学》。1883年，美国传教士丁韪良(丁韪良，英文名Martin，1888年来中国传教，在接触中国古代文明后提出了“丁韪良猜想”:中国的“元气论”影响了笛卡尔提出“以太”涡旋理论)也以“舒”的名义将一本物理学著作翻译成中文。此外，1886年翻译了《葛小智吟》，1889年出版了《吴歌竹录》。
大量史料表明，“格物学”或“格致学”是汉语“物理学”的早期意译。这两个翻译是“格物致知”这个词的缩写。“向事物学习”一词源于儒家“向事物学习，向事物学习，然后向事物学习”的思想
应该强调的是，日本学者指出:“特别值得一读的是，中国近代的中文翻译作品已经成为日本将西方科学翻译成中文的基础。”日本早期物理学史研究员桑木或熊说:“在我们国家，‘物理学’最初被称为‘穷科学’。明朝崇祯年间，有一本名为《物理学的小知识》的书，阐述了天文学、气象学、医学等方面的知识。早在宋代，《物志》和《物象归纳法》等著作就包含了同样的内容，它们是中国物理学著作的源头
中国现代科学技术回顾与展望国际研讨会于2002年4月在北京召开。在研讨会上，一些学者仍然认为把“物理”翻译成“物理”比翻译成“吴歌”或“格致”更符合中国文化。然而，“物理”这个词逐渐被中国人所接受。1902年，史静大学堂在格致开设了物理课程，1912年，格致改为理科。有一个物理系。同年，金陵大学开设了物理学科。1918年，商务印书馆出版了陈波写的《物理学》。这是中国人第一本名为《物理学》的《物理学》书。可以看出，我国用“物理学”翻译“物理学”还比较晚。1900年，德国普朗克提出了能量量子化假说，标志着物理学已经跨过了现代大门，量子力学的序幕已经拉开。
必须特别指出的是，“物理学”一词在中国出现得并不晚，但它的含义不同于“物理学”。在明朝，吕坤(1536-1618)写了《呻吟的语言》。第六卷的第二部分叫做“物理学”，它通常与唯物主义有关，用来扩展一些关于人类和世界的观点。朱(1130-1200)等人在宋代常用“物的原理”或“物理学”等词。当代著名物理学家李政道曾引用唐代杜甫的《曲江两首诗》中的一句话:“享受细节物理是必要的。为什么一个人要通过浮名绊倒自己的身体”来解释“物理学”这个词出现在繁荣的唐朝。事实上，中国科学院哲学研究所和北京大学哲学系(中华书局)编纂的《中国哲学史资料汇编》中的“汉、夷、隋唐”一节，记载了三国时期吴人杨权所著的《物论》，是一部关于当时的天文、地理、科技、农业和医学知识的著作。最近，在公元前2世纪写的《淮南子子兰明训》一书中，有这样一句话:“夫道之火，取于太阳；慈悲之石，取于铁；向日葵之日，取于太阳。”。虽然聪明，但也不是不可能聪明，所以观察眼睛和耳朵不足以区分物理。心智理论不足以判断对错。中国古代的“物理学”应该是一切事物的统称。
3.“物理学”的一般传统理解
大多数普通物理教科书或字典手册介绍如下:物理学是研究物质运动最普遍的规律和物质基本结构的理论。具体而言，根据所研究物质的运动形式和具体对象，其范围包括力学、声学、热力学和分子物理学、电磁学、光学、原子物理学和核物理、基本粒子物理学、固体物理学以及气体和液体研究。物理学包括两个主要部分:实验和理论。通过实践检验证明理论物理是可靠的，包括:理论力学、热力学和统计物理、电动力学、相对论、量子力学和量子场论。当然，这些理论只能是相对真理，有其自身的局限性。应用物理学的基本理论和实验方法来研究各种特殊问题，从而不断出现和形成各种新的物理学分支，如流体力学、弹性力学、无线电电子学、金属物理学、半导体物理学、电介质物理学、超导体物理学、等离子体物理学、固体发光、液晶和激光等。随着物理学的广泛应用，一些前沿学科也逐渐形成，如化学物理学、生物物理学、天体物理学和海洋物理学。
作为一门学科，物理学的存在必须以下列要素为前提:1)通过自然现象之间的相互关系理解和解释自然的描述性自然观。这种自然观基于两个信念:一是自然有理性的规律，人们可以理解和理解。"认为世界在本质上是有序的和可识别的这一信念是所有科学工作的基础。"(爱因斯坦)；第二是相信自然存在，而且几乎是永恒不变的，而不是理想主义的梦想或理想世界的愿景。
2)有一个适用于上述自然观的定量方法体系来处理现象，特别是允许近似定量处理。具体来说，它是公理逻辑和实用的、可操作的数学系统，可以说是科学理论的骨架。
3)重视实验，把实验作为理论的源泉和司法理论的评判。没有实验，科学即使诞生，也只能是一个封闭的理论框架。尽管它在逻辑上可能是自洽的，但由于缺乏证实或证伪机制，它容易变得虚幻，失去进一步发展的活力。
4)社会和文化需求。
4.《物理学百科全书》中“物理学”的解读
麦格劳-希尔图书出版公司于1983年第五次出版了帕克编辑的《物理学百科全书》(科学出版社，1996年8月)。书中关于物理学的主要观点如下:
物理学过去被称为自然哲学。物理学涉及自然的某些方面，它们可以通过一种基本的方法来理解，也就是说，根据一些基本的原理和规律。随着时间的推移，不同的特殊学科从物理学中分离出来，形成自己的研究领域。(典型微分理论，作者注释)。在这个过程中，物理学保持了它的本来面目:理解自然的结构和解释自然现象。
物理学最基本的部分是力学和场论。力学涉及粒子或物体在给定力下的运动。场物理涉及重力场、电磁场、核力场和其他力场的起源、本质和特征。力学和场论的结合构成了理解科学中提出的自然现象的最基本的方法。最终目标是通过这两个方面来理解所有的自然现象。
物理学的旧的或经典的划分是基于一些一般类型的自然现象。那时，人们已经知道这些自然现象特别适合用物理方法来研究。根据这一划分，有经典力学及其分支，天体力学，流体力学和弹道学。热力学和热力学；气体运动理论和统计力学；光学和声学；电和电磁。这些分支仍然在使用，但是它们中的许多正越来越多地被列为应用物理学或技术的分支，并且正变得越来越不像是物理学本身的固有分支。
数学物理用数学来研究物理现象。它包括物理学中所有更数学化的部分，以及统计力学、量子力学、相对论和场论的大部分内容。数学物理和理论物理的区别通常在于，尽管后者在形式上完全是数学，但它被认为更接近于实验物理。然而，无论是数学物理还是理论物理都不能真正与实验物理分开，因为只有应用理论和实验才能获得对自然的完整理解。
在物理学的各个领域，它的特点与其说取决于所涉及的学科内容，不如说取决于对所探索内容的理解的准确性和深度。物理学的目的是通过数学建立一个统一的理论体系，它的结构和行为应该尽可能广泛地再现整个自然界。其他科学只满足于用学科的特殊的有限概念来描述和联系各种现象。另一方面，物理学总是试图将对同一现象的理解作为一种特殊的表现形式整合到自然界作为一个整体的基本统一结构中。根据这一目的，物理学的特点是精密的仪器和设备、精确的测量和通过数学表达获得的结果。
在《物理百科全书》中，这一特征理论显然存在问题。特征应该是独特的，但是你能区分物理和化学吗？化学家赫希巴赫的高级理论帮助我们从某种意义上区分物理和化学:
“一个典型的化学家最大的愿望是理解为什么一种物质的行为不同于其他物质；另一方面，物理学家通常希望找到超越特定物质的定律。”
5.长野真一郎对“物理学”的看法长野真一郎(1906-1979)是日本理论物理学家，因其对量子电动力学的贡献而获得1965年诺贝尔物理学奖。
1977年10月是日本数学物理学会成立100周年。在纪念会上，朝鲜就“什么是物理学”这一主题做了报告([5)。然而，他只谈了物理学史的几个部分和物理学与技术的关系，并没有直接回答这个问题(至少从中文翻译来看)。他说:“然而，在我看来，物理学是以一种看起来像模型的自然科学的形式出现的。它似乎只是在开普勒、伽利略和牛顿时期才开始的。”开普勒主要研究行星围绕太阳的运动，而伽利略与开普勒不同，研究地球现象。牛顿将两人的研究结果结合起来，进行了深入的人类研究，建立了牛顿的三大定律和万有引力定律。
朝鲜认为现代物理学有两个特性:第一，它采用观察或实验方法；第二，用数学来表达规律。
他认为我们应该用物理学来理解存在于自然界深处的定律。当考虑什么是物理时，这个想法不能被忽略。晁强调，物理学的进一步发展不仅扩大了它的范围，从力学到光、热、电磁、原子和分子，甚至化学等等。它已经接受了物理学的范围。有一种将所有现象统一起来并整合所有学科的趋势。我们不妨称之为统一，而不是分化。著名的物理学家卢瑟福也有一句名言:“所有的科学要么是物理学，要么是集邮。”这可以被认为是物理学一般理论的最简单的定义和解释。
6.哥本哈根学派的观点
尽管上述观点不同，但它们并不与牛顿的说法相矛盾:“自然哲学的目的是发现自然的结构和功能，并尽可能地把它们简化为一些一般规律和一般规律——通过观察和实验来建立这些规律，从而得出事物的原因和结果。也就是说，科学的目的是发现与人类无关的客观自然规律或真理。
这种思想在微观领域受到了冲击。
在这个领域，观察对现象的影响不可忽视。因此，以玻尔(玻尔)和海森堡(海森堡)为代表的哥本哈根量子力学学派断言，认为物理学的任务是发现自然是什么是错误的。物理学关注我们能对自然说些什么。“描述自然的目的不是揭示现象的真实本质，而是尽可能追溯各种经验的各个方面之间的关系”(玻尔)；“自然科学不是自然本身，而是人与自然关系的一部分，因此取决于人和他的印记”(海森堡)；“当你在生活中寻求和谐时，你永远不要忘记我们都是存在戏剧中的演员和观众。”(波尔)。显然，与它的前身物理学相比，量子力学的科学概念已经发生了很大的变化。
我们将来会选择什么样的物理？文章中的相关思想
S.1995年，格鲁纳和朗格在《今日物理学》第12期上发表了一篇题为“我们未来会选择什么样的物理学”的文章，他们认为物理学概念的进化定义越来越狭窄。为了拯救物理学，物理学家现在不再根据那些特定的专业和领域来定义物理学，而是基于一套概念工具，这些工具被组合成不同时期和不同研究活动的科学家群体。它们是:
l)接受了一组核心学科的高级培训，包括力学、电学、磁学、热力学、统计力学和量子力学。
2)掌握研究物理现象的定量方法和数据整理方法
3)较强的抽象能力、勇气和打破常规的精神，超越具体研究对象的洞察力，把握问题的本质。
这些概念化工具比任何其他特征和标准更能区分物理学家和其他科学家。物理学家和其他科学家的区别不在于他们研究的领域和问题，而在于他们采用的研究方法和他们所寻求的信息的特征。天文学家研究脉冲星，生物学家研究生命系统，物理学家两者都很关心。因此，两者都是物理学的研究对象。8.赵凯华先生的观点
展望20世纪物理学研究对象的扩展，从宏观到微观，从传统物理过程到化学过程(量子化学)，从无生命到有生命...从不同的角度来看，学科既有区别又有统一的整合。分化理论和统一整合理论都是合理的，都有事实根据。这两者绝不是非此即彼的关系，它们注定是不可分割的。由于统一的和分化的学科在广度和深度上的分化标志着科学局部发展的成熟，统一的整合标志着对科学整体认识的深化。但也是因为统一和分化，目前很难使用传统的观点。一位外国物理学家俏皮地问自己，“什么是物理？”根据逻辑，人们应该继续问:什么是物理的？答案可以从上面提到的格鲁纳和兰格的物理学家社区概念中得出。
赵凯华先生说:“我想给这句话加一个注释。物理学家所做的研究怎么能被视为物理工作呢？这可以被认为是论文能够被国际公认的物理杂志或物理学术会议接受的充分条件。”第19届国际统计物理会议于1995年在中国厦门举行。在会议论文的摘要中，出现了与传统概念中的物理名词不同的词。如细菌生长、生物进化、生物膜、角毛藻细胞、细胞色素c、厄尔尼诺、南方涛动、红细胞、心率、鸟类为何一起飞翔、免疫网络、蜿蜒河流、神经网络、沙堆模型、交通流等。“因此，用研究对象来定义今天的物理学是不可能的。物理学是所有自然科学和工程技术的理论基础。物理学代表了一套获取知识、组织知识和应用知识的有效步骤和方法。把这种方法应用到什么地方的问题变成了物理问题。”这在精神上与格鲁纳和兰格的观点相似。
多年来，另一种现象影响了人们对物理学的看法。
目前，许多物理专业人员毕业后不从事物理工作，这就要求物理必须相应地改变。1996年大学物理教育国际研讨会在马里兰大学举行。会议发布的统计数据显示，美国超过60%的物理学毕业生进入了各种工业部门，超过2/3的获得学士学位的人没有从事物理学工作。英国的统计数据大体上与美国相似。这种现象在我国也存在。按照传统观点，这是对人才培养的浪费。赵凯华认为这是一种正常现象。他说:“一个人学完物理后可以做任何事情，他的物理不是徒劳的...在我看来，对于学物理的人来说，没有必要“换职业，...”。中国大恒集团总工程师、光电技术研究所所长宋飞军也表示:“还有什么比掌握‘四大力学’更难的呢？能掌握四大力学的人只要努力工作，就会在任何职业中取得成就。物理学家特别适合高科技发展和创新工作。”只有打破以往对物理学的认识，彻底树立新的物理学方法论观，才能正确理解赵先生和宋先生的观点。
9.启迪
先前关于“物理学”的观点有一些相似之处和不同之处，但没有一致意见。但可以肯定的是，“物理”概念的内涵已经过去，并且正在演变。如果物理学在过去被用来造福人类的物质和精神，那么各种辉煌成就的取得离不开物理学家打破常规的勇气和探索精神。今天和明天，人们将进一步认识到，物理学是获取、组织、应用和探索知识的有效途径，这是至关重要的，也是更有意义的。这种理解应该成为指导物理学习者和物理教授学习工作的原则。一旦人们真正掌握了物理学的方法论，那么物理学习者将不再满足于记忆概念公式和做几个问题。然而，它更注重在一定基础上对物理思想和方法的理解，并可应用于许多领域。当然，物理方法不是靠空谈就能掌握的，而只能建立在良好的物理专业素质的基础上。这就要求大多数体育教师必须致力于素质教育。良好的物理专业素质主要体现在清晰、全面、准确的物理思想、扎实的数学应用能力和良好的实验能力。总之，他们具有良好的理论素质和实验素质，这对学生的基础同样重要，不可忽视。2002年6月20日，丁肇中先生在*电视台的“东方之子”栏目中说得好:“如果你在学校表现好，就做你的理论；如果你有很强的动手能力，做实验。这种观点完全错误。许多成功的实验物理学家都精通理论，做实验最重要的是发现课题，实践能力和方法是次要的。”
另一方面，物理学的历史告诉我们，一流的理论物理学家往往有坚实的实验基础。牛顿做了许多著名的实验，爱因斯坦在大学时用了很大的精力做实验，这对他伟大的理论成功至关重要。
“物理学是一门真正的科学，是一门久经考验的科学，是一门伟大而艰巨的科学，那些短命的理论、理论和物理学都是无与伦比的，那些在改革浪潮中用蛊惑人心的语言装饰的虫雕技巧就不值得一提了，物理学的发展就像宇宙的进化一样永远不会停止。
这是一种强烈的情绪，但并非没有理由。