• 学习科学和技术会让生活更美好吗？

  
  

目前，没有明确的证据表明，学习科学和技术会让说更加美好；甚至科学技术和享受生活以及幸福生活之间没有关系。相比之下，音乐、艺术、文学等反而可以给人更多的情感上的享受和满足。对于很多人来讲，学习科学技术的最大作用是它可以帮你找到一份更好的工作，得到更高的收入，这样可以提高你的生活品质和质量。这当然不是我们学习它的根本原因 --- 或者说不是我们希望大家学习科学和技术的根本原因。不同的视角当然有不同的原因，比如从国家来说，更多的人学习科学和技术，具备创造力，是国家富强的最重保障。

然我们想象一下，阳春三月，万物复苏，凉风习习，大自然挥毫泼墨，一卷诗意长轴悄然铺展。你骑着自行车走在一个乡村小路，享受这份惬意的时候，忽然来了一场阵雨，雨散云开，太阳重新出现，一道漂亮的彩虹出现在天空，赤橙黄绿青蓝紫依次排开，无比绚丽， 和周围的美景一起形成了一幅绝美的画卷。就连最富有想象力的艺术家，也创作不出这样的图画。这个时候，你当然可以欣赏这自然之美，并为之惊讶和折服。品味这些美丽的景色，当然不需要任何科学技术知识。但是你如果有一点好奇心，就可能会问很多问题，为什么会有彩虹，为什么它们的颜色是这样排列的，为什么它会出现在雨之后，为什么不是每次下雨都有彩虹等等。只要你这样刨根问底地问题，你的思想就进入了科学和技术的领地。科学和技术的目的，不是为了让你享受生活和幸福生活 --- 这些你现在就可以做到---，而是教你如何理解周围的世界，如果利用它的规律，以及如何让自己更好地生活。

• 力学教材的差异：具体还是抽象？

  
  

我最近仔细比较了美国和中国的一些力学教材。国内的教材很抽象，每个题目，都不知道它可以用在什么地方；但是美国的一些教材，会非常具体，比如在设计题目的时候会考虑棒球、足球、肌肉、汽车、火箭、导弹、陀螺等具体的物理问题。我以前对这些设计不了解，总觉得这些问题太简单；现在我做老师了，看法有了很大变化，能看到妙处了。我现在开始在乎这些细节，并思考作者的用意 --- 因为这些作者可能是美国很有名的教授，甚至是诺奖得主，他们肯定有其理由与逻辑。这些教材的目的是将力学和具体生活结合在一起。这样学习了力学，马上就知道它在生活中哪些问题中有用。这其实是一个极其好的学习方法，我们的教育存在明显的缺陷。

• 非物理专业学生，为什么要学物理？

原因很简单，物理学是其它学科的基础。怎么理解这个基础的含义和范围？它是奠定科学大厦的那些规律，这些规律并不多，可以一一列举，而且最近100年，几乎没有新的进展。现在尚未发现的基本规律，已经不多了；或者说不存在了。这些基础的东西包括经典力学的运动规律，热力学定律，电磁学麦克斯韦方程，量子力学和相对论等。它们涉及到的领域包括力、热、光、声、电、磁等。人类是通过实验+逻辑推理，获得这些结论的。这些结论有坚实的实验和逻辑基础。这些基础的东西，在化学、生物、地理、能源、力学、工程、精密测量、医学等几乎所有领域，都获得了广泛的应用。这些内容构成了这些基础知识在这些新领域的应用。

总结原因：很多人不知道为什么计算机、生物、医学等方向的学生，也需要学习普通物理，而且因此痛苦不堪。但是我们的很多教材，并没有对这些东西给予明确而清晰的解释。他们反复强调基础的重要性，或者强调数理基础的重要性，但是并没有强调为什么重要，怎么重要，以及怎么应用等。这些课程在教学中存在的问题是，脱离实际，空而无用。这是目前教学的问题。在教学中，一些琐碎而复杂的公式，将很多学生吓跑了。 --- Landau “大众物理学 4 --- 光学和原子核 ”，序言，有改动

• 20世纪的力学，在哪几个方面失效？
  

牛顿力学体现了人类独创才能的伟大成就。应用牛顿力学可以研究天体的运动、火箭飞行的轨迹、机械运动、流体力学和固体力学等。因此在18 - 19世纪，伴随着微积分（单变量和矢量微积分）的发展，牛顿力学取得了很大的发展。但是二十世纪的物理学证明， 牛顿力学定律在两点存在局限性：即对于质量很小的粒子的运动，以及接近光速运行的物理。前者，牛顿力学被量子力学代替，后者被相对论或者广义相对论代替。当然，牛顿力学的这种局限性从一开始就已经出现了，即根据牛顿力学公式，第一宇宙速度其实是无界的，当天体的质量足够大以后，其速度可以超过光速。所以，当引力（或者质量）足够大以后，经典力学的描述就存在局限性了。这种局限性主要体现在将这些理论应用于天体物理问题。--- Landau “大众物理学 4 --- 光学和原子核 ”，摘抄，但是有修改，P115页