《机混》【经典决定论0.5】随笔12——物理力学是要干嘛?

经典决定论这一节里面有接近一半的内容非常难懂,涉及到一个奇怪的哲学概念,和一堆没见过的物理概念,我要是试着深入了解一下的话就进大坑了,想想还是有点不值,只能以后再说。所以有关这一节的笔记我只挑一些我能看懂的部分讲一讲吧。也许是因为太难了,仅仅是这么一部分就已经很有启发性了,至少让我一下子就了解到了物理学科的力学部分一个根本统一性体现在哪里,一下子就明白了物理学家都在研究什么,为什么要研究那些东西。

在讲经典决定论(涉及到“时间”和“概率”的辩证关系)之前,作者要先和我们阐明经典决定论中最重要的两个部分“时间”和“概率”的概念。所以,一上来作者就说“时间流逝,是我们理解这个世界的一个基本方面”,(你一定还记得,我之前说过物理学要干的事情就是理解描述世界,那么描述时间就是必不可少的);而对于“机遇”的理解则是世界的另外一个方面,这也是物理学研究的一个重头戏。至于这两方面之间有何联系呢?这可能就是一部分经典决定论想要说明的东西了。那么显然,在讨论这方面问题的时候,我们要先了解物理是如何描述“时间”和“机遇”的。关于物理对“机遇”的描述——概率的物理理论,我们在之前的【概率】和【抽彩星象】章节已经讨论过了,那么在真正开始说经典决定论之前,我们先来看看物理学怎么描述“时间”?

对于时间的描述,要稍微棘手一点,因为物理里面有两套理论体系——经典力学和量子力学可以用来表述时间。我想可能和我一样有疑惑:说好的研究时间呢?为什么都是力学?别急,我们来看看力学的愿景:力学就是要告诉我们宇宙是如何随时间演化的——力学就是在描述物理系统的时间演化。运动是随时间改变的,无论是巨大的星体运动,还是微小的电子运动,都是在描述宇宙中的东西随时间的变化。而以这样的眼光看待物理的理论(我的理解),一切也都明确了起来:当比较大的物体随时间的演化速度不是很快的时候,我们可以用牛顿力学来描述;当随时间演化速度开始加快,物体开始微小化的时候,经典力学就力不从心了,我们就要用更加精准的,同时也更加微妙和困难的量子力学来描述;当速度快到接近光速的时候,量子理论也要不奏效了,这时候就该搬出爱大佬(爱因斯坦)的相对论了。这样一来,看似混乱的物理学力学体系就一下子有了一条清晰地主干线,真是妙不可言!原来物理学家的研究还是有点条理的,不是单纯的依赖:观察描述抽象找凑合,检验对比抨击乱打脸(不要纠结这些是啥。。。我瞎掰的。。。)

也许你会想问,为什么我们不能用一个“完美力学”来表述时间呢?为什么一定要用这么多套理论体系呢?“毕竟,令我们感兴趣的是真实存在的宇宙,而不是这种或那种经典的或量子的理想化”。首先有一个悲哀的消息就是,物理学家还没有研究出一个这样的完美力学,也就是现在的研究水平我们还得不到一个能够适用于所有体系的物理力学理论,可能以后有希望找到一个“大统一理论”,也有可能永远找不到。毕竟我们的爱大佬就是死前也没能如了这个愿。不过,就目前这样稍微麻烦一点的换一个体系用一种理论研究,还是能得到比较不错的结果,所以倒也不必舍弃这些(有没有赶脚这话很熟悉???我们在第二节数学和物理学里面讲过物理学就是这样,在没有找到真正合适的理论之前,物理学家是不愿舍弃任何一个用上去还不错的理论的)。

那么,今天就先到这里啦!希望你今天读完之后了解了物理力学是在干嘛的了,明天我们来深入了解一些物理力学的研究内容,也许你就知道为什么我一开始觉得这些研究很散乱不知道为什么要这么干。

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