星 原子的运动 §1-1引言 这是一门两学年的物理课，我们开设这门课程是着眼于你们，读者们，将成为物理学工 作者.当然，情况并非-一定如此，但是每门学科的教授都是这样设想的：假如你打算成为-… 个物理学工作者，就要学习很多东西：这是个200年以来空前选勃发展的知识领域.事实 上，你会想到，这么多的知识是不可能在四年内学完的，确实不可能：你们还得到研究院去继 续学习 相当出人意外的是，尽管在这么长时间中做了极其大量的工作，但却有可能把这一大堆 成果大大地加以浓缩。这就是说，找到一些概括我们所有知识的定律。不过，即使如此，掌 握这些定律也是颇为困难的.因此，在你对科学的这部分与那部分题材之间的关系还没有 一个大致的了解之前就让你去钻研这个庞大的课题的话，就不公平了.根据这种看法，前三 章将略述物理学与其他科学的关系，各门学科之间的相互联系以及科学的含义，这有助于你 们对本学科产生一种切身的感受。 你们可能会问，在讲授欧几里德几何时，先是陈述公理，然后作出各种各样的推论，那为 什么在讲授物理学时不能先直截了当地列出基本定律，然后再就一切可能的情况说明定律 的应用呢？（这样一来，如果你不满足于要花四年时间来学习物理，那你是否打算在4分钟 内学完它？)我们不能这样做是由于两个理由。第一，我们还不知道所有的基本定律：未知领 域的边界在不断地扩展，第二，正确地叙述物理定律要涉及到一些非常陌生的概念，而叙述 这些概念又婴用到高等数学.因此，即使为了知道词的含义，也需要大量的预备性的训练 的确，那样做是行不通的，我们只能一步一步地来 大自然整体的每一部分始终只不过是对于整个真理一或者说，对于我们至今所了解 的整个真理一的通近。实际上，人们知道的每件事都只是某种近似，因为我们懂得到目 前为止，我们确实还不知道所有的定律，因此，我们之所以需要学习一些东西，正是为了要抛 弃以前的渗见，或者更可能的是为了改正以前的逐见 科学的原刚一一或者简直可称为科学的定义为：实验是一切知识的试金石.实验是科 学“真理”的唯一鉴定者.但是什么是知识的源泉呢？那些要检验的定律又是从何而来的 呢？从某种意义上说，实验为我们提供了种种线案，因此可以说是实验本身促成了这些定碎 的产生.，但是，要从这些线中作出重大的判断，还需要有丰的想象力去对蕴藏在所有这 些线索后面的令人惊讶、简单、而又非常奇特的图象进行猜测，然后，再用实验来验证我们的 猜测究竞对不对.这个想象过程是很艰难的，因此在物理学中有所分工，理论物理学家进行 想象、推演和猜测新的定律，但并不做实验；而实验物理学家则进行实验、想象、推演和猜 测 我们说过，自然的定律是近似的：起先我们找到的是“错”的定律，然后才发现“对”的定 律。那么，一个实验怎么可能是“错误”的呢？首先，通带是：仪器上有些毛病，而你又没有注