前言
物理背後有“1個”故事!
「公式絕對不能死記硬背!」
這是我在每學期的物理課上告訴大學準考生們第一句話。
為什麼要用這句話當開頭?因為在唸物理學的時候,很多人都對物理抱有「總之就是背公式,然後把數字帶進公式計算就對了」的印象。
日本的高中物理一共會出現100個左右的公式。
不明就裡地去背誦100個意義不明的數字和符號排列,就跟背誦100串電話號碼是一樣的意思。
這種學習方式,簡直就是苦行。
物理學雖然存在很多俗稱公式的數學算式和專門術語,但它們只不過是長在「物理大樹」上的「葉子」罷了。
學習物理最重要的,是理解這棵「物理大樹」的「樹幹」。而所謂的「樹幹」,則是公式誕生的背景,也就是「故事」。
一旦理解了背後的故事,即使不去刻意死記硬背,你也能夠自己把公式推導出來(自己從頭寫出算式、導出解答)。
那麼,物理學究竟是個什麼樣的故事呢?
這點我們會在本篇詳細告訴大家。高中物理涉及的內容,在物理學中被歸類在「古典物理學」。
而古典物理學始於牛頓在17世紀發現的運動方程式(牛頓力學)。
當時的科學家以牛頓的力學概念為基礎,透過不斷地試誤,一一解開了物體的運動、熱、波、電磁力等物理現象的原理。但在19世紀末,科學家們遇上了許多牛頓力學無法解釋的物理現象。
於是古典物理學迎來終點,進入了大學物理才會教授的量子論時代。這便是高中物理背後的故事大綱。
本書配合各物理學單元的解說,盡可能地穿插介紹各個科學家的名字和相關公式的背景,最大程度地描繪出背後的故事。
我認為這種作法,既可以幫助讀者認識物理學的基礎,讓本書發揮參考書的功能,還能同時讓讀者品味到由名震歷史的科學天才們全心全力建立的壯闊物理學史故事,兼具歷史科普讀物的角色,成為一本不同以往的物理入門書。
本書的書名有一段文字是「讀過一遍就絕對忘不了」。
我相信多數拿起這本書的人,一定都在心想「哪有可能讀過一遍就記住那麼多公式!」。
但是,物理學其實是一個根本不需要背誦的科目。
在學生時代,以為物理就是一門背公式的科目,為此飽受折磨的人;還有被物理學出現的大量數學算式嚇破膽,從此敬而遠之的文組人,如果你是這兩類人,那我更希望你能閱讀本書。
我相信讀完本書,你對物理這門科目的印象一定會有180度的轉變。
池末翔太