物理學(xué)思想概論

前言

這是一本配合大學(xué)物理課程編寫的教學(xué)參考書以及為開設(shè)物理學(xué)思想和方法論選修課編寫的教材，是《物理學(xué)方法概論》（已由清華大學(xué)出版社在2008年5月出版）一書的“姐妹篇”。多年來(lái)，大學(xué)物理課程圍繞著“教什么”、“怎么教”和“為什么教”的問題，在課程改革和教學(xué)改革方面已經(jīng)取得了可喜的豐碩成果。許多高質(zhì)量的優(yōu)秀的大學(xué)物理教材已經(jīng)出版，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和改進(jìn)教學(xué)方法成為大學(xué)物理教學(xué)改革的重要內(nèi)容。在深入推進(jìn)大學(xué)物理課程改革的時(shí)刻，教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)集中了大學(xué)物理課程改革和教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)和成果，適時(shí)地提出了《非物理專業(yè)理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》和《非物理專業(yè)理工學(xué)科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》（以下簡(jiǎn)稱《兩個(gè)基本要求》）?！秲蓚€(gè)基本要求》從大學(xué)物理課程在人才的素質(zhì)培養(yǎng)和發(fā)展社會(huì)文明的高度，明確地提出了大學(xué)物理課程的重要地位和基本要求。

內(nèi)容概要

本書是《物理學(xué)方法概論》（已由清華大學(xué)出版社在2008年5月出版）一書的“姐妹篇”。    　　本書以當(dāng)前各類高校正在使用的若干大學(xué)物理優(yōu)秀教材的內(nèi)容體系為主要依據(jù)，以物理學(xué)發(fā)展進(jìn)程的豐富史料為主要背景，以物理學(xué)知識(shí)體系中體現(xiàn)的物理學(xué)思想為主要線索，按大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容分為力學(xué)中的物理學(xué)思想、熱學(xué)中的物理學(xué)思想、電磁學(xué)中的物理學(xué)思想、波動(dòng)和光學(xué)中的物理學(xué)思想、相對(duì)論中的物理學(xué)思想和量子論中的物理學(xué)思想六章，闡述了主要物理學(xué)思想的表現(xiàn)以及形成、發(fā)展的歷史軌跡，探討了物理學(xué)思想與哲學(xué)認(rèn)識(shí)論和方法論的關(guān)系問題。對(duì)目前在物理教學(xué)中涉及的有關(guān)的物理學(xué)思想和方法論問題也作了適當(dāng)?shù)脑u(píng)述。全書的論述不僅強(qiáng)調(diào)了大學(xué)物理知識(shí)體系在教學(xué)上的連貫性和系統(tǒng)性，而且突出了在大學(xué)物理教學(xué)過程中滲透物理學(xué)思想的重要性和可操作性。    本書可作為高等學(xué)校理工科各專業(yè)開設(shè)大學(xué)物理課程和相關(guān)選修課程的教材或教學(xué)參考書。在相關(guān)專業(yè)的研究生課程，特別是在中學(xué)物理教師攻讀教育碩士學(xué)位課程和接受繼續(xù)教育的各級(jí)培訓(xùn)進(jìn)修學(xué)習(xí)過程中本書可作為教材使用。本書對(duì)于科技管理干部和對(duì)科學(xué)思想感興趣的中學(xué)生和其他具有中等文化程度的讀者也是一本有益的參考讀物。

書籍目錄

第1章  力學(xué)中的物理學(xué)思想　1.1  “靜止”和“運(yùn)動(dòng)”的經(jīng)典運(yùn)動(dòng)相對(duì)性和經(jīng)典時(shí)空觀思想　　1.1.1  古希臘的亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的思想　　1.1.2  從“靜止”到“運(yùn)動(dòng)”的認(rèn)識(shí)論邏輯關(guān)系以及經(jīng)典運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性思想　　1.1.3　從“平均”到“即時(shí)”的極限思想以及經(jīng)典物理量的連續(xù)思想?！　?.1.4  從運(yùn)動(dòng)軌跡到“s-t圖”和“u-t圖”的圖示以及樸素的時(shí)空觀思想　　1.1.5  從“基本量”到“導(dǎo)出量”的引入以及對(duì)物理量的分類思想　1.2  牛頓三大定律描繪的經(jīng)典力學(xué)“時(shí)鐘式”的機(jī)械因果觀思想　　1.2.1　從亞里士多德到笛卡兒、伽利略和牛頓提出的關(guān)于運(yùn)動(dòng)的因果觀思想　　1.2.2  牛頓第一定律的表述以及慣性的思想和定性的因果觀思想　　1.2.3  牛頓第二定律的表述以及動(dòng)量的思想和定量的因果觀思想　　1.2.4  牛頓第三定律的表述和物體相互作用的思想　　1.2.5  牛頓三大定律的公理性和整體性思想　1.3  從質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到剛體運(yùn)動(dòng)與質(zhì)量分布集中度和分散度的思想　　1.3.1  剛體的質(zhì)心以及質(zhì)量分布“集中度”的思想　　1.3.2　從平動(dòng)的“線量”到轉(zhuǎn)動(dòng)的“角量”的類比思想　　1.3.3  剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及質(zhì)量分布“分散度”的思想　1.4　三大守恒定律與時(shí)間空間的對(duì)稱性思想　本章  小結(jié)　思考題　參考文獻(xiàn)第2章   熱學(xué)中的物理學(xué)思想　2.1　熱力學(xué)系統(tǒng)、平衡態(tài)和狀態(tài)方程體現(xiàn)的物理學(xué)思想　　2.1.1　熱力學(xué)系統(tǒng)體現(xiàn)的初步系統(tǒng)論思想　　2.1.2  “靜止”的熱動(dòng)平衡態(tài)體現(xiàn)的“靜中有動(dòng)”的統(tǒng)計(jì)思想　　2.1.3  溫度定義體現(xiàn)的基于實(shí)驗(yàn)定律進(jìn)行演繹推理的抽象化符號(hào)化思想　　2.1.4  物態(tài)方程和過程方程體現(xiàn)的“物理約束”的思想　2.2　“彈性小球”的理想模型與熱運(yùn)動(dòng)包含的統(tǒng)計(jì)思想　　2.2.1  “彈性小球”理論模型和氣體動(dòng)理論的思想　　2.2.2　“彈性小球”模型包含的統(tǒng)計(jì)物理學(xué)思想　2.3　壓強(qiáng)和溫度的微觀解釋體現(xiàn)的隨機(jī)量的統(tǒng)計(jì)“集中度”思想　　2.3.1  壓強(qiáng)和溫度的微觀解釋所體現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)思想　　2.3.2　分子運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)平均值所體現(xiàn)的隨機(jī)量的統(tǒng)計(jì)“集中度”思想　2.4　麥克斯韋速度分布函數(shù)體現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)“分散度”思想和統(tǒng)計(jì)因果觀思想    2.4.1  麥克斯韋速度分布函數(shù)體現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)“分散度”思想    2.4.2　麥克斯韋速度分布函數(shù)體現(xiàn)的“統(tǒng)計(jì)確定性”因果觀的思想　2.5　準(zhǔn)靜態(tài)過程體現(xiàn)的“動(dòng)中有靜”的統(tǒng)計(jì)思想　2.6  熱力學(xué)第一定律與能量守恒和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化的思想    2.6.1  熱力學(xué)第一定律是對(duì)能量守恒和轉(zhuǎn)化定律認(rèn)識(shí)的深化    2.6.2  內(nèi)能的統(tǒng)計(jì)定義以及能量重新分配并均分的統(tǒng)計(jì)思想    2.6.3  傳熱與做功在“量”上的等當(dāng)性和“質(zhì)”上的轉(zhuǎn)換性思想　2.7　熱力學(xué)第二定律以及熵與“能量品質(zhì)退降”的統(tǒng)計(jì)思想    2.7.1　熱力學(xué)第二定律是對(duì)自然宏觀過程能量轉(zhuǎn)化方向認(rèn)識(shí)的深化    2.7.2  熵的統(tǒng)計(jì)定義與能量品質(zhì)退降的統(tǒng)計(jì)思想　2.8　熱力學(xué)的三個(gè)基本定律與否定式因果觀思想　本章小結(jié)　思考題　參考文獻(xiàn)第3章　電磁學(xué)中的物理學(xué)思想第4章　波動(dòng)和光學(xué)中的物理學(xué)思想第5章　相對(duì)論中的物理學(xué)思想第6章　量子物理中的物理學(xué)思想

章節(jié)摘錄

第1章力學(xué)中的物理學(xué)思想本章導(dǎo)入大學(xué)物理課程開宗明義的第1章往往就是經(jīng)典力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)。一個(gè)理工科大學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容并不陌生，因?yàn)樵谥袑W(xué)物理課程中他們第一次接觸物理就是學(xué)習(xí)路程、速度、加速度及其有關(guān)的公式，相當(dāng)一部分中學(xué)生能夠流利背出運(yùn)動(dòng)學(xué)公式并用來(lái)熟練解題。不少理工科大學(xué)生學(xué)習(xí)了大學(xué)物理中的運(yùn)動(dòng)學(xué)以后一個(gè)直觀的感覺就是除了微積分的數(shù)學(xué)工具外，大學(xué)物理在內(nèi)容上似乎與中學(xué)物理沒有什么不同。一些在中學(xué)受過這方面高強(qiáng)度解題訓(xùn)練的學(xué)生對(duì)大學(xué)物理運(yùn)動(dòng)學(xué)的習(xí)題甚至還能熟練地用中學(xué)的數(shù)學(xué)方法求解。因此，在大學(xué)物理教學(xué)中存在的一個(gè)比較普遍的現(xiàn)象就是：相當(dāng)一部分理工科大學(xué)生不重視這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。動(dòng)力學(xué)的主要內(nèi)容是牛頓運(yùn)動(dòng)定律，學(xué)生對(duì)它們也不陌生。不少中學(xué)生在學(xué)習(xí)動(dòng)力學(xué)的過程中做過大量的習(xí)題，就所做過的題量和解題的熟練程度而言，在這些習(xí)題中列在第一位的可能就是利用所謂的“隔離法”對(duì)物體作受力分析后用牛頓第二定律求解的類型。因此，理工科大學(xué)生再一次學(xué)習(xí)動(dòng)力學(xué)內(nèi)容時(shí)往往或者覺得與中學(xué)重復(fù)，沒有興趣，或者只憑興趣，到處尋找大學(xué)物理中動(dòng)力學(xué)的偏題和難題。很多大學(xué)生在學(xué)習(xí)了大學(xué)物理的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)部分以后，留下的最深刻印象往往是“一多一難”：一是公式多，又是路程公式又是速度公式，還有受力分析列出的公式等，看了記不住，記了卻無(wú)用；二是題目難做，面對(duì)著似乎仍然是質(zhì)點(diǎn)、滑輪和斜面之類的題目，但卻感到一時(shí)找不到解題思路，不知該代入什么公式。在力學(xué)中出現(xiàn)的概念和公式看起來(lái)確實(shí)與中學(xué)物理有不少重復(fù)，這部分教學(xué)內(nèi)容常常被教師以“短、平、快”的教學(xué)方式“一筆帶過”。大學(xué)物理中的經(jīng)典力學(xué)是中學(xué)物理的簡(jiǎn)單重復(fù)嗎？大學(xué)物理的力學(xué)究竟與中學(xué)有什么不同？與中學(xué)物理相比，大學(xué)物理難在公式、難在計(jì)算嗎？除了公式外，學(xué)習(xí)大學(xué)物理的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)究竟還有什么價(jià)值？作上大學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的入門階段，通過學(xué)習(xí)力學(xué)，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在哪些方面獲得比中學(xué)物理更有價(jià)值的內(nèi)容？這就是大學(xué)物理教學(xué)的過程中值得思考的問題。如果說(shuō)，在中學(xué)物理中學(xué)習(xí)力學(xué)是引導(dǎo)學(xué)生向物理學(xué)的大門跨進(jìn)第一步，先初步了解什么是運(yùn)動(dòng)學(xué)的話，那么在大學(xué)物理學(xué)中再一次學(xué)習(xí)力學(xué)時(shí)，就應(yīng)該在更高的層次上系統(tǒng)展開力學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，向?qū)W生揭示力學(xué)內(nèi)容所包含的物理圖像和滲透的物理學(xué)思想。作為基礎(chǔ)課的大學(xué)物理的力學(xué)與以后學(xué)習(xí)的熱學(xué)、電磁學(xué)等一樣，它的基礎(chǔ)作用不僅在于可以使學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握必要的物理知識(shí)，為學(xué)習(xí)后繼課程打下良好的基礎(chǔ)，而且在于通過學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程，使學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，在接受物理知識(shí)的同時(shí)注重領(lǐng)會(huì)和感悟物理學(xué)思想方法，為今后的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從“以學(xué)生的發(fā)展為本”的意義上看，后一個(gè)基礎(chǔ)比前一個(gè)基礎(chǔ)更重要。1.1“靜止”和“運(yùn)動(dòng)”的經(jīng)典運(yùn)動(dòng)相對(duì)性和經(jīng)典時(shí)空觀思想1.1.1古希臘的亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的思想沿著物理學(xué)史發(fā)展的脈絡(luò)，從認(rèn)識(shí)“物體是怎樣運(yùn)動(dòng)的”的問題著手是學(xué)習(xí)物理學(xué)的第一步。大學(xué)物理第1章的運(yùn)動(dòng)學(xué)之所以從這個(gè)問題開始，正是對(duì)早期物理學(xué)思想的一種追溯，也是對(duì)后來(lái)物理學(xué)思想的發(fā)展和進(jìn)步的一個(gè)自然的銜接。面對(duì)千姿百態(tài)的自然界，古希臘人最早就提出了這樣的問題：物體究竟是怎樣運(yùn)動(dòng)的？物體為什么會(huì)作這樣或那樣的運(yùn)動(dòng)？最早發(fā)展起這些運(yùn)動(dòng)理論的科學(xué)家就是古希臘的哲學(xué)家亞里士多德（前384——前322）。亞里士多德通過對(duì)周圍的事物進(jìn)行認(rèn)真和敏銳的觀察，把自然界物體的各種運(yùn)動(dòng)劃分為“自然運(yùn)動(dòng)”和“強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)”兩大部分，對(duì)它們?cè)鯓舆\(yùn)動(dòng)作出了一番描述。所謂“自然運(yùn)動(dòng)”就是物體能夠自己維持自己的運(yùn)動(dòng)。例如，石塊在空氣中向地面的下落，液體沿斜坡流下，燃燒火苗向上跳動(dòng)等運(yùn)動(dòng)就是“自然運(yùn)動(dòng)”?！白匀贿\(yùn)動(dòng)”是怎樣發(fā)生的呢？亞里士多德基于他的物質(zhì)本源的理論提出，地球上的所有物體都是由土、木、氣和火構(gòu)成的，每一種元素總是要為到達(dá)自己的“自然位置”而作自然運(yùn)動(dòng)，因此，自然運(yùn)動(dòng)是由物體自身的組成成分決定的。例如，土的自然位置在地面，因此，含有土的石塊就作下落運(yùn)動(dòng)；火的自然位置在上面，因此，含有火的熱空氣總是向上升等。除了“自然運(yùn)動(dòng)”以外的物體的運(yùn)動(dòng)都是“強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)”?！白匀贿\(yùn)動(dòng)”或是向上，或是向下，都是自然發(fā)生的，而“強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)”則發(fā)生在其他方向上，它是強(qiáng)制發(fā)生的。例如，人拉著放在水平面上的小車向前的運(yùn)動(dòng)就是“強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)”，因?yàn)樾≤嚤黄缺畴x了它的“自然運(yùn)動(dòng)”方向。亞里士多德對(duì)運(yùn)動(dòng)的看法與人們?nèi)粘５母杏X相符，聽起來(lái)似乎是“言之有理”，因而往往很容易被人們接受。由于亞里士多德只從直接的觀察和生活的常識(shí)加上純思辨的邏輯方法去探討運(yùn)動(dòng)的原因，顯然這個(gè)看法不是正確的科學(xué)結(jié)論。雖然他的理論到了伽利略時(shí)期就被實(shí)驗(yàn)和科學(xué)的推理方法證明是不正確的，但是，亞里士多德的物理學(xué)思想在當(dāng)時(shí)歐洲的文明的哲學(xué)與文化中卻起著核心的作用。1.1.2從“靜止”到“運(yùn)動(dòng)”的認(rèn)識(shí)論邏輯關(guān)系以及經(jīng)典運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性思想在大學(xué)物理的運(yùn)動(dòng)學(xué)中，質(zhì)點(diǎn)的模型是作為第一個(gè)物理的理想模型被提出來(lái)的。為什么要從討論質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)開始？在物理教學(xué)中一個(gè)常見的說(shuō)法是，物理學(xué)家為了了解運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)，抓住主要矛盾，提出了一個(gè)忽略物體大小和形狀的理想模型——質(zhì)點(diǎn)作為研究的對(duì)象。實(shí)際上，在牛頓力學(xué)中，牛頓是基于“原子”的思想提出質(zhì)點(diǎn)模型的。古希臘產(chǎn)生了許多思想深刻而且具有獨(dú)創(chuàng)性的思想家，他們對(duì)于自然界的萬(wàn)事萬(wàn)物進(jìn)行了不懈的“溯本探源”，他們相信不同的物質(zhì)后面一定有著潛在的統(tǒng)一性，它們都是由某種最基本的物質(zhì)組成的。在留基波和德謨克利特的時(shí)代，作為組成物質(zhì)的最小微粒，“原子”作為一個(gè)假設(shè)被提出來(lái)了。但是，這個(gè)“原子”的模型還僅僅停留在哲學(xué)層面上?；凇霸印钡哪Ｐ?，當(dāng)人們觀察了從天體運(yùn)行到拋體落地的各類物體千變?nèi)f化的運(yùn)動(dòng)形式時(shí)，就把尋找物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律歸結(jié)于“原子”的運(yùn)動(dòng)。這樣的“哲學(xué)原子”模型一直到19世紀(jì)和20世紀(jì)，才從化學(xué)的層面上得到了實(shí)驗(yàn)觀察的證實(shí)，從而進(jìn)一步發(fā)展為“化學(xué)原子”模型。牛頓認(rèn)為：“我覺得好像是這樣的：上帝開頭，把物質(zhì)造成固實(shí)、堅(jiān)硬、不可貫穿但可活動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。它的大小、形狀以及其他性質(zhì)，對(duì)空間的比例幫是適合于上帝創(chuàng)造它們時(shí)所要達(dá)到的目的。原子質(zhì)點(diǎn)……堅(jiān)硬到不能損壞或分割。尋常力量是不能分開上帝最初創(chuàng)造時(shí)所造成的單體的。”①因此，在牛頓看來(lái)，質(zhì)點(diǎn)只是上帝為人類創(chuàng)造的最小的認(rèn)識(shí)單位而已，只有認(rèn)識(shí)了最小單位才有可能認(rèn)識(shí)復(fù)雜的其他物體。于是牛頓力學(xué)的整個(gè)體系理所當(dāng)然就從質(zhì)點(diǎn)開始，并沿著質(zhì)點(diǎn)——質(zhì)點(diǎn)系——?jiǎng)傮w的由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)識(shí)次序展開。貫穿于經(jīng)典力學(xué)始終的“分而又分”的物理圖像以及所體現(xiàn)的“先認(rèn)識(shí)部分再認(rèn)識(shí)整體”的思想正是從引入質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)開始的。大學(xué)物理的運(yùn)動(dòng)學(xué)以質(zhì)點(diǎn)為模型，首先建立對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述。要確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須從確定物體在每一個(gè)時(shí)刻的位置開始。而任何位置的確定都是相對(duì)于某一個(gè)確定的坐標(biāo)系而言的，因此，要確定物體的位置就必須給出參照物并建立坐標(biāo)系。物體的位置是相對(duì)的。這個(gè)相對(duì)的位置可以基于歐幾里得幾何學(xué)的公理，用一組三個(gè)數(shù)X1，X2，X3來(lái)表示。有了狀態(tài)的確定’然后才有狀態(tài)的改變。如果位置發(fā)生變化就需要定義位移，如果位移隨時(shí)間發(fā)生變化就需要引入速度，如果速度隨時(shí)間發(fā)生改變就需要引入加速度。速度和加速度的確定也是相對(duì)于某一個(gè)坐標(biāo)系而言的。物體的速度和加速度也是相對(duì)的。根據(jù)速度和加速度在方向和大小上是否恒定的特征可以把質(zhì)點(diǎn)的具體的運(yùn)動(dòng)形式大致分為兩類：一是直線運(yùn)動(dòng)，在直線運(yùn)動(dòng)中主要討論勻加速直線運(yùn)動(dòng)；另一是曲線運(yùn)動(dòng)，在曲線運(yùn)動(dòng)中主要討論拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)。容易看出，運(yùn)動(dòng)學(xué)一開始就建立了對(duì)物體從“靜止”到“運(yùn)動(dòng)”的物理描述，并在這樣的描述過程中滲透了從“靜止”到“運(yùn)動(dòng)”的經(jīng)典運(yùn)動(dòng)相對(duì)性思想。這個(gè)思想的形成是物理世界實(shí)際發(fā)展演化規(guī)律在人們認(rèn)識(shí)過程中的一種反映，它是學(xué)習(xí)和理解物理學(xué)時(shí)必須把握的首要的物理學(xué)思想。在力學(xué)開始的章節(jié)中作出這樣的邏輯安排，不僅在于學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)（研究物體是怎樣運(yùn)動(dòng)的，即對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作出描述）可以為下一步討論動(dòng)力學(xué)問題（研究物體為什么會(huì)作這樣的運(yùn)動(dòng)，即揭示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因以及變化中的不變性）打下基礎(chǔ)，而且從認(rèn)識(shí)的次序看，先確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再建立對(duì)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的描述的思想正是體現(xiàn)了人們按照從“靜”到“動(dòng)”的次序認(rèn)識(shí)物理世界的必由之路。大學(xué)物理分為力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等篇章，繼力學(xué)以后，這樣的認(rèn)識(shí)思想同樣也貫穿在其他分支學(xué)科中。在熱學(xué)中是先有對(duì)熱力學(xué)狀態(tài)的“靜態(tài)”的確定——平衡態(tài)，再討論狀態(tài)的“動(dòng)態(tài)”的變化過程——準(zhǔn)靜態(tài)過程；先有平衡態(tài)（不隨時(shí)間改變的狀態(tài)）的熱學(xué)，再有非平衡態(tài)（隨時(shí)間改變的狀態(tài)）的熱學(xué)。在電磁學(xué)中，先有對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的靜態(tài)描述——定義電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度，再討論電場(chǎng)的變化和磁場(chǎng)的變化——建立電磁場(chǎng)的理論。顯然，在每一個(gè)分支學(xué)科中展開的學(xué)科體系仍然是從探究“怎樣描述運(yùn)動(dòng)”這個(gè)問題開始的，體現(xiàn)的仍然是從“靜止”到“運(yùn)動(dòng)”的認(rèn)識(shí)過程?？傊?，物理學(xué)告訴人們，認(rèn)識(shí)任何事物總是先有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的確定，再有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，這是認(rèn)識(shí)事物的合理的邏輯思想。運(yùn)動(dòng)學(xué)首先體現(xiàn)了這樣的認(rèn)識(shí)論上的邏輯思想，這就是力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)在大學(xué)物理中的重要地位。因此，大學(xué)物理的力學(xué)不是中學(xué)物理公式的簡(jiǎn)單重復(fù)，而是在物理學(xué)思想上對(duì)中學(xué)物理的深化和發(fā)展。

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《物理學(xué)思想概論》是《物理學(xué)方法概論》（已由清華大學(xué)出版社在2008年5月出版）一書的“姐妹篇”。

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