尽管物理学是实验科学,但它的发展,甚至于关键性的革命性进展都离不开理论家的先进思维和数学推导。在不少场合下,理论走在了实验的前面。理论物理是纯粹的基础科学,是物质生活外高层次的精神活动。理论物理家严谨的格物的脑力劳动,目标是认知“万影皆因月,千声各为秋”。撇开物理的无穷魅力吸引我们去研究理论物理这个理由不谈,还有什么促使我们学做理论物理呢?我以为有以下几条。
易保持童心
物理学是一门研究简单事物的科学,模型愈简单就离现实越远,然而最简的模型是最有用的模型,所以理论物理学家会问很明白、天真的问题——例如,热是什么?以光速行走的人能看到什么?——而引出惊天动地的答案。正因为是这样,理论物理学家易保持童心。童心的一部分是好奇心,我本人之所以选择理论物理专业,就是在高中时期就对相对论中的尺缩和时延现象产生了强烈的好奇。。
有艺术,有诗意
我国著名美学家朱光潜先生曾说:“就个人说,艺术是人性中最原始,最普遍,最自然的需要。”学做理论物理可以满足这种需要。理论物理大师玻尔曾说:“就原子论方面,语言只能以在诗中的用法来应用。诗人也不太在乎描述的是否就是事实,他关心的是创造出新心像。”
理论物理家不知今夕何夕
当一个人超凡脱俗、旷放洒脱时,就会超越时间而遗世独立。爱因斯坦在他的狭义相对论中,关于时间的看法是,光速是联系时间与空间的一个不变物理量,因而没有了绝对时间的概念,所以他说:“时间是一个错觉。”
我国南宋时期连中三元的张孝祥在1166年被人谗言诬告,罢职从岭南回归老家,行舟经过洞庭湖时,看到浩淼的水面上“素月分辉、明河共影,表里俱澄澈”,“悠然心会”,感到自己“稳泛沧溟空阔”,与时空已浑为一体,他不禁扣舷独啸,发出了“不知今夕何夕”的感叹。学做理论物理者很容易产生与张孝祥不知今夕何夕的感叹共鸣。请看其词全文为:
洞庭青草,近中秋,更无一点风色。玉鉴琼田三万顷,著我扁舟一叶。素月分辉,明河共影,表里俱澄澈。悠然心会,妙处难与君说。
应念岭表经年,孤光自照,肝胆皆冰雪。短发萧骚襟袖冷,稳泛沧溟空阔。尽挹西江,细斟北斗,万象为宾客。扣舷独啸,不知今夕何夕!
当我们与自然规律悠然心会,发现新规律、发明新方法时,也会陷入不知今夕何夕的感觉。
求人不如求己,理论物理学家可以在任何场合思考问题,着手科研。“物以变幻含理趣,人因思考长精神。”如果你想直接揣摩自然的脉搏,又觉得自己足够聪明,待人接物不那么圆滑,那就学做理论物理吧。