Re: [问卦] 物理跟化学的交界点是那些课

楼主: iamlittlede (小迪)   2022-02-06 12:57:58
※ 引述《ilovemami (联络簿教主)》之铭言:
: 如题
: 物理跟化学
: 走到最后都有一些共同科目
: 有哪些共同科目
: 是化学跟物理都会上到的
: 有没有八卦
大家好,不只物理跟化学,其实各领域都是互相牵扯的,战科系的本质不是学问本身,战
的是学习态度跟产业结构,我来跟大家讲点这方面的八卦。
去年刚大学毕业,前阵子刚录取美国某学店化学phD,来发表一点自己的看法,非常皮毛也
很偏颇,欢迎大家一起来讨论。
我个人认为,化学是物理在"微观层次"的近似。
简单来说,物理主要研究的是物质运动规律和物质基本结构的学科。
宏观上是很好理解的,鱼在游泳、鸟在飞、文组在嘘我......等等。
但微观层次是很复杂难懂的,比如分子的热运动、电子的绕核运动、自旋等等。
在宏观的世界我们可以借助有限元分析,让这个世界更好懂一点,就像衡量一个正妹奶大
不大可以用罩杯分析一样,可是到了微观的世界,一切都是那么的扑朔迷离、无法准确的
被定位,就好像你永远无法理解另一伴在想什么一样,那是微观的世界,一切充满著不确
度,宏观的法则均无法适用。
一句话浓缩就是,宏观世界是牛顿管的,微观世界是量子管的。
原子核外的一举一动,电子的位置与速度都是无法了解的,取而代之的就是一团模糊的电
子云,简单来说就是太复杂了,化学家就是把"电子大概会出现在那里"划为一个区域去研
究,所以我才说化学是物理在微观层次上的近似。
比如很有名的轨域理论、化学键理论都是这样近似出来的。
所以你想说: 难道化学就是一个研究"大概"的科学嘛!?
是的没错,因为"精准"的世界要交给物理系的同学们去处理(我真心觉得读物理的人都是天
才),我们的工作是把它近似为更贴近现实的状态。
Wheeler也认为化学是物理的延伸,最下方我会把知识结构图贴上来,大家可以看看。
这个结构图涵盖了很大范围的知识,一但经典model不能用了,出现特例,就像现在四大
理论无法统一一样,未来的盖世天才就会发明新的模型或理论,像俄罗斯娃娃一样新增这
个树状图,让体系变得更完整,我相信在未来的某一天,会有最上层的万能理论(比如超
弦理论?)出现,一统不只科学、更是包含文学的人类所有知识。
总结一下,化学终究要站在物理的基础上,围绕着微观的世界去执行一切反映。
比如有机化学一堆理论,终究是核外的电子在捣乱,但如果只研究电子,我们就会像只研
究罗马史而不研究希腊史的历史YT一样成为迷路的孩子,寸步难行。因为不可能遇到的每
个反应都是氧化还原反应。
把现有的知识简化、近似成一个更好理解的模型,是为了提升研究效率,可以更好的解决
问题,以及面对、预测未来的问题,可以说化学的基础还是物理法则,但是已经独立分割
出来且有自己一套独特的发展模式,也将吸收数学等等的学科,不断开枝散叶。
走在最前沿的科学其实也很难区分化学或是物理了,那些科学家就像是冒险者,不断的探
索人类知识的边界,尝试理解这个世界,为人类的文明带来更高的高度。
数学是火,点亮物理的灯;物理是灯,照亮化学的路;化学是路,通往生物的坑。
https://imgur.com/4vBrvD2
图画了一个上午,不太会画树状图,画得比较丑请见谅。

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