浅谈高中物理为何把力学与电学列为重点内容

提到力学和电学，我们并不陌生。早在初中时，就蜻蜓点水般接触了力学中的惯性定律和电学中的欧姆定律。而升到高中时，又较为系统地学习了经典力学与电磁学。

那么为什么要把物理学中经典力学和电磁学这两个分支放在重中之重呢？难道物理学中只有这两个分支？显然不是，光是从纯物理学的方向就有五个分支，分别是经典力学；热力学和统计力学；电磁学；相对论；量子力学。

那难道是因为经典力学与电磁学是在物理学分支中比较简单？又或者说这两个分支是学习物理这门学科的基础？

是，但也不全是。“是”是因为与晦涩的相对论和深奥的量子力学相比，经典力学与电磁学相对来说确实比较简单。而且物理这门学科本身是一个“盖楼”的过程，想要建起空中楼阁也是不现实的。所以要理解相对论与量子力学也需要经典力学与电磁学的基础。

而“不是”呢，是因为热力学和统计力学这个物理学分支理解起来也不是特别困难。且不管是从物理学史还是物理学意义的角度来看，热力学和统计力学在物理学中的地位也是举足轻重的。

从时间轴来看，热力学最早可以追溯到17世纪。而到了1860年左右，因为能量守恒定律揭示热、电、机械和化学等各种运动形式之间统一性的原因，不但实现了物理学第二次理论大综合，还成为了全部自然科学和技术科学的基石。

那为什么即使热力学如此至关重要也没有脱颖而出呢？答案是经典力学和电磁学给人类社会带来了更大的影响。

我们来逐一分析一下，首先是经典力学。既然说到经典力学，那么我们肯定绕不开这本书，叫《自然哲学的数学原理》（Mathematical Principles of Nature Philosophy）。

这本书总共分为三卷，分别详细阐述了牛顿三定律、万有引力定律以及阻力下物体的运动等问题。它影响且遍布了经典自然科学的所有领域，是人类在历史长河中捡到的第一本“宇宙说明书”。

牛爵爷在1687年首次出版这本书。直到1733年时，机械师凯伊发明了“飞梭”，机器开始取代人力，人类逐渐掌握并利用机械能。到了18世纪中叶，瓦特又改良了蒸汽机，第一次工业革命开始爆发，人类社会也正式进入了“蒸汽时代”。

不但如此，《自然哲学的数学原理》还为法国的启蒙运动奠定了坚实的基础，而启蒙运动又为后来的法国大革命和美国独立战争提供了框架。

而蝴蝶效应并没有停下疯狂的脚步，因为第一次工业革命推动英国社会变革所引发的政治、经济、军事和文化的影响，英国对中国发动了第一次鸦片战争，这也是历史上第一次打破中国两千年以来都未曾撼动的封建主义牢笼。

而这一切的起因都源于经典力学，从最开始的物理学渐渐蔓延到哲学、经济和政治等多个领域，从最初的英国逐渐遍及全世界。

那电磁学呢，又是怎样重塑这个世界的呢？说到这里时，我们不得不提到一个人，也是一位英国的物理学家，叫麦克斯韦。

他也如牛顿幸运般站在了奥斯特、安培、法拉第等巨人们的肩膀上，在1864年发表了自己所写的第三篇关于电磁学的论文《电磁场的动力学理论》（ADynamicalTheoryoftheElectromagneticField）。这篇论文将电学、磁学和光学联结成统一理论，完成了物理学史上第三次理论大综合。

两年后，德国物理学家西门子发明世界上第一台直流发电机，人类从此点亮了电能这颗科技树。第二次工业革命也就此开始爆发，层出不穷的电器吞噬般取代昙花一现的机械，人类社会进入“电气时代”。

到19世纪70年代时，贝尔又发明了电话。人类之间因此传递信息方便了许多，世界各国的政治、经济和文化交流也得到了质的飞跃。

物理学就这样润物细无声地再一次改变了这个世界。直到今天，电依然是人类现代社会中不可或缺的一部分。

不难看出，经典力学成就了第一次工业革命，电磁学造就了第二次工业革命。

而工业革命的意义除了提高人类生产力和革新社会结构等最直观的改变之外，最深远的影响是启迪了人类的思想。

让人类认识到原来人类自己可以通过控制并加以利用资源的方式进而改变世界，使人类有一种人定胜天的感觉，上帝也随之退出了历史舞台。这就是经典力学和电磁学如此重要的原因。