42%的人举手称量子最难,四大力学中究竟哪门让你感到被逼疯,我把学渣与学霸的真实事例拆分出来讲给你看 。

前几日于班群之中发布了一项投票,其结果颇为令人心痛:大约有四成的人选择了量子力学,电动力学接近三成,热力学与统计物理约为二成左右,理论力学数量最少。先别急着去嘲笑,这一组数据的背后隐藏着三类切实存在的痛点:认知出现错位、计算方面存在负担以及抽象层次的问题。说实话,当年我也曾在宿舍和同学争吵至半宿,直至凌晨时分,大家的抱怨并非是在责骂教材,而是在讲述自身学科的“卡壳形式”,这相较于比拼谁更聪明而言,要有用得多。
多次被点名提及的量子力学,其关键之处在于并不依照常理来运作出牌。当别人能够凭借生活里积累的经验将力与运动关联起来时,你若要学习量子领域相关内容,那可就得先把自身原有的直觉给拆解掉,然后重新进行组装构建。我的友人小李,往昔在观看双缝实验视频之际,难以抑制内心冲动去进行比喻阐释留学之路,然而结果却是越比脑子越迷糊不清。随后他转变了方式方法:先是去查看具体的实验数据情况,接着开展数学方面的推导运算高中物理电磁学难点,最后再尝试用一句话把数学内容和实验情形串联起来表述。像这样反复做过好几回之后,他从原本那种“云里雾里不知所措无人能解”的状态,摇身一变成为能够把薛定谔方程背后所蕴含的物理层面含义讲述给学妹听闻的人。其关键点在于千万别把量子仅仅当作单纯的、只关乎数学运算的游戏来看待,而应当从各类实验当中去寻觅支撑的关键要点所在。


电动力学令人崩溃的并非概念,而是“算得多、错得也多”这种状况。有个学长曾跟我讲,为了一道电磁波衍射题,从晚上开始计算直至天亮,最终却发觉忘了给符号加上负号,那种想要把课本扔到窗外的冲动绝不是假装的。解决之道在于,把复杂的计算拆分成小块,首先用时下流行的话儿描述清楚物理意义,接着把方程的每一步都写成“我为何要这么代入”的样式。多做并非重点,重点是做完之后总结那一步为何要这么做,下次碰到类似结构,就晓得省去哪些重复的步骤。
在我当时的认知里,有一位身为助教的张姐,热力学与统计物理恰似制造抽象之物的“加工厂”,宏观定律跟微观统计之间存在的那种跳跃,着实让人摸不着头脑,她专门为我们讲授了一堂课,将熵、配分函数均描绘成“流程图”,致使宏观热平衡与微观状态数被一条线连接起来。自那之后,众多同学已不再视熵如高深莫名、难以揣测的魔法,而是将其当作状态数发生变化的一种比例尺。也就是说,构建框架相较于对单点进行记忆,更能够开启这门课程。

理论力学相对来讲还算“友好”,然而它真正考查的并非技巧,而是模型转换的能力。我见识过太多聪明之人把题目想得过于复杂,实际上问题仅仅只需判断平动或者转动,将坐标选正确就可以了。所以在学习理论力学的时候,不要急于去列方程,要先画图,画出受力以及运动轨迹,接着把数学工具依照情境套进去。把微分方程与物体运动的物理意义捆绑在一起,你就会发觉它实际上更像是一道逻辑题而并非纯数学题。
许多人在学习方法这儿栽了跟头,并非智力方面的问题。死记硬背公式,进行跳级学习,单单刷题却不做总结,这些常见毛病比你所想象的更为普遍。我曾见到过一位同学,把整本书的公式抄写了三遍,然而到考试的时候却不会运用,原因在于他没有将公式与物理图景相互结合起来。逆向的做法会更具成效:每学习完一个章节,就去撰写一页关于“为什么这条公式能够成立”的短文,将其与现实当中的现象联系起来,如此这般经过几次之后,你便会拥有一套属于自己的“理解手册”,往后拿来题目去套用公式的时候会更加迅速。


拿量子来说,实操建议是从实验着手,不妨多去看那些直观的现象,之后再展开推导;电磁学方面,实操建议是别想着一举攻克所有相关计算,需训练矢量思维,并且把计算拆分成一个个小的模块;热学的实操建议是借助知识图谱去将宏观与微观两端串联起来;理论力学的实操建议是着重于模型建构以及图像化思维。另外,写解题笔记时,不要只是单纯抄答案,应当去写“为什么这一步的做法是必须如此的”以及“要是条件发生了改变会变成怎样”,如此一来会让你在考试以及工程应用当中少走许多弯路。
未来的几年当中,这些基础方向所具备的价值不会出现缩水的情况,相反的,还会被更多的跨学科应用所需要。简单来讲,掌握其中某一门深入的思维方式,相较于背诵多少公式而言更具价值。当下存在着这样一种趋势,那就是将数值工具与理论理解相互结合起来,学会运用计算机去检查复杂的积分,然而不要把工具当作捷径,工具是能够放大你自身理解能力的放大镜,而并非是替代品。
最后再讲一句,别让“谁最难”这个问题把学习节奏给束缚住了。你有可能在某一门这里卡上三个月,然而也或许因那门课的训练在将来某个项目当中帮你一把。说一说你的经历高中物理电磁学难点,你最犯难哪一门呢?是由于某个公式、某类计算,还是抽象概念呀?把你的具体事例以及你尝试过的办法写出来,大伙相互借鉴 。