提到力學(xué)和電學(xué)，我們并不陌生。早在初中時(shí)，就蜻蜓點(diǎn)水般接觸了力學(xué)中的慣性定律和電學(xué)中的歐姆定律。而升到高中時(shí)，又較為系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了經(jīng)典力學(xué)與電磁學(xué)。
那么為什么要把物理學(xué)中經(jīng)典力學(xué)和電磁學(xué)這兩個(gè)分支放在重中之重呢？難道物理學(xué)中只有這兩個(gè)分支？顯然不是，光是從純物理學(xué)的方向就有五個(gè)分支，分別是經(jīng)典力學(xué)；熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)；電磁學(xué)；相對(duì)論；量子力學(xué)。
那難道是因?yàn)榻?jīng)典力學(xué)與電磁學(xué)是在物理學(xué)分支中比較簡(jiǎn)單？又或者說(shuō)這兩個(gè)分支是學(xué)習(xí)物理這門學(xué)科的基礎(chǔ)？
是，但也不全是?！笆恰笔且?yàn)榕c晦澀的相對(duì)論和深?yuàn)W的量子力學(xué)相比，經(jīng)典力學(xué)與電磁學(xué)相對(duì)來(lái)說(shuō)確實(shí)比較簡(jiǎn)單。而且物理這門學(xué)科本身是一個(gè)“蓋樓”的過(guò)程，想要建起空中樓閣也是不現(xiàn)實(shí)的。所以要理解相對(duì)論與量子力學(xué)也需要經(jīng)典力學(xué)與電磁學(xué)的基礎(chǔ)。
而“不是”呢，是因?yàn)闊崃W(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)這個(gè)物理學(xué)分支理解起來(lái)也不是特別困難。且不管是從物理學(xué)史還是物理學(xué)意義的角度來(lái)看，熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)在物理學(xué)中的地位也是舉足輕重的。
從時(shí)間軸來(lái)看，熱力學(xué)最早可以追溯到17世紀(jì)。而到了1860年左右，因?yàn)槟芰渴睾愣山沂緹帷㈦?、機(jī)械和化學(xué)等各種運(yùn)動(dòng)形式之間統(tǒng)一性的原因，不但實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)第二次理論大綜合，還成為了全部自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的基石。
那為什么即使熱力學(xué)如此至關(guān)重要也沒(méi)有脫穎而出呢？答案是經(jīng)典力學(xué)和電磁學(xué)給人類社會(huì)帶來(lái)了更大的影響。
我們來(lái)逐一分析一下，首先是經(jīng)典力學(xué)。既然說(shuō)到經(jīng)典力學(xué)，那么我們肯定繞不開(kāi)這本書(shū)，叫《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（Mathematical Principles of Nature Philosophy）。
這本書(shū)總共分為三卷，分別詳細(xì)闡述了牛頓三定律、萬(wàn)有引力定律以及阻力下物體的運(yùn)動(dòng)等問(wèn)題。它影響且遍布了經(jīng)典自然科學(xué)的所有領(lǐng)域，是人類在歷史長(zhǎng)河中撿到的第一本“宇宙說(shuō)明書(shū)”。
牛爵爺在1687年首次出版這本書(shū)。直到1733年時(shí)，機(jī)械師凱伊發(fā)明了“飛梭”，機(jī)器開(kāi)始取代人力，人類逐漸掌握并利用機(jī)械能。到了18世紀(jì)中葉，瓦特又改良了蒸汽機(jī)，第一次工業(yè)革命開(kāi)始爆發(fā)，人類社會(huì)也正式進(jìn)入了“蒸汽時(shí)代”。
不但如此，《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》還為法國(guó)的啟蒙運(yùn)動(dòng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而啟蒙運(yùn)動(dòng)又為后來(lái)的法國(guó)大革命和美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)提供了框架。
而蝴蝶效應(yīng)并沒(méi)有停下瘋狂的腳步，因?yàn)榈谝淮喂I(yè)革命推動(dòng)英國(guó)社會(huì)變革所引發(fā)的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事和文化的影響，英國(guó)對(duì)中國(guó)發(fā)動(dòng)了第一次鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)，這也是歷史上第一次打破中國(guó)兩千年以來(lái)都未曾撼動(dòng)的封建主義牢籠。
而這一切的起因都源于經(jīng)典力學(xué)，從最開(kāi)始的物理學(xué)漸漸蔓延到哲學(xué)、經(jīng)濟(jì)和政治等多個(gè)領(lǐng)域，從最初的英國(guó)逐漸遍及全世界。
那電磁學(xué)呢，又是怎樣重塑這個(gè)世界的呢？說(shuō)到這里時(shí)，我們不得不提到一個(gè)人，也是一位英國(guó)的物理學(xué)家，叫麥克斯韋。
他也如牛頓幸運(yùn)般站在了奧斯特、安培、法拉第等巨人們的肩膀上，在1864年發(fā)表了自己所寫的第三篇關(guān)于電磁學(xué)的論文《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》（ADynamicalTheoryoftheElectromagneticField）。這篇論文將電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)聯(lián)結(jié)成統(tǒng)一理論，完成了物理學(xué)史上第三次理論大綜合。
兩年后，德國(guó)物理學(xué)家西門子發(fā)明世界上第一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，人類從此點(diǎn)亮了電能這顆科技樹(shù)。第二次工業(yè)革命也就此開(kāi)始爆發(fā)，層出不窮的電器吞噬般取代曇花一現(xiàn)的機(jī)械，人類社會(huì)進(jìn)入“電氣時(shí)代”。
到19世紀(jì)70年代時(shí)，貝爾又發(fā)明了電話。人類之間因此傳遞信息方便了許多，世界各國(guó)的政治、經(jīng)濟(jì)和文化交流也得到了質(zhì)的飛躍。
物理學(xué)就這樣潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地再一次改變了這個(gè)世界。直到今天，電依然是人類現(xiàn)代社會(huì)中不可或缺的一部分。
不難看出，經(jīng)典力學(xué)成就了第一次工業(yè)革命，電磁學(xué)造就了第二次工業(yè)革命。
而工業(yè)革命的意義除了提高人類生產(chǎn)力和革新社會(huì)結(jié)構(gòu)等最直觀的改變之外，最深遠(yuǎn)的影響是啟迪了人類的思想。
讓人類認(rèn)識(shí)到原來(lái)人類自己可以通過(guò)控制并加以利用資源的方式進(jìn)而改變世界，使人類有一種人定勝天的感覺(jué)，上帝也隨之退出了歷史舞臺(tái)。這就是經(jīng)典力學(xué)和電磁學(xué)如此重要的原因。
