当我们谈到“物理”时，我们在说什么？

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如果能将乍看之下很不相同的事物综合分类，是不是就能更好地理解它们？

几百年前，人们提出了一种方法—— 科学方法 ，由 观察 、 推理 和 实验 构成，并试图用它来寻求这些问题的答案。

如果将世界想象成天神们下的一盘巨大的象棋，我们就是不懂弈棋规则的观众，这些规则便是我们所说 的 基础物理 学 。我们只能靠长时间观看棋赛来寻找（“猜测”）它们，以此理解这个复杂的世界。

而“理解”又是什么意思？费曼认为：“即使知道全部规则，我们也无法用它来领会这盘棋的走法，更别说预言下一步将发生什么情况了。”所以我们只能满足于：知道规则，就算理解世界。

——可是我们又如何知道，我们“猜”出来的规则对不对呢？大致有三个办法：

1. 大自然的这一部分恰好安排得很简单，我们可以精确预言将要发生的事从而 直接验证 它。例如，植物生长需要水，我们断绝水源就能渴死它。

2. 我们通过由已知规则 推导 出的更一般性的规则来检验它自身。例如前文提到的用布朗运动来验证分子的无规则热运动。（但并非每个规则都尽如人意，有时我们也会遇到老规则不适用的情况，于是，就发现了一个新规则！——这是物理学家最感兴趣的！）

布朗运动

3. 粗略近似法 。这恐怕是三种方法中最有力的。例如，我们或许说不出象棋冠军为什么要走具体的某一步，但大致能看出：他正在把棋子调集到王的周围来保护它。——用这种方法我们也能多多少少理解自然。

最开始我们将自然现象粗略地分成几类，力、热、光、电、核、引力、介子等，并试图发现它们背后的定律，以求把不同的门类统一起来。但是，随着时间的推移，新东西总是不断冒出，整个棋局又变得相当混乱。于是只能再进行一次尝试。再次统一，再次混乱，往复循环。

不过还是有很多成功的例子。

• 首先，是 热学和力学 的统一。热和所有的温度效应都可以用力学定律（原子的运动）来说明。

• 另一个是发现了 电、磁、光 之间的关系，弄清楚了它们原来是同一事物（即我们今天所称电磁场）的不同侧面。

• 再一个就是 化学现象和原子行为 的统一，发生在 量子化学 中。

现在面临的问题是：这种统一能不能继续进行下去，直到万事万物大一统，最后发现这个世界仅仅是一种事物的不同侧面？

没人知道答案。

当前我们只能看看，这个“用最少的原理来理解各种基本现象的统一过程”进行到什么程度了，简单而言就是：

事物是由什么构成的？有多少种基本元素？

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1920年前的物理学

一下子就从现代的观点开始讨论是有些困难的，我们先看一下1920年前的事物看起来是什么样子。

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