小议物理抽象

抽象是指从众多的事物中抽取出共同的、本质性的特征，而舍弃其非本质的特征。抽象思维是人们在认识活动中运用概念、判断、推理等思维形式，对客观现实进行间接地概括，从而获得超出靠感觉器官直接感知的知识。空洞的、臆造的、不可捉摸的抽象是不科学的抽象。物理学中的科学抽象需要现代数学帮忙。

抽象的角度取决于分析问题的目的，不同角度的抽象，结果可能不同。做理论物理研究需要抽象能力，抽象要恰到好处，正所谓“物微意不浅，感动一沉吟”。一个最好的物理抽象的例子是麦克斯韦总结了电磁学的库仑定律、安培环路定律和法拉第电磁感应定律，引入涡旋电场和位移电流的概念，将矢量场论抽象为精炼的微分方程组，预言了光波就是电磁波。这里必须指出，麦克斯韦之所以果断地在方程中加入位移电流项，是因为他在研究中发现了有趣的情况。例如，把两块中间夹有介质的金属板接在交变电源上，介质内并没有自由电荷，也不存在传导电流，可是依然产生磁场。所以麦克斯韦认为这里的磁场是由另一种电流形成的，该电流存在于任何变化的电场中，称为“位移电流”。

美国物理学家盖尔曼曾说：“在我们的工作中，我们总是处于进退两难的困境中，我们可能会不够抽象，并错失了重要的物理学成果；我们也可能过于抽象，结果把模型中假设的目标变成了吞噬我们的真实的怪物。”

抽象的能力因人而异，有被常人认为是抽象的东西，在个别人看来是“小菜一碟”。数学家庞加莱就这样描述过另一位数学家厄密：“与厄密先生讲话，他从不唤起具体的形象；然而你很快就发觉，最抽象的本质对于他来说也像活着的生物一样。”

物理抽象不同于哲学抽象。例如，看到一个钟摆，物理学家关心摆动周期与摆长的关系；而哲学家觉得人生就像一个钟摆，钟摆的一端是无聊，而另一端是痛苦，当欲望得不到满足就痛苦，当欲望得到满足就无聊。因而曾有人比喻说：物理学家是探险者，而哲学家是观光客或评论家。