为什么力学在大学是一个单独的专业,而不是物理学的一部分?

2024-11-19 阅读 10
更新于 2024年11月21日
力学、光电(光学工程)、核科学与技术这些都是工程学科(和机械能源建工等相比,和物理关系可能会近一点,但仍然是工程学科),属于应用已知的物理学原理,围绕工程目标开展的。实际的工程问题通常是复杂的,有的可能是结构复杂,有的可能是条件复杂,而工程真正关心的应该要最终落地的。已经落地的工程中面临的复杂性通常是可以理解的或者至少工程问题已经解决。就比如流体力学,其实很复杂的(流体不稳定性在物理上其实也没有完全搞清楚),但是飞机和导弹都已经上天了,主要因为我们可以做风洞实验,把需要的数据搞到。再比如核反应堆物理,核物理本身属于强耦合量子多体,很多东西不能从第一性原理理解,但是中子核反应的数据至少可以被测量清楚。因此,核反应堆物理关心问题是研究中子输运,但是这是个经典的输运问题,平均自由程很长不牵扯量子,也没有长程关联的电磁相互作用,从非平衡态统计物理角度,这是很简单的输运模型。不过,如果你真去算一个核反应堆的控制,面临复杂的材料、共振散射,还有温度效应等,这些计算并不平庸。但不管怎么说,这东西已经搞起来了,和飞机导弹类似,下面工程更多要干的是优化工程设计。
物理学并不需要围绕什么目标,很多时候纯粹属于好奇心驱动,然后为了解决问题肯定是要简化近似,才能抓住里面主要的东西。但是你理解这些过程背后的原理,并不代表就能处理所有复杂工程问题。
鉴于这种工科和理科需求上的区别,导致你把两部分人放在一起管理考核就有问题了。再举个具体例子,可以与已分去工科的反应堆物理做比较的是留在物理类的等离子体物理,你也理解每个微观反应的物理、理解库伦散射,不代表能理解这么大的还有长程相互作用的系统,这里的输运模型研究中属于物理学中的复杂系统,也正是因为这种复杂性导致核聚变反应堆没做出来,所以也就没有分家,还在物理学科待着。
声光力热电,每一门就是一个庞大的工科专业了,如果学物理的什么都学,学得过来吗?
成熟的,应用领域的问题交给工程师去解决吧,物理学家关注基础性和前沿的问题。
1952年院系调整学习苏联模式,当时力学系都叫数学力学系。
实际上以德国为例,大学物理系还是有力学这个分支的,比如研究物理系的理论力学哈密顿变分的在物理系理论物理方向(国内也有类似方向),包括哥廷根大学在内很多大学物理系都有流体力学方向,但德国大学物理系都不设置固体力学方向,主要是这部分内容算是土木工程和机械工程的重要应用,而固体力学深入到材料微细观结构的微观力学,这块主要是材料科学与工程研究的内容了,所以德国大学物理系也就不越俎代庖了。
不太清楚,可能是为了简化后续学习的难度吧,毕竟力学不搞清楚后面会学的很难受...
力学并不是一个单独的专业,力学是某一个或者某一些专业的一部分,就比如说我学的是建筑,然后我们建筑也会学习力学,就比如说那些力矩平衡方程之类的,这个是历史的一部分,只不过我当时学的并不好,还有其他的一些专业或多或少也会接触一些力学,所以力学并不是单独的一个专业,而是某专业的一部分。