物理和天文学

牛津词典》将物理学定义为 "与物质和能量的性质和属性有关的科学分支"，但这一相当枯燥的定义并没有真正体现这门学科的基础重要性。 物理学是一门语言，它使我们能够理解和描述支配 "物理 "世界各个层面的最基本的力量，从最小的亚原子粒子到整个宇宙的结构。

以现代物理学奠基人艾萨克-牛顿爵士为例。 你可能还记得小学时牛顿看到苹果从树上掉下来，然后 "发现 "万有引力理论和运动定律的故事。 这只是一个简单的故事，但它说明了这门学科所产生的见解是多么重要和深刻。 因此，物理学是一个极其强大的知识领域，其应用范围在所有科学中可能都是无与伦比的。

在实际生活中，物理学支撑着我们对各种形式能源的理解，使我们能够利用电力，燃烧化石燃料来驱动汽车和供暖。 它还使创造我们的建筑环境的市政工程和结构工程，以及负责设计和生产我们日常生活所用物品的工业工程成为可能。

就像牛顿从著名的苹果中得到的启示一样，物理学研究的其他成果在我们的日常生活中并不那么明显，但却同样重要。 天文学家利用物理学来了解恒星、太阳系和黑洞的运行，考虑到从我们地球的角度来看，这些天体现象是多么遥远和陌生，这确实是一项了不起的成就。 在另一端，量子物理学家将理论与欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机等最先进的实验室设备相结合，来发现支配原子、电磁和其他辐射形式内部运作的特性。

创造未来技术的科学家、工程师和设计师也将依赖物理学。 无论是完善自动驾驶汽车、利用核聚变产生几乎无限的无排放电力，还是设定火星航线，我们物理学知识的稳步发展都将在实现这些目标的过程中发挥关键作用。 ‎

由于物理学的应用范围非常广泛，因此要从事多种不同类型的职业，就必须具备该学科的背景。 从结构工程师和土木工程师到光学工程师和激光工程师，任何类型的工程工作都需要熟练掌握物理和微积分基础知识，并可能需要掌握特定工程子领域的高级技能。

许多其他职业都可以从熟悉物理学中获益，即使物理学对所从事的工作并不重要。 例如，从事机器人技术的软件开发人员和自动驾驶汽车开发人员都依赖于物理模型，使他们的创造物能够在世界上可靠地导航。 医疗保健领域操作 X 光机、核磁共振成像仪和类似成像设备的实验室技术人员需要具备物理学背景，以了解这些复杂设备的工作原理和安全操作方法。

不过，也有一些热爱物理学的学生最终考上了研究生，成为天文学、粒子物理学和理论物理学等领域的研究人员。 这些领域在日常生活中的实际应用可能较少，但帮助推动这一基础科学学科的前沿发展所带来的满足感会让人受益匪浅。 或者，作为一名高中物理教师，你也可以通过激励学习者，将自己对物理的热爱传递给下一代。 ‎

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