2018年10月24日 星期三

自然科學都一樣嗎?

最近在整備歐姆定律與焦耳定律的相關實驗
其實,要做出歐姆定律的現象幾乎是不可能的事情
因為不管怎麼選擇電阻
只要一通電就會產生熱效應
基本上就不會符合歐姆當初對實驗的規範(at a constant temperature and in a zero magnetic field)
Ohm´s Law states that: "In metallic conductors at a constant temperature and in a zero magnetic field, the current flowing is proportional to the voltage across the ends of the conductor, and is inversely proportional to the resistance of the conductor."
(http://www.learnabout-electronics.org/Resistors/resistors_11.php)
所以每次只要增加電壓
電流就會與預期的要小一點(電阻溫度上升了)
既然如此,我們學這個要幹嘛?
這些東西在真實世界根本不會出現啊~~

在基礎科學的世界裡,這種情況比比皆是
歐姆定律、慣性定律、理想氣體方程...
這些定律要能夠成立,必須要有許多嚴格的條件配合才行
因此許多學物理的人會選擇不接受實驗結果
因為實驗條件沒有在我預期的規範下
當然我就可以選擇不接受

但反觀"部分"化學或生物或地球科學("部分",不是全部)
很少有人會不接受實驗的結果
雖然我可能無法精準地解釋原因
但它就真實的存在啊~~
你只能接受,無法否定

那物理到底在堅持甚麼?
回到物理的本質(抱歉,這個用詞不好,您可以選擇不接受,以下出現也是如此)
物理最終是一種哲學觀,希望能釐清事物產生的原因
並能進一步預測未知的事情
當然,化學、生物、地球科學也有這樣的成分
但化學更重視實驗的結果(化學的本質就是實驗科學)
生物和地科更重視真實存在的現象如何詮釋
至於真正的原因...其實也沒人說得準
當然也就不是主要研究的方向
(以上僅代表個人想法,不回應反對觀點)

物理就不是這樣了~~
學物理的人最喜歡問為什麼
最熱衷找到一個可以精準判斷的法則
但在操縱變因超過三個以上時
幾乎就無法精準預測了
因此物理就會規範了許多條件(控制變因)
如此就可以預測出我想要的結果
雖然和真實世界不盡相同
但大方向是對的,也就可以藉由這個基礎慢慢逼近事實
這就是物理慣用的方法
類似數學概數的概念,先得到一個約略的數值
就可以有一個比較明確的方向
必要時再精準來計算

不同學科的學習方式其實差很多
想要用物理的腦袋學習生物
可能會搞死自己
想要用生物的腦袋學習物理
大概也會被物理的龜毛弄得精神分裂吧~~