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孙?�730至尊木虫 (知名作家)
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[交流]
【2010征文】化学视野下的物理已有27人参与
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分久必合，合久必分，物理和化学，在科学发展的历史长河中，在我们甚得精要的教学体系和教科书书中，甚至在形形色色的大小考试中，两者分分合合，实则密不可分！ 然而，中外的教育体制中，物理和化学是分明的两个学科，只是在学生的培养过程中，有的学生需要综合的学习若干学科，有的学生只需学习物理或化学中的一门。仅从个人感觉而言，综合学习两方面课程的学生，乃至综合研究这两个领域的学者，通常在知识结构上具有较强的优势。 对学生而言，尤其是习惯了各类考试的中国学生，一门课程的内容还是越专一越受欢迎，因为我们普遍认为比较难的课程，通常比较综合，物理化学、量子力学、固体物理等课程都是这样（不一定是理化结合）。而到了专业课课程学习阶段，或是专题研究阶段，综合的知识结构是必要的，当然，这里不反对几个人搞合作。 既然如此，学化学的朋友，不妨多学学物理，起码可以从化学的角度看看物理——这里仅从本人（化学）所接触的内容展开，物理专业人士或综合研究(如许多学校的基科班)者，广大化学专业学习-研究者，自有不同看法。以下为个人观点，仅供参考。 1.辨“化学根源于物理” （5楼） 2.辨“计算化学是物理” （6楼） 3.分析化学中的应用物理（7楼） 4.材料科学、环境科学、生命科学中的理化结合 （8楼） 祝福所有热爱科学的朋友。 [ Last edited by 孙?�730 on 2010-9-22 at 21:43 ] |
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2楼2010-06-20 11:39:49
211985:mad:
木虫 (著名写手)
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3楼2010-06-20 14:46:34
孙?�730
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物理版点滴（代序言）
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在与朋友们交流过程中,有一些收获,写在这里. 大多是化学视角,物理方面不是很专业,欢迎指教. ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 【求助】一个二阶常微分方程的解 (2) http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2185584 偏微分方程是很抽象的,而可以被赋予化学内涵的方程也应该不少吧. 比如混沌化学\化学反应动力学等.无论是解析还是数值方法. 【求助】群论考试，50金币求助各位大侠群论试题 (11/45/46/55/60/61) http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2181637&fpage=0&view=&highlight=&page=1 群论是数学物理工具,在以数学物理方法解决化学问题的事例不少, 量子化学就是一例. 【求助】高斯光束的问题 (6/8) http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2185918 【求助】激光器倍频的问题 (4) http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2195148 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 【交流】【2010征文】化学视野下的物理（编辑中） http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2155067 【交流】您有勇气挑战"佯谬"和"悖论"吗？ http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2155202 【交流】谈谈您感兴趣的 f 电子理论问题 http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2200349 【交流】谈谈您感兴趣的d电子理论问题 http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=1928453 [ Last edited by 孙?�730 on 2010-8-25 at 21:28 ] |
4楼2010-07-08 12:25:08
孙?�730
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1.辨“化学根源于物理”
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化学的起源不是不是物理，也就是说，从科学史的角度看，化学的根源不是物理，起码，古典化学和近代化学----显然不是。 无论您是否愿意承认，探求物质的组成和结构起初本是化学的任务，这一点已经被写入化学的定义了。从方法论看，古典化学采用“分割”的方法研究物质的组成，无论是“水火土气”，还是“金木水火土”，它们组成了自然科学概念下的物质（这里姑且认为是非哲学意义的物质），它们的加加减减便是物质的演化与转化过程----化学变化。这些认识并非根源与古典乐学或牛顿力学。 现在，问题便纠结于现代化学了。 元素周期表----一个伟大的创造，其基础是原子物理学的若干概念（有些还是假说），这难道不能作为“化学根源于物理”的论据吗？其实，化学只是将相关的原子理论作为一种学术工具，去研究本学科的研究对象和内容而已，只要看看化学的概念表述，就可以理解这一点了。当然，物理学给化学提供了较系统的唯象模型表述，这很重要。 量子力学和量子化学的发展，让“化学根源于物理”的错觉比“真相”更象“真相”。请注意，量子力学在量子化学的理论体系中，仍然是作为“工具”被使用的，其本质上是用物理的手段研究化学，研究的内容仍然是“物质的组成、结构、性质、以及变化规律”，相应的尺度是原子----分子&原子团----超分子。 值得一提的是，楼上(4楼)涉及的微分方程、群论 、光谱等均可作为解决化学问题之工具，任何学科均可借鉴其它学科之成果为工具。 所以，物理乃化学若干工具之一，而非“化学根源于物理”。 [ Last edited by 孙?�730 on 2010-8-25 at 21:18 ] |
5楼2010-08-25 20:22:58
孙?�730
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2.辨“计算化学是物理”
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计算化学，究竟是什么？百度如是说：计算化学（computational chemistry）是理论化学的一个分支。计算化学的主要目标是利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子的性质（例如总能量，偶极矩，四极矩，振动频率，反应活性等）并用以解释一些具体的化学问题。计算化学这个名词有时也用来表示计算机科学与化学的交叉学科。 “计算机科学∩化学”的问题暂且放到一边，单说计算分子的性质&用以解释一些具体的化学问题。个人认为“&”这个符号不是很确切，语义学上两者是递进关系，或者在时间上是有顺序的，重点应在于解决化学问题，汉语表述为“~进而用以解释~”更为恰当。否则就真的“=”物理了！ 再看看分子的性质，总能量、偶极矩、四极矩、振动频率，都是直接的物理量，反应活性，本质上也是物理量[exp(E/kT)]，姑且叫做间接物理量吧。在讨论化学微观过程时，人们习惯于借助各种物理模型，从化学键的概念被普遍接受开始，甚至更早，这些模型被广泛应用，并将种种应用称为“微观机理”，这方面的内容极具理论性，它们将化学科学渲染了浓重的物理色彩。然而，这些物理概念和方法，本质上仍然是工具——用以解决化学问题的工具——有效的、唯象的工具。 [ Last edited by 孙?�730 on 2010-8-26 at 01:27 ] |
6楼2010-08-25 21:21:30
孙?�730
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7楼2010-08-25 21:24:03
孙?�730
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4.材料科学、环境科学、生命科学中的理化结合
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学科交叉，是概念、理念和方法的交叉，而相对的基础科学在相对的应用科学面前，难逃为工具之宿命。 在材料科学、环境科学、生命科学等科学各自的学术体系中，物理和化学充当着工具。每一个概念，每一个模型，几乎都是被相对的基础科学“打包”后交给 相对的应用科学“享用”的。通常，化学层面的学术表达要比物理层面的学术表达便于被相对的应用科学接受，分子生物学会自然的选择化学层面的结论讨论核酸和蛋白质的问题，除非研究的尺度不涉及分子，如“生物物理学”。材料科学和环境科学，同样需要利用大量化学层面的结果，只是在无需做分子水平的考察时，会直接采用一些物理方法，如应力问题、系统问题等。 [ Last edited by 孙?�730 on 2010-8-26 at 02:13 ] |
8楼2010-08-25 21:26:08
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9楼2010-08-26 14:24:44
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10楼2010-08-30 09:30:34