物理量是什么

理是什么？物理量是什么？

物理是一门关于物质、运动和能量的科学，涉及到很多对象或类，基本分为力、热、电、光和声学，又细分为原子物理、核物理、固体物理、化学物理等。为了了解、认识、区别和衡量这些学科中的对象，定量和定性描述成为必然，物理量就起到了这个作用。描述一个对象或系统需要多个物理量，在工程设计和选择中，了解这些物理量非常重要。

物理量的定义为物体可测量的量，或其属性可量化；或物体的属性通过测量可量化。一个物理量包括它的定义、单位和符号表示。物理量又分为基本物理量和导出物理量。物理量由‘数量’和‘单位’构成。国际上定义了7个基本物理量包括长度、质量、时间、电流、温度、物质的量、和光流明强度，称为“LMTIQNJ”（length L, mass M, time T, electriccurrent I, thermodynamic temperature Q, amount of substance N and luminousintensity J）。物理量又分为矢量和标量等。

值得注意的是，这七个基本量中只有电流是矢量，其余都是标量！时间又是个不可逆的量。最有趣的是‘物质的量’这个物理量，居然是个‘数目’，是一摩尔物质中所含的原子数。

导出物理量是从基本物理量中引出的，比如力、速度、密度等。物理量的定义及其描述和研究成为人们对物理世界研究和认识的基础和出发点。物理世界的大厦也就是建立在这些物理量的基础之上。

物理量用符号来表示和记忆，言简意赅，直指物性。

物理量不仅是个符号，更有其内涵和实际意义。通过定义，使得被研究对象的特征属性更加清晰明了，不仅有各自的属性，如：磁、电、手性、自旋、频率等，还有大小轻重快慢的反映。有了物理量，不同对象之间还可以进行比较，还能够进行运算和推导等。物理量的定义就起到了这些作用。因此，物理量是一种属性，是一种标志，是一种和其它量的差别或区别。

物理量是否一定要能够“直接”测量吗？导出物理量就属于间接测量出来的。比如，速度（米/秒），就需要分别测量位移和时间。

物理的实在性或可操作性是源于它的可测量性和可观察性，即物理的实在性，因此，描述物理现象和过程的物理量都是实实在在的物理量，都有其具体含义。物理量的测量就包含了间接的测量。事实上，物理中绝大部分的物理量都不是直接测量得到的。

物理常数是物理量吗？以前似乎从来没有人讨论过这个问题。比如，普朗克常数k，波尔兹曼常数h。它们无疑都是物理量，它们不仅有数量，还有单位，比如，k=6.62X10-34焦耳秒，而且其精度在不断被提高和认知。

物理量是物理灵魂的所指，物理量是物理表述的体现。

数学公式同样是物理表述的灵魂和内在，更是我们深入研究问题的出发点，物理量是其中的权重。物理公式连接着物理量和物理量，连接着通向未知世界的桥梁。物理量最重要的表现是在各种运算和推导中。在计算和验证中，通过量纲也可以验证推倒的结论是否正确等。

公式是反映物理内容的一种记录和表现形式，体现了对象间逻辑内在关系（传承），公式是一种数量和关系的传递，揭示了内在规律。比如牛顿的万有引力公式：F=mMG/r2，（F，m，M，G，r分别为作用力、质量、质量、引力常数和作用距离），揭示了物体之间相互作用力与其质量大小和距离之间的相互作用关系；爱因斯坦的质能方程E=mC2，（E，m，C分别为能量、质量和光速）揭示了能量与质量的内禀属性，并暗含着运动和能量转化的内在关系，又涉及到电磁作用规律、机械作用规律等。因此，看到公式，看见了其中的物理量，如果明白了其中的关系，那么一旦醒悟，那就真是：明心见性！

物理量是个标志与区别。是力还是电。

物理量是一种‘计数器’。如果你理解了，你就明白了。

物理量也是个‘比较器’。钢和铁究竟谁硬？那只能通过材料的硬度和杨氏模量等来进行比较。

物理量有实和虚吗？物理量都是实实在在的，否则物理就走向了虚无。量子力学中薛丁鄂方程中的波函数的确不是物理量，是微观粒子的运动的统计行为，是个几率，是个数值，但却是物理所要描述的实实在在---是态在空间和时间上的分布行为。

公式，包括方程，就是各种物理量的关系式，是一个更大的容器和计数器。但只有越简洁越简单的才越美观，才更有战斗力！

比如，提到过的爱因斯坦质能方程：E=mC2；

比如，波尔兹曼公式，熵表示为：S=kln(Ω)，其中，k为玻尔兹曼常量，S是宏观系统熵值，是分子运动或排列混乱程度的衡量尺度。Ω是可能的微观态数；Ω越大，系统就越混乱无序。

比如，经典的麦克斯韦电磁方程：(E,B均为矢量)，如其中的电场在空间上的变化等于磁场在时间上的变化，都是实实在在的物理和其效应。

经典的牛顿二次微分方程---质量弹簧阻尼系统：mdx2/dt2+cdx/dt+kx=F，（m代表了质量，c 代表了阻尼，k代表了弹性系数，F为作用力）更是一个物理量的集合体。其中包含着的一个距离对时间的二次微分（dx2/dt2)，一个一次微分dx/dt，和x，就是这三个量也分别对应着加速度、速度和位移的物理量！

是否有更高级的物理量？

答案应该是有的。在量子力学中，更为精彩的是引入了算符，比如薛定谔方程，

其中的H为哈密顿算符(Hamiltonian)。在我看来，哈密顿算符不仅表示了系统总能量属性，还表示了一种作用方式和运算方式（微分），具有双重属性的特征，是更高级的物理量。

人类的研究，就是在自然中去发现，去总结和去应用，见微知著。

物理研究的过程恰是从实开始，从那些细微的现象开始，到走向抽象的数学过程。现代科学的起源认为是从伽利略开始。事实上，伽利略所有的发现都来源于他细心的观察，无论是教堂的钟摆还是太阳黑子的发现。导体中噪声的研究是爱因斯坦研究布朗运动后又一个里程碑式的突破。Nuquist恰是受到Johnson热噪声试验的启示，才给出了经典的流芳百世的理论公式：V=4kTR。电压的噪声等于波尔兹曼常数k，绝对温度T，和电阻R的乘积。

1905年是爱因斯坦的奇迹年。爱因斯坦奇迹年的几篇重要文章，无论是布朗运动，还是光电效应，都是基于物理实际而来。通过液体中悬浮颗粒的布朗随机运动这一现象，爱因斯坦建立了其理论，预言了微观颗粒的实在性。由此，揭示了宏观物体的可观察量与微观分子相互作用的内在关系，给出了阿佛加德罗常数等物理量，最重要的是确定了原子的实在性。其理论并由后人通过实验验证。光电效应更是揭示了微观能量不连续性的问题，导致了能量子、光量子等概念的产生。量子现象的揭示直接改变了人们对自然和物理世界的重新认识，世界是量子的。即使他的狭义相对路的思想试验也不是捕风捉影。

物理世界的大厦是建立在真实的物质世界之上，物理量和其符号更是‘心有所属’。每一个物理量都是人类为每一个他所发现和孕育的宝宝所起的独一无二的名字。人们更难以忘记的是那些大师们的名字，他们的名字深深地嵌入在物理世界的星空上。

物理世界的妙处在于是人类用他的眼睛发现了自然的奥秘，用他的大脑构造了自然的物理模型，用数学形式化了物理作用的规律，用数值计算揭示了其运动的轨迹，用实验验证了模型的正确。

物理世界大厦的建立离不开物理量，物理量是开启物理世界的大门钥匙，是深入研究的种子和人们的宝贝。

向前，向前，那遥远又遥远的梦，昨天还在眼前。

人类的思想，和那闪电，一道划破夜空，照亮大地，开启人们的智慧。