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導讀
當某人不能欣賞精美的文藝或者美妙的音樂，我們也會對此遺憾，因為他不能享受這個世界的美好之處。但是大概沒有多少人會對沒有受到良好的物理學教育而心懷遺憾。這說明我們對物理學對於人生的意義缺乏足夠的認識。
即使一切可能的科學問題都已經得到回答，也還完全沒有觸及人生問題。當然那時不再有問題留下，而這也就正是解答。
——維特根斯坦《邏輯哲學論》
若夫乘天地之正，而御六氣之辯，以遊無窮者，彼且惡乎待哉。
——《莊子·逍遙遊
》
物理學對於人生的意義
科學家常被認作是生活在象牙塔中的人，生活乏味，並且與社會脫節。也許當看到身邊的家用電器和日用品時，某些人可能會想到其中的電子器件、無處不在的電力和電子訊號以及隨手可得的化工產品，也許還會想到正是科學家的努力和科學的發展奠定了現代技術革命的基礎，為現代人帶來了豐富的物質生活。也許某些人還能夠超越以上對科學的工具式的理解，把科學看作對人類有益的精神財富。但即便這些人也很難擺脫對科學的象牙塔式的認識，而僅僅只是把物理學之類的基礎科學看作為一縷美好的但是距人遙遠的理性之光。盧梭的言論集中體現了這種理解。一方面，盧梭讚歎近代科學巨人以及近代科學帶來的理性光輝，另一方面他卻認為科學工作只需要少數天才，而與大多數人距離遙遠，並且與大多數人的日常精神生活無關。
這種盛行於世的對科學的象牙塔式的理解表明：人們對科學對於人生的意義缺乏足夠的認識，特別是對物理學對於人生的意義缺乏理解。
那麼，物理學對於我們每個人有什麼意義呢？
此外，在現代社會，科學教育已經成為基礎教育的一部分，特別是對物理學中經典力學的教育已經在中學普及。除了作為必備的常識之外，這種在現代社會人人都應學會的物理學對於人們又有什麼特別的意義呢？
要回答這些問題，我們需要了解近代以來的物理學給予了我們什麼教益。
古代世界包羅永珍的哲學或者宗教學說長期以來把人類的思想置於其掩護之下，一方面驅除變化多端的自然現象帶給人的神秘感和恐懼，另一方面還可以使人感受到人與自然的和諧一致以及美，為人們尋找到人生的意義和存在的價值。古代的自然哲學通常作為一個環節出現在這些包羅永珍的偉大學說之中。
伽利略以來的科學革命帶來的一個重大變化是，人們學會了從自然中抽離出來，學會了冷靜客觀地看待世界，學會了探究具體的問題而對包羅永珍的終極問題存而不論。自然世界不再是人生的模板，反而成為人們試圖理解、掌握和改造的物件，科學也與人生意義無涉。科學家試圖破解自然的奧秘，當然也試圖發現自然之美，但是科學試圖解決的核心問題還是對自然的認識。毫無疑問，科學並不提供對人生意義的答案，正如維特根斯坦所說：
即使一切可能的科學問題都已經得到回答，也還完全沒有觸及人生問題。
不僅如此，在現代自然科學帶來的思潮的衝擊之下，為人生提供解答的眾多古老哲學和宗教思想也紛紛倒閉或者遇到嚴重困難。一位作者這樣評論
：
現代科學願意承認自己的無知……就現在這個體系而言，我們假設自己並非無所不知，現有的知識也並未定案，但這也同樣適用於那些讓數百萬人得以有效合作的虛構故事。
不再有思想權威為現代人提供對人生的現成答案。人們不再生活在前現代社會中那些偉大學說的精神籠罩之下，獲得了極大的自由，但是也被放逐到精神的虛無之地。這片虛無之地可以成長為豐茂的大地，也可能成為純粹的荒野，人們不得不自謀生路，不得不艱苦地努力才可能實現自己的自由和精神的豐富。現代人需要透過艱苦的努力去自己找到人生的答案和人生的意義，甚至可能永遠找不到，因為沒有任何證據顯示這個答案一定存在。
以物理學為代表的科學消解了宏大的敘事和意義。那麼，物理學對於人生的意義又在哪裡呢？考察科學革命的教益，我們可以發現，
物理學對於人生的意義就在於它可以幫助人們實現自身的自由和精神的豐富。
伽利略和牛頓創立的經典力學是近代科學的第一個不朽成就。繼伽利略對慣性運動和自由落體的研究之後，牛頓認為物體的運動速度的變化（加速度
a
），與所受外力（
F
）成正比，與物體的質量（
m
）成反比：
F
=
ma
。這就是著名的牛頓第二運動定律。但是，什麼是質量呢？牛頓說質量等於外力除以加速度：
m
=
F/a
。也許很快有人就會說：難道這不是迴圈論證嗎，難道牛頓說出了有價值的東西嗎？牛頓確實說出了非常重要的東西。李政道先生曾經說起，在他的少年時代，當某天他讀懂了牛頓力學之後感慨道：牛頓有一手。
要真正回答“什麼是質量”這一問題，就是要回答“質量的本質是什麼”。這是一個非常深奧和困難的問題。牛頓迴避了糾纏於這樣一個非常困難的問題。牛頓力學以一種操作式的定義對質量進行了說明。首先，根據對自由落體的研究可以知道：物體在地球表面具有重力加速度，不同重量的物體的重力加速度相同。其次，如果兩個物體的重量相同，可以認為它們的質量相等。最後，可以取一個標準物體作為標定物體質量的標準單位；如果某一個物體的重量與這個標準物體的重量相同，則這個物體的質量與標準物體的質量相等；如果兩個質量相等的物體引起的總重量與標準物體的重量相同，則這兩個物體的質量分別等於標準物體質量的二分之一；依次類推，可以標定任意物體的質量相對於此標準物體質量的相對大小。這些內容簡單地說就是：
m
=
F/a
。
以上對於質量的說明雖然沒有解釋“什麼是質量”，但是它提供了一個可以操作的、關於如何標定質量的相對大小的辦法。它雖然不能解釋質量的本質，但是它足以幫助我們研究物體的質量引起的現象，足以幫助我們把對物體的運動現象的研究建立在牢固的根基之上。牛頓把對運動現象的研究從“什麼是質量的本質”這樣一個深奧和複雜的問題中解放了出來，從此後人類得以系統和有序地探討物體運動的知識，並最終把這些知識總結為具有牢固基礎的經典力學體系。
牛頓的這種把“對現象的研究”從“對本質問題的討論”中解放出來的思路取得了巨大的成功。這是近代科學對於哲學的超越。此後，當哲學家們還在關於本質問題的討論中糾纏不清之時，物理學家已經在對現象的研究中高歌猛進，不斷取得巨大的成就，並且透過不斷地剝離並回答本質問題中較易解決的問題，不斷地加深人類對於本質問題的認識牛頓之後的一些此類著名例子包括：統計力學對於具體的微觀規律的影響的迴避、量子力學對“量子到經典過渡”的存而不論、量子場論中的重整化理論、量子色動力學中的因子化理論等。物理學的發展和不斷取得的成功有力地證明了這種思路的威力。
2013年10月8日，諾貝爾獎委員會宣佈把2013年度諾貝爾物理學獎授予比利時人 Englert和英國人Higgs，以表彰他們對基本粒子質量起源機制的貢獻。為驗證他們的質量起源機制，全世界的高能物理學家花費大約十年時間，合作建造了耗資約幾十億美元的大型強子對撞機，其後大約共六千名實驗家在ALTAS和CMS這兩個實驗組利用這一對撞機從事了長達兩年的實驗研究。在距牛頓的時代約300年之後，人類終於對質量的本質有了較深入的認識。再回顧牛頓對質量問題的回答，我們不得不感慨他的高明之處。如果牛頓當年糾纏於質量本質的問題，陷入對質量本質的空想之中而不是研究現象學，不難想象他很難在有生之年驅散質量之謎的一點點迷霧。
物理學的這些成功之處能夠具體讓我們學到什麼呢？
首先，我們應該試圖去找到可以解決的問題，而不是不斷地糾纏於某些大問題，陷於對大問題的空想之中而不能自拔。有些人總想要解決大問題，甚至解決所有問題，卻不仔細想想這些問題是否可能得到快速地解決，是否有一勞永逸的解決辦法。有些古人說的“為萬世開太平”，就是屬於這一類想法。物理學的歷史告訴我們：承認某些問題可能是目前無法解決的，對我們並無壞處；謙遜不僅是美德，它也能幫助我們走上求真之路。
其次，我們應該力圖使自己的認知建立在牢固的基礎之上。在我們身邊有許多優美的觀念、偉大的學說和深奧的理論，每個人或多或少都會受到其中一些觀念、學說和理論的影響。但它們中有多少是可靠的呢？人們應該學會分辨自己的認知世界中哪些知識和觀念是可靠的。物理學家強調研究簡單問題的目的就在於：只有研究較簡單的問題，我們才能夠比較容易地解決問題，並確立關於這些問題的牢固可靠的知識；在此基礎之上，我們又能夠進一步提出和解決更加本質的問題，逐步深入我們對本質問題的認識；只有這樣，我們才能一步步地使我們對世界的知識建立在牢固的基礎之上。
最後，我們應該學會鍛鍊自己分辨問題、知識和觀念的能力。這包括：
（1）學會分辨哪些問題是較易解決的，問題的要點在哪裡，哪些問題是有價值的。
（2）學會分辨知識的適用範圍，分辨哪些知識是可靠的，哪些是不一定可靠的。常有人在學到一套理論之後把它當作普遍有效的東西隨處亂用，這些人正是犯了“不知道適用範圍”的錯誤。更加糟糕的是不少人沒有意識到這一方面的重要性。
（3）學會分辨哪些觀念是有現實基礎的，哪些還僅僅是人們頭腦中的空想。近代科學的高明之處就在於：科學家不滿足於“停留於頭腦中的玄思妙想”，而要找到辦法檢驗自己的思想。每個人都應該學會區分空想和科學，並且有一天能夠把自己的美好空想變為科學實踐。
分辨問題、知識和觀念的能力應該是我們每個人應該具有的基本能力。特別在現在知識大爆炸的時代，這樣一種能力對於我們十分重要。它可以幫助我們獲得一雙犀利的眼睛，幫助我們看清這個世界，使我們成為知識和思想的主人而不是淪為知識和思想的工具。
物理學為如何鍛鍊我們的能力提供了豐富的和系統的經驗和教益，具有難以替代的價值。
當某人不能聽或不能看，我們會對此十分遺憾，因為他不能充分地瞭解和享有這個世界的豐富；當某人不能欣賞精美的文藝或者美妙的音樂，我們也會對此遺憾，因為他不能享受這個世界的美好之處。但是大概沒有多少人會對沒有受到良好的物理學教育而心懷遺憾。這說明我們對物理學對於人生的意義缺乏足夠的認識。
結語
物理學的教益不僅可以幫助我們在堅實的基礎之上邁上求真之路，它還可以為我們的福祉做出難以替代的貢獻。古人感嘆世人掙扎於各種觀念和理論之中而不能使它們為世人所用，提出“莫若以明”，希望世人能夠“樞始得其環中，以應無窮”。這正是希望世人能夠心地清醒明白，能夠熟練地掌握前人留下的知識而又不迷失於其中，使這些知識真正為世人所用以便應對無窮盡的世界。物理學的豐富和系統的教益可以幫助我們釐清自己的認知世界，幫助我們成為各種知識的主人，使知識為我們所用以應對無窮盡的世界，造福於人類。
當我們能夠嫻熟自由地運用各種知識和思想觀念而又不被它們的種種侷限之處所束縛之時，我們就能夠自由輕鬆地暢遊于思想觀念的海洋之中而自得其樂，借用古人的話，這就是能夠乘天地之正、御六氣之辯、以遊無窮、得無為之樂。物理學的教益的價值還在於：它可以幫助我們每個人克服各種思想的束縛，使我們暢遊於精神世界而不迷失於其中，得無為之樂。這些就是物理學的教益對於真、善和美的價值。
——-摘自廖瑋《科學思維的價值：物理學的興起、科學方法與現代社會》
