四大力學在工作實際中都有什麼應用？

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原問題:作為物理系的學生，哪一個瞬間讓你感覺到你的四大力學沒有白學？
四大力學為理論力學（分析力學）、電動力學、量子力學、熱力學與統計物理

一日聚餐，忽有一人問我：「你做金融的，知道四大是哪四大嗎？」。那一瞬間，愣沒想起來「普華永道」的我，靈機一動，答「知道啊，分析力學，電動力學，熱統，量子力學，哈哈，很久以前學的都忘了」。

對方被我生生憋的半分鐘沒說話。沒白學啊！

明明都是我先的……理論力學也好，電動力學也好，熱力學與統計物理也好，還是喜歡上量子力學也好，第一次，知道自然的奧秘，還找到了一生的理想，兩份喜悅相互重疊，這雙重的喜悅又帶來了更多更多的喜悅，本應已經得到了夢幻一般的幸福時光，然而，為什麼，會變成這樣。

大概只有逛知乎的時候才這麼覺得。。

沒有哪個時候。

謝……謝邀……

大概是……讀paper用到的時候？以及做助教領工資的時候？（笑）

本科階段的物理學是非常系統全面的學習，從力熱光電，中間夾雜著高等數學，數學物理方法，電子線路，原子物理作為過度，進而開始學習四大力學，作為理論性較強的知識點，不論從生活上的一些細節還是培養你的思維邏輯，都是非常有幫助的，不僅能洞察事物背後的道理，還能舉一反三想到幫助生活的小常識，除了找不到工作以外，沒別的毛病。

都是基礎常識，不存在那個一瞬間。

我的四大力學沒有白學，但有電學。

有一次因為工作沒做好被導師罵(我是做射電干涉儀相關工作)，為了轉開話題，故意提起了可見光波段可不可以做干涉儀，自問自答的說不行，可見光相比於射電能量太好，粒子性已經遠大于波動性了。這時只見導師兩眼放光眉飛色舞的說，你知道嗎，我讀博士時研究了好久光學望遠鏡干涉陣的，然後就講起了他的博士課題，完全忘記了他還在罵我這事。

做科研的沒一瞬間

騙別人自己是物理系的，又一時說不出物理系究竟學什麼，用四大力學的名字已經可以騙倒一波人了……

說一些四大力學在學核物理中的應用。

理論力學：......好吧，沒太多應用。

量子力學：核物理的基礎，比方說α衰變就是一個典型的量子隧穿問題。核反應計算的基本方法就來自於量子力學的散射理論，至於核結構.....甭管哪個核結構模型，用的不還是量子力學的理論？

熱統：這個真的用的不多.....熱統用的比較廣泛的地方是核天體物理領域，即核物質領域。但我跟核天體沒啥交集，所以真用不上。

電動力學：當你在計算電偶極、磁偶極、電四極、磁四級、電八極、磁八極.....等躍遷的時候，你會用到電動力學的。也就是說，主要集中於γ衰變領域.......

把十二本深藍厚本本打包送給學弟，帶著一本數學物理方法離開校園時。

在我學場論的時候。

以我個人的經歷做答。

其實四大力學像大學會學的前期很多課程一樣。

大一學高數可能覺得痛苦，並且覺得這種脫離實際的抽象方程在生活中沒有什麼卵用。大二學數學物理方法的時候就會發現高數是基礎，而且高數比數物簡單太多了。

大二學數學物理方法的時候也覺得痛苦，而且那時候非常無知，無法想像複變函數的實際意義。然後下個學期開始學信號就會發現一切都是有意義的。抽象的函數確實能起到現實的作用。

然後大三差不多四大力學也學完了，它們建立在跟高中接軌的力學熱學電磁學光學的基礎上，進一步加深，並且將在大三下大四上帶來信息光學激光原理光電子【偏光電方向】固體物理，材料物理，可能還有半導體什麼的【偏材料方向】其他方向我不是很了解，後續專業課基本上都會用到前面學過的知識。

後來學固體物理的時候用到了量子力學，在其中解釋粒子的波動，還會用到熱統。費米能級等概念在熱統有一部分，量力也有一部分，並且會用到後面很多學習或研究微觀粒子的方面里。做材料方面的人會需要學固體物理。激光原理，光電子都有用到電動力學，倏逝波的概念，激光的產生是因為受激輻射，能級躍遷也是在量子力學中學到的。

再之後本科結束，研究生細化方向，量子存儲，量子通信等方面必然會用到量子力學，光纖激光器，3d列印等方面會用到激光原理光電子，倒推還是四大力學。還有很多方面，有的人本科期間還學了一門叫物理化學的名補，將來走上材料的道路。這些更高一點的專業課，有的推動著更領先的科技發展，有的在讓快成熟的技術走出實驗室，有的在改良更好的設備。雖然愈挖的深入同類的人越少，但是這不意味著愈尖愈冷門的專業相較於主流的專業選擇就沒有價值。所以如果是從將來對社會的發展改變方面有沒有貢獻和改變等角度來說是否白學了，假設有學到充分使用四大力學及其鋪墊的後續方向的知識的話，答案是否。

總之，四大力學作為物理專業課中的基礎課，在學當時那門課的時候可能還不明白用意，但將來必然會用到這些課中的內容。

在很久以後，我們實際用的可能是這些內容越來越概括推到好幾本書以後的概念，就像我們大學算微積分的時候用到高次函數未必會突然感慨「初高中學的二次函數沒有白學」，但是草稿紙上卻在不斷的畫二次函數的草圖，找零點啦求導啦……

我們最後學到的那個地方的高度，是用之前的知識堆起來的。我們的電動力學老師曾經說，很多東西你學一遍過幾年基本上都忘掉了，但你本身會發生一些延續到以後的改變，這就是素養。如果最後覺得物理太苦太難，理論物理搞不下去讀研轉工了，當年為了不掛而反覆算的推導，也會留下某種學了這些課才會有的思路，在我們無意識中被使用。所以如果是從對自身提高有沒有幫助來看是否白學的話，答案也是否。

綜上，即便是六十分萬歲，越學越認為物理不適合自己，打算轉工科的我，也覺得學習四大力學的過程和結果是有意義的，不能算白學。

當我通過壓倒性的知識水平去碾壓某些四大力學都沒學好卻還想讀理論物理研究生的本科生並進行勸退的時候。（不過也只能碾壓碾壓這種弱雞了，在大佬們眼裡我也就是個弱雞。所以退物理保平安。）

燒開水比別人開得快。

2016年數學建模A

打死白學家的時候

當我意識到題目不是在問「引力，強相互作用力，弱相互作用力和磁力」時