咱们先大体看一看物理学的全貌，再看一看现在高中阶段的物理知识占了这全貌的多大比重。

物理学的全貌我承认，自己有点飘了，全貌二字怕是架御不了，不足之处还望诸位指教。

物理学的其中一个知识体系是五大力学：

先警告一下！这部分内容有些长且枯燥。

1.理论力学

分为3大部分：牛顿力学、拉格朗日力学、哈密顿力学。

牛顿力学主要就是三个牛顿运动定律（我相信大家都知道）。使用的基本数学工具是微积分，牛顿第二定律其实是个常微分方程（F=ma？外行才用！）。牛顿力学的内容还可以加上万有引力定律。

牛顿第二定律

拉格朗日力学、哈密顿力学的主要思想是极值原理（也叫最小作用量原理）。使用的基本数学工具都是变分法（比微积分略难的数学）。

拉格朗日力学的主要内容是欧拉-拉格朗日方程。哈密顿力学的主要内容是哈密顿-雅可比方程。这两个方程可以用勒让德变换相互转换。

欧拉-拉格朗日方程

哈密顿-雅可比方程

2.经典电动力学

可以分为两部分：麦克斯韦方程组、洛伦兹力方程。

麦克斯韦方程组描述场源与电磁场的关系，常见的形式是4个偏微分方程（可能有些难懂，但这已经是最简单的形式了）。这4个方程分别描述：电场、磁场、磁生电、电生磁。使用的数学工具是矢量分析（可以简单理解成矢量代数和微积分的结合）。

麦克斯韦方程组

洛伦兹力方程描述电磁场对场源的力的作用。使用的数学工具是矢量代数。

3.相对论力学

由狭义相对论、广义相对论这两个部分组成。

狭义相对论可以归到经典电动力学中，是对经典力学的俢正。主要内容是洛伦兹变换。接近光速时，钟变慢、尺变短、物变沉，质能转化这些结论都出自狭义相对论（这些结论都源于洛伦兹变换）。使用的数学工具：微积分、闵氏几何。（再提一句，不懂麦克斯韦方程组是没资格说自己懂狭义相对论的）

洛伦兹变换

至于广义相对论，基本思想是：时空告诉物质如何运动，物质告诉时空如何弯曲。主要内容是爱因斯坦场方程（二阶非线性偏微分张量方程，看不懂就对了）。使用的数学工具是黎曼几何、张量分析。

爱因斯坦场方程

4.热力学和统计力学

自然是分为：热力学、统计力学。

热力学描述宏观现象，是统计力学的宏观表述。主要内容是热力学四定律。第零定律：热平衡。第一定律：能量守恒。第二定律：熵增（可以由克劳修斯不等式得到）。第三定律：绝对零度不可达。理想气状态方程也是其基本内容。使用的数学工具：微积分。

克劳修斯不等式

统计力学描述微观粒子运动的统计规律，是热力学的微观表述。主要内容是玻尔兹曼速率分布律、能量均分原理。使用的数学工具：微积分、概率论与数理统计、……。

5.非相对论量子力学

至少有矩阵力学、波动力学、路径积分这三种形式。

只提一下波动力学，主要内容是薛定谔方程（偏微分方程）。学量子力学时不学薛定谔方程，就像学牛顿力学时不学牛顿第二定律。

至于使用的数学工具，有：微积分、变分法、线性代数、矢量分析、复变函数。（不懂希尔伯特空间，没资格说自己学过量子力学，比如我）

薛定谔方程

上面这些内容仅仅只是基础知识，如果如今的物理学大厦相当于高中数学，那上面的内容仅仅相当于加减乘除。

至于这些基础之上有什么？

现代流体力学、现代声学、量子统计、量子电动力学、弹性介质力学、量子场论、量子色动力学、凝固态物理、标准粒子模型、混沌理论、弦论、M理论、……

（路漫漫其修远兮）

目前的高中物理知识力学和电磁学是高中物理的大头，咱们对标一下上面的内容。

高中力学-----理论力学

理论力学的三个部分，高中的力学只涉及到了牛顿力学（占33%左右）。

牛顿力学中有两个重要的守恒定律：动量守恒和角动量守恒，而高中力学完全不提角动量，这直接就让知识大幅缩水（占18%左右）。

之前提到过，牛顿第二定律本身就是个常微分方程。而不懂微积分，你怎么能懂微分方程？不懂微分方程，你又怎么能懂牛顿第二定律？（占9%左右）

得到结果：高中力学只占理论力学的9%左右。

高中电磁学-----经典电动力学

高中电磁学有洛伦兹力方程，这一点还不错，但是经典电动力学的大头是麦克斯韦方程组！

看看麦克斯韦方程组的四个方程：（每个方程占比10%；洛伦兹力方程占比10%；集齐麦克斯韦方程组全套方程，占比50%）

1.描述电场有散无旋的高斯定律。（无公式，0%）

2.描述磁场有旋无散的高斯磁定律。（无公式，0%）

3.描述磁生电的电磁感应定律。（有公式，但没有反映涡旋电场，5%）

4.描述电生磁的全电流定律。（无公式，0%）

得到结果：高中电磁学只占经典电动力学学的15%左右。

至于高中物理的其它内容，占高考物理卷的分值不大，大部分高中生的精力也不在那上面，就不讨论了。

总结高中力学只占理论力学的9%左右。

高中电磁学只占经典电动力学的15%左右。

而理论力学、经典电动力学仅仅只现代物理的基础知识。

大家觉得，高中物理再降低要求合适吗？初中物理再降低要求合适吗？

基础教育中，物理的难度已经不能再降了，再降就冲击理工科专业的基础了！