有时也有例外。有些重大的科学发现往往是跨学科理论的应用。所以从科研角度来看,兴趣的广泛性是有益的。
在大学里学物理和化学,最主要的用场是把中学里学的内容彻底搞清楚了。我记得在中学学的时候,许多内容都没有真正弄懂,或者只会做习题,不会应用。其实就是没有弄懂。举例说,电学里的欧姆定理,说的是电流、电压和电阻之间的关系。一个人触电会不会死,取决于通过身体的电流的大小,此外再没有别的因素。也就是说,取决于电压和人体的电阻。有人说,除此以外还取决于人的心情。这是不对的。如果心情能起作用,是因为心情会改变人体的电阻。认为除了电压和人体电阻之外还有心情也起作用,正是没有真正弄懂欧姆定理的含义。其他如将力学应用到骑自行车,将气体温度、压力和体积的定理应用到打气筒等等,都是考验是否弄懂了教科书里所说的东西。我体会只有能将理论应用到日常生活中去时,才真正掌握了它。
此外,还要对书本上说的道理有一个量的概念。比如说,地球自转轴对公转平面法线的夹角和自己所在地的纬度,如何决定冬季太阳的入射角;地球自转给人的离心力与地心引力相差大约多少倍;科博摆(一个质量很大、拴在房顶上的摆)在当地应该多少小时一个周期;一个从10米高处落地的物体的速度,和百米赛跑冠军的速度哪个更快?一个压力为5公斤/平方厘米的水泵能把水顶到几米高的水塔;根据我国煤的平均含硫量计算每年要向大气排放多少吨二氧化硫等等。严格地讲,回答这些问题只要用高中的知识就够了,但是我是到了大学才弄懂的。
理论联系实际是一句最通常的格言。但是许多人并没有认真想一想理论如何去联系实际,以致弄出许多笑话。经常碰到的一个例子就是百分比有效位的确定。例如有一本书上说,据调查某地人口中主观上自认为很快乐的人占总人口的20?郾1%。这一陈述就是理论脱离实际的。因为“主观上自认为很快乐”不是一个能够精确界定的对象,怎么能用3位有效位20?连20%都显得勉强。应该说大约1/5就行了。1/5是一位有效位。如果我们对报纸杂志中的每一个百分比捉摸一下,绝大多数的有效位用得不恰当。这无非说明许多人写数目字时,并没有经过自己的头脑想一想,写下的数目字和自己想说明的事物之间到底有什么联系。
在大学学力学培养了我的机械唯物世界观。我相信世界会按照牛顿力学所规定的轨迹发展下去。世界已经没有什么可怀疑的了,唯一的问题是事物的初始条件不清楚。后来我自己又看了爱因斯坦的相对论,才知道牛顿力学的局限性。相对论确实给我极大的震动。我从来没想到时间也是相对的。相对论改变了我的世界观。还有一个改变我世界观的是非欧几何。我相信独立思考,要用完全不同的眼光来看待周围的事物,要发现熟视无睹的事物中有什么值得研究的问题。按照这个精神,我经常在观察周围的事物,想一想有什么问题还没有弄清楚。我把思考的结果写在笔记本上,起名为《一百个为什么》。我问道,为什么植物的种子埋在土里,发芽时会朝上长,不会迷失方向?它凭什么来辨别方向的?(这个问题也有别人提出来,后来用宇宙飞船上的试验来探讨)。还有一个问题,为什么一棵树的枝叶能均匀地围绕树干生长,树干大体上位于一棵树的重心位置,是什么支配枝叶的生长?
后来我又学了一点量子力学,懂得了测不准原理。它说明一个事物被观察时,它的行为因被观察而受干扰,所以我们不可能了解一个事物的真正行为是如何的。例如用温度计测量一杯水的温度,当把温度计放入水中时,水的温度将会发生变化,因为温度计的温度不同于水的温度。用电流表串接入电路来测量电流时也会发生类似的现象。就经济学而言,我们不可能利用经济学的知识来预测未来,因为如果预测有效,人们将改变自己的行为,这使得预测失效。