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如果把現實的對象叫做“原型”，而與原型相似的替代物叫做“模型”，那么物理學在研究過程中，面對自然界復雜的研究對象，由于受到時間、空間、人的感官以及因果關系不詳等條件的限制，通常是以模型代替原型從而加以研究的。具體說來就是從我們關注的角度出發，忽略掉自然界中的各種事物的次要因素，只留下我們關注的最重要的少量關鍵因素的一種簡化的東西，建立所謂“物理模型”[1]。

美籍奧地利物理學家韋斯科夫曾經講過這樣一個故事：“模型就是奧地利的火車時刻表，奧地利的火車經常晚點，有人問列車員‘你們干嘛還要時刻表呢？’列車員回答道‘有了時刻表才知道火車的晚點啊。’”仔細體會其中的含義，物理模型是對自然現象或客觀事物的一種“近似”，這種近似可能和列車時刻表一樣，雖然總是和自然界中真實的事物稍有出入，但大體上能夠反映出該事物的“精髓”，讓我們對事物的理解和描繪“雖不中卻不遠矣”[2]。

看起來物理模型很像我們研究大自然時借助的一種“工具”，不過也有觀點認為：由于人類有限的感知方式和認知能力，事實上我們只能認識“我們能夠認識的那部分大自然”，于是我們依據自己的認知方式從自然中建立起的模型，就不僅僅是“工具”，而是物理學真正的“對象”了。

同時，人類認知自然的基本途徑是自己的感知，人類的物理學當然也處處留下感官經驗的影子[3]。比如提到“波”的概念，你可能馬上就想到一顆石子掉入水中激發的粼粼水波，或者會想到繩子抖動蛇狀向前的圖像；提起“熱”的概念，你腦海中則可能浮現起一股水流一般的“能量流”或是無數正在劇烈無規則運動的小球；提起“電”的時候，你腦海里同樣有可能閃現的是滾滾而來的“電流”或是飛奔向前的“電子”。這些連綿不斷的流體、如實心小球般的粒子、脈動前行的波浪，它們的樣子和行為模式，就構成了所謂“物理圖像”。

雖然一部分物理學家有足夠好的抽象思維能力，能夠用一組方程構建起需要的“物理模型”，但對大多數人而言，一個具象的圖像能夠更好地幫助我們理解物理模型和表達它的數學語言之間的關系，“物理圖像”是“物理模型”在腦海里更好的載體。

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