引言
物理是最基础、最包容的自然科学，与几乎所有学科相互作用并相互促进。它为化学、生物、天文学、地质学乃至心理学提供方法、工具与理论语言。
重要澄清：数学并非自然科学（其有效性不以实验检验为准），这不意味着它“不好”；就像爱不是科学，但它重要而美好。
⚗️化学
与物理高度融合无机化学的规律（门捷列夫周期表等）在原理上由量子力学解释；因此理论化学本质上是物理。
统计力学 = 热学的物理基础
当无数分子以随机方式碰撞、跃迁时，无法逐个追踪，统计力学提供了处理热与不可逆性的框架。
- 物理化学：研究反应速率、机理与过渡态
- 量子化学：用量子定律描述成键、能级与光谱
- 有机化学：与生命相关的大分子，更复杂但遵循相同物理定律
🧬生物学
分子层次的物理学神经信号是电学与膜电位的传播；末梢释放乙酰胆碱触发肌肉收缩，但肌纤维如何将化学能转成机械功仍部分未知。
代谢网络与酶
克雷布斯循环由大量酶催化。酶并不被反应消耗，它们通过“降低活化能”开辟“山谷小径”，让反应在温和条件下进行。
同位素示踪（如 C-14、C-13）等物理技术使得复杂代谢途径得以解密。
蛋白质是由20种氨基酸组成的链，多硫键、体积侧链、脯氨酸“折角”等共同决定其三维结构与功能。
DNA 双螺旋与遗传指令
DNA 为双链互补配对（A-T，C-G），复制时链分开，各自模板匹配新链；短片段 RNA 将编码“带到”核糖体指导蛋白合成，具体“密码子→氨基酸”的翻译规则是分子生物学核心课题。
✨天文学
与物理紧密相连凭借光谱学分析，发现恒星由与地球相同的原子构成（氦先在太阳上被发现）。 统计力学与原子物理让我们能计算恒星内部物质分布与辐射性质。
恒星能量与元素起源
恒星通过核聚变将氢“燃烧”为氦，并在恒星内部“熔炉”里逐步合成更重元素；同位素丰度提供了“宇宙炼炉”的证据。
🌋地球科学
若干关键难题未解仪器来自物理，但湍流与对流使天气、火山与造山等过程难以精确建模；地核高压物性与地幔流动仍需实验与理论突破。
🧠心理与神经科学
记忆机理仍未知精神分析缺乏可重复验证的实验依据。感觉与神经生理可物理化，但记忆如何在神经网络中编码尚是未解之谜。
与计算机器的类比有助于理解总体结构，但距解释人类行为仍路远；先理解“狗如何工作”已是重大进步。
历史性问题与一个百年难题
物理要服务他学，需获得可物理化的描述（原子组成、结构信息等）。他学常提出“如何形成现在样子”的历史性问题（生物进化、恒星形成、地球起源等）。
未解的中心难题：湍流
从管道高速水流到恒星对流、地幔运动、天气系统，湍流的首原理解析仍未完成；缓慢流动（层流）可解，真实“湿水”仍难。
一杯酒中的宇宙
“全宇宙尽在一杯酒中。”从蒸发、反射、分子与同位素，到岩石的蒸馏与恒星的炼炉，物理将分割开的学科重新编织成整体。
“认识一点点并不会损害神秘，真相往往远比想象更为奇妙。”