科学网杂说“势”

目录：1.势和势能是不同的两个物理量

       2.前辈学者翻译的功力令人钦佩

       3.化学反应与势能面

       4.势字的变迁

1.势和势能是不同的两个物理量

势是物理学中的一个重要概念，在中学物理中，学生就接触了势能与动能，接触了静电势等等，这里都有一个势字。教育学习大学普通物理的学生正确理解“势”这个物理量，是有意义的工作。

先举一个例子，如果有一个电量为q的点电荷（我们就称它为q），那么在这个电荷q的周围空间就产生了电场。显然，这个电场是球对称的。我们怎么来描述距离q的距离为r处的电场呢？我们可以用两种方法，都用得着一个带有1个单位电量的检验电荷A，把A放在r处。

第一种方法是看A与q之间的作用力有多大、什么方向，用这种方法得到的用以描述电场的物理量是电场强度。力是矢量，电场强度也是矢量。

第二种方法是看A与q之间的作用能有多大，用这种方法所得描述电场的物理量是电势。能量是标量，电势也是标量。

由此可见，电势与电场强度，都是用以描述电场的物理量，只是用两个不同的方法去描述。。

由于库仑定律与万有引力定律有相同的数学形式，我们也可以用引力场强度与引力势两种方式去描述引力场。

正如电场强度不是作用力一样，电势也不是电势能。在这里所说点电荷产生电场的例子里，我们可以看到，在检验电荷A只带有1个单位电荷的情况下，只是电场强度与作用力在数值上相等、电势与电势能在数值上相等罢了。

同样的道理，引力势也不是引力势能。

总之，势不是势能。这是两个性质不同的物理量。

首先，它们所描述的对象不同，势所描述的是力场的性质、与处在力场中的物质无关，而势能是处在力场中的物质所具有的能量。第二，它们的物理含义不同，表现为它们有不同的量纲。

对于这些问题，应当从一开始就向学生讲述清楚。这一点，我们有很多同志甚至教师也还有不正确的认识。

2.前辈学者翻译的功力令人钦佩

物理学的理论以及术语是西方人发明的，我们是学习了他们的理论，翻译了他们所使用的术语。这里的“势”就是翻译自英语potential（是不是真的直接翻译自英语实际上我也并不清楚，但是欧洲各国语言在这些名词上都大同小异，说译自其他欧洲语言也没有什么大关系）。仔细品味英语potential和汉字势的意义，人们可以体会到我们的先辈学者在翻译的时候是多么用心，他们的语言功力真是令人钦佩。

英语potential（potentate）主要有两个含义，一个是力量、权力；另一个是潜在的、有可能的。物理学所用的力场中的势potential以及势能potential energy，是用它的第二种含义。

势能是一个相对的、潜在的能量。举个例子，房梁下悬挂着一把宝剑，人坐在宝剑下，会感到恐惧。因为宝剑挂在那里有势能，不知道什么时候掉下来转化为动能。如果有个邱小义或时迁之类的人物，呆在房梁上，宝剑的势能对他就不是威胁，只有他把宝剑摘走的份。

而汉字势，传统上恰恰正好也有这两方面的含义。势字的一个含义是权力、威力。在这个意义上的词有势力、权势、势利、势均力敌等等。有权有力就能够（可能）做很多事情，从而引申处可能表现出来的情况、样子等义。在这个引申义下，有众多的词汇，如姿势、气势、山势、局势、势必、势不可挡、因势利导等等。物理学在势和势能也是用它的第二个含义。

所以，当初选择用“势”来翻译potential的学者，真是很了不得。造出“势能”这个词，也是非常确切地表现出potential energy的含义的。

3.化学反应与势能面

势能是一个非常重要的概念。对于化学工作者来说更是如此，因为所有的化学反应，都与势能有关。

我们先来看一个最简单也是最基本的化学反应体系的例子：两个氢原子是怎样组成氢分子的。

一个氢原子由原子核（一个质子）和一个电子构成，原子核的质量比电子大得多（质子的质量就是电子的1837倍），当原子核间距略有变化，电子就能够迅速适应核间距的这种变化。由于这个原因，人们就可以把原子核的运动与电子的运动分别处理。也就是说，先把原子核之间的距离固定，研究这个体系的能量和其他性质，然后，变化一个核间距，再进行研究。如此下去，就能够知道在所有的核间距下，体系的各种性质了。