第一章科学与科学概述.pptx

科学研究方法与学术论文写作;第一章 科学与科学研究;1.1 科学的含义;“科学”一词源于日本，是日文对译“science”的范例。 尽管日文中使用汉字，但与中文还是有别。比如“新聞”一词，中文的词义是“新的信息”，而日语指的是“报纸”。故日本的“新聞”只能用眼睛看，不能用耳朵听。再如“手紙”，此物中国人上厕所所用。而在日语中，“手紙”是“信件”的意思。日语的“汽車”相当于中文的“火车”，日语的“娘”相当于中文的“女儿”等。出现这些差异主要是历史中日本出现胡编乱造汉字的现象，使字不达意。“科学”一词就是这样，给中国人一种把“science”翻译成了“分科之学”的概念。而“science”是“知识”，中文用“格致”一词对译“science”，与德语用“wissenschaft”和荷兰语用“wetenschap”是一致的，体现“知识”范畴。而中国人用日本的“科学”一词，难以了解“science”的真实含义。; 民国初年，“科学” 逐渐取代“格致”，在中国学术界广泛流行。因此，从中国近代科技史的角度看，“格致”像一条船，在半个世纪的时间里，载着Science过渡到“科学”彼岸，其间见证了国人科学观念的飞跃。正如胡适先生后来所言：“这三十年来，有一个名词在国内几乎做到了无上尊严的地位；无论懂与不懂的人，无论守旧和维新的人，都不敢公然对它表示轻视或戏侮的态度。那个名词就是‘科学’。” ; 这套“格致”学问，表面上看，很像搞科研，却只是假象。原来朱熹先生所谓“格物”，不是动手动脚做实验，而是瞅着那物想问题；“格物”不是研究那物，而是通过那物反思自己的道德观，去恶从善，达到圣贤境界。在朱熹先生看来，真要用全副精力去研究实物，那叫“玩物丧志”； ;1.2 科学的特征;实验、 观察、 想象、 理论; 被验证为正确的理论就是科学。理论未必正确，但科学一定是正确的理论。科学的特点就像亚历山大的说法：“所谓理论，就是脱离个别事物的一般化，脱离具体事例的抽象。” 。其中抽象就是人类通过构建的概念进行推理的过程。想象在理论体系的建构中发挥着决定性的作用。; 现代科学发展既??度分化又高度综合的特点，导致新兴学科的大量出现和科学体系结构的整体化趋势。20世纪下半叶出现的众多新学科进行分类。其中边缘科学就是一个典型示例。; 边缘科学(又称交叉科学)是在两个或两个以上不同学科的边缘交叉领域生成的新学科的统称。边缘学科的生成一般有两种情况。一种是某些重大的科研课题涉及到两个或两个以上学科领域。诸如物理化学、生物力学、技术经济等。另一种是运用一个学科的理论和方法去研究另一学科领域的问题。诸如天体物理、生物物理、生物无机化学等。;;牛顿力学到量子力学 宏观的机械运动到微观粒子运动 ;经典物理在原子结构上遇到的问题----I;紫外灾难（Ultraviolet catastrophe）------II ;Wave-Particle Dualism ;以“量子化”概念和原理解决许多微观粒子所产生的”特殊”现象。“量子化” ------物理量的数值会是一些特定的数值，而不是任意值。 ; 电子处于基态不发生电磁辐射！能量吸收和辐射具有不连续性！;Normal waves look with this ;The electron matter wave is both finite and unbounded. But only certain wavelengths will `fit into an orbit. If the wavelength is longer or shorter, then the ends do not connect. Thus, de Broglie explains the Bohr atom in that on certain orbits can exist to match the natural wavelength of the electron. If an electron is in some sense a wave, then in order to fit into an orbit around a nucleus, the size of the orbit must correspond to a whole number of wavelengths. ;Notice also that this means the electron does not exist at one single spot in its orbit, it has a wave nature and exists at all places in the a