关于物理常数的解释与哲学思考.pdfVIP

2013年第10期 物理通报 物理·科学·文化 关于物理常数的解释与哲学思考* 陈 华 (台州广播电视大学 浙江台州 318000) (收稿日期：2013一04—27) 摘要：物理常数是物理学重要的组成部分，在物理学中占有特殊的地位，因为它所具有的基础性、启发性、认 识性和普适性等特点，促使物理学家要解释它们．然而，尽管物理学家采用包括“数字学”方法在内的各种办法，但 对物理常数的解释仍有许多问题有待分析与研究．文中从什么是物理常数，基本物理常数能不能解释，怎样才能解 释基本物理常数等方面对物理常数的本质涵义进行了探讨． 关键词：物理常数 解释 动机 哲学思考 物理常数是物理学重要的组成部分，在物理学 在这里只是对当时已认识的物理常数做的一点哲学 中占有特殊的地位，“各种物理现象以各种不同的方 概括，以阐明哲学的“量变质变规律”．其实在这段话 式联系到有关的一些物理常数．”[11物理常数在物 中，恩格斯所指的物理常数，主要是那些引起物质的 理学中的重要性，也受到一些哲学家的关注，罗素认 物性和现象变化的临界值，如熔点、沸点、汽化点等， 为，“基本物理常数的发现和测量是现代物理学最坚 所以，他认同黑格尔的观点，认为“化学可以被称为 实的成就．”[21随着现代物理学的发展，物理常数的 研究物体由于量的构成的变化而发生的质变的科 存因问题越来越受到物理学家的重视，为此像爱丁 学．”¨3现在看来，更多的物理常数并不表示物质的 顿等一些前辈物理学家不惜拆诸“数字学”[3]，期望 临界值，如折射率、电阻率、介电常数等．从物理学的 从中能发现物理常数解释的端倪；现代一批天才的 角度看，物理常数就是那些用来反映各种层次物质 物理学家想用弦／M理论构建的统一理论，一揽子 属性的一些数值，它们具有一定的稳定性，可以用来 解决物理常数的解释问题．虽然这些工作对物理常 区分不同的物质及其所在层次，即物理常数是反映 数的解释不无启发，但均没有获得显著的进展．因此 物质客体物理属性不变的或相对不变的数，它们不 有必要做些哲学上的思考，以厘清对物理常数的认 仅有临界值，还有极限值等． 识与解释上存在的问题．本文拟在这方面做些尝试， 然而，物理常数并不局限于表示具体物质的性 引为抛砖引玉． 质，随着人们认识的提高，物理常数会超越具体的物 质，表现出某种普适性，反映物质世界的一般性质． 1 关于物理常数 如光速，开始只是作为光运动的属性进行测量，因为 对什么是物理常数，恩格斯曾经给出过一个定 1 c一圭的发现，将光与电磁统一起来，光速表示 义，即“物理学的所谓常数，大部分不外是这样一些 √￡o卢。 关节点的标记，在这些关节点上，运动的量的变化 了所有电磁运动在真空中的速度，随着光速不变性 (增加或减少)会引起该物体状态的质的变化，所以 的发现，光速又成为狭义相对论的理论前提，成为一 在这些关节点上，量转化为质．”‘们实际上，恩格斯 个普适常数．根据物理常数的普适性，人们通常将物 *浙江省社会科学界联合会社科普及立项课题“物理学能告诉我们什么?”，课题编号：11Zc09 作者简介：陈华(1960一)，男，讲师，研究方向为物理教育与成人教育．