- 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
自然辩证法与科学发展
摘要:
在物理学的发展中,哲学起到了重大的作用,无论是在实验还是在理论方面,
都为物理学的研究提供了方向与方法,所以在物理学中渗透着很多哲学的思想和
理念,本文简要分析量子物理学的发展过程,从自然辨证法的角度阐述了科学发
展的辨证规律。
前言
从古至今,任何一个物理学家,都是一位哲学家,在古希腊,没有纯粹的物
理学家,很多重要的物理知识都是哲学家发现的,毕达哥拉斯(约公元前580~
约前500)发现,为了得到悦耳的和谐音,单弦琴的弦长必须成简单的整数比。
但他居然推论说,行星运动必须是和谐的,他们到地球的距离也应成相同的整数
比。这就体现了事物普遍联系的哲学思想,恩格斯在谈到事物普遍联系的“辩证
图景”时指出:“当我们深思熟虑地考察自然界或人类历史或我们自己的精神活
动的时候,首先呈现在我们眼前的,是一幅由种种联系和相互作用无穷无尽地交
织起来的画面。”
物理学是研究物质的学科,也就是说,物理学的思想认为世界时由物质组成
的,这与哲学的思想是辨证统一的,不管哪一位物理学家,它们也是一位唯物主
义者,古希腊哲学和物理学的最大成就就是原子论,亚里士多德认为空间是连续
充满着的,原子论则由留基伯提出,原子论者德謨克利特认为世界由空穴的空间
及原子组成,用原子的结合与分离来解释物质变化现象。
在近代物理学中,麦克斯韦电池理论的建立也是一个很好的例子,在他的第
一篇关于电磁理论的论文中,他采用了几何学的观点,吸取法拉第的力学思想,
又发展了汤姆生的类比方法。他借用在温恒流体中用流线来描述流体各处流速的
方法,画出法拉第力线的几何图像,得出了法拉第电磁感应定律的数学表达式。
这也就说明了事物普遍联系的原理。
实际上,物理也是一门哲学,只是哲学的一个分支而已,是社会意识的一种
形式。
量子物理学的发展过程
19世纪末,当力学、热力学、统计物理学和电动力学等取得一系列成就后,
许多物理学家都认为物理学的大厦已经建成,后辈们只要做一些零碎的修补工作
就行了。然而,两朵乌云的出现,打破了物理学平静而晴朗的天空。第一朵乌云
-
是迈克尔孙莫雷实验:在实验中没测到预期的“以太风”,即不存在一个绝对参
考系,也就是说光速与光源运动无关,光速各向同性。第二朵乌云是黑体辐射实
验:用经典理论无法解释实验结果。这两朵在平静天空出现的乌云最终导致了物
理学的天翻地覆的变革。
20世纪初,爱因斯坦大胆地抛弃了传统观念,创造性地提出了狭义相
对论,永久性地解决了光速不变的难题。狭义相对论将物质、时间和空间紧密的
联系在一起,揭示了三者之间的内在联系,提出了运动物质长度收缩,时间膨胀
的观点,彻底颠覆了牛顿的绝对时空观,完成了人类历史上一次伟大的时空革命。
十年之后,爱因斯坦提出等效原理和广义协变原理的假设,并在此基础上创立了
广义相对论,揭示了万有引力的本质,即物质的存在导致时空弯曲。相对论的创
立,为现代宇宙学的研究提供了强有力的武器。
物理学的第二朵乌云——黑体辐射难题,则是在普朗克,爱因斯坦,玻尔等
一大批物理学家的努力下,最终导致了量子力学的产生与兴起。普朗克引入了“能
量子”的假设,标志着量子物理学的诞生,具有划时代的意义。爱因斯坦,对于
新生“量子婴儿”,表现出热情支持的态度。并于1905年提出了“光量子”假设,
把量子看成是辐射粒子,赋予量子的实在性,并成功地解释了光电效应实验,捍
卫和发展了量子论。随后玻尔在普朗克和爱因斯坦“量子化”概念和卢瑟福了“原
子核核式结构”模型的影响下提出了氢原子的玻尔模型。德布罗意把光的“波粒
二象性”推广到了所有物质粒子,从而朝创造描写微观粒子运动的新的力学——
量子力学迈进了革命性的一步。他认为辐射与粒子应是对称的、平等的,辐射有
波粒二象性,粒子同样应有波粒二象性,即对微粒也赋予它们波动性。薛定谔则
用波动方程完美解释了物质与波的内在联系,量子力学逐渐趋于完善。
量子力学与相对论力学的产生成为现代物理学发展的主要标志,其研究对象
由低速到高速,由宏观到微观,深入到广垠的宇宙深处和物质结构的内部,对宏
观世界的结构、运动规律和微观物质的运动规律的认识,产生了重大的变革。其
发展导致了整个物理学的巨大变革,奠定了现代物理学的基础。
量子力学与哲学
科学是一个理论的体系,是用严密的逻辑表达出来的系统化了的科学知识,
科学理论的概念、判断及推理应首尾一贯,
文档评论(0)