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物理学的历史和哲学

物理学的历史和哲学
物理学的历史和哲学

班级:10级本一班

学号:1008111121

姓名:王丽强

物理学的历史和哲学

摘要:物理学是一门基础学科,它向着物质世界的深度和广度进军,探索物质世界及其运动的规律。它像一座知识的宝塔,基础雄厚,力学、热学、电学、光学以至于相对论、量子力学、核物理和粒子物理学、凝聚态物理学和天体物理学,形成了一座宏伟的大厦。物理学在产生形成发展的过程中,蕴含着丰富的哲学文化。为了充分挖掘自然科学中的哲学思想,加强科学文化与哲学文化之间的联系,文章从唯物辩证法、美学、科学道德3个方面剖析了物理学中的哲学思想。

关键词:物理学;物理学历史;哲学思想

物理学是一门基础学科,它向着物质世界的深度和广度进军,探索物质世界及其运动的规律。它像一座知识的宝塔,基础雄厚,力学、热学、电学、光学以至于相对论、量子力学、核物理和粒子物理学、凝聚态物理学和天体物理学,形成了一座宏伟的大厦。

物理学历史

1、1638年,意大利物理学家伽利略论证重物体不会比轻物体下落得快;

2、英国科学家牛顿1683年,提出了三条运动定律。1687年,发表万有引力定律;

3、17世纪,伽利略理想实验法指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;

4、爱因斯坦提出的狭义相对论,经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。

5、17世纪德国天文学家开普勒提出开普勒三定律;

6、1798年英国物理学家卡文迪许,利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量;

7、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。

8、1827年英国植物学家布朗,悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。

9、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。

10、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。

11、1841~1842年焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,称为焦耳——楞次定律。

12、1820年,丹麦物理学家奥斯特,电流可以使周围的磁针偏转的效应称为电流的磁效应。

13、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛仑兹力)的观点。

14、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;

15、1834年,楞次确定感应电流方向的定律。

16、1864年英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。

17、1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。

18、1621年荷兰数学家斯涅耳,入射角与折射角之间的规律——折射定律。

19、关于光的本质有两种学说:一种是牛顿主张的微粒说,认为光是光源发出的一种物质微粒;一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说,认为光是在空间传播的某种波。

20、1801年,英国物理学家托马斯观察到了光的干涉现象

21、1818年,法国科学家泊松观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。

22、1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律。

30、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱。

23、1924年,法国物理学家德布罗意预言了实物粒子的波动性;

24、1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。

25、1909年-1911年,英国物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10-15m 。

26、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核也有复杂的内部结构。

27、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。

28、1932年查德威在α粒子轰击铍核时发现中子,由此人们认识到原子核的组成。

物理学哲学

物理学是一门最基本的自然学科,它是探讨物质结构和物质基本运动规律的学科,所以人们往往认为物理学只是包含一些枯燥的理论公式,而忽视了物理学中包含的人文因素诸如人文哲学思想、美学等方面。实际上,物理学在产生、形成、发展的过程中,人们不是为了物理学而研究物理学,而是为了有助于人类、社会以及个体人的发展而研究物理学,所有这些都涉及到了人与人的关系、人与自然的关系,这些关系中都蕴含着丰富的哲学思想。

1物理学中的唯物辩证法思想

物理学在古代被称为自然哲学,物理学作为一门精密的学科进行研究是从1687年牛顿发表的《自然哲学的数学原理》开始的。随着学科的发展与不断完善,物理学才从哲学中分化出来,形成独立的学科,但物理文化中蕴含的哲学思想是不会被分离的。

1.1实践是检验真理的唯一标准

物理学是实验科学,物理实验既是建立物理理论的基础又是检验物理理论真理性的方法。杨振宁教授说“物理学是以实验为本的学科”,物理学上很多理论都是通过实验检验论证的结果,体现了唯物辩证法的认识论观点——实践是检验真理的唯一标准。

1.2物质是普遍联系的

物理发展史上,很多地方体现了物质是普遍联系的观点。比如人们曾经把电和磁孤立起来,物理学家奥斯特接受自然力统一的哲学思想。坚信电和磁之间存在某种潜在联系,经过多年研究,终于发现了电流的磁效应,并由此开创了电磁学的新纪元。把电和磁联系了起来,这正体现了唯物辩证法的特征——物质是普遍联系的。

1.3事物发展过程中的“否定之否定”规律

人们对物理现象及其本质的认识是不断地发展和完善起来的,每一种理论的建立过程都体现了“实验(事实)——理论假设——实验(新的事实)——修正理论”,遵循着辩证唯物主义中的“否定之否定”规律。比如在整个光学的发展史中对光本质这个问题的认识,先是牛顿的微粒说;再是惠更斯的弹性波动说;接着麦克斯韦提出电磁波动说;到20世纪爱因斯坦提出光量子说。最终人们认识到光具有波粒二象性,人类对光本性的认识就正是遵循着“否定之否定”认识规律的反映。

1.4主要矛盾与次要矛盾的辩证关系

物理学中为了方便研究问题,经常抓住物体的主要特征,忽略物体的次要特征,而抽想出一些理想模型。如“质点”这个理想模型保留了实际物体的质量和存在的位置,而忽略了物体本身的大小形状,体现出辩证唯物主义中的“主要矛盾与次要矛盾之间的辩证关系”。1.5运动的相对性和时空的相对性

近代物理学的一大理论—爱因斯坦的相对论中涉及的哲学问题很多。最突出的就是相对运动和相对的时空观念。相对论指出:相对性原理的本质在于运动的相对性这一事实,而不存在绝对运动。相对论否定了绝对运动的存在,就否定了绝对时空的概念。它通过不变的光速把时间和空间联合为一个整体,由洛伦兹变换建立起各个惯性系之间的时空关系。

可见,不论是物理文化知识本身,还是物理文化形成、发展的过程都蕴含着丰富的哲学思维方法,对人类的自然观和哲学思想有重大的影响。

2物理学中的美学文化

2.1物理理论的美学特征

2.1.1简单深刻美

在一个艺术家眼里简单是一种美。自然现象错综复杂,物理学则力求用简单的方程或定律去概括自然规律,但其反映的内在规律确是非常深刻的。如能量的转化和守恒定律反映了各种不同形式的能量的转化,牛顿的三大定律更是概括了宏观低速条件下各种机械运动的规律,麦克斯韦电磁方程组将复杂的电磁现象统一其中,爱因斯坦相对论中的基本原理简单凝练,但其中内涵确是丰富而深刻的。

2.1.2对称守恒美

对称是自然界中广泛存在的也是人们很乐于接受的一种美学形式,物理学在对自然的表述中处处显现出了这种对称的美:引力和斥力,“电生磁”与“磁生电”,粒子与反粒子,物质与反物质、圆孔或单缝衍射图样的对称、无限长直导线周围磁场的轴对称等等。物理定律对某种规范变换的不变性、守恒性更是贯穿于整个物理学的一种对称形式,物理学中有许多守恒定律如:动量守恒、机械能守恒等等。实际上,对称性已经成为当代物理学家研究物理理论的一种方法。

2.1.3统一和谐美

物理理论的和谐统一美实际上是自然界和谐统一美的理论形态。如麦克斯韦电磁场理论把电学、磁学、光学统一了起来,量子力学把波动性和粒子性统一了起来,爱因斯坦的相对论把时间、空间、物质和运动统一起来,把经典物理学都包容在他的理论框架之内,创造了程度更高范围更大的和谐统一理论。

世界著名物理学家狄拉克认为:让一个方程具有美感要比符合实验更为重要。法国科学家彭加勒曾说:“科学家研究自然,是因为他从中能得到乐趣,他之所以能得到乐趣,是因为她美”。著名物理学家杨振宁曾经说过:“物理学的原理有它的结构,这个结构有它的美跟妙的地方,而各个物理学工作者对于这个结构的不同的美跟妙的地方的感受,有不同的了解,因为大家有不同的感受,所以每一个工作者会发展他自己独特的研究方向跟研究方法,形成他自己的风格。”追溯人类科学源头,科学美始终被作为一种人文理想而追求,成为科学家们献身科学、潜心研究的直接动力之一。

3 应用常用哲学思想解决物理学习中的问题,在了解哲学与物理学之间的联系后,可以知道,我们可以运用哲学中的思想和理念,来为我们解决物理问题,为我们解题提供方向和方法。下面举例子说明如何运用哲学思想来帮助我们解决和理解物理问题。

3.1 矛盾是内因外因斗争统一产生的结果,当我们在解决圆周运动的问题时候,我们可以运用到这么一条哲学的矛盾是内因外因争统一产生的结果,这就告诉我们,关键在于找出它的内因和外因,很明显,就是要分析物体所受的径向合力与向心力之间的一对供需双方的矛盾关系。如果径向合力等于向心力,供求双方平衡,则物体在圆周上匀速运动,如果径向合力大于向心力时,供大于求,物体则向着需求多的方向运动,为近心运动,当径向合力小于向心力,供不应求,物理向着需求小的方向运动,为离心运动。

3.2 联系的普遍性

3.2.1 解决物理习题解决物理习题解决物理习题解决物理习题当我们在解决物理习

题的时候,常常都会把=问题中所涉及到的物理公式一一罗列出来,然后寻求这些公式之间的联系,这也就运用到了哲学思想里的事物是普遍联系的原理。

3.2.2梳理所学的物理知识内容梳理所学的物理知识内容梳理所学的物理知识内容梳理所学的物理知识内容大学中所学的物理知识内容繁多且复杂,知识靠单纯的记忆是无法记住和应用这些物理知识的,但如果我们用联系的眼光去看到这些所学到的物理知识,就会发现所有的内容都是环环相扣,相辅相成。

3.3 实践是认识的基础实践是认识的基础实践是认识的基认识来自于实践,我们所学习的物理知识都是来源于前人的实践结果,难免会有所不理解,于是就有了实验课,实验课的作用在物理学习中有着很大的作用,物理是一门来自于科学实践的学科,需要我们亲手去做,亲眼去看,才会明白书中的重要内容,单凭逻辑上和理论上的理解是远远不够的,就好比是纸上谈兵一样,没有实践经验,理论只是一纸空文。比如说双缝干涉实验,在实验中我们需要调节光路,调节干涉条纹,并且测量干涉条纹间距,最后算出波长,这是实验的过程,而我们书中学习的过程,就直接是白纸黑字的公式,过于抽象,当我们把实验的经验和书中的知识结合起来,这就大大加深了对双缝干涉内容的理解,影响干涉条纹的因素,干涉条纹的特点等等知识都会随着实践的记忆一起被大脑录制了下来,深刻且生动。很明显看出,运用哲学中的思维可以有效的发散我们的思维,为解决问题和理解知识提供很大的方便。

参考文献: [1]吴国林,吴显曜著《物理学哲学导论》[M]人民出版社,2007

[2]张久维主编《哲学自学教材》[M]吉林人民出版社,1984

[3]马文蔚主编《物理学史上的里程碑》[M]江苏科学技术出版社

[4]郭奕玲,沈慧君编著《物理学史》[M]清华大学出版社,2005

[5]卡约里著《物理学史》[M]广西师范大学出版社,2002

物理学习中的常用哲学思想

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,了解这些理念,和运用这些理念,在今后的物理学习生涯中都对我们起到很大的帮助。物理学与哲学可以说是同系一个源头只不过随着物理学和哲学的发展,各自都构建了自己独立的学科体系,才有了物理学与哲学的分科。 关键字:物理哲学联系思想体现 Abstract: In the development of physics, the philosophy played an important role, whether in experimental or in the aspect of theory, all for the study of physics provides the direction and the method, so in physics, imbued with many philosophical thoughts and ideas, and understanding of these ideas, and using these ideas, in the future study of physics of his career, we have a lot of help. Key words: physical philosophy thought embodies. Contact

前言 物理是研究物质结构,物质相互作用和运动规律的自然科学。是一门以实验为基础的自然科学;哲学史以人类的思想活动为对象的思想活动,是从世界万物中发现,界定,彰显和产生人类思想活动的本源食物,获得本源食物的非本源食物的知识,建立食物一元论的世界观和方法论,满足人类提高思想认识能力,解决思想认识问题需要的本源食物,哲学从属于人类的认识活动,是人类认识活动的存在和表现形式之一,而认识活动是哲学,物理学,化学,生物学等事物共同具有的属性和普遍性规定,以以人类的思想认识为对象,追求人类思想认识活动这个事物本源的知识,是哲学具有的个性或特殊性规定,也就是说哲学是对人类研究任何事物时候思想规律的研究,是对所有学科共同规律的研究,是对共性的研究,所以无论在任何学科中都有哲学思想的存在,物理学业在其中。在古希腊中,哲学中的“哲”意译为“聪明”之意,而“学”意译为“学问”之意,即哲学是指使人聪明的学问。它是人们生活在其中的世界以及和世界关系的总的看法和根本观点。而早期的物理学,被命名为“格致学”,即为格物致知之意,它是研究自然现象、规律和寻求研究方法,再把这些应用于解决实际问题的学科体系。它是具有先知先觉的人,首先发现自然界本来存在的现象或规律,或首先发明对人类有益的物质产品。把在研究过程中的直觉经验和研究方法上升到理性认识的思维方式。但随着社会的不断向前发展,物理学从哲学中走出来,形成自己独特的学科特点,形成了一套解决相关物理问题的研究方法。

哲学与科学之间的关系

哲学与科学之关系的问题史考察 李芳明 摘要:哲学的自我反思的自觉是西方哲学的一个基本特征。而对“哲学是什么”的不懈探问, 在康德以来的西方哲学中, 几乎总是和哲学与科学的关系问题的思考交织在一起。对哲学与科学之关系的问题史考察表明, 这一问题的思考对于康德以来的西方哲学的自我反思和形态建构具有前提性和规导性的意义。而反过来, 以哲学与科学的关系问题的考察为切人点, 也为我们研究西方哲学尤其是康德以来的西方哲学提供了一个基本视角。 关键词西方哲学科学问题史 对于“哲学是什么” , 即哲学的研究领域、研究方式、理论特质和理论旨趣的不懈探问, 换言之, 哲学的自我反思的自觉, 是西方哲学在其历史演进中所呈现出来的一个基本特征。哲学的自我反思和哲学观的创新, 也是西方哲学历史演进中理论形态更新和理论转向的基本前导因素和推动力。而在思考“哲学是什么”这一问题时, 康德以来的西方主流哲学总是不可避免地要追问“哲学与科学的关系问题” , 对后一问题的追问和思考成为哲学家进人前一问题和思考前一问题的切人点, 并在理路的展开过程中相互交织。那么何以会如此呢?哲学与科学的关系何以会成为一个问题?它何以会成为康德以来的西方主流哲学不得不面对和思考的?个非常基本而又重要的问题?该问题对于康德以来的西方主流哲学的自我理解、理论定位和理论建构具有什么样的理论意义?该问题是否以及如何内在地规范和制约着康德以来的西方主要哲学范型的构想、更替及其理论特质? 诸如

此类的问题, 在研究康德以来的西方哲学时就进人了我们的视野。 一、问题的历史发生 哲学与科学之关系作为一个问题凸显出来, 这一点始于康德。那么, 哲学与科学之关系为什么直到康德才成为一个问题呢?原因在于哲学与科学之关系要成为一个问题, 没有较为成熟的哲学与科学形态, 没有哲学与科学之间观念层面的分化, 没有作为一门不同于各门具体科学的科学或学科的哲学观念, 是根本不可能的。而在西方哲学与科学的历史发展中, 哲学与科学之间观念层面的分化和明确区分, 恰恰是从康德开始的。在康德以前, “哲学”与“科学”的概念虽早已出现, “哲学”与“科学”的理论特性等虽然也被系统地探究过, 但是, 在此前的“哲学家”和科学家的理论阐发和理解中, “哲学”一直是一个总括性的概念, 它指称的是各门科学的总体:与此相联系, 在康德之前的“哲学家”和科学家的心目中, 并不存在区别于各门具体科学的一门独立的哲学学科:实际上, 我们只有从康德以来的作为一门独立于各门具体科学的学科的哲学观念出发, 回溯看待此前西方“哲学”(作为科学知识之总体)的历史发展, 才可能谈论康德以前的西方哲学, 才可能研究此前的西方哲学的历史发展。 康德在观念层面对哲学与科学的明确区分, 是“哲学与科学之关系”问题化的逻辑前提;而反过来, 我们对“哲学与科学之关系问题”的历史发生的探究, 又是以康德对哲学与科学的区分及其理解为基点的.那么,康德又是如何来理解哲学的呢。在康德看来, 哲学即形而卜

物理学发展简史

物理学发展简史 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

一、古典物理学与近代物理学: 1、古典物理学:廿世纪以前所发展的物理学称为古典物理学,以巨观的角度研究物理,可分为 力学、热学、光学、电磁学等主要分支。 2、近代物理学:廿世纪以后(1900年卜朗克提出量子论后)所发展的物理学称为近代物理学, 以微观的角度研究物理,量子力学与相对论为近代物理的两大基石。

一、古典物理学对人类生活的影响: 1、力学:简单机械(杠杆、轮轴、滑轮、斜面、螺旋、劈) …… 2、光学: (一)反射原理: (1)平面镜:镜子…… (2)凹面镜:手电筒、车灯、探照灯…… (3)凸面镜:路口、商店监视镜…… (二)折射原理: (1)凸透镜:放大镜、显微镜、相机…… (2)凹透镜:眼镜、相机…… 3、热学:蒸汽机、内燃机、引擎、冰箱、冷(暖)气机…… 4、电学: (一)利用电能运作:一般电器用品,如:电视机、冰箱、洗衣机…… (二)利用电磁感应:发电机、变压器…… (三)利用电磁波原理:无线通讯、雷达…… 二、近代物理学对人类生活的影响: 1、半导体: (一)半导体:导电性介于导体和绝缘体间之一种材料,可分为元素半导体(如:硅、锗等)和 化合物半导体(如:砷化镓等)两种。 (二)用途: (1)半导体制成晶体管,体积小、耗电量少,具有放大电流讯号功能。 (2)半导体制成二极管具整流能力。 (3)集成电路(IC): (A)1958年发展出「集成电路」技术,系利用长晶、蚀刻、蒸镀等方式于一小芯片上容 纳上百万个晶体管、二极管、电阻、电感、电容等电子组件之技术,而此电路即称为 集成电路。 (B)IC之特性:体积小、效率高、耗电低、稳定性高、可大量生产。 (C)IC之应用:计算机、手机、电视、计算器、手表等电子产品。 (4)计算机信息科技之扩展大辐改变了人类的生活习惯,故俗称第二次工业革命。 2、雷射: (一)原理:利用爱因斯坦「原子受激放射」理论,诱发大量原子由受激态同时做能态之跃迁 并放射同频率之光子,藉以将光加以增强。 (二)特性:聚旋光性好、强度高、光束集中、频率单一(单色光)。 (三)应用:

道家哲学与现代物理学

道家哲学与现代物理学 吴东好 (东南大学人文学院,南京 210096) 摘要:中国古代哲学中的许多有价值的思想值得借鉴和探究。在当代社会的各个领域,老子及其道家思想的灵魂还在以各种不同方式发生着这样或那样的作用,渗透在各个生活领域和学术领域,具有重要的社会价值。本文探讨的是道家思想对现代物理学深远的意义。 关键词:道家哲学、现代物理学、思维方式、宇宙大爆炸模型 Taoism Philosophy and Modern Physics Wu dong hao (Humanities Institute, Southeast University, Nanjing 210096) Abstract: China ancient times in philosophy many valuable thought were worth profiting from and inquiring into. In each domain of the contemporary society, LAOZI and the Taoism thought soul also have functions in each different way, the seepage in each life domain and the sphere of learning has the important social value. This article discusses the Taoism thought's profound significance to the modern physics . Kerword: Taoism philosophy; Modern physics; Thinking mode; The big bang model 一、道家哲学哲学思想对现代物理学的方法论意义 自然科学从古代自然哲学中发展并分离出来,物理学可谓是自然科学的典范,可以说是科学最完备模式的代表,但是现代物理学现在又面临着许多困难和危机,现代物理学以相对论、量子力学为代表,无论是物理学家还是普通人靠经验知识已经无去把握了。而道家思想,其思想体系是如此的深邃、博大、精微, 作者简介:吴东好,1971年,男,硕士研究生, wudonghao55555@https://www.docsj.com/doc/be1478315.html, 以至于它对事物的本质的把握,不仅超越当时人们认识的水平,而且就其预见性和洞彻性,甚至超越了我们现代人的想象,所以能帮助我们更好地理解现代物理学的物质观、时空观、运动观。这些都促使我们必须重视对人文的关怀,尤其是对哲学的关怀。老子的道德经与现代物理学具有许多的相似性,它包含有许多对现代物理学基本规律的天才预见。在当代科学技术的社会危机中,道家思想的现代意义被科学人文主义者重新发现。李约瑟、汤川秀树、卡普拉等人发现现代科学的世界观向道家思想归复的某些特征,并以此为契机试图建构一种科学文化与人文文化、西方文

物理学中的哲学思想

和大学生谈心(3)物理学中的哲学思想 物理学中的哲学思想 当我们学到惠更斯原理、热力学第二定律、推迟势和测不准关系等知识时,总觉得物理与哲学紧密相连。热力学系统、量子力学、相对论等,很难不涉及哲学的系统观、实在论、运动观和物质观。其实,许多大物理学家,如牛顿、爱因斯坦也常常陷入哲学的思考。哲学之所以这样有魅力,不仅是物理的发展得益于许多哲学思想,如开普勒的追求外星运动的和谐性,来自毕达哥拉斯主义的启示;牛顿的运动理论,受实在论的影响。更重要的是,哲学希望比物理更接近事物的本质认识,这也是物理从物质基本运动角度所孜孜以求的。记得在学生时代,我们就选过一些带哲学色彩的物理问题进行探讨: 1、无限可以有界,有限可以无界; 2、物质不灭的局限性; 3、热寂说的实质; 4、无时间的存在形式; 5、有无第一推动力; 6、系统与微扰; 7、测不准的实质; 8、灵感的基础…… 现在回忆起来,记忆犹新。现在这些问题的讨论,有些尚未有定论。但物理学对我们哲学观的影响,却可以看得出来: 一、经典物理学中的哲学思想 经典物理从牛顿力学开始,力、热、点、光、原,在不同程度上都有实在论、决定论的影响。 物理科学的建立是从力学开始的。在物理科学中,人们曾用纯粹力学理论解释机械运动以外的各种形式的运动,如热、电磁、光、分子和原子内的运动等。亚里士多德的思想在这一时期起着重要作用。在他的著作中讨论了力学问题,虽然其中的一些观点和真理相去甚远,但由于亚里士多德的权威性如此之大,以致他的这些观点在科学思想上起着重要作用。他的权威在中世纪被认为是至高无上的,直到伽利略的时候仍不可动摇,在中世纪,他的著作阻碍了物理学的进一步发展。 到了文艺复兴时期,以宗教改革闻名的反对教会权威的斗争标志着物理学家开始以实验的语言来研究自然。哥白尼体系的建立是这时第一个伟大的胜利,它推翻了托勒密体系的地球中心说,主张地球是圆的,绕着自己的轴自转,并绕太阳公转。他第一次揭示了季节的变化和行星视扰动的原因。他的体系的一大缺点是认为一切天上的运动都是圆周运动的复合。完全推翻古典的学说的是开普勒,他吸收了哥白尼的思想,建立了著名的开普勒定律,证实了行星运行的真实的轨道——椭圆。

数学与哲学的关系完整版

数学与哲学的关系 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

论数学与哲学的关系 【摘要】哲学,在里,对于这一词并无普遍接受的定义,也预见不到有达成一致定义的可能。单就西方学术史来说,哲学是对一些问题的研究,涉及等。数学,是研究现实世界中数量关系和空间形式的,简单地说,是研究数和形的科学。数学是社会科学和自然科学的基础,哲学是社会科学和自然科学的概括。 关键词:哲学;数学;原理;关系 哲学是对普遍而基本的问题的研究,这些问题多与实在、存在、知识、价值、、心灵、语言等有关。在东方,哲学一词通常用来说明一个人对生活的某种看法(例如某人的“人生哲学”)和基本原则(例如、、)。而在学术上的哲学,则是对这些基本的理性根据的质疑、反思,并试图对这些基本原则进行的重建。在日常用语中,“哲学”一词可以引申为个人或团体最基本的信仰、概念和态度,哲学一词可以是指一种、或者。 而对于我的专业-——基础数学,我认为我的这个专业,必然和哲学有着千丝万缕的关系,我发现了张景中院士献给数学爱好者的礼物——《数学与哲学》一书,书中主要内容包括了“万物皆数”观点的破灭与再生、哪种几何才是真的、变量·无穷小·量的鬼魂、自然数有多少、罗素悖论引起的轩然大波、数是什么、是真的但又不能证明等内容,使我开阔了视野,对于研究生期间要学习的内容,也有了更深层次的见解。 由于具体的数学问题多如繁星,数学家往往整天埋头于解决数学问题,无暇关注数学发展中出现的“矛盾”。但数学史告诉我们,恰好是“矛盾”的一次次解决,才导致数学发展的飞跃与深化。张景中的书《数学与哲学》就是对数学发展中这些重大的历史事件,用通俗的讲法向大众展示当时的争论内容与形势,及以后的解决办法及数学的飞跃发展。 例如关于数,是否仅有自然数及由它产生的有理数就够了。那么√2是什么?这就导致无理数的产生。在欧氏几何中,不少人企图给出第五公设的证明,但都失败了。这导致非欧几何的产生;无穷小量的应用与定义,导致严格实数极限理论的建立;无穷集合的比较;集合定义的确定及哥德尔定理,等等。每经过这些重大的历史事件,数学思想都得到飞跃,从而使数学得到质的发展与飞跃。 翻开西方数学史或哲学史,我们会发现一个有趣而重要的现象:西方数学与哲学有着千丝万缕的联系。这种联系不但源源流长,而且绵延至今。追溯起来,数学与哲学自西方哲学诞生之日起就结下了不解之缘。西方第一位哲学家泰勒斯是数学家;着名数学家毕达哥拉斯在对数学的深入研究上得出了“万物皆数”的着名哲学命题;大哲学家柏拉图相信数是一种独特的客观存在,由此产生了数学上的“柏拉图主义”……进入20世纪,围绕着数学基础研究所产生的三大流派更是把两者的关系推向了高峰。 在这两千多年结伴而行的漫长岁月里,哲学与数学相互影响,相互促进,与此同时也产生了许多介于两者之间的问题。比如:如何理解数学的真理性?什么是数?如何理解无穷、连续概念?等等。对这一系列问题的研究与探讨,促成了对数学进行哲学分析的数学哲学分支的确立。然而,由于问题的复杂,涉及面的广泛,分歧的众多,一般人对之只能望而却步,对有关数学哲学研究有一个概貌了解都成为一件困难的事情。 再比如,“模糊的哲学与精确的数学——人类的望远镜与显微镜”来描述数学与哲学各自的特点;“数学的领域在扩大。哲学的地盘在缩小”等等。值得注意的是我们可以对自己的部分数学研究工作做出新颖的哲学分析。例如从常微分方程的

量子物理学和哲学:因果性和互补性—玻尔

量子物理学和哲学:因果性和互补性 玻尔 <<尼耳斯.玻尔哲学文选>> 物理科学对哲学的意义,不但在于稳步地增加我们关于无生命物质的经验,而且首先在于提供一种机会,来检验我们的某些最基本概念的基础和适用范围。尽管实验资料的积累和理论概念的发展带来了术语的改进,但是,物理经验的所有阐述,当然归根结底是以日常语言为基础的;这种语言适用于确定我们的环境并追寻原因和结果之间的关系。事实上,伽利略的纲领,即把物理现象的描述建立在可测定的量的基础上的纲领,曾经给整理越来越大的经验领域提供了坚实的基础。 在牛顿力学中,物质体系的状态决定于各物体的瞬时位置和瞬时速度;在这种力学中已经证明,仅仅依据关于体系在一个已知时刻的状态以及作用于各物体上的力的知识,就能通过了解得很清楚的简单原理,推出体系在任一其他时刻的状态。这样一种描述,显然代表用决定论思想来表示的一种因果关系的理想形式;人们发现,这种描述是有着更宽广的适用范围的。例如,在电磁现象的阐明中,我们必须考虑力以有限速度而传播的过程,但是,决定论的描述仍然可以在这种阐明中保留下来,其方法是:在状态的定义中,不但要包括各带电体的位置和速度,而且要包括电力和磁力在给定时刻在每一空间点上的方向和强度。 相对性思想中包含着一种关于物理现象的描述对观察者所选参照系的依赖程度的认识,这种认识并没有从本质上改变上述这些方面的形势。在这里,我们涉及了一种最有成果的发展,它曾经使我们能够表述一切观察者所公有的物理定律,并将以前显得彼此无关的现象联系起来。虽然在这一表述中用到了四维非欧几里得度规之类的数学抽象,但是,对于每一观察者来说,物理诠释却还是建筑在空间和时间的普通区分上的,并且是保留了描述的决定论品格的。而且,正如爱因斯坦(Albert Einstein)所强调的,不同观察者的时空坐标表示法,永远不会蕴涵着可以称为事件因果顺序的那种序列的反向;因此,相对论不但扩大了决定论描述的范围,而且也加强了它的基础;这种决定论的描述,乃是通常称为经典物理学的那座宏伟大厦的特征。 然而,普朗克(Max Planck)的基本作用量子的发现,却在物理科学中开辟

论物理学与社会科学的关系

论物理学与社会科学的关系 (广西师范学院物电学院物理课程与教学论邓小雄) 【摘要】:本文介绍了物理学与社会科学的区别和联系。重点论述了社会科学对物理学的促进作用以及物理学的统计力学、耗散结构论和相对论对社会科学的促进作用。自然科学应该和社会科学结合起来以解决各种复杂的问题。 【关键词】:物理学;社会科学;关系 引言 随着社会的发展,出现了许多综合性问题。对于研究综合性社会问题而言,需要“各种有关的专家”或“各方面的专家”以及“各种学科的科学理论”。而这些专家就包括了自然科学家和社会科学家;“各种学科的科学理论”包括自然科学中有关学科的科学理论和社会科学中有关学科的科学理论。本文就自然科学中的物理学与社会科学的区别和联系进行探讨。 1 物理学与社会科学的区别 物理学是一门自然科学,它研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转换的规律。社会科学是关于社会事物的本质及其规律的系统性科学。社会科学是科学的研究人类社会现象的模型科学。广义的“社会科学”是人文学科和社会科学的统称。社会科学是以社会现象为研究对象的科学。它的任务是研究与阐述各种社会现象及其发展规律。社会科学所涵盖的学科包括:经济学、政治学、法学、伦理学、历史学、社会学、心理学、教育学、管理学、人类学、民俗学、新闻学、传播学等。世界是由人和物两大方面组成,物理研究的对象是物质,是客观世界;而社会科学研究的对象是人,是主观世界。物理回答“是什么”, 其成果具有世界性,没有民族性和地域性;社会科学回答“应该怎样”,因而具有价值导向,其成果具有民族性和本土性。“是什么”具有

惟一性, 因而物理是逻辑的、实证的、一元的;“应当怎样”不具惟一性, 因而社会科学往往是非逻辑的、非实证、非一元的[1]。 2 物理学与社会科学的联系 人类社会是大自然进化的产物,亦是大自然发展的高级阶段。一部社会发展史,同时也是一部自然发展史。人类社会有其社会性质,这就是社会系统在长期进化过程中所呈现出来的新质。研究这种新质的科学,叫做社会科学。人类社会亦有其自然本质,这就是构成社会系统的诸要素的自然属性[2]。 近些年来,不仅在自然科学内部,而且在自然科学与社会科学之间,各种类型的交叉影响、交叉研究和交叉学科层出不穷。象城市科学、环境科学、管理科学、思维科学等等高度综合性的学科,都体现了自然科学与社会科学的综合。 从现代科学的研究对象看,除了纯自然现象和纯社会现象外,具有两者交叉性质的现象日益增多。事实上,随着社会生产的不断进步,人类制造出许许多多日趋复杂的人工产品,这些都是纯自然界或天然自然界所没有的,人们把它们称为第二自然或人工自然。这种人工的自然界正在日益扩大范围,因为科学技术的发展和人类创造能力的提高,使得天然自然或第一自然越来越多为人类所改造和利用而转化为人工自然。由于人类还通过自己的各种实践活动对所居住的地球施加着日益深广的影响,以致于天灾和人祸在某些情况下已无绝对分明的界限。有时看来是天灾,然而溯其根源,又往往包含有人祸,即包含有人类生产活动破坏了生态环境方面的原因。在人类改造社会的活动中也不能忽视来自自然条件和环境的影响。从现代科学的研究方法看,一方面,自然科学中一些常用的方法乃至一些概念和思路正越来越多地渗入社会科学;另一方面,社会科学中的一些思想方法以及价值、伦理概念也日益浸入自然科学的许多部门[3]。 2.1 社会科学对物理学的促进作用 (1)社会科学促使自然科学的诞生 “文艺复兴”运动的主要思潮是人文主义,它的宗旨是反对中世纪的宗教观,

科学与哲学相互关系的研究(定稿)

科学与哲学相互关系的研究 (黄黎) (武汉理工大学政治与行政学院武汉 430063 ) 摘要:人类认识活动中普遍理性和具体感性的联系是哲学与科学内在统一的最终根据;科学从某种程度来说就是哲学发展的历史,二者相辅相成,对立统一,因此研究两者的关系意义重大。 关键词:科学哲学相互关系 中图分类法:Study of the relationship between science and Philosophy (Huang Li) (Wuhan University of Technology School of politics and Administration Wuhan430063) Abstract: Mankind is generally rational and specific emotional connections are Philosophy and science of the intrinsic unity according to the final. Science is the history of Philosophy in some extent. They exist side by side and unity of opposites, so it has great significance in study of the relationship between science and Philosophy Key word: Science Philosophy Relationship 一科学与哲学概述 科学是人类活动的一个范畴,它的职能是总结关于客观世界的知识,并使之系统化。‘科学’这个概念本身不仅包括获得新知识的活动,而且还包括这个活动的结果。 哲学探讨具体事物背后的抽象本质,是一门反思性与前瞻性并存的学科。最早的哲学家是古希腊时期的自然派哲学家,这些哲学家是以理性辅佐证据的方式归纳出自然界的道理。 对于自然的探讨可以在自然科学和哲学这样两个不同的层次上来进行 ,这就必然会引出一个问题:这两个层次的关系是怎样的呢 ? 这个问题 ,通常被称为“科学与哲学的相互发展关系问题”。 二科学与哲学的逻辑关联 哲学追寻普遍理性。哲学可以和具体科学相互脱离的力图超越感性的性质 ,使人们往往

物理学与道

物理学与道 蔡宗儒教授湘潭道南书院 物理学的起源可追溯至公元前六世纪希腊,在当时是科学、哲学与宗教不分的时代。物理学的英文是Physics,是由希腊字Physis衍伸来的。Physis这辞相当于英文的Nature,意指自然界、宇宙万事万物的本质或是基本要素。把探索宇宙万事万物的本质或是基本要素所得到的知识统称为Physics,物理学。在东方儒释道三家研究宇宙万事万物的本质或是基本要素所使用的词汇是所谓的自性、法性或是道。 公元十五世纪伽利略强调实验,一切讲求经验,然后将实验所得的知识用数学表达,发展出以实验为基础和以数学为表达的物理学,因此将伽利略尊称为现代科学之父。 到公元十七世纪,西方笛卡儿哲学把自然界区分成精神与物质互相独立的两世界,有生命的是属于精神,而物质是没有生命的,是可以和人完全隔离的,所以物质世界是完全客观的。这样的二元对立的笛卡儿分割,深深影响整个西方的思潮。 牛顿也受笛卡儿哲学的影响,在牛顿力学理论里有四个要点,第一是绝对空间;第二是绝对时间;第三是将物质视为具有不变质量的质点;第四是任两质点存在超距作用的万有引力。宇宙万物是存在于绝对空间,所谓绝对空间是指空间始终是静止的,不变的,和宇宙万物存在与否无关。宇宙万物的变化则是透过时间来定序,且时间是绝对的。绝对时间是指宇宙各处的时间都是一样的,在这条件下,事件

发生的先后次序是不变的。物质视为具有不变质量的质点,这个质点是一个致密的真实存在,有固定的运动轨迹、速度和加速度。质点与质点间有所谓的万有引力相互作用。牛顿把这四个要点建立起来,进而发展出牛顿运动定律。宇宙万物的运动是遵守牛顿运动定律,而牛顿运动定律是归属上帝的杰作。宇宙就好像机器一样永久运转着,不论是否有观察者存在,它始终遵循运动定律运转,这就称作机械论的世界观。 机械论的世界观具有三个特点:第一个特点是时间、空间与物质彼此都是独立,互不影响的;第二个特点是严格的决定论,决定论的因果性是由运动方程式决定。给定起始条件,就可推算物体随时间的运动状态;第三个特点是绝对的客观,机械论的世界因前两点被客观的描述,可不提及观察者。机械论的世界不受观察者的影响,它是绝对的客观,观察者和世界是可以分割,宇宙跟我们是可以切开的。 在二十世纪爱因斯坦的狭义相对论有两个基本假设:第一个假设是在所有惯性系统光速不变原理;第二个假设是在所有惯性系统,物理定律具有相同的形式。经由这两个基本假设的推演,得出三个重要的结果:首先时间与空间彼此不再是独立无关,时间与空间必须要统一为时空,是不可分的。其次时空也不再是绝对的,不同惯性系统的时空彼此是不同的。最后质量是能量的一种形式,质量与能量是可以互相转换。换言之致密实在的物质和无形的能量是等价的。 爱因斯坦在他的广义相对论讨论了万有引力的问题,他提出物质会造成时空的弯曲。物质的质量越大,在此物质周遭的时空弯曲的更

科学与哲学的关系

科学与哲学的关系 一、科学与哲学关系史 哲学与科学的渊源关系可以追溯至古希腊。“最早的希哲学家,同时也是自然科学家柏拉图曾经说,“在古希腊人看来,哲学科学一而二,二而一,初无区别。笛卡尔曾说过:知识好比是大树,哲学是树根,科学则是树枝。海德格尔认为“科学的基础是哲学”,并强调“这一点适合于任何一门科学”。而马克思则在肯定了科学于历史变革中的推进作用的同时指出了只有哲学才是批判现实世界的“思想武器”。哲学对科学的发展具有重要的世界观和方法论的意义。科学只有在正确的世界观和方法论的指导下才能健康的发展。马克思称自己的哲学为“实践的”唯物论。 由此可见,哲学与科学不是对立、水火不容的。哲学孕育了科学,而科学则推动了哲学的发展,两者相辅相成,在任何时候都不可偏废。甚至有人曾断言:哲学与科学必然是统一的,如果始终不能统一和沟通,那么,不是哲学有谬误,就是科学有虚假。 二、科学技术与哲学的相互关系 哲学作为世界观的理论形态揭示的是整个世界的普遍本质和一般规律;而科学作为对客观世界某一领域的认识,揭示的是客观事物的具体本质和个别规律,哲学与科学是一般与特殊的关系。从历史的发展来看,哲学与科学之间既有联系又有区别。 1:科学与哲学的区别与联系 我们必须认识到哲学作为一门独立的学科,它同自然科学的关系是辩证的,是既相互区别又相互联系的。 首先要清楚什么是哲学?哲学是对自然知识、社会知识和思维知识的概括和总结。它是一门科学又是一种社会意识形态是世界观和方法论的统一。 哲学的定义一直存有争议,这个领域随着历史而不断地扩张,且根据不同的时代对不同的问题兴趣而改变着。一般认同哲学是一种方法,而不是一套主张、命题或理论。哲学的研究是基于理性的思考,寻求能做出经过审视的假设且不跳脱信念或者只是纯粹的类推。 现代人们对哲学的定义:哲学是理论化、系统化的世界观,是自然知识、社会知识、思维知识的概括和总结,是世界观和方法论的统一。是社会意识的具体存在和表现形式,是以追求世界的本源、本质、共性或绝对、终极的形而上者为形式,以确立哲学世界观和方法论为内容的社会科学。 然后还要搞清楚什么是科学?科学是关于自然界、社会和思维的知识体系,它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的,它是人们实践经验的结晶。 哲学与各门具体科学知识的区别:二者对象不同,哲学的对象是自然、社会、思维发展的一般或普遍规律。具体科学的对象是世界的某一方面、某一领域的特殊规律。

物理学发展史

我所认知的物理学发展史 经典物理学的发展古希腊时代的阿基米德已经在流体静力学和固体的平衡方面取得辉煌成就,但当时将这些归入应用数学,并没有将他的成果特别是他的精确实验和严格的数学论证方法汲入物理学中。从希腊、罗马到漫长的中世纪,自然哲学始终是亚里士多德的一统天下。到了文艺复兴时期,哥白尼、布鲁诺、开普勒和伽利略不顾宗教的迫害,向旧传统挑战,其中伽利略把物理理论和定律建立在严格的实验和科学的论证上,因此被尊称为物理学或科学之父。 研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的一门学科。实验手段和思维方法是物理学中不可或缺和极其重要的内容,后者如相对性原理、隔离体(包括系统)法、理想模型法、微扰法、量纲分析法等,在古典和现代物理学中都有重要应用。物理学一词,源自希腊文physikos,很长时期内,它和自然哲学(naturalphilosophy)同义,探究物质世界最基本的变化规律。随着生产的发展。社会的进步和文化知识的扩展、深化,物理学以纯思辨的哲学演变到以实验为基础的科学。研究内容从较简单的机械运动扩及到较复杂的光、热、电磁等的变化,从宏观的现象剖析深入到微观的本质探讨,从低速的较稳定的物体运动进展到高速的迅变的粒子运动。新的研究领域不断开辟,而发展成熟的分支又往往分离出去,成为工程技术或应用物理学的一个分支,因此物理学的研究领域并非是一成不变的,研究方法不论是逻辑推理、数学分析和实验手段,也因不断精密化而有所创新,也难以用一个固定模式来概括。在19世纪发行的《不列颠百科全书》中,早已陆续地把力学、光学、热学理论和电学、磁学,列为专条,而物理学这一条却要到1971~1973年发行的第十四版上才首次出现。为了全面、系统地理解物理学整体,与其从定义来推敲,不如循历史源流,从物理学的发生和发展的过程来探索。 伽利略的成就是多方面的,仅就力学而言,他以物体从光滑斜面下滑将在另一斜面上升到同一高度,推论出如另一斜面的倾角极小,为达到同一高度,物体将以匀速运动趋于无限远,从而得出如无外力作用,物体将运动不息的结论。他精确地测定不同重量的物体以同一加速度沿光滑斜面下滑,并推论出物体自由下落时的加速度及其运动方程,驳倒了亚里士多德重物下落比轻物快的结论,并综合水平方向的匀速运动和垂直地面方向的匀加速运动得出抛物线轨迹和45°的最大射程角,伽利略还分析“地常动移而人不知”,提出著名的“伽利略相对性原理”(中国的成书于1800年前的《尚书考灵曜》有类似结论)。但他对力和运动变化关系的分析仍是错误的。全面、正确地概括力和运动关系的是牛顿的三条运动定律,牛顿还把地面上的重力外推到月球和整个太阳系,建立了万有引力定律。牛顿以上述的四条定律并运用他创造的“流数法”(即今微积分初步),解决了太阳系中的二体问题,推导出开普勒三定律,从理论上解决了地球上的潮汐问题。史称牛顿是第一个综合天上和地上的机械运动并取得伟大成就的物理学家。与此同时,几何光学也有很大发展,在16世纪末或17世纪初,先后发明了显微镜和望远镜,开普勒、伽利略和牛顿都对望远镜作很大的改进。 20世纪的物理学到19世纪末期,经典物理学已经发展到很完满的阶段,许多物理学家认为物理学已接近尽头,以后的工作只是增加有效数字的位数。开尔文在19世纪最后一个除夕夜的新年祝词中说:“物理大厦已经落成,……动力理论确定了热和光是运动的两种方式,现在它的美丽而晴朗的天空出现两朵乌云,一朵出现在光的波动理论,另一朵出现在麦克斯韦和玻耳兹曼的能量均分理论。”前者指的是以太漂移和迈克耳孙-莫雷测量地球对(绝对静止的)以太速度的实验,后者指用能量均分原理不能解释黑体辐射谱和低温下固体的比热。恰恰是这两个基本问题和开尔文所忽略的放射性,孕育了20世纪的物理学革命。 化工二班 许尚志 12071240073

历史上最伟大的物理学家排名

历史上最伟大的物理学家排名 最伟大的物理学家Top10 PhysicsWeb曾经搞过历史上最伟大的物理学家的投票,结果如下表: 1:牛顿(经典力学、光学) 牛顿(Sir Isaac NewtonFRS, 1643年1月4日--1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会员,是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里牛顿像(21张)物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑,并推动了科学革命。在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒之原理。在光学上,他发明了反射式望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。在数学上,牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究作出了贡献。在2005年,英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。

2:爱因斯坦(相对论、量子力学奠基人) 爱因斯坦(Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),举世闻名的德裔美国科学家,现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学,1909年开始在大学任教,1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。后因二战爆发移居美国,1940年入美国国籍。 十九世纪末期是物理学的变革时期,爱因斯坦从实验事实出发,从新考查了物理学的基本概念,在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。他的量子理论对天体物理学、特

物理学发展简史

物理学发展简史 摘要:物理学的发展大致经历了三个时期:古代物理学时期、近代物理学时期(又称经典物理学时期)和现代物理学时期。物理学实质性的大发展,绝大部分是在欧洲完成,因此物理学的发展史,也可以看作是欧洲物理学的发展史。 关键词:物理学;发展简史;经典力学;电磁学;相对论;量子力学;人类未来发展 0 引言 物理学的发展经历了漫长的历史时期,本文将其划分为三个阶段:古代、近代和现代,并逐一进行简要介绍其主要成就及特点,使物理学的发展历程显得清晰而明了。 1 古代物理学时期 古代物理学时期大约是从公元前8世纪至公元15世纪,是物理学的萌芽时期。 物理学的发展是人类发展的必然结果,也是任何文明从低级走向高级的必经之路。人类自从具有意识与思维以来,便从未停止过对于外部世界的思考,即这个世界为什么这样存在,它的本质是什么,这大概是古代物理学启蒙的根本原因。因此,最初的物理学是融合在哲学之中的,人们所思考的,更多的是关于哲学方面的问题,而并非具体物质的定量研究。这一时期的物理学有如下特征:在研究方法上主要是表面的观察、直觉的猜测和形式逻辑的演绎;在知识水平上基本上是现象的描述、经验的肤浅的总结和思辨性的猜测;在内容上主要有物质本原的探索、天体的运动、静力学和光学等有关知识,其中静力学发展较为完善;在发展速度上比较缓慢。在长达近八个世纪的时间里,物理学没有什么大的进展。 古代物理学发展缓慢的另一个原因,是欧洲黑暗的教皇统治,教会控制着人们的行为,禁锢人们的思想,不允许极端思想的出现,从而威胁其统治权。因此,在欧洲最黑暗的教皇统治时期,物理学几乎处于停滞不前的状态。 直到文艺复兴时期,这种状态才得以改变。文艺复兴时期人文主义思想广泛传播,与当时的科学革命一起冲破了经院哲学的束缚。使唯物主义和辩证法思想重新活跃起来。科学复兴导致科学逐渐从哲学中分裂出来,这一时期,力学、数学、天文学、化学得到了迅速发展。 2 近代物理学时期 近代物理学时期又称经典物理学时期,这一时期是从16世纪至19世纪,是经典物理学的诞生、发展和完善时期。 近代物理学是从天文学的突破开始的。早在公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德就已提出了“地心说”,即认为地球位于宇宙的中心。公元140年,古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》,在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说,地为球形,且居于宇宙中心,静止不动,其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象,又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义,因而流传时间长达1300余年。

物理学发展史

物理学发展史 公元1638年,意大利科学家伽利略的《两种新科学》一书出版,书内载有斜面实验的详细描述。伽利略的动力学研究与1609~1618年间德国科学家开普勒根据天文观测总结所得开 普勒三定律,同为牛顿力学的基础。 公元1643年,意大利科学家托利拆利作大气压实验,发明水银气压计。 公元1646年,法国科学家帕斯卡实验验证大气压的存在。 公元1654年,德国科学家格里开发明抽气泵,获得真空。 公元1662年,英国科学家波义耳实验发现波义耳定律。十四年后,法国科学家马里奥 特也独立的发现此定律。 公元1663年,格里开作马德堡半球实验。 公元1666年,英国科学家牛顿用三棱镜作色散实验。 公元1669年,巴塞林那斯发现光经过方解石有双折射的现象。 公元1675年,牛顿作牛顿环实验,这是一种光的干涉现象,但牛顿仍用光的微粒说解 释。 公元1752年,美国科学家富兰克林作风筝实验,引雷电到地面。 公元1767年,美国科学家普列斯特勒根据富兰克林导体内不存在静电荷的实验,推得 静电力的平方反比定律。 公元1780年,意大利科学家加伐尼发现蛙腿筋肉收缩现象,认为是动物电所致。不过 直到1791年他才发表这方面的论文。 公元1785年,法国科学家库仑用他自己发明的扭秤,从实验得静电力的平方反比定律。在这以前,英国科学家米切尔已有过类似设计,并于1750年提出磁力的平方反比定律。 公元1787年,法国科学家查理发现了气体膨胀的查理-盖·吕萨克定律。盖·吕萨克的研 究发表于1802年。 公元1792年,伏打研究加伐尼现象,认为是两种金属接触所致。 公元1798年,英国科学家卡文迪许用扭秤实验测定万有引力常数G。 公元1798年,美国科学家伦福德发表他的摩擦生热的实验,这些实验事实是反对热质 说的重要依据。

物理学中的哲学思想探析

物理学中的哲学思想探析 摘要:物理学作为一门最基础的自然学科,在产生形成发展的过程中,蕴含着 丰富的哲学文化。为了充分挖掘自然科学中的哲学思想,加强科学文化与哲学文 化之间的联系,文章从唯物辩证法、美学、科学道德3个方面剖析了物理学中的 哲学思想。 关键词:物理学;哲学思想 物理学是一门最基本的自然学科,它是探讨物质结构和物质基本运动规律的 学科,所以人们往往认为物理学只是包含一些枯燥的理论公式,而忽视了物理学 中包含的人文因素诸如人文哲学思想、美学等方面。实际上,物理学在产生、形成、发展的过程中,人们不是为了物理学而研究物理学,而是为了有助于人类、 社会以及个体人的发展而研究物理学,所有这些都涉及到了人与人的关系、人与 自然的关系,这些关系中都蕴含着丰富的哲学思想。 1物理学中的唯物辩证法思想 物理学在古代被称为自然哲学,物理学作为一门精密的学科进行研究是从1687年牛顿发表的《自然哲学的数学原理》开始的。随着学科的发展与不断完善,物理学才从哲学中分化出来,形成独立的学科,但物理文化中蕴含的哲学思想是 不会被分离的。 1.1实践是检验真理的唯一标准 物理学是实验科学,物理实验既是建立物理理论的基础又是检验物理理论真 理性的方法。杨振宁教授说“物理学是以实验为本的学科”,物理学上很多理论都 是通过实验检验论证的结果,体现了唯物辩证法的认识论观点——实践是检验真 理的唯一标准。 1.2物质是普遍联系的 物理发展史上,很多地方体现了物质是普遍联系的观点。比如人们曾经把电 和磁孤立起来,物理学家奥斯特接受自然力统一的哲学思想。坚信电和磁之间存 在某种潜在联系,经过多年研究,终于发现了电流的磁效应,并由此开创了电磁 学的新纪元。把电和磁联系了起来,这正体现了唯物辩证法的特征——物质是普 遍联系的。 1.3事物发展过程中的“否定之否定”规律 人们对物理现象及其本质的认识是不断地发展和完善起来的,每一种理论的 建立过程都体现了“实验(事实)——理论假设——实验(新的事实)——修正理论”, 遵循着辩证唯物主义中的“否定之否定”规律。比如在整个光学的发展史中对光本 质这个问题的认识,先是牛顿的微粒说;再是惠更斯的弹性波动说;接着麦克斯 韦提出电磁波动说;到20世纪爱因斯坦提出光量子说。最终人们认识到光具有 波粒二象性,人类对光本性的认识就正是遵循着“否定之否定”认识规律的反映。 1.4主要矛盾与次要矛盾的辩证关系 物理学中为了方便研究问题,经常抓住物体的主要特征,忽略物体的次要特征,而抽想出一些理想模型。如“质点”这个理想模型保留了实际物体的质量和存 在的位置,而忽略了物体本身的大小形状,体现出辩证唯物主义中的“主要矛盾与次要矛盾之间的辩证关系”。 1.5运动的相对性和时空的相对性 近代物理学的一大理论—爱因斯坦的相对论中涉及的哲学问题很多。最突出 的就是相对运动和相对的时空观念。相对论指出:相对性原理的本质在于运动的

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