关于自然科学,真的那么需要人去学,质疑

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/03/29 15:14:29

物理学史的发展过程和对物理学的一些思考

      现代人们的生活已经达到了一个历史上从未达到的高度,站在这个台阶的时候,我们有理由相信,我们取得的进步是巨大的,总结过去的同时也必要对现在存在的问题和将来进行一些思考。

    下面是对物理学发展的简单回顾:

  1. 古代物理学时期

  这一时期是从公元前8世纪至公元15世纪,是物理学的萌芽时期。无论在东方还是在西方,物理学还处于前科学的萌芽阶段,严格的说还不能称其为。物理知识一方面包含在哲学中,如希腊的自然哲学,另一方面体现在各种技术中,如中国古代的科技。 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,社会功能不明显。 这一时期的物理学对于西方又可分为两个阶段,即古希腊-罗马阶段和中世纪阶段。〖1〗古希腊-罗马阶段(公元前8世纪至公元5纪)。主要有古希腊的原子论、阿基米德(Archimedes,公元前287-公元前212)的力学、托勒密(Claudius Ptolemaeus,90-168)的天文学等。〖2〗中世纪阶段(公元5世纪至公元15世纪)。主要有勒·哈增(AL-Hazen,965-1038)的光学、冲力说等。

2. 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。物理学与哲学分离,走上独立发展的道路,迅速形成比较完整严密的经典物理学科学体系。 这一时期的物理学有如下特征:在研究方法上采用实验与数学相结合、分析与综合相结合和归纳与演绎相结合等方法;在知识水平上产生了比较系统和严密科学理论与实验;在内容上形成比较完整严密的经典物理学科学体系;在发展速度上十分迅速,社会功能明显,推动了资本主义生产与社会的迅速发展。 这一时期的物理学又可细分为三个阶段。〖1〗草创阶段(16世纪至17世纪)。主要在天文学和力学领域中爆发了一场科学革命,牛顿力学诞生。〖2〗消化和渐进阶段(18世纪)。建立了分析力学,光学、热学和静电学也取得较大的发展。〖3〗鼎盛阶段(19世纪)。相继建立了波动光学、热力学与分子运动论、电磁学,使经典物理学体系臻于完善。

3. 现代物理学时期

   这一时期是从19世纪末至今,是现代物理学的诞生和取得革命性发展时期。物理学的研究领域得到巨大的拓展,实验手段与设备得到前所未有的增强,理论基础发生了质的飞跃。 这一时期的物理学有如下特征:在研究方法上更加依赖大规模的实验、高度抽象的理性思维和国际化的合作与交流;在认识领域上拓展到微观(10-13)与宇观(200亿光年)和接近光速的高速运动新领域,变革了人类对物质、运动、时空、因果律的认识;在发展速度上非常迅猛,社会功能十分显著,推动了社会的飞速发展。 这一时期的物理学又可大致地分为两个阶段。〖1〗革命与奠基阶段(1895年至1927年)。建立了相对论和量子力学,奠定了现代物理学的基础。〖2〗飞速发展阶段(1927年至今)产生了量子场论、原子核物理学、粒子物理学、半导体物理学、现代宇宙学、现代物理技术等分支学科。

    在古希腊时期,当时的哲学家开始思考宇宙的本原、万物的组成、大地构造等问题。他们不断地思考,反复辩驳,提出了各种观点这些不同的观点,当时并没有完全的物理学这个概念,物理包含在了哲学家对本原的思考中,本原这个概念中包含了世界最初的物质和控制这个世界的规则,这个规则我们可以理解为物理规律。这些便是我们认为的人们最早对这个物理世界的思考。哲学家提出了各种关于世界本原的理论。早期的希腊人的物理知识是出于经验形态,并没有一些手段来验证,希腊的哲学家只是把物理当作哲学辩论的一种工具,到了亚历山大时期,人们才对经验物理学知识的研究与积累重视起来,特别是托勒密王朝统治时期,随着亚历山大帝国的分裂,雅典的学术中心地位也被“分裂”。亚历山大里亚城作为新兴的首付和世界贸易中心,也是当时西方世界的科学中心。亚历山大里亚城的科学家已不像先前的科学家和哲学家那样,一味地构造理想中的宇宙结构,凭借着直觉去判断失误的变化规律。亚历山大里亚的科学家要认真地观察了解真实的天体运动,发现支配具体事物运动的规律,以指导解决各种实际问题,在这样的环境下,人们不断获得和积累经验形态的物理知识,这便是早期的西方物理发展。

     同样在中国,古代先贤们和希腊智者们一样,寻求物质本原和精神本原的探索活动是他们常思考的内容。《周易》中的阴阳观点向人们展示了一个灵活多变的世界,通过阴阳和八卦的变化,人们可以对天地万物生生不息的变化有更深入和更全面的认识。古代的五行说被中国人普遍的熟知,五行指的是:金木水火土。世界万物皆由这五种元素组成。五行之间有相生相克的关系,这“生'和“克”的关系能解释一些自然现象,但也带上一定的神秘主义,并没有本原的思想在里面,一定程度上阻碍了物理学的发展。

     近代物理学的发展是在近代科学革命中诞生的,也伴随着资本主义生产的发展和资本主义反对封建主义的政治、文化革命运动。到了19世纪末,经典物理学发展了完整成熟的阶段。但在实验却发现了一系列经典物理学无法解释的事实。这些事实与经典物理学的基本概念以及一系列基本规律产生了尖锐的矛盾,从而引起了物理学的一场伟大的革命,导致了现代物理学的诞生。 

      20世纪70年代后,物理学和与它并列的自然科学的发展使社会进入了现在所谓的后工业社会,后现代主义也广泛的传播。从17世纪发展到20世纪的被西方历史称为的“现代”结束了,进入了现代之后,现代之后给我们的思考是什么呢?

       物理学作为一门研究物质结构、物质相互作用和运动规律的学科,是自然科学的一类分支。自然科学从诞生起,并不是作为人类征服自然的科学技术存在,它是人们认识这个世界对这个的思考,它具有这样几个属性:第一,同社会科学、人类艺术一样的推动社会进步的功效,自然科学的任何一次进步都带了革命,从第一次工业革命,第二次的电气化革命,到20世纪中叶的计算机出现,每次都给人们的生活和社会进步带来了进步;第二,它的特征决定着它始终保持中立,没有同社会思想、社会意识和社会利益的交锋,与任何社会体制、任何社会形态可以固定不变地保持一种默契可以说是一种毫不相干的关系,它只关心被研究的主体。所以,它往往被专制和独裁的统治者所利用――统治者为了保持学术、思想的所谓大一统,为了实现愚民,把民众奴化,杜绝先进的社会科学和艺术开启民智,有意把自然科学的作用夸大、神圣化,用以排斥具有革命性意义的社会科学和艺术。在专制和独裁的社会里,往往只有自然科学,和专制独裁者 一家之言的社会科学和艺术。
     对于社会的发展而言,自然科学技术并非很多人理解的那样特别重要。与社会科学和艺术相比,自然科学技术存在的作用显然要次一些。一个社会,如果缺乏革命性的社会科学和艺术,那么整个社会必然没有活力,更谈不上有什么民主和自由的进展。在这样的社会中,连自然科学自身的发展也必然受到体制——就是限制良好的外在条件。就是发展了,也难以得到运用。所以,社会的发展,绝对不是用自然科学的发展来带动社会科学和艺术的发展,恰恰相反,只有先锋的具有活力的社会科学和艺术的发展,才能从根本上促进包括自然科学在内的社会各个领域的进步。自然科学技术的作用,有的时候并非是好的,谈论自然科学的存在,作用和意义,必须从人类,从人类的绝大多数的角度来谈。这是一个最基本、最根本的前提。离开了这一前提,任何存在不会有什么积极的意义。我们在电影和书中能了解到,自然科学有时违背人类的意志,挤压、破坏人类的生存空间,尽管它不能象反动、颓废的社会科学和艺术一样奴化大众的心灵,使大众沦为某种制度、某个群体的奴隶,自然科学不是邪教法轮功、奥姆真理教,但是,它可以使大众成为机器的奴隶。人类需要的自然科学存在,绝不是这样的东西。自然科学家中,很少有人有着人文学者、艺术家那样的关注人类生存,关注人类情感、心灵和精神的东西。这是自然科学天然的局限。不过,自然科学家应当有对人类、对未来负责的的精神,这科学家应当承担的天然责任。但是,很多国家科学家只是沦为政治、统治的科研工具。科学家不应有国界,他们不仅不会为社会弱势群体说话,改善地位低下而不堪重负的劳动者劳动强度的自然性原理和方法,还利用他们的智力弄出一些涂炭生灵、用在非人道的途径上的工具,比如核导弹、催泪瓦斯、生化武器及其它所谓军事产品。希特勒时代,很多科技人员就成为了他和他的统治集团迫害世界人民的工具。其实,放眼古今中外,这样的政治统治的科技工具,有过消停的时候吗?人们往往认为社会科学家、文学艺术家容易与政权勾结在一起,却对自然科学家抱着错误的认识,轻易地就将崇敬加到他们的身上。真正说来,有良知的、有目的的对整个人类发展抱有伟大理想的自然科学家,不过凤毛麟角,肯定比社会科学家、艺术家少得多。更多的自然科学家,不是站在人类对立面成为反动科学家,就是不关心社会的书呆子科学家、明哲保身缺乏情感的没有灵性和性情的机器科学家。

    物理学作为自然科学的一门分支,它的领域内没有人文学科的人文思想,物理学的一个永恒主题是寻找各种序、对称性和对称破缺、守恒律或不变性。进入21世纪后,作为文化的精华,哲学对物质世界和人类的思辨这个永恒话题的思考,从形而上学逐渐科学化,启蒙运动用理性和批判精神代替了信仰和迷信。启蒙思想的实质是获得关于世界的永恒真理和实现人类的普遍解放,它的主体便是人,作为物理学的教授者所具备的不仅仅是对物理学的这种物质世界的认识,也要对也要打破科学自封为王,超越于其他知识形式之上并统治其他知识形式的这样一个状态,要承认物理学有很多不能解决的问题和它的局限性。科学拥有的这样一种霸权,必定导致社会的畸形,作为物理学的教授者,同自然科学家一样,必须要有对这个社会、和人类前途有忧患意识。