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浅谈物理学中的人文文化

  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,蕴含着丰富的人文文化。为了充分挖掘自然科学中的人文思想,加强科学文化与人文文化之间的联系,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人文文化。
  关键词:物理学;人文文化
  
  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、道德等方面。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人文文化。
  著名物理学家吴健雄曾指出:为了避免出现社会可持续发展中的危机,当前一个刻不容缓的问题是消除现代文化中两种文化,即科学文化和人文文化之间的隔阂,而加强这两方面的联系。没有比大学更加适合的场所了。只有当两种文化的隔阂在大学园里加以弥合之后,我们才能对世界给出连贯而令人信服的描述。所以我们有必要去讨论科学文化中的人文思想。
  下面从文化角度去剖析物理学中的人文思想,主要有以下几方面:
  
  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。

 

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