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物理中体现哲学的地方 越多越好

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解决时间 2021-04-26 02:30
物理中体现哲学的地方 越多越好
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物理,从一开始产生,就与哲学不可分割,有句话说得好“哲学是所有自然科学的祖先”,这充分说明了哲学对于物理的意义,是哲学家的追求促使了物理学的诞生。


在古希腊中,哲学中的“哲”意译为“聪明”之意,而“学”意为“学问”,即哲学是使人聪明的学问,他是人们对生活在其中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和规律,或首先发明对人类有意的物质产品。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诗文方式。从而告之人们已被发现的现象和规律当中,哪些对人类有益,哪些对人类无益。所以说,物理与哲学可以说是同一个源头,只不过随着物理学与哲学的发展,各自都建立了自己独特的科学体系,才有了物理学与哲学的分科,早期的物理学起源于哲学,也就是说物理学史在哲学的基础之上派生而演变、发展起来不同于哲学研究领域的学科体系。


很多哲学家,其本身就是很有名的物理学家,从古希腊的原子论到近代的量子力学,无一不是哲学思想在物理中的具体体现。原子论的创始者是留基波和德谟克利特,德谟克利特探讨了物质结构的问题,他认为万物的本源是原子和虚空。原子时一种最后的不可分割的物质微粒,它的基本属性是“充实性”,每个原子都是毫无空隙的。虚空的性质是空旷,原子得以在其间活动,他给原子提供了运动的条件。原子的数目是无穷的,他们之间没有性质的区别,只有形状、体积和序列的不同。运动是原子的固有属性。原子永远运动于无限的虚空之中,他们互相结合起来,就产生了各种不同的复合物。原子分离,物体便归于消灭。他甚至认为人的灵魂也是有原子构成的,但那时最精细的原子;但构成灵魂的原子分散时,生命便灭亡了,灵魂也就消失了。德谟克利特将他的认识论建立在一个假定之上,即构成事物的院子群不断地六射出事物的影像,这些影响作用于人的感官和心灵,便产生了人的感觉和思想。他肯定了人们的感觉和思想是客观世界的反映,这是唯物论的反映论。但是,他把感性认识和理性认识看成是两种不同的影像作用于不同的认识器官的结果,因此认识似乎是一次完成的;这把感性认识与理性认识割裂开来,否定了前者到后者的飞跃。虽然亚里士多德和别人都指责留基波和德谟克利特并没有说明原子的原始运动,但是在这一点上原子论者要比批评他们的人更科学得多。从近代物理的观点看来,这种原子论有很多地方说的不是很恰当,甚至有的是错误的,但是它应该是当时人们能认识到的最前沿的科学理论了,而且它也的确在一些方面为近代物理的研究打下了基础,他提出了原子的概念,虽然说我们现在知道的原子并不是万物的本源,也不是不可分割的,但那时所谓的“原子”也许并不是我们今天所谓的原子,那只是人们说认为的世界的本质的一种基本粒子,正是基于这种探索万物本源的追求,现代的科学家想尽各种办法去将原子分开,去寻找基本粒子。更难能可贵的是它提出了原子处于运动中的观点,运动是物质的基本属性。


唯物主义哲学认为:事物之间的相互作用必然使事物的原有状态和性质发生或大或小的改变,引起事物的运动。运动是绝对的,静止是相对的。各种运动具有不同的物质基础和特定的运动规律。偶然性之中存在着必然性,特定的条件下存在着特定的规律。在一定的条件下,运动还可以互相转化,但运动是守恒的,是不能任意创造和消灭的。在牛顿力学的体系中,这种哲学思想得到了很好的体现,例如物体从斜面上滑下,在重力作用下,其运动状态不断地改变,物体做匀加速直线运动。不同的物体从不同的倾角、不同的材料的斜面上的不同高度上滑下,到地面的速度不同,有其偶然性,但在这偶然性之中有其必然性,即这些运动是有规律的,且特定的条件有特定的规律。如果是光滑的斜面,则物体滑下过程中,运动的速度越来越大,动能增加,势能减少,但其机械能是守恒的;如果斜面有摩擦,则在物体下滑过程中,由于摩擦力的作用,物体的机械能不断减少,而其内能不断增加,但它的总能量不变。这不正是唯物主义辨证哲学所说的事物总是处于运动、变化、发展之中的,在其运动变化过程中总是在一定条件下存在着一定的规律吗?运动变化是绝对的,但在一定条件下,事物变化发展过程中的某些因素却是可能不变的,这就是守恒。物理学的能量转化和守恒定律充分反映了唯物主义辩证法的运动观,而唯物主义辨证法的观点又可以大大加深我们对物理运动变化过程中的规律和守恒的认识。在动量守恒定律以及气体状态方程之中,这种守恒的观点同样得以体现。


即使在近代物理学中,比如说在物理最前沿的量子力学的思想里,也到处充满了哲学的思考。20世纪最伟大的两位物理学巨匠爱因斯坦与波尔,曾就量子理论出现后所引起的确定论是否不再成立这个无论在物理学还是在哲学上都至关重要的问题,展开过旷日持久的争论。据说相信宇宙以确定的方式行事的爱因斯坦,在争论中说过这样一句后来被广为引用的名言:“上帝是不掷骰子的。”而波尔的回答也同样精彩:“不用你告诉上帝该做什么。” 当然,爱因斯坦也好,波尔也好,他们所说的“上帝”都既不是虔诚的宗教徒心目中的无所不能的神袛,也是牛顿时代的先知先觉人士心目中的所谓“第一推动”,随后便退入无所事事,清静无为,但将在某一天出来收拾残局的神秘者,而只是支配大自然之演化发展的规律体系的代名词。理解这位“上帝”的行事方式,始终是人类孜孜以求的目标。发生在这两人之间的,其实是信念之争。他们的信念都是在自己多年学习与研究,做出重大发现的领域中形成的,进而推而广之,上升为世界观的一部分,并各自影响着众多科学家乃至整个社会。“上帝”如何行事,是有关“基本纲领”的总则,物理学的一切都是围绕它展开的。我们暂且不管玻尔与爱因斯坦口中所谓的“上帝”是什么,只是最伟大的科学家,在解释物理学中的思想时,都离不开哲学观点,足以说明,哲学对整个物理大厦的建立具有指导性的意义。


从最初的古希腊哲学中的原子论到现在的近代物理的最前沿,哲学永远都是一个指导者以及领路人,它将具体的科学事实变成一条条精彩的物理理论,推动着整个物理以及社会的发展。对于数学,永远只能作为物理的工具,其功能就是将物理规律用一个个完美的公式表达出来,而对于哲学,则是提炼出最本质的物理思想,使一代代的物理人得以继承并发扬,从否定到否定的不断循环中,一步步的探索世界,发现世界的本源。


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杠杆原理,引力法则,守衡定律。

很多科学是哲学的发展导致科学的产生,最简单的例子,哲学家们在思考到底是什么组成的世界,到后来德谟克利特认为是原子组成的世界的万物。。。。

有一句话道出了各科的特点:“物理难,化学繁,数学习题做不完”,许多学生反映物理难学,不好理解,面对着一道道的物理题,就像是雾中看花一样,总有不识庐山真面目之感,其实,我觉得难不难在于你对该科学习技巧的摸索和掌握,对如何学好物理,我说说自己的感受,希望能起到抛砖引玉的作用。  一、学会对物理概念的反复分析、琢磨  能不能学好物理,在很大程度上决定于你对物理概念能否理解得透彻,物理概念因其抽象性,总有:“只可意会,不可言传”之感,比如“能量”、“惯性”等等这些概念,单靠老师的“言传”并不能传神地表达出概念的真谛所在,而只有自己做到了“意会”才能真正领略出它的全部内涵,这种“意会”的感觉就只有靠我们对概念的反复分析、琢磨才能体会得到,所谓“师傅引进门,修行在个人”意义正在于此。例如“摩擦力”这个概念,书中是这样下定义的:“两个互相接触的物体,当它们发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力”,经过分析,我们可首先找出概念中的关键字句,“互相接触”、“相对运动”、“接触面上”“阻碍相对运动”然后琢磨、体会这些字句的含义。“互相接触”说出了摩擦力产生的首要条件,并由此可联想到它与重力、磁力等的不同,但是不是互相接触的物体就一定有摩擦力呢?显然不是,一个“当”字揭示出了“摩擦力”的产生必然是伴随着“相对运动”,那么什么是“相对运动”呢?“相对”二字应该是指这“两个互相接触的物体”,由此意识到判断两个互相接触的物体之间是否产生摩擦力的依据应该是看这两个物体是否发生了“相对运动”而不是看这两个物体是否发生了“运动”,“接触面上”告诉了我们摩擦力产生的位置,而“阻碍相对运动”则说明了“摩擦力”的作用和方向,它的作用是阻碍“相对运动”而不是“阻碍运动”,那么它的方向就应该与“相对运动”的方向相反而不是与“运动”的方向相反,并由此可恍然悟到摩擦力并不总是阻力。经过这样的反复分析、琢磨,我们对摩擦力产生的条件、位置、作用、方向自然就会清楚、透彻,哪里还会有似是而非之感呢。  二、学会对物理实验的层层剖析  物理是一门实验科学,纵观课本上的实验内容,演示实验、学生实验、课后小实验、小制作等,大大小小不下百十个,由此可见物理与实验的不可分割性,这么多的实验如何才能搞得清,弄得明呢?所谓“万变不离其宗”,其实无论什么样的实验,无外乎都有这么几部分组成,实验的目的、原理是什么?需要哪些器材?分几步进行?每一步要满足什么样的条件?如何满足?要观察什么?记录什么?如何分析观察到的现象?整理记录到的数据?最后得到的结论是什么?例如在《焦耳定律》这节课中,书中一开始就给我们提出了这样一个问题,“灯泡接入电路中时,灯泡和电线中流过相同的电流,灯泡和电线都要发热,可是实际上灯泡热得发光,电线的发热却觉察不出来,这是为什么?”由此,需要研究电流产生的热量跟哪些因素有关系,这便是焦耳定律实验的目的。如何进行研究呢?联想到物体间热传递的规律和温度计的制作原理便设计出了如课本图9-7所示的实验装置,由此便把电流放出热量的多少形象地转化成了液柱上升得高低,这便是该实验的原理。分析可知该实验需分三步进行,分别研究电流产生的热量与电阻的大小、电流的大小、和通电时间的长短的关系,在这三步中,当我们研究电热与电阻的关系时,就必须保证电流和通电时间相同而电阻不同;当研究电热与电流的关系时,就必须保证电阻和通电时间相同而来改变电流;当研究电热与通电时间的关系时就应该保证电流和电阻的大小相同而通电时间不同。那么书中又是如何达到这些要求呢?在第一步中采取的办法是把两个不同阻值的电阻接成了串联电路;在第二步中采取的办法是比较同一个烧瓶中液柱上升得高低,而用变阻器来改变它的电流;至于第三步就无须多说人人明白,然后通过观察每一步中条件改变前后液柱的升降情况便得出了焦耳定律的内容。在平常的学习中,如果我们对每一个实验都能这样环环设问、层层剖析,那么对整个实验过程就会了如指掌、默然于胸,还有什么能难倒我们呢?  三、学会通过实践加深对物理公式中各物理量含义的确切理解  学习理科离不开计算,在物理公式中对各物理量间的对应性以及确切的物理含义的理解要求很高,而对于初学者而言往往不可能一下子就理解得透彻,因此常常出现张冠李戴、乱点鸳鸯谱的现象,这就要求我们要学会通过实践来加深对物理

能量守恒定律

运动是绝对的,静止是相对的

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