初一科學論文

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　　初一科學論文篇一

　　二十世紀科學與科學思想淺析

　　摘要:科學產生科學思想,科學思想指導科學的發(fā)展。本文擬對二十世紀科學革命進行梳理,進而淺析二十世紀的科學思想。

　　Abstract:Science generates the scientific thought, Scientific thought guides the development of science . This paper sorts out the revolution of science in the 20th century, and then analyzes the scientific thought in the 20th-century.

　　關鍵詞:科學科學革命科學思想

　　Key word:Sciencescientific thoughtthe revolution of science

　　作者簡介:趙福成,河北師范大學法政學院2007級科學技術哲學專業(yè)碩士研究生。

　　20世紀發(fā)生的兩次科學革命是科學長期發(fā)展和積累的結果,但其深刻性和廣泛性,是歷代科學革命所無法比擬的。這驅使不少科學家去研究現(xiàn)代物理學革命的特征,探索科學發(fā)展的規(guī)律。

　　一、20世紀兩次全局性的科學革命

　　第一次是現(xiàn)代物理學革命。x射線直接地揭開了原子的秘密;湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子標志著人類對物質微觀結構的開始;盧瑟福提出的原子模型,揭示了粒子和它的構造是怎樣的;質子中子的發(fā)現(xiàn),對于認識原子核的內部具有重要意義;湯川秀樹提出介子學說,還提出了核力場的方程和核力的勢,即湯川勢的表達式;狄拉克提出了反粒子理論;蓋爾曼提出了介子有一堆正反夸克組成,重子由三個夸克組成;愛因斯坦的相對論是關于時空和引力的基本理論,分為狹義相對論和廣義相對論;從普朗克的能量子假說,到愛因斯坦的光量子假說,薛定諤的波動觀念,到玻恩對函數(shù)的統(tǒng)計解釋,海森伯的測不準原理及玻爾的互補原理,實現(xiàn)了量子力學的建立。

　　第二次是綜合性科學革命。標志性事件是:1946年第一臺計算機問世;弗里德曼提出的非靜態(tài)宇宙模型,認為宇宙是可能膨脹的;哈勃確定了星系紅移和距離之間的線性關系,證實了宇宙膨脹理論;勒梅特提出了宇宙爆炸說;伽莫夫把核物理學的知識同宇宙膨脹理論結合起來,發(fā)展了大爆炸理論,并用它來說明化學元素的起源;1948年系統(tǒng)論、信息論、控制論建立;申農與貝塔朗菲代表作的出版,標志著交叉科學信息論、控制論、一般系統(tǒng)論的誕生;1957年,古德等為系統(tǒng)工程論奠定了基礎;60年代以來,又出現(xiàn)了新的交叉科學――突變論、協(xié)同論和耗散結構理論;50年代板塊構造學說問世,魏格納提出大陸漂移說,由地幔對流說、海底擴張說等階段,到勒比雄等提出了全球大地板塊構造學說;1969年耗散結構理論問世;應用計算機對大氣科學和流體力學進行數(shù)值研究;分析力學中數(shù)學理論的進展,以及統(tǒng)計物理中遠離平衡態(tài)系統(tǒng)性態(tài)的研究,促進了非線性科學的發(fā)展; 1971年新興綜合性學科協(xié)同學問世;1972年突變理論問世并發(fā)展成為一個新的數(shù)學分支。

　　二、對兩次科學革命的科學思想淺析

　　(一)從歷時性(縱向)看20世紀科學思想的變遷

　　分析這兩次科學革命,我們可以把20世紀的科學思想分為兩個階段。在20世紀上半葉,科學的基礎性、主導型成果是相對論和量子力學,提出了關于時空相對性、空間彎曲、質量和能量的關系、作用量子、波粒二象性、測量中主客體的關系、量子力學的統(tǒng)計性解釋等思想,科學認識進入了宏觀高速運動領域、微觀領域和宇觀領域。在20世紀下半葉,主要科學成果是宇宙大爆炸理論、板塊構造理論、分子生物學理論以及耗散結構理論、協(xié)同學、混沌學、量子場論、量子宇宙學、規(guī)范場論、弦理論等,還提出了宇宙膨脹、全球地質觀、遺傳信息、系統(tǒng)自組織理論思想以及多重宇宙、多重歷史、黑洞輻射、時間圈環(huán)、多維空間、虛粒子、虛時間等猜想。

　　(二)從共時性(橫向)看20世紀科學思想的特征

　　20世紀的科學有兩大思潮:追求統(tǒng)一性與探索復雜性。

　　追求自然的統(tǒng)一性,一直是科學追求的基本目標?；谂ｎD力學、電磁場學、化學原子論等近代科學碩果,到20世紀初,科學家們認為自然界統(tǒng)一于原子和力。到20世紀50年代,愛因斯坦是追求統(tǒng)一性的主要代表,他試圖把自然界的物質和作用統(tǒng)一于場。愛因斯坦是對以牛頓為代表的力學機械論的主要批判者,他的相對論有力的沖擊了絕對主義自然觀、科學觀和思維方式,相對論本身也是追求統(tǒng)一的產物,它追求力學與電磁學、慣性系與非慣性系的統(tǒng)一?？墒菒垡蛩固乖诮y(tǒng)一場論的過程中,又戲劇性的轉向了絕對主義。在愛因斯坦之后,追求統(tǒng)一性的思潮發(fā)展為追求4種基本作用的“大統(tǒng)一”,不少科學家甚至追求包羅萬象的終極理論。量子場論、量子宇宙學、弦理論都體現(xiàn)出科學家追求統(tǒng)一的努力。

　　量子力學初步揭示了微觀世界的復雜性,強調自然世界的不確定性和微觀世界不同與宏觀世界的特殊性。以玻爾為代表的哥本哈根學派對量子力學的解釋,同物理學機械論是根本相悖的。愛因斯坦與哥本哈根學派的爭論,是堅持物理學機械論和反對無力學機械論這兩種思潮的爭論。

　　在20世紀后50年,普利高津提出了探索性的口號,使他成為復雜性科學思潮的主要代表。量子宇宙學、弦理論并不是根據(jù)現(xiàn)有的實驗建構起來的,也很難用實驗來驗證,在一定意義上可以說具有“超驗性”。在這種背景下,科學日益趨向數(shù)學化、模型化,思辨的色彩也越來越濃。狄拉克說,數(shù)學是特別適合于處理抽象概念的工具,在這個領域數(shù)學的力量是沒有限制的。到了霍金,這種意識就更加強烈了,數(shù)學模型被看做是追求統(tǒng)一的工具。20世紀上半葉,馬赫等人都上升到哲學,從哲學高度進行探索和解釋。這將對21世紀科學的發(fā)展具有重要的啟迪意義。

　　參考文獻:

　　[1] 周林等 科學家論方法[M ] 內蒙古人民出版社,1985年

　　[2] 狄拉克 量子力學原理[M ] 科學出版社,1965年

　　[3] 愛因斯坦文集[M ] 第三卷,商務印書館,1979年

　　[4] 科恩 科學革命史[M ] 軍事科學出版社,1992年

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