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自由落体 自由落体运动 物理学对于人生的意义

物理学对于人生的意义

  牛顿的这种把“对现象的研究”从“对本质问题的讨论”中解放出来的思路取得了巨大的成功,这是近代科学对于哲学的超越。物理学的教益不仅可以帮助我们在坚实的基础上迈入求真之路,它还可以为我们的福祉作出难以替代的贡献。

  物理学家经常被认为是生活在象牙塔中的人,生活乏味,并与社会脱节。当你看到身边的家用电器时,也许会想到其中的电子器件以及无处不在的电力和电子信号,也许还会想到正是物理学家的努力和物理学的发展奠定了现代技术革命的基础,为现代人带来了丰富的物质生活。或许某些人还能够超越以上对物理学工具式的理解,把它看作对人类有益的精神财富。但这些人也很难摆脱对物理学象牙塔式的认识,只是把物理学之类的基础科学看作为一缕美好却又距人遥远的理性之光。

  卢梭的言论集中体现了这种理解。一方面,他赞叹近代科学巨人以及近代科学带来的理性之光,另一方面他却认为科学工作只需要少数天才,而与大多数人距离遥远,并且与大多数人的日常生活没有关系。这种流传于世的理解表明:人们对物理学对于人生的意义缺乏足够的认识。

  那么,物理学对于我们每个人有什么意义呢?要回答这个问题,我们需要了解近代以来的物理学给予了我们什么教益。

  伽利略和牛顿创立的经典力学是近代科学的diyi个不朽成就。继伽利略对惯性运动和自由落体的研究之后,牛顿认为物体的运动速度的变化,与所受外力成正比,与物体的质量成反比:F=ma,这就是的牛顿第二运动定律。但是,什么是质量呢?牛顿说质量等于外力除以加速度:m=F/a。也许有人会说:难道这不是循环论证吗,难道牛顿说出了有价值的东西吗?牛顿确实说出了非常重要的东西。


  要真正回答“什么是质量”,就是要回答“质量的本质是什么”。这是一个非常深奥的问题。牛顿回避了纠缠于这样一个非常困难的问题,以一种操作式的定义对质量进行了说明。首先,根据对自由落体的研究可以知道:物体在地球表面具有重力加速度,不同重量的物体的重力加速度相同。其次,如果两个物体的重力相同,可以认为它们的质量相等。Z后,可以取一个标准物体作为标定物体质量的标准单位;如果某一个物体的重力与这个标准物体的重力相同,则这个物体的质量与标准物体的质量相等。简单地说就是:m=F/a。

  对于质量虽然没有解释“什么是质量”,但是它提供了一个可操作的、关于如何标定质量的相对大小的办法。它虽然不能解释质量的本质,但是足以帮助我们研究物体质量引起的现象,足以帮助我们把对物体的运动现象的研究建立在牢固的根基之上。牛顿把对运动现象的研究从“什么是质量的本质”这样一个深奥和复杂的问题中解放出来,从此人类得以系统有序地探究物体运动的知识,并Z终把这些知识总结为经典力学体系。

  牛顿的这种把“对现象的研究”从“对本质问题的讨论”中解放出来的思路取得了巨大的成功,这是近代科学对于哲学的超越。此后,当哲学家们还在关于本质问题的讨论中纠缠不清时,物理学家已经在对现象的研究中高歌猛进,不断取得巨大成就,并且通过不断剥离并回答本质问题中较易解决的问题,逐步加深人类对于本质问题的认识。

  牛顿之后此类的例子还有:统计力学对具体微观规律的影响的回避,量子力学对“量子到经典过渡”的存而不论,量子场论中的重整化理论,量子色动力学中的因子化理论等。总之,物理学的发展和不断取得的成功有力证明了这种思路的威力。

  在距牛顿时代约300年之后,人类终于对质量的本质有了较深入的认识。再回顾牛顿对质量问题的回答,我们不得不感慨他的高明之处。如果牛顿当年纠缠于质量本质的问题,陷入对它的空想之中而不是研究现象学,也许他很难在有生之年驱散质量之谜的一点点迷雾。

  那么,物理学的这些成功之处能够具体让我们学到什么呢?

  首先,我们应该试图去找到可以解决的问题,而不是纠缠于某些大问题,陷于对大问题的空想之中而不能自拔。有些人总想要解决大问题,甚至解决所有问题,却不仔细想想这些问题是否可能得到快速解决,是否有一劳永逸的解决办法。物理学的历史告诉我们:承认某些问题可能是目前无法解决的,对我们并无坏处;谦逊不仅是美德,它也能帮助我们走上求真之路。

  其次,我们应该力图使自己的认知建立在牢固的基础之上。人们应该学会分辨自己的认知世界中哪些知识和观念是可靠的。物理学家强调研究简单问题的目的就在于:只有研究较简单的问题,才能够比较容易解决问题,并确立关于这些问题的牢固可靠的知识;在此基础之上,又能够进一步提出和解决更加本质的问题,逐步深入对本质问题的认识;只有这样,才能一步步使我们对世界的知识建立在牢固的基础之上。

  Z后,我们应该学会锻炼自己分辨问题、知识和观念的能力。这包括:1、学会分辨哪些问题是较易解决的,问题的要点在哪里,哪些问题是有价值的。2、学会分辨知识的适用范围,分辨哪些知识是可靠的。3、学会分辨哪些观念是有现实基础的,哪些还仅仅是人们头脑中的空想。近代科学的高明之处就在于:科学家不满足于“停留于头脑中的玄思妙想”,而要找到办法检验自己的思想。

  分辨问题、知识和观念的能力是我们每个人应该具有的基本能力。特别在信息大爆炸时代,这样一种能力对于我们十分重要:它可以帮助我们获得一双犀利的眼睛,帮助我们看清这个世界,使我们成为知识的主人而不是沦为知识的工具。物理学为如何锻炼我们的能力提供了丰富系统的经验和教益,具有难以替代的价值。

  物理学的教益不仅可以帮助我们在坚实的基础上迈入求真之路,它还可以为我们的福祉作出难以替代的贡献。物理学的丰富系统的教益可以帮助我们理清自己的认知世界,帮助我们成为各种知识的主人,使知识为我们所用以应对无穷尽的世界,造福于人类。物理学教益的价值还在于:它可以帮助我们每个人克服束缚,使我们畅游于精神世界而不迷失于其中,得无为之乐。这些就是物理学的教益对于真、善和美的价值。

 

2018-05-17      浏览次数:18137次
本文来源:https://www.yiqi.com/retiao/detail_2395.html
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