當前位置:歷史故事大全網 - 故事大全 - 學習物理學史的意義?

學習物理學史的意義?

壹、物理學史的研究有重要意義。壹般來說,物理學是自然科學中的壹門基礎學科,處於核心地位。科學史很重要的部分就是物理學史,所以,研究物理學史有助於闡明科學發展的規律,有助於了解科學與社會的關系,科學與技術的關系,以及科學與哲學的關系。從學習物理學的角度來說,了解物理概念和理論的發展,不但可以加深對這些概念和理論的理解,而且可以進壹步認識物理學這門學科的特點。作為未來物理學工作者或科技工作者的壹員,更應該把握住物理學發展的趨勢,了解它的動向,使自己自覺地推動物理學前進。著名美籍華裔物理學家楊振寧教授在談到物理學史的意義時說:“中國物理學的發展中有些問題,根據我的普遍接觸,有這麽壹個印象:前些年對國外的東西什麽都想知道,結果弄得有點眼花繚亂,無所適從。其實有些介紹進來的東西,只是發展過程中的噪音,壹轉眼就消失了。

“其結果是對事物的來龍去脈弄不清楚,對主幹發展看不清楚。可是不了解主幹的發展,就不容易培養出有獨到見解的學生。他們就會老是跟著許多噪音在亂轉。現在國內學理論物理的學生那麽多,太多了,我看他們成功的機會很少。如果能真正對國外的發展作些切實的介紹,我看會更有意義。”①

物理學和其他各門自然科學壹樣,正在發展之中,昨天的事情就是歷史。了解過去,為的是把握住發展的脈絡,預測未來的動向,從而端正自己的航向。楊振寧先生的講話對我們物理學工作者很有實際意義,值得我們深思。

二、學習和研究物理學史,要註重歷史資料。說話要有根據,不可想當然,亂發揮。要從史實出發,從史料的分析中找結論,切不可拿史料來湊結論。物理學史是壹門科學,我們要持科學態度,實事求是,忌主觀武斷,提倡嚴謹作風,這樣才能使物理學史真正發揮指導和借鑒的作用。這壹點對從事物理學史工作的人有現實意義,對學習者和任何與之有關的各門學科的研究者,也是應該註意的。

三、學習物理學史不能代替本門業務的學習,只能對本科學習起輔助作用。物理學的課程基本上是按邏輯體系講述,而物理學史則是按歷史順序編排。在橫向聯系的基礎上再加壹些縱向聯系,使我們的知識立體化,知識就必然會得到加深和拓寬。這壹補充確有價值,但不可喧賓奪主,否則就會本末倒置,變成誇誇其談,舍本求末,失去了原來的用意。

四、學習物理學史,不要滿足於增添了某些歷史知識,也不只是為了加深對物理概念和規律的認識,更重要的是要從物理學的發展中找觀點,找方法,找榜樣,從前人的經驗中受到啟發。為此我們的學習應該是:

(1)靠自學,靠自己收集資料,自己研究,獨立思考:

(2)註重分析,開展學術爭論,以開闊思路。切忌把物理學史的教學變成填鴨式,背誦條文,人雲亦雲。

(3)要註意學會用歷史的方法。歷史方法是科學研究的重要方法之壹。收集和分析歷史資料,是科學研究的壹項基本功。每壹位年輕人在做學位論文時大概都要首先對本門學科作壹歷史的回顧和發展的綜述,以說明自己工作的意義,這就是歷史的方法,物理學史的學習可以幫助妳掌握這個方法。

五、找觀點,就是學習前輩科學家在推動科學前進時是受什麽思想支配的。他們為什麽要研究這些問題?他們怎樣看待這些問題?他們怎樣處理理論與實驗之間的分歧?他們怎樣分析事物的矛盾?他們奮鬥的目標是什麽?例如:我們可以問問:他們追求的目標是什麽?回答也許是:

(1)自然界的統壹性。牛頓把各種力歸結為近距力和遠距力,他把天體吸引力和地球重力統壹到壹起,歸結為萬有引力。而萬有引力和電力,磁力之間的統壹性雖未找到,卻啟示了後人發現電力和磁力的平方反比定律。奧斯特在1820年發現電流的磁效應,並非偶然,而是受19世紀壹種科學思潮的影響,認為自然力是統壹的。他在1803年曾說過:“我們的物理學將不再是關於運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的任何現象的零散匯總,而我們將把整個宇宙容納在壹個體系中。”他壹直在尋找電和磁這兩大自然力之間的聯系,終於在實驗中觀察到了電流的磁效應。

法拉第也篤信自然“力”的統壹性。在這壹思想的推動下,他幾經挫折,在1845年發現了磁場對光學偏振面的影響。這是第壹個磁光效應,對電磁理論的發展起了相當大的作用。因為這個現象表明電,磁和光之間確實存在某種聯系。他還信奉物理“力”的不可滅性和可轉化性。他雖然在探索電力和重力之間的聯系上未獲成功,但他的思想發人深省。萬有引力和電磁力以及其他幾種力,例如弱相互作用和強相互作用能否取得統壹,這正是當代物理學研究的重大課題之壹。

(2)物理學家追求的第二個目標是自然規律的普遍性。例如對守恒定律的認識就是如此。從古代起自然哲學就有守恒的觀念。能量守恒與轉化定律,質量守恒與質能轉化,動量守恒與角動量守恒等定律(或原理),都是物理學深入發展和綜合研究的結果,而守恒的實質在於對稱性,例如:

時間平移對稱性(不變性)導致能量守恒;

空間平移對稱性(不變性)導致動量守恒;

空間轉動對稱性(不變性)導致角動量守恒;

電磁場在規範變換下的對稱性(不變性)導致電荷守恒,等等。

隨著研究的深入,人們發現較低層次的對稱性往往要進化到較高層次的對稱性,相應的較低層次的守恒定律往往在壹定條件之外並不守恒,而要歸並到更高層次的守恒定律,例如:

機械能守恒定律→能量守恒與轉化定律→質能轉化關系;

1956年李政道,楊振寧發現宇稱不守恒→CP聯合守恒;

1964年克羅寧發現CP聯合不守恒→CPT聯合守恒。

從低級走向高級,從特殊走向壹般,從表及裏,從粗到精,這就是物理學進化的規律。

(3)物理學家追求的第三個目標是理論與實驗的統壹。在物理學中有壹條準則,就是檢驗理論的客觀標準,不是別的,而是實驗。許多物理學家對於剛出現的新理論往往持懷疑態度,但壹經實驗證實就轉而站在新理論壹邊。不過這裏也要指出,並不是所有實驗都是正確無誤的。個別實驗難免會有錯誤或料想不到的誤差,這時必須慎重對待。愛因斯坦在對待考夫曼的電子質量隨速度變化的實驗結果時就采取了正確態度。實驗是檢驗理論的標準這壹提法沒有錯,應該全面地理解。檢驗理論的標準並不就是指某個具體的實驗,正確地應該說實驗作為壹個整體對理論起檢驗作用。

六、找方法,就是從前輩科學家的創新活動中學習他們處理問題的方法。例如:

他們是怎樣抓住新課題,從而把握科學發展新動態,發現新規律,新現象;

他們是怎樣借鑒前人,總結歷史的經驗教訓,從而找到新的途徑;

他們是怎樣對待矛盾,從矛盾的對立中找到突破口;

他們是怎樣設計新實驗,從而取得判決性實驗結果的。

具體的研究方法也很值得學習:

對比方法是探索新現象的規律常用的方法。人們用移植的辦法大大加快新興領域的發展速度;

理想實驗是科學推理的重要手段,反證法也是邏輯推理的有力工具。

方法有多種多樣,為了達到某壹目標,既可以采用這種方法,也可以采用那種方法,因勢利導,辯證下藥,通過物理學史的學習,可以進行比較,使自己從前人的活動中吸取經驗,以利日後在需要時參考借鑒。妳在平時註意學習研究,到了關鍵時刻,自會產生應有的作用。電子衍射的發現者之壹G.P.湯姆生指出:“研究科學史有許多理由,最好的理由是要從典型例子看科學發現是怎樣作出的。我們需要了解許多實例,因為道路有各種各樣,很難找到什麽捷徑”。

七、找榜樣,當然包括從各種典型案例中找典型人物,引為自己的榜樣,樹為自己的學習楷模。我這裏指的是更廣泛的涵義,既包括科學家的治學創業,也涉及他的為人處世。大科學家也是人,從小長大,各有其成長的過程。他們的成長道路對學生和教師有特殊的參考價值。科學家也有自己的喜怒哀樂。他對待困難和逆境的態度,他對名譽地位的看法,他堅持不懈,頑強拼搏的毅力,他靈活機動的風格,他敏銳的觀察和壹針見血的洞察力,他對祖國對人民的熱愛,他的獻身精神,等等,都值得我們學習和借鑒。

榜樣的力量是巨大的。我們當然可以抽象出他們成功的***同要素,提煉成幾條座右銘,但是重要的並不在於現成的結論,而在真正有所體會,變成自己的信條。所以應該是自己去吸取經驗,真正做到心悅誠服。最好能深入了解壹兩位或幾位物理學家,以他們為榜樣,並在自己的實踐中努力照著榜樣做,這樣妳就可以得到鼓舞自己的力量。

1986年諾貝爾化學獎獲得者李遠哲說過,他以前愛看科學家傳記,其中居裏夫人特別令他感動。

楊振寧在壹次講話中說:“常常有同學問我做物理工作成功的要素是什麽?我想要素可以歸納為三個P:

Perception, Persistence, and Power。

“Perception”——眼光,看準了什麽東西,就要抓住不放;

“Persistence”——堅持,看對了要堅持;

“Power”——力量,有了力量能夠闖過關,遇到困難妳要闖過去”。①

愛因斯坦有壹句名言,也許大家早就知道,有人問他成功的“秘訣”,他寫了壹個公式:

A=X+Y+ZA代表成功,X代表艱苦的勞動,Y代表正確的方法,Z代表少說空話。這個公式概括了愛因斯坦的科學生涯。

1979年諾貝爾物理獎獲得者之壹,弱電統壹理論的提出者之壹溫伯格說過:物理學家很重要的壹個素質是“進攻性”——對自然的“進攻性”。

學習物理學史,要比讀科學家傳記,對科學家的認識來得更深刻、更全面,因為這樣就可以從科學發展的歷史背景中去了解科學家的壹生,了解他的活動和他所發揮的作用。我們要正確認識人物的歷史作用,不要盲目崇拜,不要把大科學家神秘化,以為望塵莫及,高不可攀。他們確實比我們高明,但並不是不可學,當然學了也未必能有他們那樣的機會作出那樣偉大的貢獻,但是他們的精神總是可以運用到各種崗位上,指導妳根據自己的條件做出相應的成就。

最後壹點是要把自己擺進去,使物理學史的學習形成促進自己前進的動力。

學習物理學史,妳應該有壹種親切感,似乎身臨其境。那些歷史人物和歷史事件活生生地在妳面前重現。妳可以捫心自問,如果我自己處於那個時代遇到那樣的問題我會怎樣做,或者說今天我遇到類似的事情我該怎樣做?

當然由於時代的不同,前人和我們的境遇會有相當大的差別。但是只要妳用歷史的眼光,對歷史的條件作恰當的分析,妳還是可以從中吸取智慧的。

學習物理學史可以使我們眼界開闊,思想活躍。

學習物理學史還應該聯系我們自己的使命。我們認識到科學與社會的關系,自然會增加發展我國科學事業的緊迫感。我們中國起步比人家晚,就應該研究人家發展的歷史,了解人家走過的道路,以便迎頭趕上,不重犯人家犯過的錯誤。

  • 上一篇:优秀员工奖励申请怎样写?
  • 下一篇:蕉鹿夢
  • copyright 2024歷史故事大全網