【摘要】 经典物理学,多少年来经过多少人的辛勤努力,到十九世纪末,物理学的各个部门都取得了很大的成就。当时有些物理学家认为:物理学的基本知识都已发现无疑了。今后物理学家的任务,只能是作些小的修补,使已有的理论更加完整些,使已有的数据更准确些罢了。正在这旅途似乎已走到尽头的时候,物理学产生了新的突破,展开了近代物理学这一新场面。
【关键词】 物理学量子论;发展趋势
【中图分类号】 O4-1【文献标识码】 A【文章编号】 1005-1074(2009)04-0020-01
近代物理学可认为是从1895年X射线的发现开始的。伦琴因发现X射线而获得第一届诺贝尔物理学奖。由于X射线的发现,引起了贝克勒耳对放射性的发现,随之而来的是居里夫妇对放射性的研究以及对人工放射性的研究。几乎没有任何东西象放射性那样对原子概念带来那样大的冲击。从此物理学的研究深入到原子内部,推翻了自古希腊到道尔顿的原子是不能再分割的这个传统概念。卢瑟福的原子的核模型,玻尔-索末菲的原子结构学说,到原子裂变、聚变的研究打开了原子能利用的新天地。
提到玻尔的原子结构学说,就不能不提到普朗克的量子论。普朗克在1900年提出的量子论和爱因斯坦在1905年提出的相对论,是近代物理学中的两大革命理论,它动摇了经典物理学中的一些基本概念。这两大理论,超出了人们的直观认识。普朗克首先提出了量子论,随之而起的是量子力学。量子力学是研究微观世界的必要工具。量子力学是建立在微观世界的量子性和微粒运动规律的统计性这两个基本特征基础上的。爱因斯坦在1905年提出狭义相对论,几年后又提出了广义相对论。由此建立了相对论力学和现代的引力理论。没有量子论和相对论,就没有近代物理学。1919年的“五四”运动高举“科学、民主”的大旗,才真正开始发展中国的近代物理和近代科学。1919年我国首次在北京大学设立“物理学系”,开设完整的本科课程和实验。著名物理学家爱因斯坦在1922年底、1932年初两度来上海访问,朗之万、狄拉克、玻尔等著名科学家也先后来华访问。1931年保尔·朗之万在北京建议中国物理学工作者联合起来成立中国物理学会并参加国际纯粹与应用物理学会联合会IUPAP。正是在这样的背景下,中国物理学会于1932年8月23日在清华大学正式成立。从上我们可以看出中国的物理学的研究起步较晚,造成这种原因的因素有那些呢?
1 思想文化的差别
中国古代文化与西方古代文化的“显著区别是:在希腊产生了原子论,而在中国则没有产生原子、atom之类的思想……另一个区别是,虽然中国数学早已很发达,但始终没有出现欧几里得几何一类的东西。
2 政治经济的差别
阻碍近代物理学在中国产生的原因很多,除了思想文化方面的因素外,还有社会的政治和经济因素等。物理学是一种知识体系,但物理学的产生和发展是离不开一定的社会条件。形式逻辑理论和原子论学说早在古希腊既已有之,为何欧洲在古代和中世纪都未产生近代物理学,而只有在文艺复兴之后的资本主义制度兴起时代才能产生?可见科学思想和研究方法只是近代物理学产生的必要条件,而不是充分条件。“近代物理学之所以不能在中国产生,不能单纯地从中国古代科学技术体系的内部去寻找原因,这个问题归根结底是和资本主义何以在中国始终得不到发展紧密联系在一起的。许多科学史家认为,在影响近代物理学产生的诸多因素中,社会政治经济因素最为重要,起决定性作用。
3 现实条件的差别
现实条件是多方面的,并非只有社会政治经济一个方面。近代科学的产生需要一定的社会条件和学术文化背景。立足于当时当地看问题,对近代科学产生之前中西方的社会政治经济条件、思想文化背景和科学技术特点等作一番全面分析比较,不难看出中国未产生近代科学的一些具体原因。首先,从中西方近代政治经济条件来看,西方近代已逐步发展成资本主义社会,而中国却仍处于落后保守的封建社会。中西方社会制度和经济条件的不同,决定了对发展科学技术的不同要求。其次,从对中西方近代各自社会产生巨大影响的社会思潮来看,西方有文艺复兴运动,中国有明清实学思潮,这二者对科学发展的影响很不相同。西方文艺复兴运动专注于研究各种自然现象的原因和规律问题,使近代科学研究走上了正确发展道路。明清实学思潮尽管对科学技术的发展有一定的促进作用,但因其轻视理论却不利于近代科学在中国的产生。第三,从中西方近代科学发展的趋势来看,二者的差距更为明显。1687年牛顿《自然哲学的数学原理》的出版标志着近代科学的诞生。在这期间,西方人取得了一系列关于自然规律的理论成果,这些成果为近代科学的建立奠定了重要的理论基础。中国这一时期却仍然是热衷于发展实用知识,很少研究自然科学理论问题。所以,近代西方的科学探索方向已接近于近代科学的门槛,而中国的科学研究离近代科学还相当遥远。全面探讨中国未产生近代物理学的原因,进而作出正确的解答,这种研究既有学术价值,也对我国未来社会发展有一定的启发性。但是这方面的探讨也应防止两种倾向:其一,考察中国未产生近代科学的原因时,不要把问题变成了欧洲传统文明的成功史和中国传统文明的失败史,也即不要以是否有助于近代科学的产生作为评价中西方古代文明优劣的标准。中华文明和西方文明都有几千年的发展历史,各自形成了不同的特点和优势,各自都有成功和不足之处。其二,这类比较研究多以西方传统科学文化模式为标准,因而容易掩盖中国传统科学文化的固有特点,易使人忽视中华古代文明的独特优点。我们既应看到自己历史上的不足,也应看到历史上的成功,以客观的辩证的观点评价中华文明发展史,从中汲取正反两方面的经验和教训,以利于促进当代社会发展。
参考文献
[1] 井孝功.量子力学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004
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