基本信息
内容简介
物理书籍
本书以物理学史进程为背景,以物理学方法论的演化为主线,选取了古希腊时期以亚里士多德为代表创建的逻辑方法,中世纪时期以伽利略为代表创立的实验方法,近代时期以牛顿为代表创建的“分析综合”方法,20世纪以爱因斯坦为代表创建的概念方法,以香农、贝塔朗菲和维纳等人创建的信息论、系统论和控制论为主要内容的系统科学方法以及复杂性层次上的非线性方法等几个重大发展时期的物理学思想和科学方法作为主要内容,阐述了物理学家力图按照物理世界的本来面目在不断深化对自然界的认识的过程中进行科学探究的方法。
本书可以作为大学特别是师范院校物理专业或其他相近理工科专业本科生和研究生开设物理学方法概论课程或相关课程的教材。在中学物理教师接受继续教育时本书是一本合适的进修培训教材。本书对于科技管理干部和对科学方法感兴趣的中学生和其他具有中等以上文化程度的读者也是一本有益的科学参考读物。
目录
1.1 注重思辨的逻辑方法论的开创——泰勒斯提出“万物的始基是水”
1.1.1 万物的始基是水
第1章 注重思辨的逻辑方法
1.1 注重思辨的逻辑方法论的开创——泰勒斯提出“万物的始基是水”
1.1.1 万物的始基是水
1.1.2 “万物的始基是水”的方法论意义
1.2 注重思辨的逻辑方法论的确立 ——柏拉图对理性知识的划分
1.2.1 柏拉图和他创办的阿卡德米学园
1.2.2 柏拉图的“理念论”和他对理性知识的划分
1.2.3 柏拉图确立了思辨认识的逻辑方法论
1.3 注重思辨的逻辑方法论的完成——从观察、归纳、演绎到“形式逻辑”的三段论
1.3.1 亚里士多德的求学历程
1.3.2 亚里士多德和他的逍遥学派
1.3.3 亚里士多德的《形而上学》及其哲学思想
1.3.4 亚里士多德的《工具论》及其逻辑方法理论
1.3.5 亚里士多德的科学著作和他的物理学理论
1.4 注重思辨的逻辑方法论的延伸——归纳推理方法和类比推理方法
1.4.1 逻辑归纳推理方法
1.4.2 逻辑类比推理方法
书摘
本章引入
逻辑方法是人们根据事实材料,遵循逻辑规律和规则,形成概念并作出判断和进行推理的方法。逻辑方法是科学研究中的理性方法,也是人们正确表述思想和互相交流不可缺少的一种思维方法。一个人日常说话办事,特别在公众场合发言和交流时,应该讲究条理性,体现逻辑性。平时说话办事如此,演讲者的公开演说、教师的讲课更需要讲究条理性和逻辑性。
逻辑方法从古希腊时期就开始形成,作为一种科学方法论,它体现在各门自然科学的学科发展过程中。物理学就是一门具有严密科学性和逻辑性的学科。很多学过物理学的学生离开学校多年后,对具体的物理学定律、公式表述在记忆上可能已经很淡漠了,但是他们往往都会对物理学中的逻辑思维方法留下深刻的印象。
逻辑方法已经被写入了大中学物理教材,进入了物理的课堂教学。例如,古希腊科学家亚里士多德的名字现在已经是一个为多数学生听说过的名字。在学习自由落体运动的内容时,教学内容中往往会加入一段伽利略对亚里士多德提出的“重物下落得比轻物快”的论断的批判,这里伽利略是作为正面的人物,而亚里士多德是作为被批判的对象出现的。还有,在学习牛顿定律时,课堂教学中往往会指出要用“力是运动变化的原因”的论断取代亚里士多德提出的一个不正确的结论——“力是运动的原因”。这里亚里士多德又一次以被批评的对象出现在人们面前。在教学中设计这些环节的目的一是使学生了解关于力学知识的形成过程,另一方面也使学生初步感悟到渗透在物理学发展史中的、以亚里士多德为代表而建立起来的逻辑方法。
仔细观察日常生活中的现象时,人们不难发现,物体在空气中下落时,质量大的重物可能下落得比质量小的轻物快,但也可能下落得比质量小的轻物慢。于是,一些学生自然地会提出这样的问题:难道亚里士多德居然连这样简单的结论都不懂吗?与后来获得的牛顿“很神”的印象对比,亚里士多德是不是显得“很笨”?
从科学史的角度上看,亚里士多德是在逻辑方法论上第一个提出逻辑范畴体系、创建形式逻辑的“百科全书式”的科学家。马克思(1818~1883)赞誉亚里士多德为“古代最伟大的思想家”。恩格斯(1825-1895)说,亚里士多德是古希腊哲学家中“最博学的人物”。作为一位“百科全书式的科学家”,亚里士多德在科学上有哪些主要成就?他为什么要把物体的下落问题和运动的原因作为物理学的基本问题加以研究?如何看待亚里士多德对落体运动和运动原因的一系列论述?亚里士多德发展的逻辑方法在物理学中有哪些主要体现?
科学方法是与自然科学共同产生和发展起来的,而科学方法论则是人们从对自然科学发展的历史中反思得到的,是从对自然界的再认识过程中总结出来的。如同自然科学有一个漫长的发生、发展和成熟的过程一样,科学方法论也有自己悠久的演化历史。虽然难以考证物理学方法
论的源头,但是物理学如今已经发展成为具有严密逻辑性和学科系统性的自然科学的基础学科,与之相伴随的物理学方法论也一直是科学方法论的主要内容。我们对物理学方法的发生发展的讨论不能、也不可能割断物理学的发展史。本讲对2000多年前古希腊科学方法论的主要组成部分——逻辑方法论作一番回顾和追溯,对逻辑方法的创始者——泰勒斯、柏拉图和亚里士多德的成就及他们对注重获得思辨认识的逻辑方法论所作的贡献做一些介绍,并对逻辑方法论包含的归纳法、演绎法和类比法等方法在物理学发展史上的作用和地位作出说明。
古希腊的文明是人类历史上最主要的文化亮点之一,西方2000多年前的自然科学就是从古希腊兴起的。现代一切文明的具体板块,在古希腊时代都可以找到它们的本原。
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