物理学与现代科学技术发展

物理学与现代科学技术发展

1.科学技术

1.1 科学

科学和文化一样，是个难以界定的名词，人们更多地是从一个侧面对其本质特征加以揭示和描述。以英国著名科学家J．D．贝尔纳·（1901—1971）为代表的科学家们认为，科学在不同时期、不同场合有不同意义。科学有若干种解释，每一种解释都反映出科学某一方面的本质特征。到目前为止，也还没有任何一个人给科学下的定义为世人所公认。由于科学本身也在发展，人们对它由认识不断深化，给科学下一个永世不变的定义，是难以做到的。现在，让我们沿着历史的轨迹，把众多的科学定义、解释加以概括，提出为多数人可以接受的共同概念，通过这一概念的阐述以加深我们对“科学”的理解和认识。

1.1.1 科学是人对客观世界的认识，是反映客观事实和规律的知识

准确掌握科学这个概念的实质，主要的是加深对“事实”和“规律”的认识。

事实可以是历史事实、社会事实、自然界的事实和其他事实，科学就是发现人们未知的事实，如化学家发现的新元素，经济学家发现的资本主义经济危机，都是事实。发现这些人所未知的事实的人，就是科学家。美国科学家H.戴维（1778－1829）发现的钾和钠，尽管它在世界上早就存在，但过去没有人发现过，那是因为以前没有电解技术能把它们分离出来，戴维把它们分离出来了，使人们看到了，所以他成了科学家。又如居里夫人（1867－1934）发现镭、钋等天然放射性元素。原苏联经济学家N．D．康德拉季耶夫（1892－）发现的资本主义经济“长波理论”，至今还被许多经济著作引用，这是因为大家承认他发现的是事实。

什么是规律呢？人类在生产生活实践中发现事物之间有千丝万缕的联系，这种联系就是规律。这种反映客观事实之间联系的准确判断就是发现了规律，这种规律，就是学问，就是知识，也就是科学了。这里所说的联系或规律，也称法则，即事物发展过程中事物之间内在的、本质的、必然的联系。它是在一定条件下可以反复出现的，是客观的。人们只能发现它，但不能创造它。

早在19世纪30年代，首创进化论学说的生物学家达尔文用5年（1831－1836）时间，遍游四大洲三大洋之后，对收集的大量事实进行分类比较研究，于1859年发表《物种起源》巨著。1888年，他以自己的感受给科学下了定义，在《达尔文的生活信件》中提到：“科学就是整理事实，以便从中得出普遍的规律或结论。”达尔文也是通过网罗事实和发现规律取得科学伟绩的。

1.1.2 科学是反映客观事实和规律的知识体系

20世纪初，人们认识到科学是由很多门类交织组成的知识体系。此时，数学、物理、化学、天文、地理、生物等基础科学和电力、机械、建筑、钢铁、医药等工程科学及管理科学都比较成熟了。科学已不只是事实或规律的知识单元，而是由这些知识单元组成学科，学科又组成学科群，形成了一个多层次组成的体系。

科学家是系统掌握某一方面知识并能利用这些知识对诸多现象作出解释的人。科学史表明，科学家不只是知识的发现者，更重要的还是知识的综合者。古今中外的大学问家，都是在综合知识中创造，在发现知识中综合成为科学家的。在综合化过程中，按照内在逻辑关系把已知知识（或定理）条理化、系统化，发现矛盾或空白，再作观察，试验论证，得出新的原理，补充和完善了知识体系，这是一种科学过程。

因此，大部分辞书给科学下的定义都强调“科学是知识体系”，认为“科学是关于自然、社会和思维的知识体系”，科学是反映客观事实和规律的知识体系。

1.1.3 科学是一项反映客观事实和规律的知识体系相关活动的事业

第二次世界大战以后，人们的科学概念发生了巨大变化。那种把科学概念仍停留在本世

纪初，认为只是反映事实和规律的普遍客观真理的知识体系的认识已经不够了。科学研究经过16世纪伽利略时代个体活动到17世纪牛顿的松散群众组织皇家学会时代，又到爱迪生（1847—1931）的“实验工厂”的集体研究时代，尔后是本世纪40年代美国实现曼哈顿计划研制出原子弹的国家规模建制的时代，最后是今天国际合作的跨国建制时代。自战后科学活动进入国家规模以来，人们已把科学称为“大科学”，认为“科学是一种建制”，即科学已成为一项国家事业，从而使企业和政府都直接参与了科学事业，实现了科学家与企业家、政治家的结合。近两年，跨国公司有很大发展，国家的地域化，集团化发展趋势，使不同国籍的科学家之间实现合作，科学成为一项国际事业或产业。越来越多的科学家把科学事业列入第四产业。1991年，我国著名科学家钱学森同志特别强调建立第四产业——科学技术业的重要意义，并作为重大战略决策向政府提出建议。这是科学是“一种建制”的现实表现。

科学作为一项事业，在社会总体活动中的地位和功能的表现有两个方面：一是在精神文明方面，即认识世界是科学的认识功能；二是在物质文明方面，即改造世界，是科学的生产力功能。

1.2 技术——人类在利用自然和改造自然的过程中积累起来并在生产劳动中体现出来的经验和知识，也泛指其他操作方面的技巧。

古希腊。亚里士多德曾把技术看作是制作的智慧。在罗马时代，工程技术发达，人们对技术不只看到“制作”这实的方面，也看到了是“知识形态”虚的方面。17世纪，英国培根（1561—1626）曾提出要把技术作为操作性学问来研究。德国哲学家康德（1724－1804）也曾在《判断力批判》中讨论过技术。尔后人们提出了“技术论”。

到18世纪末，法国科学家狄德罗（1713－1784）在他主编的《百科全书》条目中开始列入了“技术”条目。他指出：“技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系”。这是较早给技术下的定义，至今仍有指导意义。阐明技术概念的这句话提出5个要点：①把技术与科学区别开，技术是“有目的的”；②强调技术的实现是通过广泛“社会协作”完成的；③指明技术的首要表现是生产“工具”，是设备，是硬件；④指出技术的另一重要表现形式——“规则”，即生产使用的工艺、方法、制度等知识，这就是软件；⑤和科学一样，把定义的落脚点放在“知识体系”上，即技术是成套的知识系统。直到现代，许多辞书上的技术定义，基本上没有超出狄德罗的技术概念范畴。

1.3 技术与科学的关系

科学与技术是辩证统一的整体，科学中有技术，如物理学有实验技术；技术中也有科学，如杠杆、滑车等也有力学。技术产生科学，如射电望远镜的发明与使用，产生了射电天文学；科学也产生技术，著名例证，如下所示：

1831年发现电机原理1882年、生产出发电机

1862年发现内燃机原理1876年生产出内燃机

1925年发现雷达原理1935年制造出雷达

1928年发现青霉素1943年生产出青霉素

1938年发现核裂变1945年造出原子弹

1948年发现半导体1954年生产出半导体收音机

科学是创造知识的研究，技术是综合利用知识于需要的研究。

1.4 科学与技术的区别：

1.4.1 的不同：科学的目的在于解决理论性问题；技术的目的主要是为了解决生产实施性问题。（科学回答的是“是什么”、“为什么”，技术回答的是“做什么”、“怎么做”）

1.4.2 任务不同：科学的任务在于探索自然现象存在什么客观规律，以形成科学基本原理与定律；技术的任务则是围绕社会经济建设发展需要，研究采用什么措施才能制造出产品与提高产品质量。（科学提供物化的可能，技术提供物化的现实）