物理学思想方法论对物理学发展的影响

物理学思想方法论对物理学发展的影响

摘要：物理学史研究人类对自然界各种物理现象的认识史，学习物理学史，能够帮助我们更深的阐明理论知识，掌握科学思想方法论，培养高尚的科学素养，和加深对物理学和专业课程的认识。而在整个物理学史的发展中，物理学思想方法论起着不可估量的作用，本文就是从物理学史的各个时期来阐述物理思想方法对其的影响，进而得出结论与启示。

关键词：物理学思想物理学方法论物理学史

0引言

物理学是探究物质的结构和物质间的相互作用及基本运动规律的一门科学，从物理学思想方法论的角度来看，物理学是一门注重科学实验，并且重视逻辑推理的科学，理性和实验的相结合是物理学最大的特点。

一、历史资料分析

物理学作为自然科学的一门基础学科，它不仅仅包含一系列的物理知识和操作技能，还包括探索自然规律的一般过程和方法，比如“极限”、“模型”、“等效”、“守恒”、“对称”“临界条件”、“猜想”、“类比”等，这也就是所谓的物理学思想方法论，这些方法有着化繁为易的功能，而且在这个探讨过程中能够培养学生重要的物理思想，掌握科学的研究方法。

思想方法论有着极其重要的作用，我收集了一些名家的名言来说明思想方法论的重要性：

物理学是从一系列事实公式和法则上建立起来的，就像房子用砖砌成的一样，但是如果把一系列的事实、公式和法则就看成物理学，那就犹如把一堆砖看成房子一样。

——庞加莱

有了良好的思想和方法，即使没有多大才干的人也能做出成就，如果思想方法好，即使天才的人也将一事无成。

——巴普洛夫

授人以鱼，仅供一饭之需；教人以渔，终身受益。

——中国古语

在自然科学中，应该像在数学里一样，在研究困难事物时，总是应当先用分析的方法，然后才用综合的方法，这种分析方法包括实验和观察。[8]

——牛顿

以上这些名言都阐释着思想方法论的能够使人获得不竭的动力，同时也更加凸显出了思想方法论的重要性，它是成功的关键与保证。

同样物理学思想方法论对物理学史的发展也有巨大的影响，下面我将从物理学史的各个阶段来阐明物理思想方法论对物理学史的作用，物理学史可分为三个阶段：

(一)、古代物理学时期

古代物理学时期也是科学的萌芽时期，在思想方法上主要是对自然现象的表面观察和记载，直觉的猜测，以及形式逻辑的演绎，让自然科学与哲学融合在一起，对自然现象的解释往往是哲理性的，这个时期的主要成就是对物质本源和天体运动的探索，另外发展了静力学和光学的相关知识，但此时期的物理过程发展较为缓慢，主要是由于物理学思想方法论体系的不成熟，只依赖于表面的观察和直觉的猜测，没有完整的思维体系。物理学发展缓慢还有另外一个很重要的原因是这时期的统治者是欧洲教皇，欧洲教皇担心新的思想会威胁到其统治权，从而控制人们的行为，禁锢人们的思想，不允许有极端思想的出现，当然他们也不允许物理学科上出现的一系列新的观念，所以在黑暗的教皇统治阶段，物理学几乎处于停滞不前的状态。

（二）、经典物理学时期

经典物理学时期又称近代物理学时期，时间为16世纪中叶-19世纪末。

16世纪伟大的波兰天文学家哥白尼经过多年的天文学的研究，建立了天体运动的模型，并写出了“自然科学的独立宣言”——《天体运行论》，提出了日心说[1]；16世纪初开普勒运用比较的方法将哥白尼的“日心说”与托勒密的“地心说”相比较，宣传了哥白尼的学说，并先后提出了行星运动三定律，是经典力学的重要基础[2]；近代物理学之父伽利略用自制的望远镜观测天文现象，使日心说深入人心，并且建立了“斜面”模型[3]，发现了惯性原理，为惯性定律的建立奠定了基础，伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学真正的开始。

这个时期的物理学家运用模型和比较的思想方法，敢于探究，让经典物理学时期迎来了在日心说，经典力学体系，经典热力学体系上的成就，从而形成了完整的经典物理学体系。

但从中世纪以来，教会的反动统治就形成了无形的枷锁，凡是不符合教会的思想而另有主张的人都将受到迫害，意大利的思想家布鲁诺就是一位为科学而勇于献身的人。教会的专制统治阻碍了物理学的发展。

（三）、现代物理学时期

现代物理学时期，19世纪末——现在，在这个时期内，也出现了很多著名的科学家，运用正确的思想方法论对我们物理学史做出了重要的贡献。

例如爱因斯坦抛弃了传统观念，经过一步步的猜想，创造性的提出了狭义相对论，他曾经写道：“诸如此类的例子以及企图证明地球相对于‘光媒质’的运动的实验的失败，引起了这样一种猜想，绝对静止这概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性。”

[4]爱因斯坦就是这样大胆的猜测，严谨的推测，而为我们永久的解决了光路不变的难题。相对论的建立，为我们现代宇宙学提供了强有力的武器。

自此普朗克、爱因斯坦、玻尔等一大批物理学家共同努力，最终导致了量子力学的产生与兴起，1900年，普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了“能量子”假设[5]，标志着量子物理学的诞生。爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论矛盾，提出了“光量子”假设[6]，为量子理论的发展打开了局面，并成功的解释了光电效应。1913年玻尔在卢瑟福的有核模型的基础上运用量子化概念提出了玻尔模型[7]，使量子论取得了初步的胜利。

这个时期的物理学家像爱因斯坦、玻尔、普朗克等，运用猜想、假设、模型的物理思想方法论，导致了狭义相对论、量子力学的相继建立，使物理学前进了一大步。

二、结论：

1、物理学的发展史是人类从愚昧走向成熟，从低级走向高级的发展史，物理学史的每一次大的飞跃，都离不开物理思想方法论的巨大推动作用，比如哥白尼的日心说是对天体运行的建模，伽利略提出的理想斜面上得运动是对运动过程上得建模，卢瑟福提出的核式结构模型是对原子结构的建模，普朗克的能量子假设，爱因斯坦的光量子假设等，诸如此类的伟大思想方法论都推动了物理学的巨大进步，让人类的文明从一个较低层次逐步向较高的层次发展，也是由于思想方法论的正确引导，而使诸多的物理学家在科学发展史上留下了光辉的篇章。

任何一门学科都需要思想方法论的支撑，物理学尤其需要，因为物理学思想方法论最全的学科，也就是说如果没有思想方法论作支撑，物理学这间大房子将会变成一堆砖头。

2、物理学发展史中，正确的思想方法论起到了巨大的推进作用，但影响物理学发展史的另外一个重要因素就是统治者的统治。

在古代物理学中，教皇为了维护其黑暗统治，打击新思想新方法的出现，控制人们的行为，禁锢人们的思想，从而导致了物理学的停滞不前；经典物理学中也同样，教会的反动统治成了科学发展的枷锁，许多物理学家因为不满教会的统治或者有新的思想观念而遭到迫害，布鲁诺就是其中一位，所以经典物理学中教会的统治阻碍了物理科学的发展；现代物理