物理学研究与科学精神(修改本)

物理学研究与科学精神

摘要：科学是人类历史上迄今为止最后出台的一类文化现象，是人类文明的最高层次和最为独特的成就．作为自然科学一个重要分支——物理学，它己在推进生产力的发展和经济活动中起着重要的作用并影响着人们的生活方式．本文着重通过事例生动描述了物理学家在物理学研究活动中所表现出来的某些高尚卓越的气质、风格、意志、态度和修养等精神价值和伦理标准，通常称之为科学精神．科学精神至今己成为科学探索活动的生命与灵魂和社会不断进步的精神源泉．

关键词：物理学研究，求真精神，求实精神，理性精神，创新精神

1．序言

人类的历史就是人与自然斗争的历史；大自然是人类的生境，也是人类的遭遇；人类在改善生境、避免厄运的斗争中开始了人类文明的进程．科学是人类历史上迄今为止最后出台的一类文化现象，是人类文明的最高层次和最为独特的成就．作为自然科学一个重要分支——物理学，它不但研究宇宙间各种物质存在的形式、性质、运动和转化以及内部结构，同时还要认识这些结构组元之间的相互作用、运动和转化的基本规律．物理学在当代的威力以及对社会的巨大效用是毋庸置疑的，它不仅在推进生产力的发展中起着重要的作用，在经济活动中居主导地位；为人类提供越来越丰富的物质财富，而且还渗透于人们的日常生活，影响着人们的生活，认知方式及思想观念．物理学家为物理学而进行的追求真理、献身真理的精神，正是科学事业得以蓬勃发展的源泉所在．我们通常把这些通过科学家在科学研究活动中的某些高尚卓越的气质、风格、意志、态度和修养等精神价值和伦理标准，称之为科学精神．

科学精神的内涵是丰富的，其包括求真精神、求实精神、理性精神、创新精神．科学精神是科学探索活动的生命与灵魂，它是科学研究活动得以开展和不断进步的社会文化条件之一．它对于引导科学家探索求知，促进科学事业的强大起着巨大的不可估量的作用．科学精神是通过科学家的行为体现出来的．即不妨可以这样说，科学家是科学精神的载体，是体现科学精神的“窗口”．物理学科作为现代科技文明重要的一部分，在对人类文明推进过程中起着重大的作用，作出了杰出的贡献．古今中外众多的物理学家以其在物理学研究领域所做的不懈努力，使得科学这一神圣殿堂更加扎实、厚重和金碧辉煌．他们在科学研究活动中所表现出的科学精神更是科学精神的具体和集中体现．作为新世纪的建设者，即将和正在从事科学研究尤其是物理学研究的青年，再次回首于物理学研究前辈们的件件珍闻逸事，从中感受科学精神的巨大魅力，并在他们璀璨的科学精神光芒照耀下，前进的路我们会走得更好．

2．物理学研究与求真精神

科学在于求真．探求自然界运动变化的规律即真理，是科学的根本任务．求真要尊重客观事实，要从事实出发，从现象之间或现象背后提出某种规律性的东西．马克思曾指出：在科学事业上犹如在地狱的入口处，必须去除任何犹豫、怯懦，抱有勇敢进取、义无返顾的精神．这种勇敢进取、忘我献身的精神简单地说就是求真精神的体现．

为了追求真理，为了科学事业，科学家们不仅可以舍弃个人的闲暇娱乐，家庭生活情趣与众多利益，必要时甚至还会牺牲个人的生命．科学史上这类故事不胜枚举：阿基米德为搽求几何学问题死在罗马士兵的屠刀下，布鲁诺坚持自己的学说被活活烧死在鲜花广场，哥白尼提出日心说遭受到长期迫害……．

出生于波兰华沙的玛丽·居里夫人是世人景仰的伟大科学家，在她十六岁中学毕业时，抱着为科学献身的理想，用五年时间在华沙农村做家教挣来的钱，登上了去巴黎火车的四等舱走上艰难求学的道路，当时到达巴黎时她口袋里只剩四十卢布．科学史上最伟大的女科学家就这样雄心勃勃、志向坚定地踏上了求学的历程．求学期间，玛丽律己极严，工作刻苦，一点都不放任自己．她几乎身无分文，饮食极度俭约，却狂热地学习和工作着．1895年，玛丽与皮埃尔·居里成婚，婚后夫妇俩一直从事研究镭的工作，为了找到镭，居里夫人土法上马，光是用来熬的沥青就用了好几吨，而实验室仅仅是一间漏雨的木屋，冬凉夏热，现代化学实验室必不可少的一些特殊设备

如通风罩那里一概没有．居里夫人在去世之前已长期患病，最后死于再生障碍性贫血，这是受了过度辐射的一种症状．爱因斯坦对居里夫人作了相当高的评价，不仅在于她的科学成就，而且在于她的伟大的求真精神．在我们科学发展的历史里，也正是有千千万万的具有同样求真精神的科学家才有今日科学事业的发达进步，也只有把这一宝贵精神继续发扬下去，我们的世界才会变得更加美好．

求真精神不仅仅体现在追求和发现薄的行动中，它也在科学家丰富的人格之中．爱因斯坦在分析科学家从事科学研究的动机时认为，除了某些人抱有急功近利的目的，多数科学家是出于探寻真理的兴趣与爱好，其中有些人甚至还带有摆脱世俗生活的羁绊，追求崇高精神生活的意愿．具有求真精神的科学家都主张充分张扬个性，培养特立独行的品格，自强不息的精神和以天下为己任的胸怀．

斯蒂芬·霍金——当代最重要的广义相对论和宇宙学家，患有卢伽雷氏症（10万人中只有2 个人会患此病）．初期的症状是痉挛、风湿和吞咽困难，随着时间推移，病情恶化，逐渐破坏大脑和脊椎的运动神经，也就是指挥随意肌的神经细胞．病程大约能延续3年，最后因呼吸困难而死亡，这几乎是注定的结局．而霍金自21岁诊断患有此病，以在它的威胁下与它共处了39个年头．由于疾病和几次手术，他全身唯一能动的就是他的几根手指和大脑了．他是通过电脑将他的合成声音和深邃的科学理论通告全世界．他的《时间简史》被译成40种文字，对人类的观念产生了深远的影响．这位被世人称为继爱因斯坦以来最伟大的科学家，以自强不息、乐观向上的精神，并取得了巨大的成就．有众多物理学家和居里夫人、霍金教授一样，幽默乐观、自强不息、胸襟开阔的精神就是求真精神的具体体现，他们那浓厚的人文色彩和巨大的人格魅力造就了一代又一代面对死亡笑无惧的科学大师形象，是他们的推动着世界历史的进程．

3．物理学研究与求实精神

所谓求实精神，常常表现为科学家在科学研究活动中，具有“实事求是”的态度．科学是最讲究实证的，应根据自然界的实际去探究自然界的规律，应通过观察实验而获得经验和数据，继而提出规律性的说明；还要具有“实践是检验真理的最高标准”的观念，不应以提出理论者的学术威望和社会地位的高低为标准，而只能以经验事实为准绳．物理学研究必须具有求实精神．求实精神要尊重实验数据，以经验事实为基础；主要看它是否与经验事实一致，看它是否经得起经验事实的检验．

许多伟大的物理学家在进行物理学研究的过程中都体现出了求实精神，普朗克对黑体辐射经验公式的获得，开始时，普朗克所导出的公式，即维恩辐射公式，与卢梅尔和普林斯海姆所做的实验并不真正符合．但在卢梅尔的启发下，普朗克很快得到了真确的辐射公式．1900年10月25日，鲁本斯和库尔跑姆在递交给普鲁士科学院的报告中宣布：他们将当时存在的50个不同的辐射公式与实验结果系统地作了比较．结论只有普朗克辐射公式在所有波长范围内完全与实验相符．

伟大的物理学家爱因斯坦用毫不含糊的逻辑推理取得了意想不到的科研成果，他的逻辑推理也是牢固地立足于迈克尔逊—莫雷实验工作之上的．爱因斯坦在推出狭义相对论时，运用了有力的逻辑推理对时空概念加以仔细分析，采用了一种运算方法，保证每次引入一种概念时，都必须严格而具体地规定怎样测出有关的量值．当然，他关心的并非是所使用的仪器与技巧，而是实验的逻辑性．根据他的分析得出了出乎意料的结论，如同时空相对论的发现．爱因斯坦的推理是无可辩驳的．虽然它当时并不适合许多物理学家的口味，因为从表面上看它与日常经验是矛盾的，但事实上这种矛盾是不存在的．所以说，相对论的发现体现了爱因斯坦的求实精神．实验物理学大师卢瑟福，在发现了核蜕变之前，他做了各种可能的对照实验．为确保万无一失，大约耗费了三年左右的时间，这一事例足已说明卢瑟福在物理学研究过程中所坚持的求实精神．

4．物理学研究的理性精神

所谓理性精神，常常表现为科学家在科学研究活动中，具有坚持自然界的运动变化是有规律的信念；具有坚持自然规律是可以认识的信念；在认识自然现象的过程中，具有创意追求秩序、和谐、严格、精致和完备的审美价值的观念等．科学是人类的一种理性活动，它与人类的一些非理性的习俗不同，要求人们力求合乎理性地认识和改造自然界．理性精神表现在物理学研究中坚信外部世界具有客观规律性，而且坚信这种客观规律具有可认识性．

理性精神与科学精神是相通的，科学必须且一定能体现理性．具体来说科学具有分析性，即要把自然作为独立于人之外的，科学具有严密的逻辑性，即要根据事实材料，遵循逻辑规则来形成概念，作出判断于推理；科学具有抽象性和系统性，要透过现象看到事物的本质和规律性．在物理学研究中，很多科学家正是遵循科学的分析