论文-浅谈自然辩证法在物理学中的应用

浅谈自然辩证法在物理学中的应用

摘要：

物理学是以对物质作终极分析为中心的学科，与一切科学一样，以还原性认知为主，同时又与各个科学的基础学科相互交叉，其理论体系是基于物质层面实践结果的逻辑分析产物，时间与空间的无限延伸性与局部独特性导致物理学不可能只依靠直接经验，但对未知的事物欲求认知，先要用广泛的经验为根据，以逻辑方法外推，做出假说判断，这样的思维运作就离不开自然辩证法。因此，物理学作为自然科学的代表学科之一，与自然辩证法的应用息息相关，如何应用自然辩证法，脚踏实地同时不断创新，就成为了新时代物理学研究的一个重要突破点。

关键词：自然辩证法、辩证逻辑、物理学、理性创新

正文：

自然辩证法，原本是19世纪中叶由恩格斯在概括和总结自然科学最新成果的基础上创立的一种自然哲学理论。20世纪70年代以前，我国学术界一般认为自然辩证法由自然观、自然科学观和自然科学方法论三部分组成，随着科学技术的迅猛发展，当代自然辩证法被拓展为包括自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会等在内的一门综合性的交叉学科，越来越呈现出科学技术哲学的新范式。自然观作为自然辩证法的基本成分，它经历了从原始社会的自然观到中世纪神学的自然观、从形而上学的自然观到唯物主义的自然观的转变，随着自然辩证法的发展而不断向前推进。自然辩证法提纲挈领的概括了自然界的发展历程，形成了人类对自然界的最一般看法自然观。

几百年前，物理学被称为自然哲学，被人们看成是哲学的一部分。牛顿的一部经典著作就取名为《自然哲学的数学原理》，这是牛顿三大定律和万有引力定律的基础。物理学是一切自然科学中最基本和最抽象的科学，物理学概念也是各个时期科学认识所达到的最基本概念，所以，物理学的重大成就总会直接推动自然辩证法的发展，尤其是在认识论的问题上，与此同时，自然辩证法给物理学家们提供思维的工具和准则，物理学上的重大突破往往来自思想突破。正如恩格斯在《自然辩证法》中所说：一个民族要站在科学的最高峰，就一刻也不能没有理论思维。忽视先进哲学的指导作用，从来对物理学的发展都是一种阻扰和倒退。

而物理学作为一门不断发展的科学，包括力学、热学、电学、光学以至于相对论、量子力学、核物理和粒子物理学等，形成了一个宏伟的理论体系，向着物质世界的深度和广度进军，探索物质世界及其运动的规律。物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学，简称物理。物理学是以对物质作终极分析为中心的学科，与一切科学一样，以还原性认知为主。但终极分析只是学科的中心，其外围与其它学科密切交叉，没有明显界限。大量事实表明，物理思想与方法不仅对物理学本身有价值，而且对整个自然科学，乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。大量事实表明，物理思想与方法不仅对物理学本身有价值，而且对整个自然科学，乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。而这些经典理论的诞生，既有物理学发展前进的必然性，也有着伟大科学家智慧的偶然性，必然与偶然的交织，也正与自然辩证法相契合。

通常来说，自然辩证法基本精髓被分为三个层次：第一层是从事实材料出发，

运用形式逻辑推论出新知，能够直观的推论出一些简单的新知；第二层则是从事实材料出发，以形式逻辑为主，辩证逻辑为辅推论出新知，能够辩证的推论出一些新知；而最高级的一层则是从事实材料出发，以形式逻辑为辅，辩证逻辑为主推论出新知，也就是从事实材料出发，以形式逻辑为阶梯，以辩证逻辑为主上升到更高层次的新知。比如普朗克的“量子论”和爱因斯坦的“相对论”均是以实验事实为理论依据来源，以形式逻辑归纳其普遍性，进而以辩证逻辑寻求其科学本质的范例。

自然辩证法与物理学等自然科学密切相关，具有以下几个结合科学与哲学的显著特点。首先，自然辩证法始终是以人与自然的关系作为贯穿研究全过程的中心线索，人类作为主体要主观能动地反映和改变自然这一客体，就需要借助于科学和技术这一媒介；第二，当代自然辩证法研究的自然并不是抽象的、与人相分离的自然，而是现实的人化了的自然，就是被人的实践活动所作用过的自然界；第三，自然辩证法的应用已经随着现代科学技术广泛地渗透到人类社会生活的各个领域，；第四，随着科学技术的社会化和社会的科学技术化，当代自然辩证法所研究的对象已经不完全是纯粹的科学技术，而是扩展到了科学技术与社会的相互关系上。自然辩证法的研究对象变化相适应，当代自然辩证法的基本内容由自然科学拓展为自然科学、科学哲学、技术哲学以及人文社会科学相互交叉渗透的综合性学科。

与至大无外的总体整合相对，在宇宙的至小分析那头是量子力学的微观世界。量子物理学大师玻尔与爱因斯坦不同，他不固执唯还原论的观点。现代粒子物理学在追求粒子的无休止的分析结构时走得太远，实际无法对其理论作实验证明。坂田昌一主张无限可分层次结构说，这应属唯还原论。不管他怎么分，微观粒子的波粒二象性总是普遍根本的，这决定了微观粒子是测不准的。体系的组成粒子数增多而转为测得准，才有信息。信息是物质的实际存在方式，是超越时空的复杂系统整合的方式。信息记录历史并控制巨变，是万物进化的发机。在热力学中，熵总是要增加的。但信息的作用却是令熵减少。不仅单个的微观粒子不能构成信息的存贮和运作，单个的DNA分子也不能存住信息，因此DNA测定需有足够的样品量。生命的本质是信息，个体人的有效寿命是智力寿命。不是灵魂不朽，而是文化有成的精神不朽。生命信息虽实现在分子层次上，却不可能是依靠单个分子，只有多个分子互相修补随时发生的损坏，个体才能维持较长的寿命，但也无永生。大脑的模式必非现代计算机样式的各司单职的单件组合，而是弥散的存贮和演算。遗传信息的发展进化靠的是逐代更新，个人智慧则在主客互动和大脑运行中补失和创作。由此而言，现代基础物理学最前沿不是求大统一的超弦理论，不是空谈无限的宇宙学，而是微观多元体系的自组织信息理论，是通过自然辩证法，进行微观到宏观的过渡和结合。

自然辩证法要解决两大学案：一是认识的唯实践论，二是方法的唯矛盾论。不能否定实践的根本性作用，但必知在有限的实际中的实践却未必能使认识的主体得到真知。反之，通过注入式的教学，不经亲身实践也可以获得大量知识，而且这还是人类教育的首要方式。狭隘地唯实践论不懂信息的精妙。轻视理论则是近年气功神秘主义行时的本因。黑格尔讲的是唯矛盾论，他说：差异也是对立。不对，中国哲学讲阴阳分合只限于系统内部的对立双方之间，时空相距遥远不属同一体系的事物之间无矛盾可言。黑格尔以绝对精神为第一性，故凡进入其思维的可比事物皆可作观念的对立，头脚倒立而无逻辑错误。

从自然辩证法创立的目的来看，恩格斯创立自然辩证法的理论目的是为了丰