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探討質(zhì)量概念中的物理學(xué)思想方法
在物理研究過(guò)程中，質(zhì)疑是必不可少的內容，以下是小編搜集整理的一篇探究物理學(xué)思想方法的論文范文，歡迎閱讀查看。
【摘要】縱觀(guān)物理學(xué)思想的發(fā)展，在其中可以明顯地觀(guān)察到質(zhì)量概念的發(fā)展歷程，對這些發(fā)展歷程進(jìn)行總結，可以發(fā)現物理學(xué)思想中，有三種思想不得不提，一是質(zhì)疑和釋疑，二是假說(shuō)和驗證，三是唯象和機理。在本文中，筆者依次對這三種物理學(xué)思想進(jìn)行介紹。
【關(guān)鍵詞】質(zhì)量概念 物理學(xué) 思想方法
對物理學(xué)而言，質(zhì)量是較為重要的一個(gè)概念。同其他物理概念一樣，該概念的形成與發(fā)展，經(jīng)歷了很長(cháng)時(shí)間，有著(zhù)較長(cháng)的發(fā)展歷史，在這一過(guò)程中，運用到了各種物理學(xué)思想。在質(zhì)量概念發(fā)展過(guò)程中，占有重要地位的思想方法為質(zhì)疑和釋疑、假說(shuō)和驗證以及唯象和機理。使得質(zhì)量概念得以豐富，從“物質(zhì)的量”“慣性質(zhì)量”“引力質(zhì)量”，一直到目前為止較為前沿的“愛(ài)因斯坦質(zhì)速關(guān)系和質(zhì)能關(guān)系”，在這個(gè)演化過(guò)程中，這三種方法得到了廣泛的應用。
一、質(zhì)疑和釋疑
在物理研究過(guò)程中，質(zhì)疑是必不可少的內容，但是質(zhì)疑分為幾個(gè)不同的階段，第一階段的質(zhì)疑是因為研究人對問(wèn)題本身不了解，從而引出自己的疑問(wèn)。第二個(gè)階段，雖然研究人對相關(guān)問(wèn)題有所了解，但是其知識儲備還不夠，還不能夠對問(wèn)題進(jìn)行解答，從而形成了自己的疑問(wèn)。第三個(gè)階段，產(chǎn)生疑問(wèn)的原因是研究人觀(guān)察到新的問(wèn)題，但是這些問(wèn)題的答案，卻同原來(lái)的理論相互違背。第四個(gè)階段，是這些質(zhì)疑原因中較高的形式，存在疑問(wèn)的原因往往不是由于外在原因，而是所用理論自身的不完善。在這里主要闡述的是質(zhì)量概念在形成過(guò)程中，所形成的不同階段的質(zhì)疑與釋問(wèn)。
在質(zhì)量概念被提出的最初，牛頓將質(zhì)量當做物質(zhì)的量，在物理學(xué)中第一次進(jìn)行使用。并且在其1687年的《自然哲學(xué)的數學(xué)原理》中，對該概念進(jìn)行定義。采用各種實(shí)驗方法對該概念進(jìn)行闡述。但是隨著(zhù)物理學(xué)的發(fā)展，在1867年，著(zhù)名物理學(xué)家馬赫發(fā)表論文《關(guān)于質(zhì)量的定義》，在該論文中，對質(zhì)量的定義進(jìn)行了質(zhì)疑。并且在質(zhì)疑的基礎上形成了到目前仍然適用的質(zhì)量概念。
二、假說(shuō)和驗證
假說(shuō)從定義上來(lái)說(shuō)，是指那些沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)驗驗證的命題，這些命題之所以被提出是為了要對上文所提到的各個(gè)階段的疑問(wèn)進(jìn)行釋疑。為了使這些疑問(wèn)能夠得到正確解釋?zhuān)枰獙λ捎玫拿}進(jìn)行驗證。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，假說(shuō)的目的在于釋疑。假說(shuō)的主要特點(diǎn)有三個(gè)，第一，希望能夠對所有疑問(wèn)進(jìn)行解答，并且在解答過(guò)程中，要保證命題與疑問(wèn)之間的針對性。第二，在解釋疑問(wèn)的過(guò)程中，如果要應用到理論，應當注意選擇那些已經(jīng)存在的理論，除非必要，最好不要使用新理論，因為這些新理論內部是否完善還存在爭議。第三，該假設的做出，對于整個(gè)質(zhì)疑過(guò)程中來(lái)說(shuō)，是尋找到了最好的解釋。所謂最好的解釋是指在眾多解釋疑問(wèn)的方案中，該方案是恰當的，是最有可能得出結論的。在物理學(xué)中，驗證假設最為常用的方法是物理實(shí)驗。該實(shí)驗內容安排的出發(fā)點(diǎn)是為了驗證假說(shuō)，通過(guò)物理實(shí)驗或者演繹的方法，而對假說(shuō)進(jìn)行假定，最終將這種被驗證了的假說(shuō)應用在實(shí)驗中或者在實(shí)踐中得以證實(shí)，此時(shí)假說(shuō)可以說(shuō)就已經(jīng)達到了釋疑的目的。比如在對慣性質(zhì)量以及引力質(zhì)量進(jìn)行驗證的過(guò)程中，則需要對二者之間的關(guān)系進(jìn)行驗證，驗證二者之間是否存在聯(lián)系。慣性質(zhì)量所表現的是物體在運動(dòng)過(guò)程中，改變自身狀態(tài)的難易，引力質(zhì)量則是表示兩個(gè)物體之間的相互吸引力。對二者關(guān)系進(jìn)行探索，就是一個(gè)驗證假設的歷程。
三、維象與機理
該種物理學(xué)思想，一般不對微觀(guān)機理進(jìn)行探討，只從宏觀(guān)現象上對相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行探討與分析，這些探討與分析一般針對的是要解決問(wèn)題的條件和結論，這種處理過(guò)程則是維象性處理方式。如果解釋疑問(wèn)的角度是從微觀(guān)機理上進(jìn)行，那么這種釋疑的方式則是機理性處理。對維象性處理進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，可以將其主要特征歸結為以下幾類(lèi)。首先，應用這種方法思考的過(guò)程中，更加關(guān)注的是事實(shí)，而事物背后的原因并不是研究的重點(diǎn);其次，在質(zhì)量概念形成過(guò)程中，要進(jìn)行思考，就必須要有疑問(wèn)，即需要對一些現象或者理論進(jìn)行質(zhì)疑，當然在特定情況下，對一些實(shí)驗材料也需要進(jìn)行質(zhì)疑。最后，通過(guò)維象機理方式進(jìn)行思考，所得到的結論一般是實(shí)驗定律。盡管維象性理論一般是應用在實(shí)驗定律中，在理論上運用得比較少，不能夠在理論上獲得完全的支持，但是在理清問(wèn)題上，起到了十分重要的作用。不僅能夠對現象進(jìn)行合理解釋?zhuān)�能夠對結論進(jìn)行主要探討，在一定程度上，其實(shí)用價(jià)值得到了提高。并且該種理論對微觀(guān)機理來(lái)說(shuō)具有重要作用，甚至是基礎性條件。因為只有對所有現象進(jìn)行研究與深入， 才能夠將虛假的理論除去，從而得到真理。
對質(zhì)量概念而言，人們最開(kāi)始思考質(zhì)量概念，所關(guān)注的并不是質(zhì)量為什么是質(zhì)量，而是關(guān)注質(zhì)量是什么。比如牛頓在研究過(guò)程中，曾經(jīng)把質(zhì)量定義為“物質(zhì)的量”，這是對質(zhì)量是什么的描述。但是隨著(zhù)研究的深入，科學(xué)證明物質(zhì)的量和質(zhì)量其實(shí)有著(zhù)明顯的區別，物質(zhì)的量所采用的單位是摩爾，但是質(zhì)量的單位則是千克等。前者單位更多表示的是結構粒子。雖然受當時(shí)認知的局限，牛頓對物質(zhì)的量以及質(zhì)量的區分發(fā)生錯誤，但是對其后續理論并沒(méi)有產(chǎn)生影響，比如牛頓第一定律、牛頓第二定律等。質(zhì)量概念的演化即是物理學(xué)思想發(fā)展的重要表現。
總之，在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，思想方法是隨著(zhù)物理中的相關(guān)概念而逐漸形成的。在本文中，筆者主要從質(zhì)量概念形成中，而對三種主要的物理學(xué)思想方法進(jìn)行探討，一是質(zhì)疑與釋問(wèn)，二是假說(shuō)與驗證，三是唯象和機理。
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