第讲科学素养之物理学篇-中国近现代史纲要课程网站.PPT

第六讲 物理学思想 教学目标 从一个宏观的视野展现物理学科的思想文化精神价值，挖掘物理学科的人文内涵，即哲学价值、人文价值和美学价值等，提升学生科学素养，促进学生全面健康发展。 教学重点和难点 教学重点：物理学思想与哲学之维。 教学难点：物理学相关理论背景知识。 教学内容 一、物理学思想 二、物理学精神 三、物理学文化 一、物理学思想 （一）物理学与哲学的理论关系。 古希腊哲学几乎孕育了后世一切思想的萌芽，自然科学作为其内容之一而不断充实发展着，这是古希腊哲学的重要特点。在用物理学的观念和成就理解和解释自然界时，需要更多的哲学的思考。 （一）物理学与哲学的理论关系。 物理学与哲学有着密切的渊源关系。 原子论，古希腊自然哲学家德莫克利特。 爱因斯坦，狭义相对论的时空观念，哲学的启迪 。 1. 哲学为自然科学的研究提供信念、想象和方法指导。 对物理学研究来说，最重要的是思想，不仅包括物理学思想，还包括哲学思想。有创见的、有影响的物理学家，几乎同时也是一位哲学家。哲学给物理学家们提供思维的工具和准则。 恩格斯在他所著的《自然辩证法》一书中所说：“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”。 2.物理系知识是哲学建构的素材。 物理学的重大进展为哲学发展提供素材，对哲学思想产生革命性的影响。 在物理学发展过程中，每一次物理学上的重大发现都改变着学科的范式体系，强烈地在哲学思想上留下不灭的印记。 20世纪以来，彭加勒、普朗克、爱因斯坦、玻尔、狄拉克等人在物理学发展进程中所做出的贡献始终伴随着他们从哲学高度所阐发的广泛综合的思想，这种思想对物理学和全部自然科学的探究产生了深刻的影响。 著名量子力学创始人普朗克深刻指出：“物理学对一般哲学的影响，并不单纯局限于这样一种消极的或纯破坏性的活动上；它在积极意义上的贡献重要的多。这一点无论是就形式而言还是就内容来说都是正确的。众所周知，物理科学的方法主要引起精确性而被证明是富有成效的，它们也因此而成为非精密科学研究的楷模。就其内容来说，应当指出任何一门科学都是植根于生活之中的。类似地也就不可能把物理学同其研究者截然分开，??研究者的一般哲学思想将自始至终地对其科研工作产生某种影响，而其研究成果反过来必然对他的一般哲学思想产生一定影响。” 物理系概念与哲学认识论 物理学是自然科学中最基本的和最抽象的科学，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哲学的发展，尤其是在认识论的问题上。 很久以来的物理教学把物理学作为一种工具性目的，但是，“每个工具都带有用来创造他的那种精神”。物理学是哲学的重要基础之一，恩格斯在《自然辩证法》一书中，引用了许多物理学的现象、概念、定律和理论，来阐述辩证唯物主义的最一般的规律。 中外哲学思想下的自然物质观 耗散结构、宇宙起源和演化、量子场论、真空理论和生命现象等重大基础理论中引入中国古代的一些哲学。 把西方希腊哲学科学中重视实体，强调实验、分析和定量表述的方法与中国传统哲学中重视关系、强调整体、协调和转化的思想结合起来，将导致一种新的自然观。 物理学发展史中对物理学理论的本质、物理世界图景的变革以及物理学大师们科学思想的描述，揭示了各种哲学思想的科学基础和科学思想的内涵。 物理学革命改变着人类世界观 物理学的思想价值毋庸置疑包含科学思想价值，物理学的整个发展史不仅仅是科学技术的发展史，而且也是一部科学思想史，科学精神的不断更新对社会发展所起的作用要远远大于科学技术的进步。 科学思想能扩大人们的视野，开阔人们的胸怀，启迪人们的心智。同时也为人们提供了观察和分析问题的基点和视角，使人们强烈而明确的认识到人在自然界的位置和作用，革故和鼎新。 物理学知识的革命产生一种崭新的世界观，影响人的思维方式，重塑着世界图景。 我们以人类认识世界历史上最重大的事件阐述物理学对人们世界观的影响。 （1）哥白尼的日心说。 （2）牛顿经典力学。 （3）爱因斯坦相对论。 （4）量子力学的建立。 （1）哥白尼 1496年起在意大利游学。 十年内先后在波洛尼亚、帕多瓦和斐拉拉等三所大学里攻读医学和宗教法规。 在波洛尼亚期间，与该校天文学教授迪·诺瓦拉（de Novara）有密切的接触，后者正是在自然哲学中复兴毕达哥拉斯思想的领袖。 完美的运动和完美的数学 哥白尼在思想上倾向于毕达哥拉斯派，认为天体应该有简单完美的运动，也应该有简单完美的数学描述。 1505年哥白尼返回波兰，任弗洛姆布克天主教堂的教士。 在繁杂的行政事务工作之余，他开始思考如何把宇宙中心移到太阳上去。 从1512年起他开始在新假说基础上推算行星的位置。 学说的流传与出版 1530年左右哥白尼将他