從物理學(xué)家的研究方法看物理學(xué)的進(jìn)展.pdf

1、物理學(xué)史中,不僅是關(guān)于物理現(xiàn)象和規(guī)律的研究,而且在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中物理學(xué)研究方法所起到的作用也非常值得我們重視,這不但是物理學(xué)研究的基礎(chǔ),也是物理學(xué)得以發(fā)展的重要條件。本文通過(guò)對(duì)已有的歷史及物理學(xué)家以及物理學(xué)家研究方法的分析,研究了物理學(xué)研究方法在物理學(xué)發(fā)展中的重要作用,進(jìn)而分析物理學(xué)研究方法的演進(jìn)規(guī)律,研究了物理學(xué)家研究方法對(duì)物理學(xué)發(fā)展的影響及對(duì)科學(xué)研究的啟發(fā)。
　　當(dāng)前有關(guān)物理學(xué)史以及物理學(xué)研究方法的研究中,缺乏針對(duì)物理學(xué)發(fā)

2、展史上物理學(xué)研究方法進(jìn)展的系統(tǒng)研究。物理學(xué)研究方法的變化是伴隨著物理學(xué)的發(fā)展而進(jìn)行的,為了研究物理學(xué)研究方法的演進(jìn),本文首先對(duì)物理學(xué)史各個(gè)發(fā)展階段的不同特點(diǎn)進(jìn)行分析,通過(guò)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的三個(gè)時(shí)期即古代物理學(xué)時(shí)期(十六世紀(jì)以前),經(jīng)典物理學(xué)時(shí)期(十六——十九世紀(jì)),現(xiàn)代物理學(xué)時(shí)期(二十世紀(jì)至今)等三個(gè)階段的研究,選擇三個(gè)階段中重要的物理學(xué)家亞里士多德、伽利略、牛頓、愛(ài)因斯坦等進(jìn)行研究,總結(jié)并歸納了這些物理學(xué)家的主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)和代表性成果。其中

3、,亞里士多德的代表性成果是討論了自然哲學(xué)以及物質(zhì)存在的原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與形式、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的劃分、運(yùn)動(dòng)的原因和天體運(yùn)動(dòng)、時(shí)間和空間等;伽利略的代表性成果包括:論證和宣揚(yáng)了哥白尼學(xué)說(shuō)、研究了單擺實(shí)驗(yàn)和周期問(wèn)題、慣性運(yùn)動(dòng)、所有對(duì)象都具有相同的下落加速度、勻速運(yùn)動(dòng)、自由落體實(shí)驗(yàn)、運(yùn)動(dòng)合成的概念和相對(duì)論原理的想法;牛頓的代表性成果包括:力學(xué)三大運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律、質(zhì)量概念、開(kāi)辟了天文光學(xué)等;愛(ài)因斯坦的代表性成果是:光量子論、分子運(yùn)動(dòng)理論、狹義相對(duì)

4、論、質(zhì)能相當(dāng)性定律和廣義相對(duì)論等。
　　其次,本文通過(guò)對(duì)亞里士多德、伽利略、牛頓、愛(ài)因斯坦等著名物理學(xué)家的物理學(xué)成就研究,分析了他們的物理學(xué)研究方法,以及這些方法在他們研究中所起到的研究作用,研究發(fā)現(xiàn):亞里士多德主要采用邏輯歸納和邏輯類(lèi)比的分析方法;伽利略主要采用物理觀察方法、數(shù)學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)方法;牛頓主要采用分析方法和綜合方法;愛(ài)因斯坦主要采用理想實(shí)驗(yàn)方法和演繹法。進(jìn)而,對(duì)物理學(xué)中的主要研究方法進(jìn)行了歸納總結(jié),指出物理學(xué)史上的研究

5、方法主要包括:理想化方法、和諧性原理和對(duì)稱(chēng)性方法、觀察方法、實(shí)驗(yàn)方法、假說(shuō)方法、歸納法和演繹法、分析法和綜合法等。
　　再次,通過(guò)不同時(shí)期代表人物亞里士多德、伽利略、牛頓、愛(ài)因斯坦等物理學(xué)家研究方法的比較,本文研究了物理學(xué)家研究方法的演進(jìn)規(guī)律,指出物理學(xué)家哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文們的研究方法由最初的以自然觀察為主發(fā)展到以?xún)x器觀察為主,經(jīng)伽利略發(fā)展為通過(guò)系統(tǒng)的有目的的實(shí)驗(yàn),從而使物理學(xué)發(fā)展成為一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)。從伽利略開(kāi)始一直到愛(ài)

6、因斯坦,科學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)方法的關(guān)系越來(lái)越密切,使精確的、定量的物理學(xué)研究有了更快的發(fā)展。通過(guò)牛頓等科學(xué)家對(duì)分析、歸納和演繹等邏輯方法的發(fā)展,加快了經(jīng)驗(yàn)材料的整理和理論建構(gòu);愛(ài)因斯坦通過(guò)理想實(shí)驗(yàn)和演繹法,取得了前所未有的物理學(xué)成就。
　　在此基礎(chǔ)上,本文從對(duì)自然規(guī)律認(rèn)識(shí)的深入、加快了物理學(xué)的發(fā)展、物理學(xué)家研究方法對(duì)物理學(xué)研究的啟示等三個(gè)方面系統(tǒng)地分析了物理學(xué)家研究方法對(duì)物理學(xué)發(fā)展的影響。最后,歸納了物理學(xué)家研究方法對(duì)科學(xué)研究的啟發(fā),指