論物理學(xué)與數(shù)學(xué)的文化及其二者在文化上的異同

論物理學(xué)與數(shù)學(xué)的文化及其二者在文化上的異同

引言
作為一名理科生之所以在開學(xué)初選擇這門課是被“物理與文化”這個(gè)名字所吸引，做了成百上千到物理題的我還從沒有思考過(guò)物理學(xué)中所融合的文化。聽了王老師的講解后我了解到物理并不僅僅是建模型、代公式這么簡(jiǎn)單，物理學(xué)家在進(jìn)行研究的過(guò)程中所展現(xiàn)的人文思想更值得人們借鑒深思。這也引發(fā)了我對(duì)于我的主修專業(yè)--數(shù)學(xué)中的文化內(nèi)涵的一些思考，因此本文將嘗試粗略對(duì)這兩種文化做一些比較，具體內(nèi)容見下面的摘要。
摘要
本文從科學(xué)與文化為何及如何產(chǎn)生分歧談起，之后通過(guò)對(duì)物理及數(shù)學(xué)與文化的聯(lián)系反駁科學(xué)與人文的對(duì)立論，接著對(duì)物理文化及數(shù)學(xué)文化做一些比較，分析其異同及產(chǎn)生原因。最后在結(jié)尾處做一總結(jié)并提出我的一些觀點(diǎn)及看法。
關(guān)鍵詞： 物理 數(shù)學(xué) 哲學(xué) 科學(xué) 人文
正文
一、分歧的產(chǎn)生
首先讓我們回顧一下歷史,在公元前的古希臘，人類文明的發(fā)源地，科學(xué)與人文是完全沒有分界的，把希臘名詞philosophia拆開看，philo指的是love for而sophia則指智慧或知識(shí)，即是說(shuō)古代哲學(xué)從一開始就是指對(duì)天下萬(wàn)物和知識(shí)的熱愛。許多著名的學(xué)者都同時(shí)是科學(xué)家和哲學(xué)家，例如亞
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是說(shuō)，物理學(xué)或者說(shuō)是整個(gè)科學(xué)文化與人文文化是相輔相成的。
當(dāng)然物理學(xué)作為科學(xué)的一種也自有其獨(dú)特的文化內(nèi)涵，物理學(xué)中的哲學(xué)思想可以說(shuō)無(wú)處不在。恩格斯說(shuō)過(guò)：“不管自然科學(xué)家采取什么樣的態(tài)度，他們還是得受哲學(xué)的支配。問(wèn)題是在于：他們是愿意受某種壞的時(shí)髦哲學(xué)支配，還是愿意受一種建立在通曉思維的歷史和成就的基礎(chǔ)上的理論思維的支配。”（出自《自然辯證法》）確實(shí)如恩格斯所說(shuō)，近代物理的基石可以說(shuō)正是由哲學(xué)思想所打下的。最明顯的例子便是牛頓的著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，在該書中，牛頓列出了四條哲學(xué)思想的推理法則：簡(jiǎn)單性原則，因果性原理，統(tǒng)一性原理，和真理性原理。牛頓所提出的微粒說(shuō)正是以統(tǒng)一性原理為指導(dǎo)思想所形成的。不僅如此，奧斯特與法拉第受因果性原理的指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，玻爾受真理性原理的指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)了互補(bǔ)原理，薛定諤由統(tǒng)一性原理給出了對(duì)生命科學(xué)做出了巨大貢獻(xiàn)的指導(dǎo)思想：“科學(xué)一定是統(tǒng)一的、相通的�！毕嗨频睦舆�有很多，無(wú)論是普朗克的量子化能量觀，愛因斯坦的光量子假設(shè)，法拉第的“場(chǎng)”的概念，玻爾的原子模型，無(wú)不是有哲學(xué)思想作為其指導(dǎo)思想起著至關(guān)重要的作用。
不僅如此，物理學(xué)家們本身所展現(xiàn)出的人格魅力和奉獻(xiàn)精神更是使物理學(xué)蘊(yùn)含了充分的人文氣息。居里夫人正是這方面的代表，身為一名女性，她堅(jiān)持在困苦的環(huán)境中工作四年最終從幾頓的礦渣中提煉出了0.1克純氯化鐳，而居里夫人卻認(rèn)為這過(guò)程中有著無(wú)限激動(dòng)和快樂，這種對(duì)于科學(xué)的奉獻(xiàn)精神實(shí)在是令人心生敬佩，我想也沒有人會(huì)認(rèn)為這樣的居里夫人是沒有人文修養(yǎng)的吧！
三、數(shù)學(xué)文化
接下來(lái)我們?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō)數(shù)學(xué)文化。相對(duì)于物理學(xué)而言，數(shù)學(xué)是一門更加抽象的學(xué)科，但是這也并不能說(shuō)明其是否與文化沒有關(guān)系，數(shù)學(xué)與哲學(xué)的關(guān)系甚至超過(guò)了物理與哲學(xué)的關(guān)系。據(jù)說(shuō)柏拉圖的雅典學(xué)院入口處刻著以下語(yǔ)句：“不懂幾何學(xué)者勿入�！卑凑瞻乩瓐D的哲學(xué)觀點(diǎn)，數(shù)學(xué)是了解宇宙本身而不是它的表面現(xiàn)象的真正訓(xùn)練�？梢赃@么說(shuō)，當(dāng)代哲學(xué)中實(shí)用的很多技術(shù)和工具都是為了數(shù)學(xué)----甚至只為了數(shù)學(xué)----而發(fā)展和磨煉出來(lái)的，舉例來(lái)說(shuō)，邏輯學(xué)正是通過(guò)有代數(shù)思想的數(shù)學(xué)家們而成為一個(gè)繁榮的領(lǐng)域的。
以我本人對(duì)于數(shù)學(xué)和哲學(xué)的粗淺了解，以及參考了一些著作，我認(rèn)為有以下幾個(gè)方面能將數(shù)學(xué)和哲學(xué)聯(lián)系起來(lái)。首先它們兩個(gè)都屬于為歷屆我們周圍的世界所做的最初的理智上的嘗試，并且都誕生于古希臘或在那里經(jīng)受了深刻的變革。第二，也是更為核心的是，數(shù)學(xué)也是哲學(xué)家們一個(gè)重要的研究對(duì)象。許多當(dāng)代哲學(xué)議題在聚焦于數(shù)學(xué)時(shí)都具有其相當(dāng)簡(jiǎn)明的表達(dá)。哲學(xué)家們對(duì)于指稱問(wèn)題很感興趣：一個(gè)詞或一個(gè)字母代表一個(gè)對(duì)象，這使怎么回事？人們?nèi)绾文馨岩粋�(gè)名字與其命名的東西連接起來(lái)？數(shù)學(xué)語(yǔ)言就為這些問(wèn)題提供了一個(gè)焦點(diǎn)。哲學(xué)家們還對(duì)規(guī)范性問(wèn)題有興趣：一個(gè)人A被迫做行為B，這是怎么回事？當(dāng)我們說(shuō)某人應(yīng)該做某事時(shí)，我們是什么意思？在這方面，數(shù)理邏輯至少提供了一種重要的，而且很可能是最簡(jiǎn)單的案例。邏輯比任何事情都還要規(guī)范，柏拉圖曾建議它的學(xué)生們要從相對(duì)簡(jiǎn)單和直接的事例出發(fā)，這正是歸納演繹的雛形。數(shù)學(xué)與哲學(xué)相聯(lián)系的第三個(gè)理由在于對(duì)知識(shí)的研究中。數(shù)學(xué)是極其重要的，因?yàn)樗鼛缀踉谒幸岳斫馕镔|(zhì)世界為目標(biāo)的科學(xué)中都扮演著相當(dāng)重要的角色。舉例來(lái)說(shuō)，任何自然和社會(huì)科學(xué)中都預(yù)設(shè)了數(shù)學(xué)知識(shí)，任何大學(xué)的大多數(shù)專業(yè)都會(huì)要求學(xué)生修讀數(shù)學(xué)課程，大多數(shù)大學(xué)中，數(shù)學(xué)系都屬于一個(gè)大系。這是因?yàn)樵谖覀兝斫馐澜绲呐χ�，�?shù)學(xué)是一個(gè)基本而又最強(qiáng)有力的工具，科學(xué)使用數(shù)學(xué)，這也從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了數(shù)學(xué)可以認(rèn)為是哲學(xué)認(rèn)識(shí)論的一個(gè)分支，而數(shù)學(xué)對(duì)于一般的認(rèn)識(shí)論和形而上學(xué)都是一個(gè)相當(dāng)重要的案例。伽利略曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“自然之書是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言寫成的�！边@一富有洞察力的高深隱喻正彰顯了數(shù)學(xué)在理解世界事業(yè)中的地位，說(shuō)明了數(shù)學(xué)與哲學(xué)，與人文精神的關(guān)系。
四、數(shù)理文化之間的比較
上面的分析已經(jīng)明顯說(shuō)明，不管是數(shù)學(xué)還是物理學(xué)，其內(nèi)在所存在的人文精神絲毫不少。但是數(shù)學(xué)與物理學(xué)所偏重的人文文化方面有所不同。
從思維方式來(lái)看，物理學(xué)更偏重于超邏輯思維，即科學(xué)想象、直覺和靈感，這些是要打破常規(guī)思路，突破思維定式，去洞察事物的本質(zhì)。這其中科學(xué)想象實(shí)在聯(lián)想的基礎(chǔ)上形成的較為大膽的猜測(cè)，例如牛頓的萬(wàn)有引力定律，法拉第提出的“場(chǎng)”的概念，玻爾的原子模型等等 ……（未完，全文共4509字，當(dāng)前僅顯示2277字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《論物理學(xué)與數(shù)學(xué)的文化及其二者在文化上的異同》）