从小物理看大宇宙——记“科学家大讲堂系列活动”之石云里教授讲座

信息来源:  发布时间:2016-05-23  浏览次数:241

 

2016518日下午5点,石云里教授在中科大附中的科普讲座开讲,这是我校“科学家大讲堂系列活动”的第二场报告。石教授十分亲切,一开场就通过生动的话语拉近了与在场学生听众的关系。

他此次讲座的主要内容是西方科学的探秘,即通过讲述西方科学史上一些重要人物的思考与探究,向我们展示人类对自然哲学和世界观的认识过程。从“小物理”(即在中学能够接触到的自然哲学理论)出发,带领我们了解“大宇宙”(即宏观层面的科学与世界观)。石云里教授的讲座围绕“一二三四”四个数字展开。即:一个主题——理解自然的主题;两个进程——局域存在和宇宙存在也就是微观层面向宏观层面的认识进程;三个老学说——理念论、公理化和原子论;四个新观念——数学化、机械论、经验论、组织化观念。

 

 

首先,理解自然段主题是亘古不变的科学精神。石教授从西方科学的源头——古希腊讲来,西方第一个自然科学家和哲学家泰勒斯就试图将自然与灵魂联系起来,认为“万物有灵”。且不论这种观点正确与否,这种解读自然的思想已是在那时奠定了。至于后人提出的客观自然独立于主观意识的理论,则为以后的自然哲学指明了方向。石教授认为,拥有将局域存在同宇宙存在相联系的思想是中国科学界最需要同西方学习的内容之一。这种思想促进了科学家们跳出常规,勇敢地提出质疑与猜想。

其次,柏拉图的理念论包括本体论和认识论。石云里教授戏称,比如我们看见一个漂亮姑娘,远看上去很完美,这是理念世界的,而走上前去看,她又是不完美的,这又是现实世界的,像这种理念世界相对于现实世界的就称作本体论。与之相反则是认识论。柏拉图还认为,我们所生活的世界是理念世界的一种映射,但由于物质都有其缺陷,所以我们只能通过我们所处的世界推断理念世界的内容。柏拉图的弟子亚里士多德也以《工具论》阐述了他的形式逻辑。他在书中论证,以人都是要死的为大前提,以苏格拉底是人为小前提,自然就得出了苏格拉底总是要死的这样的一个理所当然的理念化的结论。对于公理化,欧几里德编著的《几何原本》中包含了最简单的23条定义,5个公理,5个公设以及一些定理与逻辑方法。这在于今天的我们是十分浅显易知的,但在当时提出却是十分不容易的,就像通晓了两个拔刀相见势如水火的人争吵的理由而简单就可以将他们劝和一样奇妙。在1644年出版的笛卡尔的《哲学原理》重新阐述了一些自然法则,使之逐渐为我们所接受。对于原子论,起初是在古希腊时期由德谟克利特和留基伯一些人提出的,但由于有悖于亚里士多德的观点而被逐渐湮没。原子论的又一出现则是在公元前1世纪卢克莱修的《物性论》中,但很快就失传了。直到文艺复兴时期被教皇秘书兼人文学者布拉齐奥利尼发现,才将这套理论又重见于天日。

而对于数学化,开普勒是以他柏拉图式的思想将天体轨道的运行规律通过缜密的数学计算探究了出来,并总结出开普勒三大定律。牛顿也曾经重写过几何学,在自家的花园中被苹果砸到了而想出了万有引力的定律,并通过数学计算完成了人造卫星的设想。

对于机械论,主要是以牛顿提出的物质间作用力为中心概念而发散的一种理论。笛卡尔曾说过;“给我运动与广延,我也能创造世界。”他用以太这种物质解释了磁力和光折射,将自己自诩为也可以创造世界的上帝。波义耳认为世界就像是斯特拉斯堡里的大时钟,每分每秒都在重复着相同的事,而人就像是由系统控制的木偶游走在人间,经系统反应才感受到疼痛。

说到经验论,不得不提培根,这位预言自己的光芒将受后人敬仰的大哲学家于1620年出版了《新工具》,构建了一座知识金字塔。最底层是自然与实验志,向上是初级公理,再向上是实验观察,最后塔尖才是一般公理。对于此,培根认为,一切假说都参照于经验和实验,如果违背了经验,那么假说就不成立。而《伟大的建筑》中也构建了一个科学创世纪,强调要有科学分类,新方法,自然志和先驱者来引导世界。牛顿也正是基于前人的经验,站在巨人的肩膀上提出假说,撰写了《实验哲学》。

对于组织化,在培根等人的影响下西方成立了皇家学会,更加系统的讨论交流学术意见,从而使科学更加系统化。

就这样,短短一个小时,石云里教授就向我们展示了时间跨越度一千多年的西方传统科学的曲折进程,通过小物理带我们领略了大宇宙,让我们明白了真理的确定并不是一帆风顺的,它总是要经过时间与实践的重重检验。这正如我们学习一样,并不是可以一笑而过的,它需要汗水,努力拼搏,奋勇向前,坚持真理,才可以守得云开见月明。由此,我们也越发坚定了培养科学文化素质,学习并理解自然哲学原理,并将之应用于生活的决心。(教务处高一年级)

 

 

 


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