现代物理需要考证习以为常的物理概念
2009-06-17 13:31:25
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作者 苟文俭

我们在物理理论中普遍使用的物理概念,如物质、质量、动量、能量、时间、空间、电荷、力作用、惯性、运动等等,就是本文所说的习以为常的物理概念。

在本文的讨论中:把有物质的客观存在之物就称是客体;客体实现存在的具体方式,也称是客体存在内容。现实世界客体存在内容具有非常复杂的多样性,而任何一个物理概念,都只能涉及某一个特定的客体存在内容。

(一)

我们都知道,物理概念是反映客体事件和过程的本质属性的思维方式,是客体存在内容的抽象,它可以构成如下三个方面的问题:

1、首先,是物理概念反映的是什么样的客体事件和过程的本质属性,即是什么客体存在内容的抽象,对此一般称是物理概念的物理内函,习惯上也称是它的物理意义

由于客体事件和过程都只能形成于客体实现存在的具体方式,因此物理概念的物理内函,也就是它所反映的客体存在内容是什么,因此也可以称是它的客体化指称

2、因为物理概念反映的是一种思维活动,因此我们还必须注意到物理概念本身具有的抽象性,以及在人的思维活动中,由于这种抽象性在我们的使用中形成的人为自主性。

3、要区分物理概念与物理概念的定义:物理概念抽象的是一种客体存在内容,而物理概念定义则给出了它在数量上的取值,实现了物理内函的数量化,对此习惯上也称是物理量,其依据只能是物理概念自身的结构、或与其它物理量的内在关系。

特别注意:尽管我们使用的许多物理概念都可以通过定义使其数量化,但也还有许多由客体存在内容抽象出来的物理概念,如原子核、绝热系统、运动、宇宙大结构等等,是不能通过定义使其数量化的。

(二)

物理理论对概念的使用,以及要在概念之间建立起关系,并形成定量化的物理规律,只能以物理概念的物理内函为依据。也就是说,要正确使用概念,明确概念的物理内函(即物理意义)是关键;显然,这只能在构成概念的物理意义的客体事件和过程中去考证。

本文所述的考证习以为常的物理概念,就是指考证习以为常的物理概念的物理内函(即物理意义)。由于形成习以为常的物理概念的客体事件和过程,都是我们实际生活着的经验领域。因此,我们就应当在经验领域中去考证习以为常的物理概念。

物理理论的发展中,在经验领域考证习以为常的物理概念,弄清楚了某些习以为常的物理概念的物理内函,就都会导致物理学的新发现,形成理论的重大突破。对此仅举如下三例。

1、牛顿力学的惯性定律,就是在经验领域考证了“惯性”这个物理概念,弄清楚了惯性的物理内函的结果

2、爱因斯坦在创建狭义相对论时,他首先认识到:在不同地点确定时间时,总需要有一个信号传递过程。这实际也就是说,狭义相对论是爱因斯坦在经验领域考证了“同时性”这个物理概念,弄清楚了它的物理内函后才创建出来的。

3、如十七、十八世纪,以科学巨人培根、胡克、笛卡尔为代表,认为热是特殊的微小粒子运动形成的,构成了当时物理学的主流“热质说”。但在1797年和1798年间,一位造大炮的小人物伦福德,他观察了摩擦生热的现象,并与英国科学家戴维一起,在经验领域考证了“热”这个物理概念,弄清楚了它并非是微小粒子运动的物理内函,否定热质说,从而也就实现了热学理论的重大突破。

(三)

现代物理理论已经取得了辉煌成就,但当把所描述的对象、从粒子构成的现实世界转入到粒子内部时,往往就只注重数学分析,总是在想像和猜测中使用我们习以为常的物理概念,许多都只具有满足形式化数学表述需要的抽象性,忽略了概念本身最重要的物理内函。这已构成了现代物理理论主流探索的重大缺失。如下仅举在经验领域考证常见物理概念的三个例子。

1、对“运动”慨念,在经验领域,它的物理内函就是客体相对于参照物位置的变化;粒子自旋的产生不满足运动学规律的事实表明,粒子内部的可动性并不能使用“运动”慨念加以陈述。这也就是说,在粒子内部选择参照物,再确定粒子的某一部分相对于该参照物的位置变化,是没有意义的。

2、对“时间”概念,在经验领域它的物理内函,就是在特定的客体事件中客体某种存在内容的变化过程:运动中客体位置变化过程,就构成了运动学时间,无方向;宇宙演化中宇宙存在的变化过程,就构成了宇宙学时间,有方向。也就是说,时间是具体的,有多样性,自然界根本就没有在所有客体事件中公用的抽象时间。

3、对“空间”概念,在经验领域它的物理内函,也就是在客体在特定的客体事件中实现的广延性存在:如客体在运动中由在不同位置实现的广延性存在,形成空间有确定方向,可称是运动学空间;而微观粒子在物质波中实现的广延性存在,形成的空间具有量子性,也可称是量子空间。显然,运动学空间与量子空间,就是两种不同形式的空间。因此空间也是具体的,有多样性,自然界也根本就没有在所有客体事件中公用的抽象空间。

如上所述,在经验领域考证这些习以为常的物理概念,得到的它们的物理内函是不可否定的。但了解现代物理理论主流探索的人都知道:当现代物理理论主流探索在粒子内部使用这些概念时,根本就没有依照它们本身的物理内函。即在现代物理理论主流探索中,物理概念自身一点也没有被尊重,它们仅仅只是人们思维的奴仆。

因此,现代物理理论探索特别需要的,就是在经验领域考证那些习以为常的物理概念,弄清它们的物理内函。历史的经验表明,只有这样来补救现代物理理论主流探索中不尊重物理概念的重大缺失,我们才有可能进一步发展现代物理理论

完成于2009-6-17

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