物理规律是发现的,而不是创造的
2010-01-04 10:41:00
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作者 苟文俭

首先要提请阅读该文的读者注意:作者在本文中讨论的物理规律的获取问题,而不是讲的什么是表述物理规律的理论物理问题。

(一)

物理规律总是构成于物理理论中我们所描述的特定的抽象化的物质对象。

物理理论所描述的特定的抽象化的物质对象,一般也称是物理理论描述对象。若做较具体的划分,物理学所称的物理规律,一般还包括了表述描述对象的理论体系中的原理、定理、定律、定则等这些方面。它们的共同特点,就是都揭示了相关不同物理概念之间的内在关联,是描述对象自身规律性的必然反映,同时,它们之间又各有区别。

1、物理原理:一般是指对描述对象构建理论体系的依据,多用文字语言表述,也是用数学对理论做形式化表述的逻辑起点,它是第一性的,在理论体系中具有不可论证不可修正的特殊性。

2物理定律:如牛顿运动定律、动量守恒定律等,是描述对象中某一特定变化的规律性表现,一般是通过实验归纳总结发现的物理规律,也总是要归结为物理量之间的必然关系,因此也总有用数学表述,而且也总是在一定范围内发现的或在一定条件下推理得到的,都有其严格的适条件。

3、物理定理:一般是从已知的物理定律出发,针对某一特定的存在或变化过程,使用数学演绎、推理,是通过演绎逻辑发现的物理规律或新的推论,如动量定理,动能定理等等,与物理定律-样,也总是要归结为物理量之间的必然关系。

4、物理定则:一般反映的是各相关物理概念所表述的某些特定事件之间某种联系,不具体表现为物理量之间的关系,如电磁感应中“右手定则”、原子能级趺迁的选择定则等等。

(二)

我们知道,对牛顿运动力学,它的描述对象就是有静止质量物体的受力与运动,牛顿第二定律就是牛顿运动力学的一个重要物理规律。

从物理理论描述对象获取物理规律所包含的工作,一般有如下三个层面,对此也用牛顿第二定律为例来理解。

1、如牛顿第二定律是为了回答物体运动变化与哪些因素有关的问题这样,首先要针对描述对象自身最具根本性存在或变化,提出要解决的相关物理问题是什么。

2、如归纳总结牛顿第二定律这样,要定义加速度,使用物体质量与作用力这样的物理概念,因此在解决提出的相关物理问题是时,还要根据所涉及的描述对象的相关内容,定义或抽象出能正确反映与这些内容相关的物理概念。

3、以描述对象自身存在的实事或实验为依据,归纳总结出描述对象自身最具根本性存在或变化的内在关系,获得相关物理概念内在的确定性逻辑,从而得到要解决物理问题的答案;在需要量度时,还要如牛顿第二定律这样,写出量度2所述物理概念的物理量,并根据描述对象自身最具根本性存在或变化的内在关系,表示出相关这些物理量之间的确定性逻辑,形成物理规律的数学表述,实现对所提物理问题解决的数量化

(三)

由上述(二),对物理规律我们就很容易有如下五点认识:

1、由于是描述对象自身最具根本性存在或变化的内在关系,它体现在这种存在或变化中、不同物理概念之间的必然联系,在进行数量化表述时,使用的是有特定逻辑关系的数学形式化语言,为我们提供的,是解决特定物质对象自身存在相关问题的答案。

2、由1就可以认定:物理规律决不等于数学公式,它不是用数学这种形式化语言表述的某种抽象的逻辑关系;也决不等于哲学原埋,它也不是解决某种类普遍问题的一般性的抽象方法。物理规律使用的数学语言只是一种工具,这种数学自身并不能给出描述对象自身、最具根本性存在或变化是什么或有什么。

3、由于是描述对象自身最具根本性存在或变化的内在关系,它就必然有由描述对象自身存在或变化构成的适用范围,在使用中也就必然有由描述对象自身存在或变化构成的边界条件;离开描述对象自身的存在或变化、及由其自身存在或变化构成的边界条件,对物理规律的所有使用,对描述对象而言就都不具有任何实际意义。

4、很容易理解:任何一个物理规律,对它的陈述都必然包含了如下两个部分:

(1)对相关物理概念表述的实际意义、适用范围、边界条件的陈述。对物理概念表述的实际意义,实际也就是指物理概念表示的是 “是什么”。一般这些都是用文字描述的,也称这是物理规律的文字描述部分。

(2)物理规律中物理概念之间的数量关系,这总是用数学形式化语言表述的,我们也称是物理规律的数学表述部分。

5、显而易见的理由,我们要获取物理规律,首先就要从描述对象自身最具根本性存在或变化的事实中去归纳、总结、分析,是-个从这些相关事实中发现的过程,而绝不是靠伟人“直觉”、通过“顿悟”创造出来的。

物理规律都是由脚踏实地者发现的,而决不是天才的理论家们创造的。

完成于2010-1-4

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