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探討質(zhì)量概念中的物理學思想方法
在物理研究過程中，質(zhì)疑是必不可少的內(nèi)容，以下是小編搜集整理的一篇探究物理學思想方法的論文范文，歡迎閱讀查看。
【摘要】縱觀物理學思想的發(fā)展，在其中可以明顯地觀察到質(zhì)量概念的發(fā)展歷程，對這些發(fā)展歷程進行總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)物理學思想中，有三種思想不得不提，一是質(zhì)疑和釋疑，二是假說和驗證，三是唯象和機理。在本文中，筆者依次對這三種物理學思想進行介紹。
【關(guān)鍵詞】質(zhì)量概念 物理學 思想方法
對物理學而言，質(zhì)量是較為重要的一個概念。同其他物理概念一樣，該概念的形成與發(fā)展，經(jīng)歷了很長時間，有著較長的發(fā)展歷史，在這一過程中，運用到了各種物理學思想。在質(zhì)量概念發(fā)展過程中，占有重要地位的思想方法為質(zhì)疑和釋疑、假說和驗證以及唯象和機理。使得質(zhì)量概念得以豐富，從“物質(zhì)的量”“慣性質(zhì)量”“引力質(zhì)量”，一直到目前為止較為前沿的“愛因斯坦質(zhì)速關(guān)系和質(zhì)能關(guān)系”，在這個演化過程中，這三種方法得到了廣泛的應(yīng)用。
一、質(zhì)疑和釋疑
在物理研究過程中，質(zhì)疑是必不可少的內(nèi)容，但是質(zhì)疑分為幾個不同的階段，第一階段的質(zhì)疑是因為研究人對問題本身不了解，從而引出自己的疑問。第二個階段，雖然研究人對相關(guān)問題有所了解，但是其知識儲備還不夠，還不能夠?qū)栴}進行解答，從而形成了自己的疑問。第三個階段，產(chǎn)生疑問的原因是研究人觀察到新的問題，但是這些問題的答案，卻同原來的理論相互違背。第四個階段，是這些質(zhì)疑原因中較高的形式，存在疑問的原因往往不是由于外在原因，而是所用理論自身的不完善。在這里主要闡述的是質(zhì)量概念在形成過程中，所形成的不同階段的質(zhì)疑與釋問。
在質(zhì)量概念被提出的最初，牛頓將質(zhì)量當做物質(zhì)的量，在物理學中第一次進行使用。并且在其1687年的《自然哲學的數(shù)學原理》中，對該概念進行定義。采用各種實驗方法對該概念進行闡述。但是隨著物理學的發(fā)展，在1867年，著名物理學家馬赫發(fā)表論文《關(guān)于質(zhì)量的定義》，在該論文中，對質(zhì)量的定義進行了質(zhì)疑。并且在質(zhì)疑的基礎(chǔ)上形成了到目前仍然適用的質(zhì)量概念。
二、假說和驗證
假說從定義上來說，是指那些沒有經(jīng)過實驗驗證的命題，這些命題之所以被提出是為了要對上文所提到的各個階段的疑問進行釋疑。為了使這些疑問能夠得到正確解釋，需要對所采用的命題進行驗證。從這個角度來說，假說的目的在于釋疑。假說的主要特點有三個，第一，希望能夠?qū)λ幸蓡栠M行解答，并且在解答過程中，要保證命題與疑問之間的針對性。第二，在解釋疑問的過程中，如果要應(yīng)用到理論，應(yīng)當注意選擇那些已經(jīng)存在的理論，除非必要，最好不要使用新理論，因為這些新理論內(nèi)部是否完善還存在爭議。第三，該假設(shè)的做出，對于整個質(zhì)疑過程中來說，是尋找到了最好的解釋。所謂最好的解釋是指在眾多解釋疑問的方案中，該方案是恰當?shù)�，是最有可能得出結(jié)論的。在物理學中，驗證假設(shè)最為常用的方法是物理實驗。該實驗內(nèi)容安排的出發(fā)點是為了驗證假說，通過物理實驗或者演繹的方法，而對假說進行假定，最終將這種被驗證了的假說應(yīng)用在實驗中或者在實踐中得以證實，此時假說可以說就已經(jīng)達到了釋疑的目的。比如在對慣性質(zhì)量以及引力質(zhì)量進行驗證的過程中，則需要對二者之間的關(guān)系進行驗證，驗證二者之間是否存在聯(lián)系。慣性質(zhì)量所表現(xiàn)的是物體在運動過程中，改變自身狀態(tài)的難易，引力質(zhì)量則是表示兩個物體之間的相互吸引力。對二者關(guān)系進行探索，就是一個驗證假設(shè)的歷程。
三、維象與機理
該種物理學思想，一般不對微觀機理進行探討，只從宏觀現(xiàn)象上對相關(guān)的問題進行探討與分析，這些探討與分析一般針對的是要解決問題的條件和結(jié)論，這種處理過程則是維象性處理方式。如果解釋疑問的角度是從微觀機理上進行，那么這種釋疑的方式則是機理性處理。對維象性處理進行簡要介紹，可以將其主要特征歸結(jié)為以下幾類。首先，應(yīng)用這種方法思考的過程中，更加關(guān)注的是事實，而事物背后的原因并不是研究的重點;其次，在質(zhì)量概念形成過程中，要進行思考，就必須要有疑問，即需要對一些現(xiàn)象或者理論進行質(zhì)疑，當然在特定情況下，對一些實驗材料也需要進行質(zhì)疑。最后，通過維象機理方式進行思考，所得到的結(jié)論一般是實驗定律。盡管維象性理論一般是應(yīng)用在實驗定律中，在理論上運用得比較少，不能夠在理論上獲得完全的支持，但是在理清問題上，起到了十分重要的作用。不僅能夠?qū)ΜF(xiàn)象進行合理解釋，還能夠?qū)Y(jié)論進行主要探討，在一定程度上，其實用價值得到了提高。并且該種理論對微觀機理來說具有重要作用，甚至是基礎(chǔ)性條件。因為只有對所有現(xiàn)象進行研究與深入， 才能夠?qū)⑻摷俚睦碚摮�，從而得到真理�?/p>
對質(zhì)量概念而言，人們最開始思考質(zhì)量概念，所關(guān)注的并不是質(zhì)量為什么是質(zhì)量，而是關(guān)注質(zhì)量是什么。比如牛頓在研究過程中，曾經(jīng)把質(zhì)量定義為“物質(zhì)的量”，這是對質(zhì)量是什么的描述。但是隨著研究的深入，科學證明物質(zhì)的量和質(zhì)量其實有著明顯的區(qū)別，物質(zhì)的量所采用的單位是摩爾，但是質(zhì)量的單位則是千克等。前者單位更多表示的是結(jié)構(gòu)粒子。雖然受當時認知的局限，牛頓對物質(zhì)的量以及質(zhì)量的區(qū)分發(fā)生錯誤，但是對其后續(xù)理論并沒有產(chǎn)生影響，比如牛頓第一定律、牛頓第二定律等。質(zhì)量概念的演化即是物理學思想發(fā)展的重要表現(xiàn)。
總之，在物理學的發(fā)展過程中，思想方法是隨著物理中的相關(guān)概念而逐漸形成的。在本文中，筆者主要從質(zhì)量概念形成中，而對三種主要的物理學思想方法進行探討，一是質(zhì)疑與釋問，二是假說與驗證，三是唯象和機理。
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