本站原创关键词 物理假说 争论 研究策略 作用
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Physical Hypothesis and Debate of the Role in the Development of Physics
ZHANG Chunhong
（School of Physics and Electronic Science， Anshun University， Anshun， Guizhou 561000）
Abstract By analyzing the example of classical hypothesis and debate in history， this paper， the concept of physical hypothesis are given characteristics and put forward the principle， specific physical hypothesis and debate this kind of research method in physics the irreplaceable position and role in the process of development， and point out appropriate physical hypothesis and debate in physics teaching， to improve the physical quality and cultivate the innovative ability of students has an important role.
Key words physical hypothesis； debate； research method； role
1 物理假说的概念、特征及提出原则
物理假说是对新实验、新现象和新理由的不断深思，并结合原来的物理学体系给出的大胆设想，是物理学发展的一个阶段，是认识未知世界的一个过程，是一种科学的研究策略。它是科学研究人员在观察和实验材料的基础上，根据科学原理和科学事实进行理性思维的加工以后，对未知的自然现象及其规律所作的假定性解释和说明。①如哥白尼的日心说、伽利略的惯性运动、麦克斯韦的位移电流假说、宇宙大爆炸说等，这些研究人员自己对新现象和新理由的深思，提出的假定性说明和解释，它们是物理学理论形成的必经之路。
每个物理假说的形成都有自己的演化过程，但物理假说的提出不是凭空想象出来的，它是经过物理学家深思和加工出来的，有一定的理论依据，所以每一个假说的提出都有一定的特征：②（1）推测性；（2）科学性；（3）不确定性。物理假说的提出是人们认识自然规律的关键的一步，它是对未知规律的假定性说明，所以它的提出要遵循以下原则：③（1）解释性原则；（2）预见性原则；（3）可检验性原则；（4）简洁性原则。
2 物理假说及争论在物理学发展中的作用
物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识，有力地推动了人类的进步。物理学对人类文明有着不可磨灭的功绩，物理假说及争论是物理学理论形成的前提条件，它是物理学家探索自然界本质和规律的动力和源泉。下面将从以下几点说明物理假说及争论在物理学发展中所起到的作用：
2.1 不同假说之间的争论是获得真理的前提条件
物理学的建立不可能是一帆风顺的，在它逐步成熟期间，少不了不同假说之间的争论，这些争论是获得真理的前提条件。如关于光的本性理由的争论。牛顿提出的光的微粒说和惠更斯提出的波动说从不同的角度反映了光的本质，两种学说在更高的层次和更深的内涵上了统
一、即光具有波粒二象性。
2.2 不同学派的争论是推动物理学向前发展的催化剂在认识物理学中的客观规律的时，由于受到认知能力的限制，对同一理由假说的提出会有不同的观点，这就促使不同学派之间大量科学实验验证，逐步减少其中假定性成分，不断向科学理论过渡。如笛卡尔学派和莱布尼茨学派之间就衡量运动物体的功效理由发生的一场奇特争论。迪卡尔认为功效正比于速度；莱布尼茨认为功效随速度的平方而变化。这场争论持续了半个多世纪之久，两者的观点对的，他们只是从不同角度对同一理由进行了分析。④
2.3 不同学者之间的争论是物理学腾飞的翅膀
对同一物理理由，由于学者看理由的角度不同，深思方式各异等理由，导致学者之间不同的结论，这些结论不可避开地存在争论。于是这些争论便促使学者千方百计地从各个方面解决这些争论所存在的理由，从而推动物理学的腾飞。亚里士多德认为：物体下落速度和重量成比例，后来伽利略著名的比萨斜塔实验证明亚里士多德观点的错误性。伽利略还更正了亚里士（下转第66页）（上接第40页）多德统治人们2000多年的错误观点：力是维持物体运动的理由。伽利略理想斜面小车实验：力是转变物体运动的理由，而不是维持物体运动的理由。不同学者之间的争论暴露了各种物理观点及假说的缺陷，促使人们做的实验，在新事实基础上对原有物理假说加以及时修正，由此推动了物理理论的发展、完善。
2.4 即使错误的物理假说也有它存在的价值
错误的哲学含义是指与客观实际不相符合的认识。错误的产生有主观和客观两种理由。错误与真理构成认识过程中的一对矛盾，它们的对立既是绝对的又是相对的，并在一定条件下可以相互转化。人们对真理的把握有时是在一系列相对的错误中实现的，只要正确地总结经验和吸取教训，错误就是走向真理的先导，所以错误的假说也是通向真理的必经之路，在物理学发展过程中那些即使后来被证明是错误的假说，也有它存在的，它对物理假说过渡到科学理论起到了非常积极的作用。错误假说物理学理论的形成过程用图1表示。例如热质说是一种错误和受局限的科学理论，当时可以用来解释发现的大热现象，如物质温度的变化是由于吸收或放出热质引起的，但无法解释摩擦或碰撞生热的现象。正是由于有了这些互相矛盾的现象，科学家们才费尽心思寻找错误之处。焦耳在1840年进行多次导体发热的实验，发现其发热量和电流的平方成正比，并于1843年提出了热只是一种能量的形式。直到19世纪中叶，还不断有人用热质说观点反对焦耳的研究结果。直至19世纪40年代，建立了能量守恒和转化定律，热质说才彻底被抛弃。
2.5 重大假说的提出在物理学发展中具有划时代的
在物理学发展史上，重大假说的提出，对推动物理学科甚至整个自然科学的发展，具有划时代的。例如，在很长的时期内，科学家和哲学家们都认为一切自然过程连续的，并以此作为科学研究的一个基本理论思想。“自然界没有飞跃”，这是莱布尼茨的名言。连续性原理自提出以来，一直被学者们所推崇，并以各种方式着，似乎间断性同科学是格格不入的。而20世纪初普朗克提出了能量量子化假说，这是第一次提出了能量不连续的概念，它不仅为20世纪的物理学提出了崭新的观念，而且在人类认识史上引起了一次革命性的变革。再如电子的发现打破了“原子是物质结构的最小单元”的观念，它使人们对物质世界的认识向前迈进了一大步，可以说它是原子论历史上最大的革命性发现，它使人类认识进入了新的大变革时代，即量子理论时代。
3 总结
以上分析、讨论，可以清楚地看到，假说及争论在物理学发展中起到了的作用。物理假说及争论是物理学发展过程的一种形式，是进行科学研究的一种的策略。正是有了假说和争论，物理学大厦才能建立起来，物理学才能不断向前发展，所以要假说和争论。在物理学未来的发展进程中，假说和争论将会继续显示出它对物理学所起的巨大作用。
注释
① 王瑞旦，宋善炎编著.物理策略论[M].中南大学出版社，2002.
② 田贺.物理假说及争论在物理发展中的作用[J].知识力量·教育理论与教学研究，2010.
③ 谢潮涌，张新海.物理假说的特征及其对物理学发展的[J].教学与管理·理论版，2007.7：90-91.
④ 弗·卡约里.物理学史[M].广西师范大学出版社，2008.