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陈建国 (jianguochen4@yahoo.com) 2007.04
第二节 通向知识的道路
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从上面叙述的和存在于科学史中的材料,可以得出一个简单的结论:必须用经验的语言向大自然请教,正是大自然完成了被称作存在的这种伟大戏剧。回忆古老的智慧——“世界在运动中产生,它的规律就是运动的规律”——自然会得出结论,在实验研究中向大自然提出的问题正是运动规律、运动发展的规律,对现实领域的研究,在这里大自然表现了自己主要的性质:创造,也就是新事物、新形式、新本质的出现和发展。
在每时每刻和每个地方我们都会观察到那些现象——这就是相变过程,在物质中发生的相转换过程。而实际上,随着我们眼前的外界条件的变化,我们观察到了事物性质的激烈变化:由于温度变化冰变成水、水——汽、汽——气体、(指氢气和氧气—译者)气体——等离子体、……。这些过程大家很清楚。事实上在所观察现象的极端复杂多样性中,我们可以发现相变的特征——由于外在条件的变化,这里既包括微观条件,也包括宏观条件,而出现新的质。而活生生的大自然,在实际生活的各个领域,给了我们大量的这种过程的例子。十分自然的心愿就是想了解,在这些过程中,怎样发现某些一般的规律性,为了使这些规律性可以看作是主导大自然自身行为的准则。
在物理现象范围内所进行研究的长期阶段,特别是相变引导出的关于在现实系统中过程发展的某种一般概念,这些不仅预先决定了研究相变的路子、客体的选择和研究的目的,而且也决定了测量程序和结果的分析。
⒈既然语言不能查验任何一种理论,而在客体性质急剧变化的领域,为着获得物质性质规律性的一般形式,就必须挑选那些系统、物质:在其中可以尽可能精确和误差最小地进行物质参数及外部条件的测量。只有在这种情况下才能提出,描述所观察过程规律性的数学形式处于何种地位的问题。
⒉这里重要的是,保证进行测量时物质测量参数与外部条件测量参数的单一含义协调一致。实际上,要求对于决定相变过程发展变化的参数进行精密测量。
⒊实验证明,在利用膨胀技术进行测量当中,也就是在相变发展变化过程中(在铀棒中、在精铁和其他物质样品中)样品尺度变化的测量中,清晰地看见这种现象的多阶段特性。这意味着并不是找到了某种包罗万象的规律,可以用来描述在过程发展的所有领域现实系统的特性,因为实验显示,过程所描绘的只是分段光滑曲线。
⒋在利用伦琴射线进行研究的水平上,高精度地运用膨胀测量技术,研究物质参数的变化,例如温度的变化,证明了这个过程在温度变化的所有领域都存在着,同样表现为所描绘出的是分段光滑曲线。
⒌分析在科学文献中记载的各不同种类的大量的相变研究成果,会得出一些出人意料的结论。大量由思想预测所发布的规律性中存在着概念性指示或者理论,这些东西指导着研究工作,“强迫”作者从实验点的资料储备中“取消”那些不能写入原始数据的资料。很可惜,这样一种活动方式是许多实验研究的特征,在关于研究过程的概念方面造成混乱。这种情况强化了人所共知的一种想法:在实验中,在事件中,我们永远不会与现实打交道,而只能与关于现实的概念打交道,这些概念形成系统化的感觉和意识,利用信息加工生成定义系统,而信息是由感觉器官和记忆来提供的。
⒍有许多相变理论共存,它们是在各种不同观点和不同原则的基础上形成的,在此基础上它们还强调以下观点:我们永远与关于现实的概念打交道,而不能同样与现实打交道。应当注意,每个具体的理论实际上以某些被认为是完全必须的原则和通行定律为基础。在特定范围内,通行的定律反映了过程的本质吗?这是耳·费曼在专著《物理定律之特性》中提出的问题。但要注意,通行的原则和定律构成了物理学的基础,它们相互矛盾,可惜耳·费曼没有针对那样断然的结论,给出有分析的理由。我们试图这样做。论证对于科学来说是可悲的那样的结论。我们考察了通用的定律,其中的疑点是不可接受的。
a)
牛顿第三定律(2):
“作用力和反作用力是相等和方向相反的,换言之,两个物体相互作用,它们彼此相等,且指向相反的方向。”
通常多写成数学形式,而在此时力与作用混为一谈:

b)
相互作用中的动量守恒定律

c)
相互作用中的能量守恒定律

d)
阿基米德杠杆原理,其正确性是无庸置疑的。
由a)可得,
由b)可得,
由c)可得, 
由d)可得, 
而由这整体可得出结论,同样的关系,即同一对相互作用颗粒的质量比,却有着各种各样的关系曲线。大自然按怎样的规律活动呢?
根据这个道理,唯一可以说的是,所使用的这些定律,只反映了相互作用过程的某些局部表现,且其中的每个定律都不能被当作是我们关于相互作用力学概念的基础。与所建议的“物理学基础”相对照,必然会得出这样悲观性质的结论。
⒎相互作用的概念,显然是物理研究中最广泛涉及的概念,但是在物理学文库中缺少能适当反映这一概念之涵义的定义,没有关于相互作用的概念和能表达这种作用的数学模式。科学家的直觉不仅无助于解决问题,甚至于对反映自然现象中过程基本性质的这一概念所包含的内容还提出了磋商。
⒏与此相关,产生了一个对于物理学和物理学家是最重要的问题:研究者研究现实追逐的是什么目的?发现某些过程的局部表现,并将这些性质应用于实际目标?无论是在哲学的,还是大方法论的文献中,甚至还没有在应有的水平上讨论过定律的范畴,以供编制脱离实际的习题,或者同语反复的标新立异。物理学中的大多数定律有很多种花样,生物学和其他科学只是证明了,人类在各个领域只能研究局部表现,不可能前进到达自己所期望的终极、统一的万能定律这一目标,那最基本的性质、原则在各处都是由大自然在自身活动中掌握着。那样大量的定律妨碍了人的健康思想,因为在事件的具体情况下,选择某种定律,构成了完全无法理解的系统。那种健康思想可以表述如下,在观察自然现象的作用时,应当有一个原则、一个定律作为基础,正如古人所确认的,一个有序原理,它决定着丰富多彩的事件。这样的想法,正是大自然在自身行为中原则性的本质。
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