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摘要:大陆动力学是自然科学中最重大的基本问题。一旦有突破就是大成就(即使提出问题也很了不起)。中国科学家在这些方面(即开辟科学新领域、大思路方面)尚属厥如,更多的是在别人提出的或开拓出的领域中作研究、出成果。这样做出的成果只能是二三流的成果。所以我们必须以哲学的观点,独辟蹊径去开辟新的创新科学领域。
关键词:什么是哲学 什么是科学 什么是哲学?哲学就是关于世界观的学问。世界观是人们对世界的根本看法和观 点。 什么是科学?科学是正确反映自然、社会、思维等的客观规律的分科的知识体系。 从二者的定义可以看出,哲学比科学的范围要广。科学是一种实然学问,而哲学则是一种应然学问。哲学的一部分是对非科学事物及现象的解释。有些事情科学解释不了,哲学来演绎一番。所以说,哲学比科学的研究范围更广一些。哲学的一部分内容是对科学的总结,是对自然知识、社会知识、思维知识的概括和总结,所以哲学的这一部分内容是科学的,是 经得起实证考验的,但哲学不是取代科学,科学的分工与任务要更加具体。科学事无巨细都要研究,哲学则无须如此,科学知识只有精炼以后才可以称为哲学观点,而科学的哲学观点正是我们所追求的。 哲学的一部分是不科学的,对世界的正确认识或不正确认识只要自成体系,形成一种系统世界观,都可以称为一种哲学。哲学当然也包含错误的世界观,只要是自成体系,不管是不是真假兼存,对错兼有,我们都叫它哲学。哲学的一部分是对未来或事物发展的预测,这部分现阶段是无法实证的,所以没有定论。哲学假想与科学假说有点类似。哲学一定要全部 是科学的吗?没有必要,也没有可能。我们知道,科学发展的速度是惊人的,然而科学越发展,人们接触的未知领域越多。人们对未知领域的看法总是猜测,推论,人们觉得比较有道理的观点也是哲学的一部分。 人的正确思想是从哪里来的?是从天上掉下来的吗?不是,毛泽东在他的《实践论》、《人的正确思想是从哪里来的?》等著作中,反复强调的是:人的正确思想只能从社会实践中来,而且往往要经过由实践到认识,由认识到实践多次的反复,才能够完成。这一辩证唯物主义认识论的基本观点适用于一切人。 新概念的提出,新思想火花的迸发,一个极其重要的条件是理解力和思维的活跃。概念在科学发展中起重要的、有时甚至可能起到划时代的作用,例如普朗克的“量子”概念在科学中产生划时代的意义。又如时空概念、物质、能量概念等。但我们常常把概念看作是不变的,或看作为不言而喻的假定,不去质疑它们,更不去深思新的概念,这就导致我们总是循 规蹈矩,不能有大的发现。我们可以从爱因斯坦狭义相对论革命中领悟到概念及其对它的理解的重要性。 许多科学家都认识到,中国近代科学落后的一个重要方面是中国古代只重归纳,不善演绎。这归结到中国古代思维方式的影响。西方欧几里德几何方法,由公理到定理再到证明;笛卡尔的演绎推理成为西方近代科学发展的重要推理形式,牛顿力学就是例子。牛顿虽然声明过“我不需要假设”。但实际上,他仍然需要假设。不用假设,他就无法得到“万有引力”这样的普遍命题和普遍规律。麦克斯韦则在得到maxwekk方程同时应用了三种方法。他在1865年写了三篇文章:第一篇用归纳法,第二篇用类比法,第三篇用演绎法,推出电磁波存在,并预言了光是电磁波。再例如,古希腊的原子概念、原子论,“它的价值不仅在于提出了一切物质由‘原子’构成的想法,更重要的可能还在于:它隐含了一种假设??演绎推 理模式。中国传统哲学中某种原子概念(“端”)的萌芽,不仅概念本身含糊不清,主要还在于它未能构成一种假设,因而也不可能成为后世科学的一个出发点。”这就是中国科学家不能在科学的源头做出成果的重要原因之一。 现代科学方法中有逻辑经验论的“证实”方法、波普尔的“证伪”方法、范弗拉森的“经验建构论”方法等等。我们只有在科学方法上有重大突破与创新,才有可能在科学技术上实现原始性创新。原始性创新总是与科学方法上的突破紧密联系在一起的。从事科学研究首先必须对科学有深刻的理解。因为科学是人类力图对世界有总体的把握,是人类试图掌握 自然秩序以影响未来的一种努力,也是人类试图从自然界取得更大自由的一种行为方式。诺贝尔奖获得者丁肇中总结自己成功的经验时说:“我一生所学的可归纳为:准确选择自己感兴趣的一个学科,透彻地理解它,摒弃一般流行见解,坚持自己的科学观点。对自己的成就要有所怀疑,十分仔细地去验证自己的工作。”美国佛罗里达理工学院物理与空间科学系前 主任詹姆士?帕特森在《写给下一代的公开信》中总结自己的教训说:“在芝加哥大学读书期间我主要执著于获高分,而忽视了对问题作全面和深刻的理解。”这使他长期“被一些基本问题及其相关细节所困扰。” 综观世界科学的发展历程,大凡在科学上有杰出贡献的人,必定是对科学有深刻理解的人,一个科学家的科学成就无一不与他对科学的理解密切相关。20世纪的两位科学巨人??爱因斯坦与玻尔的争论,实质上就是对科学理解不同的争论,例如关于“上帝是否掷骰子”的争论就是关于科学揭示什么规律的争论,这场争论大大推动了量子力学的发展,正是诸多 基于对科学本质的理解的争论一次又一次地推动了科学的发展。对科学的理解关键是对科学内涵乃至其哲学意义的理解。著名物理学家、量子力学波函数的阐述者马克斯?玻恩曾意味深长地指出:关心哲学的每一个现代科学家,特别是每一个理论物理学家,都深刻地意识到自己的工作是同哲学思维错综地交织在一起的,要是对哲学文献没有充分的知识,他的工作 就会是无效的。 具体而言,对科学的内涵的理解包括理解科学本质、科学精神、科学结构、科学假设、科学理论、科学推理、科学方法、科学实验,助发现法(heurictics)等与科学活动相关的内在结构与规律,就是对科学探究过程与方法的了解。在当前的科学普及与科学传播工作中,让公众理解科学逐渐受到关注和支持;然而,鉴于当前国内基础研究中原创性与高新科技创 新不足的现状,科学家理解科学比公众理解科学显得更为迫切,因为他们是从事科学研究的,有了对科学的深刻的了解才能去揭示尚未发现的现象和规律。虽然有些科学家对科学的内涵和本质也作过许多思考,但往往是拘泥于专业的视角,以“自明的方式”或“直观的方式”实现的。显然,对此问题是“自觉全面的了解”还是只有“自明方式”的零星思考,在科学研究效果上是有明显差异的。 理解科学有多重涵义,首先应从哲学的高度理解科学。这需要哲学的头脑和理论思维能力。毕竟,从历史发展过程看,科学来自哲学,在古代,哲学与科学合二而一,统称自然哲学,直到19世纪30年代,才由英国科学史家和科学哲学家惠威尔提出“科学”和“科学家”的概念以取代原来的“自然哲学”与“自然哲学家”,成为今日的科学。此前,牛顿的经典名著是《自然哲学数学原理》,道尔顿的化学名著叫《化学哲学》等。今天科学与哲学形式上的分离并不意味着科学与哲学的关系割断了,互不相关了,只能说明相互渗透彼此交融在一起了。吴大猷先生就强调,物理学哲学是物理学内在的一部分。他在许多文章中都曾谈到过科学与哲学的关系问题。例如,他在谈到“几率”概念时说:“直到最近,‘古典唯理 论’一直支配着许多著名人士的哲学和科学思想。古典唯理论认为:知识或科学应当建立在某一精密的命题(或定律)之上,不应当建立在经验之上(通过观察和实验)。这些精密的定律是‘必然的’,‘自明的真理’和‘可由理智直接得到的’。(爱因斯坦在晚年相信这些自然规律的可能性和合意性)只有当人们一方面仍然信仰唯理论,一方面又不得不承认人类在 某些事情上的无知和启发知识时,才被迫引入几率论。”科学上具有重大意义的理论总是与哲学思想紧密地联系在一起的。大凡在科学上有杰出成就的人都无不关心哲学。著名科学家牛顿、爱因斯坦和哥德尔等都极重视“哲学对他们的科学工作的有力的促动”及关注“哲学和科学的相互影响。”这对我们今天的科学研究仍具有重要的现实意义。 科学研究是一项求知活动。求知活动都预先假定存在着一些观念,科学家大都从这些观念出发来进行探索。从而形成科学的世界图景。这就是求知过程的科学预设,下面我们来深入探讨理解地球动力科学中的大陆板块漂移的真正动力问题,以说明哲学思维方式对科学研究取得成果的重要意义。 1915年,魏格纳出版了名著《大陆和海洋的形成》,正式提出了轰动地学界的大陆漂移假说。魏格纳认为:在晚石炭纪时所有大陆均联结在一起,称为泛大陆。泛大陆在侏罗纪时期开始裂开,南美洲与非洲在略早于七千万年前的白垩纪时期开始漂离,北大西洋的张裂主要是在更新时期完成的,印度半岛向东北漂移,并面对亚洲大陆而被挤压成为褶皱山,欧洲 的阿尔卑斯山脉和北非的阿特拉斯山脉被夹在非洲与欧洲之间、是喜马拉雅山链的延长。对于大陆漂移学说,并非一开始就得到许多人支持的,因为当时对引起大陆漂移的机制,即力源问题并没有很好解决。 1928年,英国爱丁堡大学的霍姆斯(A.Holmes)等人提出了地幔对流学说,用于解释大陆漂移的力源,然而这个观点在当时很少受到人们的注意。60年代初,随着洋底探测资料的迅速积累,赫斯(H. H. Hess)和迪茨(R. S. Dietz)首先把地幔对流方案发展为海底扩张的学说。赫斯在1962年发表了《大洋盆地的历史》一文,提出了大洋起源的新观点,即海底扩张理论。赫斯认为洋底的主要构造就是由地幔对流作用的直接表现。海底扩张理论证明,大陆和洋底是在对流着的地幔上被动地移动着,而不像早期的大陆漂移说所主张的大陆在洋底上主动漂移。海底扩张理论提出后不久,一些别的洋底观测结果,诸如洋底地壳构造、地磁、地震震源和地热流量分布等对这个理论提供了有力证据。这种情况下,使得大部分的学者都转向了关于海底扩张的研究。现在已经普遍确认,可以用海底扩张和板块运动理论解释大洋起源和演化,大洋盆地的固定论看来是过时了。海底扩张和板块构造学说对大洋的起源和演化的理论解释的基础都是地幔对流说。 然而地幔对流说从诞生之时起就充满着自相矛盾,难以自圆其说的问题。 1) 纵观地壳表面纵横交错的山脉,无论如何也勾画不出地幔对流的图画。 2) 魏格纳认为:在晚石炭纪时所有大陆均联结在一起,称为泛大陆。泛大陆在侏罗纪时期开始裂开。地幔对流的存在泛大陆能形成吗 ? 3)看看大西洋贯穿地球南北的的洋脊扩张有这样大的地幔对流吗 ? 4)再看看正在开裂的东非大裂谷,为什么看不到开裂的地幔呢 ? 从上分析看地幔对流根本不是大陆漂移的真正动力 ! 霍姆斯(A.Holmes)是犯了寓言故事盲人摸象的实质性错误。 寓言故事中描述: 有一天,四个盲人坐在树下乘凉。有个赶象的人走过来,大声喊着:“象来了,让开点!”一个盲人提议说:“象是什么样子,咱们来摸一摸好吗?”另外三个盲人齐声说:“对,摸一摸就知道了。”他们向赶象的人说了上面的想法,赶象的人同意了,把象拴在树上,让他们摸。一个盲人摸了摸象的身子,就说:“我知道了,象原来像一堵墙。”第二个盲人摸着象的牙,就说:“象跟又圆又滑的棍子一样。”第三个盲人摸着象的腿,就反驳他们说:“你们俩说得都不对,象跟柱子差不多。”第四个盲人摸着象的尾巴,大声叫起来:“你们都错了!象跟粗绳子一模一样。”四个盲人你争我辨,都认为自己说得对,谁也不服谁。赶象的人对他们说:“你们都没有说对。一定要摸遍了象的全身,才能知道象是什么样子的。你们每个人只摸了象的一部分,就断定象是什么样子,怎么能说得对呢!” 哲学的观点认为世界万物都有千丝万缕的联系,万有引力的普遍存在,地球是太阳系的一员那就与太阳系的天体有着千丝万缕的联系尤其是日月的引潮力的巨大作用。哲学的观点还认为内因与外因的同时作用问题。外因因素主要来自于日月的巨大引潮力,还有一个不可忽视的大问题,月亮的公转轨道近似于黄道面。地球还有很多的自身因素。地球的倾斜自转使日月的引潮力不与地轴垂直。大家都知道,从地面到地下深处的温度是不断升高的。例如黑龙江鹤岗煤矿,在严寒的冬季,地面气温是零下20℃,而在300米深处的矿井底下,始终保持20℃以上。美国有一个金矿矿井,在600米深处,竟达42℃高温。这两个例子说明随着地壳深度的增加,地下的温度也随着升高了而温度与深度的递增关系又怎样呢?华北平原有一个钻孔在1000米深处为46.8℃,在2100米深处84.5℃。由此推算,每深100米,温度升高3.4℃;另一个华北平原的钻孔资料统计表明,每深100米,温度增加3.3℃。由此可见,每深100米,增加3℃是完全可能的。地球的半径为3670公里,其中心部位的温度可增至更高了。高温使地幔物质液态地球不是刚体导致壳核差速。 科学时报北京2005年8月29日讯(记者王丹红):科学家们发现,地球内核的旋转速度每年要比地幔和地壳快0.3到 0.5度,也就是说,地球内核比地球表面构造板块的运动速度快 5万倍,新发现有助于科学家们解释地球磁场 是怎样产生的。美国伊利诺伊大学地球物理学家宋晓东教授是这项研究工作的负责人,他们的成果发表在8 月26日出版的美国《科学》杂志上。新发现也结束了一场为期 10年的争论。宋晓东说:“我们相信我们得到 了确凿的证据。” 加州大学圣克鲁斯分校的地球科学教授加里?格拉兹麦尔说:“这是一项有意义的发现,它减少了一个领域 中的不确定性,你能从中学到新东西。”同期的《科学》杂志专门为这一发现配发评述文章,美国的《纽约 时报》《国家地理》杂志和英国的《物理学世界》等 对这一发现进行了详细报道。美国国家科学基金会和 中国国家自然科学基金会为这项工作提供了资助。 地核由固体金属构成,它包括一个大小与月球相当的直径为2400公里的固态内核,和直径为 7000公里的液态 外核。科学家们认为,内核在产生地球磁场的地球动力学中发挥了重要作用,来自地球动力学的电磁转矩导 致内核相对于地幔和地壳弦动。 地球倾斜自转使地壳在地核上产生弦动,这样一来地球0线速度的两极缓慢的向对面极弦动过去。两极在弦动赤道时 0线速度猛提高到463米/秒的高速度,高速度使地球变的椭圆。而到两极的地壳因0线速度而下陷、拥挤倾斜、纵横交错、交互折叠等运动。煤与石油大多都在此地形成。我们不妨利用地壳弦动的理论做一个实验。我们买一个气球,把它灌上水。在其表面涂上石腊,石腊代表地壳。灌上水的气球由于重力作用,很象因自转离心力而椭圆的地球。我们在桌面上画一条渐开线轨迹。让灌上水的气球按渐开线轨迹运动。椭圆的气球大直径代表赤道而短直径代表两极。让气球按渐开线轨迹运动,当代表赤道的大直径弦动到两极时气球表面的石腊相互拥挤、叠层、穿插、倾斜等,煤层与石油也在此时形成。被拥挤在下面的地表物质被地心的热量熔融后在地壳开缝处涌上地表也就是现在发现的“超高压变岩”。当代表两极的小直径弦动到赤道时,石腊开始开裂也就是海底扩张和大洋脊开裂,开裂的洋脊制造超级大海啸,也就是圣经上记载的大洪水。洪水将正在吃草的猛犸象迅速冲到北极冷冻起来。 为了证实地壳弦动的真实存在,苦思?想,经历无数次失败,俗语讲“失败乃成功之母”,最后利用浮力克服地球引力,把地球的引力比拟日月的引力,把地球仪比拟地球,利用磁力模拟地球假设轴的巧妙结合,等效地壳与地核差速旋转,使人类有幸第一次在实验室里观察欣赏到地壳弦动的全过程,终于制作成功了一架“模拟地壳弦动演示仪”并在2004年 申报了国家发明专利,现正在公布审查阶段。“地壳弦动仪”的制作成功,充分证明了地壳弦动的真实存在,彻底推翻了英国爱丁堡大学霍姆斯(A.Holmes)地幔对流动力自相矛盾的假说。是继魏格纳大陆漂移学说和大陆板块构造学说的又一次地球物理学史上的重大革命。“地壳弦动论”的诞生,解决了困扰科技界多年的大陆动力问题。对天文、地理、考古、生物、地震等诸多学科都具有深远的影响。地球自然之谜在“地壳弦动论”面前都迎刃而解。 毛主席曾说“真理放之四海而皆准”。 “地壳弦动”论和“地壳弦动仪”是极其具有挑战诺贝尔奖的重大课题 ! 是用哲学思想天、地、人结合,考虑内外因素同时作用,与东西方文化融合的结晶。 根据地球倾斜自转和地壳与地核有角度差速能产生"地壳弦动"我们不妨利用地壳弦动的理论做一个实验。我们买一个气球,把它灌我们在桌面上画一条渐开线轨迹。让灌上水的气球按渐开线轨迹运动。椭圆的气球大直径代表赤道而短直径代表两极。让气球按渐开线轨迹运动,当代表赤道的大直径弦动到两极时气球表面的石腊相互拥挤、叠层、穿插、倾斜等, 煤层与石油也在此时形成。被拥挤在下面的地表物质被地心的热量熔融后在地壳开缝处涌上地表也就是现在发现的“超高压变岩”。当代表两极的小直径弦动到赤道时,石腊开始开裂也就是海底扩张和大洋脊开裂,开裂的洋脊制造超级大海啸,也就是圣经上记载的大洪水。 洪水将正在吃草的猛犸象迅速冲到北极冷冻起来。 转载美国<自然科学研究>中文版 http://www.usnsr.org/chinese/mulu/mulu4.htm 作者:王金甲
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