循環(huán)中發(fā)展  

                

                   汪小波

      自然辯證法是馬克思主義哲學(xué)的重要組成部分，是關(guān)于自然界和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律以及人類認(rèn)識(shí)自然和改造自然的一般方法和理論，是對(duì)各門具體自然科學(xué)的共性的進(jìn)一步抽象，而具體科學(xué)則對(duì)世界的某個(gè)局部作出本質(zhì)的解釋。自然辯證法是指導(dǎo)進(jìn)行科學(xué)研究的強(qiáng)大理論武器。人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)進(jìn)入到“哲學(xué)-科學(xué)-哲學(xué)”循環(huán)中，

       一、人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了從哲學(xué)到科學(xué)發(fā)展的歷程。

       古希臘的“原性論”哲學(xué)認(rèn)為，世界的本原歸結(jié)為四種基本性質(zhì)(冷熱干濕)，兩兩結(jié)合成四種基本元素(土水氣火)，四種元素再按不比例結(jié)合成世界萬(wàn)物。當(dāng)留基伯和德謨克利特提出哲學(xué)上的原子概念時(shí)，則是科學(xué)發(fā)展史上的一次重大創(chuàng)新。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，英國(guó)科學(xué)家道爾頓才提出了科學(xué)的原子概念。

      1900年以前的物理學(xué)屬于經(jīng)典物理學(xué)。此時(shí)的物理學(xué)家認(rèn)為，物理學(xué)已建立起了完備的理論體系，未來(lái)的人們只需要在對(duì)物理量測(cè)量上作小數(shù)點(diǎn)上更精確的修正。然而，經(jīng)典物理對(duì)以下問(wèn)題還無(wú)法作出解決（問(wèn)題永遠(yuǎn)是推動(dòng)科學(xué)向前發(fā)展的動(dòng)力）。①黑體輻射：實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家將發(fā)射出來(lái)的輻射能量密度按波長(zhǎng)畫出分布曲線，理論物理學(xué)家給予理論上的解釋。1896年維恩從熱力學(xué)出發(fā)給出的半經(jīng)驗(yàn)公式在短波部分吻合(獲諾貝爾獎(jiǎng))，而瑞利.金斯根據(jù)經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)得出的公式在長(zhǎng)波部分吻合。②光電效應(yīng): 按光的電磁理論，光的能量與光的強(qiáng)度有關(guān)，與光的頻率無(wú)關(guān)。而實(shí)驗(yàn)表明，電子要逃離金屬表面，只要低于某個(gè)頻率值，不能光的強(qiáng)度多大，照射時(shí)間多長(zhǎng)，都沒有光電子產(chǎn)生。光電子的產(chǎn)生只與光的頻率有關(guān)，光的強(qiáng)度只影響光電子數(shù)。③氫光譜: 是能量量子化的實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)，瑞士中學(xué)教師巴爾麥給出了氫光譜的譜線波長(zhǎng)的計(jì)算公式。④原子穩(wěn)定性: 盧瑟福原子模型存在不足，經(jīng)典物理告訴我們，當(dāng)電子圍繞核作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)要不斷向外輻射電磁波而導(dǎo)致電子落到原子核。同時(shí)電子輻射出來(lái)的能量是連續(xù)分布的，與分立的譜線不符。   

      1900年普朗克提出量子概念，玻爾對(duì)波粒二象性的研究、波恩的概率解釋、海森堡的不確定性構(gòu)成了量子力學(xué)哥本哈根學(xué)派。凡是涉及普朗克常數(shù)都與量子有關(guān)。

      科學(xué)慨念隨著人們認(rèn)識(shí)的深化，其內(nèi)涵不斷豐富，外延不斷擴(kuò)展，從阿侖尼烏斯電離理論，到酸堿溶劑理論、酸堿質(zhì)子理論、酸堿電子理論，酸堿正負(fù)離子理論幾乎涵蓋了全部化學(xué)反應(yīng)。人的認(rèn)識(shí)也往往由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)發(fā)展。20世紀(jì)初，愛因斯坦將狹義相對(duì)論推廣到廣義相對(duì)論后，從場(chǎng)方程獲得了一個(gè)靜態(tài)宇宙模型，而紅移現(xiàn)象表明星系都在快速離地球而去，獲得一個(gè)膨脹宇宙模型，時(shí)間上逆推而推知138.2億年前，宇宙從一個(gè)奇點(diǎn)爆炸而形成。

       科學(xué)研究中可用不同的數(shù)學(xué)方法討論同一對(duì)象，如海森堡的矩陣力學(xué)與薛定諤的波動(dòng)方程，最后被證明是等價(jià)的。不同的問(wèn)題可用相似的數(shù)學(xué)手段描述，如雜化軌道理論是同一原子能量相近的原子軌道的線性組合，分子軌道是同一分子中不同原子能量相近原子軌道的線性組合，而共振論則同一個(gè)分子的所有路易斯結(jié)構(gòu)的線性組合。由于解偏微分方程十分困難，出現(xiàn)了一些數(shù)學(xué)上便于處理的化學(xué)理論:價(jià)鍵理論(ⅤB法)、分子軌道理論(M0法)、休克爾分子軌道理論（HMO）等。簡(jiǎn)潔的E＝mC2，深刻反映了能量和質(zhì)量的關(guān)系。

       在現(xiàn)代科學(xué)研究中，矛盾的次要方面可轉(zhuǎn)化為矛盾的主要方面。如分子間作用力（如氫鍵）已在超分子化學(xué)領(lǐng)域大顯身手。氫鍵是不同于化學(xué)鍵的特殊作用力。中國(guó)化學(xué)家首次在實(shí)驗(yàn)控制條件下拍攝到了氫鍵和水分子的真實(shí)照片。氫鍵不僅在化學(xué)中有眾多方面的應(yīng)用，在生命科學(xué)中也隨處可見它的應(yīng)用，正是因?yàn)闅滏I，使得常溫下水呈液態(tài)，以及冰的密度小于液態(tài)水。沒有氫鍵便沒有生命。鮑林利用氫鍵理論提出了蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)中的α-螺旋和β-折疊結(jié)構(gòu)。

      科學(xué)研究成果是一種相對(duì)真理，否則科學(xué)的發(fā)展就停止了。經(jīng)典物理與近代物理有著截然不同的認(rèn)識(shí)論模式，經(jīng)典物理的基本原理直接源于實(shí)驗(yàn)(或思想實(shí)驗(yàn))，而近代物理中的量子力學(xué)和廣義相對(duì)論則是對(duì)建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型(偏微分方程)進(jìn)行求解，其結(jié)果一旦被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，便證明其數(shù)學(xué)模型的正確。近幾十年來(lái)，人們一次次對(duì)量子力學(xué)原理提出質(zhì)疑，但又不斷證明其正確性，引力波的證實(shí)，再一次證明廣義相對(duì)論的正確性?？梢娏孔恿W(xué)和廣義相對(duì)論的正確性，必須要不斷被證實(shí)，具有相對(duì)真理的特征。受20世紀(jì)初希爾伯特?cái)?shù)學(xué)公理化思想的影響，量子力學(xué)和相對(duì)論有明顯的公理化特征。把相對(duì)真理絕對(duì)化，必然抑制創(chuàng)新。

      20世紀(jì)初的“惰性氣體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”，被青年化學(xué)家巴特利特在1962年打破，在世界上首次合成稀有氣體化合物，已合成出了氬、氪、氙、氡的化合物。科學(xué)家超凡的智慧制備出不可能存在的鈉負(fù)離子化合物和電子鹽。

       二、21世紀(jì)物理學(xué)要獲得重大突破，必將目光投向宇宙空間，運(yùn)用愛因斯坦的思想實(shí)驗(yàn)法對(duì)宇宙進(jìn)行研究?？茖W(xué)家提出了描述夸克的數(shù)學(xué)模型超弦理論，浩翰無(wú)垠的宇宙是由粒子構(gòu)成，該理論認(rèn)為整個(gè)宇宙就是許多弦演奏出來(lái)的美妙音樂(lè)所組成，但還不能用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。自然界乃至整個(gè)宇宙，都是按照不依人的意志為轉(zhuǎn)移的某種規(guī)律有序的運(yùn)動(dòng)變化著，數(shù)學(xué)是描述這種規(guī)律的語(yǔ)言。氫彈、原子彈爆炸實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量向能量的轉(zhuǎn)化，但除宇宙大爆炸外，目前尚未發(fā)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化為質(zhì)量的事件?；艚鹛岢稣婵罩械牧Ｗ臃戳Ｗ訉?duì)，帶負(fù)能量的反粒子落到黑洞中，相當(dāng)于帶正能量的粒子從黑洞中產(chǎn)生出來(lái)。有人認(rèn)為物質(zhì)的這種產(chǎn)生方式是宇宙加速膨脹的物質(zhì)來(lái)源。上述數(shù)學(xué)結(jié)果和描述目前還無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。科學(xué)又重新回到哲學(xué)層面。汪小波，四川省夾江中學(xué)退休教師，四川省特級(jí)教師。曾任多屆夾江縣政協(xié)常委、夾江中學(xué)教科室主任。曾獲樂(lè)山市優(yōu)秀人才、樂(lè)山市優(yōu)秀教師、夾江縣首屆名教師等稱號(hào)。發(fā)表論文論著80多篇（部），有多個(gè)教育科研課題獲省市成果。趙文碧，四川省青神縣河壩子人，三蘇文學(xué)社社長(zhǎng)、主編，擅長(zhǎng)寫散文與地方傳說(shuō)，代表作品有《火燒玉蟾寺》、《丞相敬師》等，作品常見于《三蘇文學(xué)》微信公眾號(hào)、江山文學(xué)網(wǎng)、都市頭條、金榜頭條、美篇、百度等。三蘇文學(xué)將在每年年底評(píng)選當(dāng)年三蘇文學(xué)的優(yōu)秀作者，按投稿量、瀏覽量、評(píng)論數(shù)、獲精次數(shù)、上紅榜各占25％，前三名將獲得精美榮譽(yù)證書及至尊獎(jiǎng)杯，并同時(shí)在《三蘇文學(xué)》微信公眾號(hào)、都市頭條、金榜頭條、今日頭條、百度等平臺(tái)廣泛頒布彰顯榮耀，到時(shí)可以做現(xiàn)場(chǎng)頒獎(jiǎng)活動(dòng)。歡迎文學(xué)老師們踴躍參加、積極支持、互相轉(zhuǎn)告。