從物理學家的研究方法看物理學的進展.pdf

1、物理學史中,不僅是關(guān)于物理現(xiàn)象和規(guī)律的研究,而且在物理學的發(fā)展過程中物理學研究方法所起到的作用也非常值得我們重視,這不但是物理學研究的基礎,也是物理學得以發(fā)展的重要條件。本文通過對已有的歷史及物理學家以及物理學家研究方法的分析,研究了物理學研究方法在物理學發(fā)展中的重要作用,進而分析物理學研究方法的演進規(guī)律,研究了物理學家研究方法對物理學發(fā)展的影響及對科學研究的啟發(fā)。
　　當前有關(guān)物理學史以及物理學研究方法的研究中,缺乏針對物理學發(fā)

2、展史上物理學研究方法進展的系統(tǒng)研究。物理學研究方法的變化是伴隨著物理學的發(fā)展而進行的,為了研究物理學研究方法的演進,本文首先對物理學史各個發(fā)展階段的不同特點進行分析,通過對物理學發(fā)展的三個時期即古代物理學時期(十六世紀以前),經(jīng)典物理學時期(十六——十九世紀),現(xiàn)代物理學時期(二十世紀至今)等三個階段的研究,選擇三個階段中重要的物理學家亞里士多德、伽利略、牛頓、愛因斯坦等進行研究,總結(jié)并歸納了這些物理學家的主要學術(shù)貢獻和代表性成果。其中

3、,亞里士多德的代表性成果是討論了自然哲學以及物質(zhì)存在的原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與形式、物質(zhì)運動的劃分、運動的原因和天體運動、時間和空間等;伽利略的代表性成果包括:論證和宣揚了哥白尼學說、研究了單擺實驗和周期問題、慣性運動、所有對象都具有相同的下落加速度、勻速運動、自由落體實驗、運動合成的概念和相對論原理的想法;牛頓的代表性成果包括:力學三大運動定律和萬有引力定律、質(zhì)量概念、開辟了天文光學等;愛因斯坦的代表性成果是:光量子論、分子運動理論、狹義相對

4、論、質(zhì)能相當性定律和廣義相對論等。
　　其次,本文通過對亞里士多德、伽利略、牛頓、愛因斯坦等著名物理學家的物理學成就研究,分析了他們的物理學研究方法,以及這些方法在他們研究中所起到的研究作用,研究發(fā)現(xiàn):亞里士多德主要采用邏輯歸納和邏輯類比的分析方法;伽利略主要采用物理觀察方法、數(shù)學方法和實驗方法;牛頓主要采用分析方法和綜合方法;愛因斯坦主要采用理想實驗方法和演繹法。進而,對物理學中的主要研究方法進行了歸納總結(jié),指出物理學史上的研究

5、方法主要包括:理想化方法、和諧性原理和對稱性方法、觀察方法、實驗方法、假說方法、歸納法和演繹法、分析法和綜合法等。
　　再次,通過不同時期代表人物亞里士多德、伽利略、牛頓、愛因斯坦等物理學家研究方法的比較,本文研究了物理學家研究方法的演進規(guī)律,指出物理學家哈爾濱工業(yè)大學理學碩士學位論文們的研究方法由最初的以自然觀察為主發(fā)展到以儀器觀察為主,經(jīng)伽利略發(fā)展為通過系統(tǒng)的有目的的實驗,從而使物理學發(fā)展成為一門實驗科學。從伽利略開始一直到愛

6、因斯坦,科學實驗和數(shù)學方法的關(guān)系越來越密切,使精確的、定量的物理學研究有了更快的發(fā)展。通過牛頓等科學家對分析、歸納和演繹等邏輯方法的發(fā)展,加快了經(jīng)驗材料的整理和理論建構(gòu);愛因斯坦通過理想實驗和演繹法,取得了前所未有的物理學成就。
　　在此基礎上,本文從對自然規(guī)律認識的深入、加快了物理學的發(fā)展、物理學家研究方法對物理學研究的啟示等三個方面系統(tǒng)地分析了物理學家研究方法對物理學發(fā)展的影響。最后,歸納了物理學家研究方法對科學研究的啟發(fā),指