論物理學與數(shù)學的文化及其二者在文化上的異同

論物理學與數(shù)學的文化及其二者在文化上的異同

引言
作為一名理科生之所以在開學初選擇這門課是被“物理與文化”這個名字所吸引，做了成百上千到物理題的我還從沒有思考過物理學中所融合的文化。聽了王老師的講解后我了解到物理并不僅僅是建模型、代公式這么簡單，物理學家在進行研究的過程中所展現(xiàn)的人文思想更值得人們借鑒深思。這也引發(fā)了我對于我的主修專業(yè)--數(shù)學中的文化內涵的一些思考，因此本文將嘗試粗略對這兩種文化做一些比較，具體內容見下面的摘要。
摘要
本文從科學與文化為何及如何產(chǎn)生分歧談起，之后通過對物理及數(shù)學與文化的聯(lián)系反駁科學與人文的對立論，接著對物理文化及數(shù)學文化做一些比較，分析其異同及產(chǎn)生原因。最后在結尾處做一總結并提出我的一些觀點及看法。
關鍵詞： 物理 數(shù)學 哲學 科學 人文
正文
一、分歧的產(chǎn)生
首先讓我們回顧一下歷史,在公元前的古希臘，人類文明的發(fā)源地，科學與人文是完全沒有分界的，把希臘名詞philosophia拆開看，philo指的是love for而sophia則指智慧或知識，即是說古代哲學從一開始就是指對天下萬物和知識的熱愛。許多著名的學者都同時是科學家和哲學家，例如亞
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是說，物理學或者說是整個科學文化與人文文化是相輔相成的。
當然物理學作為科學的一種也自有其獨特的文化內涵，物理學中的哲學思想可以說無處不在。恩格斯說過：“不管自然科學家采取什么樣的態(tài)度，他們還是得受哲學的支配。問題是在于：他們是愿意受某種壞的時髦哲學支配，還是愿意受一種建立在通曉思維的歷史和成就的基礎上的理論思維的支配�！保ǔ鲎浴蹲匀晦q證法》）確實如恩格斯所說，近代物理的基石可以說正是由哲學思想所打下的。最明顯的例子便是牛頓的著作《自然哲學的數(shù)學原理》，在該書中，牛頓列出了四條哲學思想的推理法則：簡單性原則，因果性原理，統(tǒng)一性原理，和真理性原理。牛頓所提出的微粒說正是以統(tǒng)一性原理為指導思想所形成的。不僅如此，奧斯特與法拉第受因果性原理的指導發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，玻爾受真理性原理的指導發(fā)現(xiàn)了互補原理，薛定諤由統(tǒng)一性原理給出了對生命科學做出了巨大貢獻的指導思想：“科學一定是統(tǒng)一的、相通的�！毕嗨频睦舆�有很多，無論是普朗克的量子化能量觀，愛因斯坦的光量子假設，法拉第的“場”的概念，玻爾的原子模型，無不是有哲學思想作為其指導思想起著至關重要的作用。
不僅如此，物理學家們本身所展現(xiàn)出的人格魅力和奉獻精神更是使物理學蘊含了充分的人文氣息。居里夫人正是這方面的代表，身為一名女性，她堅持在困苦的環(huán)境中工作四年最終從幾頓的礦渣中提煉出了0.1克純氯化鐳，而居里夫人卻認為這過程中有著無限激動和快樂，這種對于科學的奉獻精神實在是令人心生敬佩，我想也沒有人會認為這樣的居里夫人是沒有人文修養(yǎng)的吧！
三、數(shù)學文化
接下來我們再來說說數(shù)學文化。相對于物理學而言，數(shù)學是一門更加抽象的學科，但是這也并不能說明其是否與文化沒有關系，數(shù)學與哲學的關系甚至超過了物理與哲學的關系。據(jù)說柏拉圖的雅典學院入口處刻著以下語句：“不懂幾何學者勿入�！卑凑瞻乩瓐D的哲學觀點，數(shù)學是了解宇宙本身而不是它的表面現(xiàn)象的真正訓練。可以這么說，當代哲學中實用的很多技術和工具都是為了數(shù)學----甚至只為了數(shù)學----而發(fā)展和磨煉出來的，舉例來說，邏輯學正是通過有代數(shù)思想的數(shù)學家們而成為一個繁榮的領域的。
以我本人對于數(shù)學和哲學的粗淺了解，以及參考了一些著作，我認為有以下幾個方面能將數(shù)學和哲學聯(lián)系起來。首先它們兩個都屬于為歷屆我們周圍的世界所做的最初的理智上的嘗試，并且都誕生于古希臘或在那里經(jīng)受了深刻的變革。第二，也是更為核心的是，數(shù)學也是哲學家們一個重要的研究對象。許多當代哲學議題在聚焦于數(shù)學時都具有其相當簡明的表達。哲學家們對于指稱問題很感興趣：一個詞或一個字母代表一個對象，這使怎么回事？人們如何能把一個名字與其命名的東西連接起來？數(shù)學語言就為這些問題提供了一個焦點。哲學家們還對規(guī)范性問題有興趣：一個人A被迫做行為B，這是怎么回事？當我們說某人應該做某事時，我們是什么意思？在這方面，數(shù)理邏輯至少提供了一種重要的，而且很可能是最簡單的案例。邏輯比任何事情都還要規(guī)范，柏拉圖曾建議它的學生們要從相對簡單和直接的事例出發(fā)，這正是歸納演繹的雛形。數(shù)學與哲學相聯(lián)系的第三個理由在于對知識的研究中。數(shù)學是極其重要的，因為它幾乎在所有以理解物質世界為目標的科學中都扮演著相當重要的角色。舉例來說，任何自然和社會科學中都預設了數(shù)學知識，任何大學的大多數(shù)專業(yè)都會要求學生修讀數(shù)學課程，大多數(shù)大學中，數(shù)學系都屬于一個大系。這是因為在我們理解世界的努力中，數(shù)學是一個基本而又最強有力的工具，科學使用數(shù)學，這也從一個側面說明了數(shù)學可以認為是哲學認識論的一個分支，而數(shù)學對于一般的認識論和形而上學都是一個相當重要的案例。伽利略曾經(jīng)說過：“自然之書是用數(shù)學語言寫成的�！边@一富有洞察力的高深隱喻正彰顯了數(shù)學在理解世界事業(yè)中的地位，說明了數(shù)學與哲學，與人文精神的關系。
四、數(shù)理文化之間的比較
上面的分析已經(jīng)明顯說明，不管是數(shù)學還是物理學，其內在所存在的人文精神絲毫不少。但是數(shù)學與物理學所偏重的人文文化方面有所不同。
從思維方式來看，物理學更偏重于超邏輯思維，即科學想象、直覺和靈感，這些是要打破常規(guī)思路，突破思維定式，去洞察事物的本質。這其中科學想象實在聯(lián)想的基礎上形成的較為大膽的猜測，例如牛頓的萬有引力定律，法拉第提出的“場”的概念，玻爾的原子模型等等 ……（未完，全文共4509字，當前僅顯示2277字，請閱讀下面提示信息。收藏《論物理學與數(shù)學的文化及其二者在文化上的異同》）