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基础科学理论的宏观形式进展方向

已有 2109 次阅读 2013-2-5 11:21 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

       对不同的学术背景者而言,科学理论的概念是不同的。所谓的理论是因人而异的,某部分人认为是理论的东西,在另外部分人看来就不是理论。我们无法在一个宏观的“理论”概念下讨论学术问题,但是能在一个非常具体的“理论”概念下争论不休。

       自然科学中,在牛顿以后,把数学化的原理或陈述看成是理论。这个特点可以用一下路线来说明:

       1)自变量作为因,因变量作为果,二者间的函数关系就是理论。这个概念是最为古老的。但是,也是理论家最不愿意提及的,显得本事不大。

       在这个概念下,用实验方法确定这类函数关系就是对科学理论的研究,是发现科学原理的实验方法。

       现在人们知道的是:在不同的环境变量下,这类经验性函数关系多如牛毛。从而,理论研究者很自然的把它看成是经验关系或特例,从而不再称之为理论。

       但是,对具体工程应用者而言,这类经验关系就是理论。

       工程应用研究人员所寻求的理论是一个或几个特定的经验关系,其它的就是“玄学”。我国的科技群体中,这个概念占绝对的统治地位。

       2)用因变量变化与自变量变化的比(导数)来描述因果关系,这是牛顿的主要哲学贡献。这样,因变量(或目标量)关与各个自变量的导数间的函数关系就是理论。它扩大了原有的理论概念。从而开启了一场理性科学的革命性变化。

       在这个概念下,用导数间的关系来表达更为普遍的规律就是理论。

       在这条路线下,人们很快的引入时空概念作为最普适的绝对自变量,而把一切物理量都定义在其上作为因变量,从而,寻求物理量间的关系就是理论研究。

       最为普遍的关系是:数理方程。而方程的解是由边界条件和初值条件决定的,从而,把具体问题的解看成是经验关系的等价物,则基础科学理论就是几个数理方程而已。如何建立方程就是理论研究,而如何求解方程则是过渡带,具体的解就是对工程应用而言的理论。

       这就是经典科学理论下的概念。我国的学科划分(理论与应用,工程)基本上是按这个概念体系来的。

       3)上述理论体系有一个典型特征:大多数的数理方程式线性的,或是可以经由“变换”变成为线性的。

       人们发现,任何一个非线性的数理方程,总可以引入更多的中间量把它变成一个线性方程组。这条路线直接的导致一个努力:增加普适的绝对自变量的数量,把空间维数提高,从而高维空间中的数理方程组的研究就是科学理论研究的指向目标。

       在广义相对论和量子力学的推动下,这条路线在一片反对声中起航了。

       这就是现代基础科学理论的大趋势。此时,构造性研究成为理论科学的核心,而经典的数理方程的导出就是抽象理论的应用。

       这就是现代的基础科学理论概念,

我国学界的特点是:把这类理论研究打上“玄学”,“毫无用处”等等标记。

 

基础科学理论的宏观形式进展方向:抽象化。

无论有多少人反对,也无论有多么有力的反对,科学发展自身在推动这种理论研究的进展。

 



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