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科学研究方法的特点 精选

已有 4082 次阅读 2016-3-15 18:09 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

      经典理论1)由实验曲线得到经验公式(各式各样,多种);2)用一个理论体系,在数学形式上导出(综合)各类经验公式;3)各类理论体系对比,本质参数最少的理论体系成为共识性理论;4)基础科学理论体系(公理化),与各学科的共识性理论对比,覆盖学科面最大的理论体系成为共识性理论;5)用公理化理论导出具体学科理论,再导出各类可能的“经验公式”或“现象”;6)经实验检验,成就最大的公理化体系修订版成为新的基础科学理论体系。

      但是,就具体学科而言,尽管有很多的(重要的)经验公式是可以由基础科学理论体系(公理化)导出的,但是也有不少的经验公式并不能被导出(可能出于复杂性)。另外,由基础科学理论体系导出的“经验公式”或“现象”,在经得起实验检验意义上而言(实用价值),一般地说,不如由本学科经验公式的修订版导出的“经验公式”或“现象”好。

      因此,一方面,具体学科承认基础科学理论的不可挑战的正确性,但是,牢牢的把自身的基础建立在原始的“经验理论”(唯象理论)上。

      这里,就有一个大的时差:基础科学理论体系(公理化)覆盖的是在N年前的学科理论,现在已经知道那是近似的。但是,基础科学理论体系在进行覆盖时,把旧理论当成是精确的。

      这样的事出现的多了,就足于使人们怀疑基础科学理论体系的有效性。当这类怀疑普遍出现时,具体学科的科研人员会作何选择呢?

      就发表论文看,研究人员的选择是:由本学科经验公式的修订版导出的“经验公式”或“现象”。

      从而,基础科学理论与具体学科理论的某种不和谐的声音就出现了。因此,总的而言,基础科学理论滞后于具体学科理论。这是当代的特点。所谓经典理论已达顶峰的认识是错误的。故,21世纪,经典科学理论也会有大的变革

      100年前,认为经典理论已达顶峰,从而否定量子现象,或把经典理论强加在量子现象上。这样,量子力学抛弃了向经典理论尽量靠近的那类理论体系,而选择了自成体系的道路。

      但是,在量子理论导出的新“基本粒子”被不断的证实后,被证实的量子理论又不得不面对被实验否定(如,理论上,中微子没有质量;但是,实验观测到有)。

      另一方面,基于量子理论计算出的各类物性宏观参数,最好也是只不过在1个数量级与实验一致(差上100倍是常见的事)。虽然引入补充项(等价于引入新的物性参数)可以“解决问题”,但是,此类解决方案不具有普遍意义。因此,在解释宏观物性参数上,尤其是宏观物性参数的本质联系上,量子理论也是很失败的。

      从而,量子力学面对两个方面的压力:1)重要理论推论被实验否定;2)无法构造宏观物理现象的本质参数。

      总而来说是,量子理论远远超前于实验

      基础科学界面对的21世纪的基本问题:实现理论与实验(实践)的同时代性(和谐性),也就是说:用实验把量子理论往经典理论方向拉,用抽象数学(量子理论采用)把经典理论往量子理论方向推。

      2000年以后的基础科学研究论文中,这个特点很明显。显而易见,这是努力的把大统一理论建立在实验基础上。

 



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