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“质”的物理学和“量”的物理学

已有 5433 次阅读 2009-7-26 19:59 |个人分类:简介及学术方向|系统分类:科研笔记| 库恩, 物理学, 量纲

真的很感动。那么多真诚的朋友。虽然在科学网上也花了不少心血,值了。我会继续努力,包括在知识论的耕耘。只是不再以系列的方式。实际上,系列的编号就够烦的。此外,系列也太学究气,想学着以较为随意和自然的方式来写,包括写知识论。

所谓“质”的物理学和“量”的物理学,是前苏联学者索柯罗夫在讨论文艺复兴时期近代科学兴起时所提出的观点。他认为,在古代直至文艺复兴前的物理学讨论形形色色的“质”,而之后的物理学则研究“量”。正是这一转变构成了近代科学革命。

希腊的自然哲学被认为是人类认识自然的起点,然而其本身并未成为实证科学的直接源泉,原因之一即在于所谓“质”的物理学。水是万物的本原。一种具体的东西怎么可能成为万物的本原?于是,原子、数、无限,以及理念等等为万物之本原。恩培多克勒主张,水、火、土、气四元素按一定比例混合而成万物。到亚里士多德,冷热干湿也成为本质,轻者上浮,重者下落也是因其本质使然。还有如自然的本性是厌恶真空等等诸如此类。这样,万物的性质包括色、香、味等都是固有的,与物质不可分。阿那克萨哥拉认为,有多少种物质就有多少种种子。这样,物质之“质”便不可探究,知识嵌入于特定的对象之中。

原子论不属此类。德莫克利特指出:“按照通常说法,有甜有苦,有热有冷;按照通常说法,有色彩。其实,只有原子和虚空。”显然,原子论为知识从特定对象中提取出来提供了可能的途径。然而在古希腊,这只是思辨和猜测。

文艺复兴时期,原子论-微粒论成为通往机械论的桥梁。笛卡尔清楚地论述了机械论与微粒论的关系,他写道:“我将确定的形状、大小和运动赋予物体的觉察不到的微粒,就如我看到了它们。……这会使有些人责问我,我怎么知道它们是这样的……。我从对于机器的思考受到很大教益。我可能看到的在机械和自然物间的唯一不同就是,机械的工作基本上是由那些大到为感官易于觉察的部件操纵,而自然的规则几乎总是取决于其部分,它们是如此之小,感官无以觉察。……这样,正如人们有了关于机械的经验,一旦他们懂得机械是干什么的,能看到其部分,就能很容易进而推测机械未见的部分如何配合。由同样的途径,由物体可觉察的行为与部分着手,我即试图研究它们背后觉察不到的原因与微粒。”[1]

在天文学,由设想地球、月亮、太阳还有恒星的不同质,以此来说明它们各自的位置和运动,到不考虑它们的质或认为它们同质。笛卡尔明确指出:“……天和地是由同一物质组成的,而且纵然有无数世界,它们也都是由这种物质构成的”。伽利略用望远镜观察天体也说明这一点。新的天文学只研究天体的相对位置与运动。力学则旨在发现物体运动的共同原因——力。例如托里拆利管中的水银不下落是由于空气的压力,而不在于“自然的本性是厌恶真空”。在解剖学,在哈维的计算中,根本不考虑血液的质的问题,纯粹从它的流量来阐明问题。这样,物理学或者科学就渐渐走出“质”的束缚,走向“量”的天地。

库恩认为,新精神就是赫米斯主义和微粒论[2]。赫米斯主义强调量、比例、和谐、形状,它们决定物体的运动,而不是以太、土质等。因而库恩认为,赫米斯主义“有时提高了数学的地位,鼓励人们寻找大自然的数学规律性”。

笔者在如果科学起源于中国……”——析李约瑟假设中提及“量纲”概念。所谓“量”的物理学,在此意义上,就是去除量纲,或者只留下最简单的量纲,这样,知识才能从其对象中分离出来,才能与主体相分离。由此得到作为人类知识基础的非嵌入编码知识。



[1] J·马克斯.科学与现代社会的形成.62

[2] 库恩必要的张力纪树立等译福州:福建人民出版社,198154



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