物理学中的思想方法及其对我们的指导意义

物理学中的思想方法及其对我们的指导意义

关键词：物理学研究方法、学习、研究、思维方式、指导
摘要：本文是我在读了《物理与文化》以后的读后感，主要阐述了物理学家们在研究物理学是采用的方法和思路，在总结归纳这些方法和思路的基础上，着重讨论了在学习和研究过程中这些方法对我们的指导意义，及其对我们思维方式的影响。
正文：
引言
物理学，作为近代自然科学的支柱之一，正如《物理与文化》这本书所言，是和文化相融合的。特定的文化条件会影响物理学的发展。古代的学者们很少去研究实际上能富国强兵的“格物致知”之学（物理等自然科学），反而去与现实生活关系不大的儒家学说，这是因为中国深刻的封建思想文化的熏陶。反之，_学者在同一时刻积极地研究自然科学，则是因为受到了文艺复兴运动所产生文化的深刻影响，从思想上承认了这些学科的重要性。近代_的繁荣昌盛，从很大程度上来说，就是因为这种文化的传播，并得到了人们的普遍认同。当然，物理学的发展，
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。和在哲学中讨论的一样，现实中没有绝对的真理，哲学只能无限接近于真理，但哲学并不是真理；同样的，物理学的思想方法并不是绝对正确的，每种思想方法都有其适用范围，比如牛顿的机械唯物观在经典力学的框架内是正确的，放在电磁学中就不一定适用了。同样，物理学没有绝对的真理，所有认为“物理学大厦”已经完美的观点都是片面的。物理学每天都在不停的进步，而且，随着人类社会的存在，物理学将会不断进步下去，永不停滞。物理学家应当勇于承认一个理论的固有缺陷，并努力的完善这个理论。
物理学的思想方法有很多种，在不同的地方有不同的体现。在逻辑推理中，物理学的思想方法就具体体现为归纳和演绎：从很多实例抽象出一个概念，然后再由这些概念中推出一个结论；在提出具体问题的过程中，就体现为物理学模型的思想：抓住事物的主要矛盾，提取出其中的关键，然后将其理想化，抽象出一个模型，在对这个模型进行研究；在解决具体问题的时候，就要有把问题简单化的思想，即把一个问题拆解成若干小问题，每个小问题都是容易解决的，由此各个击破，达到解决一些问题的目的；物理学思想在具体实践过程中还需要用到种种的数学方法，由此物理学思想就和数学思想有机的交融在了一起……当然，物理学思想中还有很多有意思的思想：一个问题有多种解释的时候，选取其中最简单的解释（看起来自然界并不喜欢复杂）；问题的解必须符合某种对称性，必须看起来是和谐的（对称性与群论的观点）；一个理论必须是自洽的（没有任何矛盾的地方）等等。除了理论上的分析和推导，物理学的发展也离不开实验。在实验的各个方面同样_着物理学的思想和方法：控制变量，在做实验时只控制一个条件变化而是其它的条件不变；统计的思想：对大量数据进行概率上的分析，这同时也是热力学的基础方法之一；还有间接测量的方法（这个方法曾被卡文迪许在验证库仑定律时使用，很多科学家都喜欢使用这个方法，用一个明显量的变化间接地表明相关的另一个量的变化），等等，不一而足。
实例
在读完《物理学与文化》这本书之后，我深深的感受到了物理学的思想和方法的力量。物理学家靠着这些思想，克服了一个又一个的科学难题，取得了一次次的成功。
首先是伽利略，他首创了逻辑推理的方法来解决实际的物理问题。伽利略用逻辑的观点成功的批判了亚里士多德有关中午下落的错误观念。他还设计了一个理想实验，用来证明物体的惯性定律。作为现代物理的奠基人，他功不可没。
其次是牛顿，他的重大贡献是结合了归纳法和演绎法两种方法，并用自己的一系列成果证明了：就科学研究全过程而言，这两种方法是相辅相成不可或缺的。 这个逻辑研究的方法是相当正确的，也为后世物理学家的研究成功地开辟了一条道路。而万有引力定律的发现也展现了牛顿的思想方法：想象力加上严密的逻辑推理。其中，想象力占的是主要部分，而逻辑推理是次要部分。但不可否认，逻辑推理是形成理论不可或缺的。牛顿还为后世留下了一些思想的归纳总结：简单性原理，因果性原理，统一性原理和真实性原理。这些原理的没一点都对后人的物理研究起了重要的导引作用。
然后是麦克斯韦，他使用了严密的数学推导，从最基本的几个定律：高斯定律，安培环路定律、电磁感应定律出发，完整的推导出了麦克斯韦方程组，尤其是其中对于位移电流的假设，更是神来之笔。这是数学思想和物理思想结合的典范，尤其是当赫兹最后做实验验证了他的电磁波预言时，他的理论成功的被大多数人所接受，它的研究方法也为大多数人所称道。
最后我想谈谈爱因斯坦。他 ……（未完，全文共2915字，当前仅显示1853字，请阅读下面提示信息。收藏《物理学中的思想方法及其对我们的指导意义》）