论物理学与数学的文化及其二者在文化上的异同

论物理学与数学的文化及其二者在文化上的异同

引言
作为一名理科生之所以在开学初选择这门课是被“物理与文化”这个名字所吸引，做了成百上千到物理题的我还从没有思考过物理学中所融合的文化。听了王老师的讲解后我了解到物理并不仅仅是建模型、代公式这么简单，物理学家在进行研究的过程中所展现的人文思想更值得人们借鉴深思。这也引发了我对于我的主修专业--数学中的文化内涵的一些思考，因此本文将尝试粗略对这两种文化做一些比较，具体内容见下面的摘要。
摘要
本文从科学与文化为何及如何产生分歧谈起，之后通过对物理及数学与文化的联系反驳科学与人文的对立论，接着对物理文化及数学文化做一些比较，分析其异同及产生原因。最后在结尾处做一总结并提出我的一些观点及看法。
关键词： 物理 数学 哲学 科学 人文
正文
一、分歧的产生
首先让我们回顾一下历史,在公元前的古希腊，人类文明的发源地，科学与人文是完全没有分界的，把希腊名词philosophia拆开看，philo指的是love for而sophia则指智慧或知识，即是说古代哲学从一开始就是指对天下万物和知识的热爱。许多著名的学者都同时是科学家和哲学家，例如亚
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是说，物理学或者说是整个科学文化与人文文化是相辅相成的。
当然物理学作为科学的一种也自有其独特的文化内涵，物理学中的哲学思想可以说无处不在。恩格斯说过：“不管自然科学家采取什么样的态度，他们还是得受哲学的支配。问题是在于：他们是愿意受某种坏的时髦哲学支配，还是愿意受一种建立在通晓思维的历史和成就的基础上的理论思维的支配。”（出自《自然辩证法》）确实如恩格斯所说，近代物理的基石可以说正是由哲学思想所打下的。最明显的例子便是牛顿的著作《自然哲学的数学原理》，在该书中，牛顿列出了四条哲学思想的推理法则：简单性原则，因果性原理，统一性原理，和真理性原理。牛顿所提出的微粒说正是以统一性原理为指导思想所形成的。不仅如此，奥斯特与法拉第受因果性原理的指导发现了电磁感应现象，玻尔受真理性原理的指导发现了互补原理，薛定谔由统一性原理给出了对生命科学做出了巨大贡献的指导思想：“科学一定是统一的、相通的。”相似的例子还有很多，无论是普朗克的量子化能量观，爱因斯坦的光量子假设，法拉第的“场”的概念，玻尔的原子模型，无不是有哲学思想作为其指导思想起着至关重要的作用。
不仅如此，物理学家们本身所展现出的人格魅力和奉献精神更是使物理学蕴含了充分的人文气息。居里夫人正是这方面的代表，身为一名女性，她坚持在困苦的环境中工作四年最终从几顿的矿渣中提炼出了0.1克纯氯化镭，而居里夫人却认为这过程中有着无限激动和快乐，这种对于科学的奉献精神实在是令人心生敬佩，我想也没有人会认为这样的居里夫人是没有人文修养的吧！
三、数学文化
接下来我们再来说说数学文化。相对于物理学而言，数学是一门更加抽象的学科，但是这也并不能说明其是否与文化没有关系，数学与哲学的关系甚至超过了物理与哲学的关系。据说柏拉图的雅典学院入口处刻着以下语句：“不懂几何学者勿入。”按照柏拉图的哲学观点，数学是了解宇宙本身而不是它的表面现象的真正训练。可以这么说，当代哲学中实用的很多技术和工具都是为了数学----甚至只为了数学----而发展和磨炼出来的，举例来说，逻辑学正是通过有代数思想的数学家们而成为一个繁荣的领域的。
以我本人对于数学和哲学的粗浅了解，以及参考了一些著作，我认为有以下几个方面能将数学和哲学联系起来。首先它们两个都属于为历届我们周围的世界所做的最初的理智上的尝试，并且都诞生于古希腊或在那里经受了深刻的变革。第二，也是更为核心的是，数学也是哲学家们一个重要的研究对象。许多当代哲学议题在聚焦于数学时都具有其相当简明的表达。哲学家们对于指称问题很感兴趣：一个词或一个字母代表一个对象，这使怎么回事？人们如何能把一个名字与其命名的东西连接起来？数学语言就为这些问题提供了一个焦点。哲学家们还对规范性问题有兴趣：一个人A被迫做行为B，这是怎么回事？当我们说某人应该做某事时，我们是什么意思？在这方面，数理逻辑至少提供了一种重要的，而且很可能是最简单的案例。逻辑比任何事情都还要规范，柏拉图曾建议它的学生们要从相对简单和直接的事例出发，这正是归纳演绎的雏形。数学与哲学相联系的第三个理由在于对知识的研究中。数学是极其重要的，因为它几乎在所有以理解物质世界为目标的科学中都扮演着相当重要的角色。举例来说，任何自然和社会科学中都预设了数学知识，任何大学的大多数专业都会要求学生修读数学课程，大多数大学中，数学系都属于一个大系。这是因为在我们理解世界的努力中，数学是一个基本而又最强有力的工具，科学使用数学，这也从一个侧面说明了数学可以认为是哲学认识论的一个分支，而数学对于一般的认识论和形而上学都是一个相当重要的案例。伽利略曾经说过：“自然之书是用数学语言写成的。”这一富有洞察力的高深隐喻正彰显了数学在理解世界事业中的地位，说明了数学与哲学，与人文精神的关系。
四、数理文化之间的比较
上面的分析已经明显说明，不管是数学还是物理学，其内在所存在的人文精神丝毫不少。但是数学与物理学所偏重的人文文化方面有所不同。
从思维方式来看，物理学更偏重于超逻辑思维，即科学想象、直觉和灵感，这些是要打破常规思路，突破思维定式，去洞察事物的本质。这其中科学想象实在联想的基础上形成的较为大胆的猜测，例如牛顿的万有引力定律，法拉第提出的“场”的概念，玻尔的原子模型等等 ……（未完，全文共4509字，当前仅显示2277字，请阅读下面提示信息。收藏《论物理学与数学的文化及其二者在文化上的异同》）