彭加勒与物理学危机

《彭加勒与物理学危机》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、彭加勒与物理学危机[内容提要]19世纪末和20世纪初，接踵而至的一系列新实验事实与经典物理学理论发生了不可调和的矛盾，动摇了整个物理学理论的基础，导致了物理学危机。当时老一辈的物理学家囿于机械论的自然观，看不清物理学发展的形势，只是企图在旧理论的框架内进行修补，找不到摆脱危机的出路。在当时著名的科学家当中，对物理学发展形势看得最为清楚的是法国数学家彭加勒（JulesHenriPoincaré,1854-1912）。他于1905年明确提出了物理学危机，并对它进行了系统的分析和论述。他认为，物理学危机是好事而不是坏事，它预示着一种行将到来的变革，是物理学进入新阶段的前兆。他正确

2、地指出，要摆脱危机，就要在新实验事实的基础上重新改造物理学，使力学让位于一个更为广泛的概念。他一再肯定经典理论的固有价值，尖锐地批判了“科学破产”的错误观点。他还预见了新力学的大致图景，对科学的前途满怀信心。彭加勒之所以对物理学危机持有基本正确的见解，除了他对物理学的历史和现状有清晰的了解外，也和他的哲学思想中的某些积极因素有关。虽然他的哲学前提是唯心主义的，但他的有关论述也确实有值得我们借鉴和吸取之处。本文扼要地列举、分析了彭加勒的一些富有启发性的科学哲学思想，认为在哲学上也不能对他采取全盘否定的态度。即使在今天看来，彭加勒对物理学危机的看法也是符合当时的历史事实和科学发

3、展规律的。可是，长期以来，他的基本观点却普遍受到人们的误解和曲解。在苏联和我国出版的有关自然辩证法的论著中，彭加勒竟被描绘成在现代科学史上兴风作浪的反面人物。究其原因，在于人们把《唯物主义和经验批判主义》中所引用的彭加勒关于物理学危机的论述的片言只语作为自己的全部论据，并且漫无边际地加以“引申”和“发挥”。事实上，《唯物主义和经验批判主义》中的有关引文并没有全面反映彭加勒关于物理学危机的基本观点。为了恢复历史的本来面目，进一步端正我们的学风，本文试图从当时的历史背景和彭加勒的原著出发，对这个问题进行了必要的澄清。本文也分析了物理学危机的实质，认为物理学危机主要是物理学本身的

4、危机，这是根本的一面；危机在哲学方面的表现则是由物理学本身的危机派生出来的。断言危机不是发生在物理学问题上，仅仅发生在哲学问题上，以及在哲学方面只强调唯物主义被唯心主义和不可知论代替所引起的危机，而忽略机械观面临的全线崩溃的危机，都是过于片面的。[目录]一、物理学危机的产生二、物理学家对危机的反应三、彭加勒关于物理学危机的基本观点四、一些颇为流行的误传和谬说五、对《唯物主义和经验批判主义》一书有关论述的分析六、为什么彭加勒对物理学危机会持有基本正确的见解七、物理学危机的实质19世纪末20世纪初，在物理学领域内，一系列新的实验事实与经典理论发生了不可调和的矛盾，暴露了经典概念

5、之间的裂痕，从而严重地动摇了整个物理学的基础，导致了物理学危机。彭加勒(H．Poincaré，1854~1912)在本世纪伊始第一个明确指出了物理学危机，并对它进行了全面的分析和论述。即使在今天看来，彭加勒的看法也基本上是符合当时的历史事实和物理学发展的规律的。可是，长期以来，他的基本观点却受到普遍的误解和曲解。尤其是，在前苏联和中国内地出版的《唯物主义和经验批判主义》学习辅导材料以及有关的哲学和自然辩证法论著中，彭加勒竟被描绘成一个信口开河、胡言乱语、无中生有的反派角色，背上了破坏物理学革命的罪魁祸首的恶名。这个问题实有澄清之必要。一、物理学危机的产生1687年，牛顿(I

6、.NeThomson，1824~1907)在1884年宣称：“在我没有给一种事物建立起一个力学模型之前，我是永远也不会满足的。如果我能够成功地建立起一个模型，我就能理解它，否则找就不能理解。”汤姆逊(J.J．Thomson,1856~1940)的言论代表了一代物理学家的思想。他在1888年说；“一切物理现象都能够从力学的角度来说明，这是一条公理，整个物理学就建造在这条公理之上。”1894年，赫兹甚至在批评牛顿力学有关基本慨念的著作中还坚持认为：“把一切自然现象还原为简单的力学定律是物理学的课题，在这一点上，所有的物理学家都是一致的。”的确，自1687年以来，物理学200年间

7、基本上是在牛顿所提出的理论框架内发展起来的，到19世纪后期，已经形成了经典物理学的严整理论体系，几乎能说明所有已知的物理现象．当时，许多物理学家踌躇满志，他们以为宇宙秘居扃，无不尽辟，后人只要继守先人之遗业，稍加雕饰就可以了。80年代初，当普朗克(M.Planck，1859~1947)表示决心献身理论物理学时，他的老师、著名的德国实验物理学家约利(P.vonJolly,1809~1884)规劝他说：“年轻人．你为什么要断送自己的前途呢?要知道，理论物理学已经终结，微分方程已经确立，它的解法已经制定，可供计算的只是个