科学与哲学的关系.doc

苏州大学研究生考试答卷封面考试科目：_考试得分：_院 别：_专 业：_学生姓名：_学 号：_ 授课教师：_ 考试日期： 年 月 日科学与哲学的关系 浅谈哲学与软物质理论研究的关系摘要:科学和哲学都是引领社会进步的学问。哲学孕育了科学，而科学推动了哲学的发展。两者相辅相成，在任何时候都不可改变。本文从哲学和科学的定义及其相互关系出发，对哲学在科学发展中的作用举出了两个实例：热质说和热寂说。同时，由此及彼，探讨了哲学和软物质理论研究的关系。关键词：哲学，科学，软物质理论研究科学和哲学是人类理论思维的两种基本方式，哲学与科学都是引领人类社会进步的学问。科学影响着哲学的发展，哲学也影响着科学的探索，两者是密切联系在一起的。因此，我们在专注自身科学研究的基础上也需要对其中的哲学原理进行反思和探讨，其中的关系可以帮助我们更好地进行科学研究。自然科学是研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总称。哲学是理论化、系统化的世界观，是自然知识、社会知识、思维知识的概括和总结，是世界观和方法论的统一。是社会意识的具体存在和表现形式，是以追求世界的本源、本质、共性或绝对、终极的形而上者为形式，以确立哲学世界观和方法论为内容的社会科学。我们认为哲学与科学是一般与个别的关系，二者之间存在着既相互区别又相互联系的辩证统一关系。科学是以世界的各种不同的领域、不同的方面、不同的层次或不同的问题为对象，哲学则以“整个世界”为对象；科学提供关于世界的不同领域或不同方面的“特殊规律”，哲学则提供关于整个世界的“普遍规律”。 1 王强.哲学与科技创新能力的关系J.理论前沿,2003,(19) 研究自然科学离不开哲学的思维、判断、与逻辑，研究哲学也要以自然科学为基础，二者是不同的学科，又有着千丝万缕的联系。由于人类理论思维形成的过程首先是逻辑思维的形成过程，而古希腊时代的三位伟大哲人苏格拉底、柏拉图和亚里士多德都曾殚精竭虑地思考和追究过思维的逻辑问题，他们对概念和思维规则的探索和认识，使人类理论思维的能力逐步走向成熟。在此意义上来说，哲学是科学之母。因此，我们在从事科学研究时，都必然会受到一定的哲学世界观的指导和哲学思维特性的影响。当然，科技工作者并非学了哲学才会思维，但学好了哲学，通晓思维的形式和规律之后，有助于他更正确地思考、提高自己的思维能力。近年来，随着材料科学的不断发展，物理学和化学的相应领域出现了革命性的进步，诞生了许多新思想、新概念、新理论。“软物质”与“超分子”的概念，就是其中极为重要的两个。1991 年诺贝尔物理学奖获得者德让纳(Pierre Gilles de Gennes)在诺贝尔讲演中，开门见山地提出“何为我们所指的软物质？美国人宁可称为复杂流体在本世纪上半叶原子物理学的剧变中，一个自然的结果就是软物质，其基础是高分子、表面活性剂、液晶，还有胶体粒子2 闻建勋.诺贝尔奖百年鉴M.上海科技教育出版社,2000,12。”这一概念的提出推动了这门横跨物理学、化学及生物学三大学科的交叉领域的发展，并使凝聚态物理学向新世纪转型。软物质大多是有机物，简单液体并不是软物质，其原因是这类液体在任何条件下不会形成介观尺度的有序结构。通常的软物质有液晶、聚合物、胶体、膜、泡沫、颗粒物质、生命物质等等。它们广泛地存在于自然界、生命体和我们的日常生活之中。那么如何在软物质理论与哲学之间建立联系呢？哲学在软物质理论的建构与发展中起到了重要作用。哲学只有当其形式生成的问题被认为与实践及与产生形式的方式内在相关时，如计算机的软件程序，重要的理论议题就会在实践自身中被提出，哲学在软物质理论发展中的角色是一个策略性的问题，如果哲学与哲学史中有关形式生成的那些思想可以在对理解此形式和由此引发的复杂议题起到重要作用的话，那哲学与软物质理论之间就发生了联系。哲学不能被机械地套用，而是应该作为处理理论学习和发展问题的指导原则和灵魂。人们对软物质的认识过程符合哲学上的认识规律，都是从一般到特殊，从表象到本质的认识。对软物质的认识过程也经历了从实践到认识，再从认识到实践的过程。这个认识的过程是曲折上升的，正如物理学史上其它概念和理论的认识过程一样，都有着曲折的历史。而这些曲折的发展过程正体现出哲学与科学的紧密关系。而对于一些科学现阶段难以正确认识的问题，哲学家们可以通过哲学的方式给予一定程度的指导和推理。历史上18世纪，人们对热现象的认识，走上了一条曲折的道路。英国物理学家布莱克提出了系统的“热质说”，认为热就是一种没有重量，不可称量，不生不变，存在于一切物体之中的可以自由流动的特殊物质，物体的冷热是由热质的多少决定的。热的传导，如同流水由高到低流动着热质，热膨胀是热质注入所致，太阳光透镜聚焦生热，也是由于热质集中等，这种观点统治了上百年，甚至在1789年，拉瓦锡仍把热摆在化学元素表中，属气体元素。越来越深入的实践，推动着人们对热本质的认识。1797年，英国工程师伦福德，通过生产炮筒的实践，揭露了“热质说”的非科学性，证实了“热动说”的正确性，他发现了筒子屑温度升高，产生大量的热。认识到热是物质运动的表现，是机械功产生的热。这种转化是等效的。他还测定了当量关系的近似值。1799年，戴维在伦福德的启示下，进行实验：使两块冰在真空中摩擦，而且使周围的温度低于实验设备和冰块的温度。结果，冰块溶化为水。这样，实践再次以事实驳斥了“热质说”。19世纪中叶，蒸汽机的发明和使用，使“热动说”进一步完善，“热质说”终于破产。1842年，德国医生迈尔，经过对前人实践成果的研究和亲自实践，提出了能量转化守恒的思想。3 哲学趣例300题，河北人民出版社1985年版，第213-214页同时，哲学对科学未知领域进行的探索对科学的发展也具有一定程度的参考价值。比如，“热寂说”的发展。恩格斯指出，“热寂说”由于断言宇宙中的一切运动都将最后转化为热，因而违反了辩证唯物主义的基本原理运动不灭原理（它所对应的科学定律是能量守恒和转化定律，即热力学第一定律），“克劳修斯的第二原理等等，无论以什么形式提出来，都不外乎是说：能消失了，如果不是在量上，那也是在质上消失了。熵不可能用自然的方法消灭，但可以创造出来。宇宙钟必须上紧发条，然后才走动起来，一直达到平衡状态，而要使它从平衡状态再走动起来，那只有奇迹才行。上紧发条时所耗费的能消失了，至少是在质上消失了，而且只有靠外来的推动才能恢复”。4 恩格斯.自然辩证法.北京：人民出版社，1971,261262在这个分析的基础上，恩格斯联系科学史指出，“作为冷却的起点的最初的炽热状态自然就绝对无法解释，甚至无法理解，因此，就必须设想有上帝存在了。牛顿的第一推动就变成了第一炽热”。5 马克思，恩格斯.马克思恩格斯全集（第32卷）.北京：人民出版社，1974.267恩格斯认为，这是历史的又一次重演，克劳修斯就这样像牛顿一样从形而上学滑向了唯心主义。同样，相似的发展过程也一样发生在软物质理论的研究中。软物质物理是一个比较新兴的科学范围，它的研究理论还处于不断地探索和前进摸索中，但从其理论研究的发展中也可以看出哲学存在的痕迹。比如，对软物质中嵌段共聚物自组装行为的理论研究：1980年，Leibler在一篇著名论文中将朗道连续相变理论移植到了高分子体系中，在弱分凝情况下很好地解释和预测了两嵌段共聚物的微相分离行为，被称为弱分凝极限理论。但该理论忽略了体系的涨落效应，导致其预测结构与实验结果不太一致。差不多同时期，Helfand、Semenov分别独立发展了一种在强分凝极限下的嵌段共聚物微相分离理论，被称为强分凝理论，但其应用范围有限，不能有效处理各种复杂高分子链的拓扑结构体系问题。于是，出现了自洽场理论，它成功克服了弱分凝理论应用范围有限的限制，成为了目前在高分子体系中应用最为成功的理论之一。同时，对用自洽场理论模拟高分子链的相行为在具体实施过程中其模拟方法也经过了不断地完善和优化过程。比如，谱方法和准谱方法等。以哲学的角度可以看出对软物质理论的研究，其发展过程中也体现出了从实践到认识，再到实践的循环上升的规律。因此，从哲学的角度，可以大胆地预测，继自洽场理论之后还会有方法更优化、适用范围更广的理论方法来模拟大分子的自组装行为，从而对这个领域的科学发展起到强有力的推动作用。因此，哲学是方法论，而科学是成果技术。譬如，先有数学的数据原理，才有计算机。哲学和科学的关系好象是树和果子的关系。哲学是树干，而科学成果是果实。哲学是方法论，价值论，而科学是认识世界的结果，是改造世界的具体方法。方法论告诉人民的行动的方法，而价值论直