如何用邏輯研究物理學(xué)科

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


    關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,比伽利略早大約2000年,哲人亞里士多德就有一個(gè)被人們奉為經(jīng)典的觀點(diǎn):較重的物體下落更快.這個(gè)論斷符合常識(shí),沒人提出異議.可伽利略叫了“不”.他的邏輯推理若在現(xiàn)在看起來其實(shí)也并不復(fù)雜:假設(shè)大石頭較重,下落速度為8,小石頭較輕,下落速度為4;若將兩塊石頭捆在一起,一方面因快慢羈絆,速度應(yīng)該介于4與8之間,另一方面又因捆在一起更重,速度應(yīng)該大于8.無法調(diào)和的矛盾表明:輕重物體下落一樣快.
  
  伽利略的上述兩項(xiàng)貢獻(xiàn)均載于史書之中,后人更為推崇的大概是第一項(xiàng)貢獻(xiàn),因?yàn)檫@項(xiàng)貢獻(xiàn)將物理學(xué)引上了實(shí)驗(yàn)科學(xué)的坦途而成為物理學(xué)的真正開端.但是,伽利略的上述第二項(xiàng)貢獻(xiàn)絲毫不比第一項(xiàng)遜色,如果說第一項(xiàng)貢獻(xiàn)賦予物理學(xué)以實(shí)驗(yàn)科學(xué)的色彩,那么第二項(xiàng)貢獻(xiàn)則應(yīng)該被認(rèn)為是彰顯了物理學(xué)崇尚理性、尊重邏輯的特色.物理學(xué)科在人的理性思維層面上所起到的積極作用可能不會(huì)有人懷疑吧!2.',阿其里問題”的啟迪
  
  關(guān)于運(yùn)動(dòng)的描述與研究,應(yīng)該是人類早期與自然對(duì)話的內(nèi)容之一先哲們探索的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,以及在探索運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)所采用的思想方法等,均成為人類文明積淀中的瑰寶.
  
  (1)“阿其里間題”的概述
  
  這是古希臘哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家芝諾構(gòu)造的一個(gè)悖論:善跑的阿其里追不上緩慢爬行的烏龜.
  
  智慧的芝諾以這樣的描述來誘導(dǎo)著人們的思維:阿其里欲追上前方尸點(diǎn)處的烏龜則首先要跑到尸點(diǎn),而當(dāng)阿其里跑到尸點(diǎn)時(shí)烏龜已經(jīng)爬到前方的尸1點(diǎn);阿其里欲追上前方尸,點(diǎn)處的烏龜則首先要跑到尸,點(diǎn),而當(dāng)阿其里跑到尸:點(diǎn)時(shí)烏龜已經(jīng)爬到前方的PZ點(diǎn);阿其里欲追上前方尸2點(diǎn)處的烏龜則首先要跑到尸:點(diǎn),而當(dāng)阿其里跑到尸2點(diǎn)時(shí)烏龜已經(jīng)爬到前方的尸3點(diǎn)……可見,阿其里永遠(yuǎn)追不上烏龜.
  
  (2)“阿其里間題”的啟迪
  
  芝諾的判斷肯定是錯(cuò)誤的,我們不必懷疑阿其里最終必將能夠輕松地追上烏龜.只是,芝諾所構(gòu)造的“阿其里問題”為何能夠流行于當(dāng)時(shí)并傳揚(yáng)至今呢?在“阿其里間題”中芝諾針對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述所采用的思維方式有怎樣的積極意義呢?
  
  若烏龜開始在阿其里前面d。處以速度v爬行,阿其里以速度k試k>1)追趕,則只
  
  須要在有限的時(shí)間設(shè)置的思維方式,實(shí)際上是把上述有限時(shí)間和有限距離分別分割為無限段,從而使得當(dāng)時(shí)還不能夠定量處理無窮收斂級(jí)數(shù),甚至對(duì)“無限”的概念尚未建立的人們自然形成了“阿其里永遠(yuǎn)追不上烏龜”的錯(cuò)覺.
  
  在研究阿其里與烏龜之間的追及問題時(shí),芝諾得出了一個(gè)錯(cuò)誤的物理判斷,但其本意一定是為了呈現(xiàn)所采用的思辨性邏輯推理方式.盡管由于缺乏必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的相應(yīng)支撐而未能夠合理地推出正確結(jié)論,但芝諾所采用的這種思辨性邏輯推理方式仍然應(yīng)該被認(rèn)為是人類思想史中一朵鮮艷的奇葩,更何況芝諾還用這朵鮮花在無意間率先觸及到了“無限”這一概念而在客觀上起到了促進(jìn)人類文明進(jìn)程的作用.
  

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