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冰點降溫版主 (文壇精英)
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無機物化版塊活動——原子為什么這么小之活動引發(fā)的思考分享 已有2人參與
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mbchen
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冰點降溫: 回帖置頂 2016-09-09 14:44:59
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“為什么原子如此之小”的討論： 我的想法是： （1）“為什么原子如此之小”曾經是個與歷史有關的問題 每個歷史時期所謂的“原子”概念取決于那個時代分割物質的具體能力。古代時分割物質的具體能力只能是用刀割、用石磨研磨、用錘子砸。從物理原理來看，分割的能力取決于分割需要的能量。但是那樣就產生了《莊子•天下篇》的話“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”，看起來似乎很有道理，至今還有人以為那就是物質無限可分的依據，奉為真理。兩千年前的人們就是這樣，將構成物質最小的單元稱為“原子”。 刀割、研磨和錘砸代表的能量并不高。后來用了電場偏轉的方法才知道鈾礦提取物中有神秘的“粒子”發(fā)射出來，其中一種姑且稱為“阿爾法粒子”。用阿爾法粒子撞擊鋁箔才探知那塊“鋁箔”內大部分空間居然是空的，只有極小的空間有實在的東西占據著�！？傊�，用了代表更高能量的“分割”工具如電場偏轉、放射性物質發(fā)出粒子撞擊鋁箔等，才能逐步改變人們原有的“原子”概念。 那個“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”之說實際上是把數學極限的概念誤認為就是物理上的分割物質的過程。不能用作物質在物理上“無限可分”的依據。 歷史發(fā)展到今天，我們的“分割”能力已經愈益強大，代表著分割的能量強大到分割出夸克的程度，即10^-15m的尺度。 可見，薛定諤提出“為什么原子如此之小”這個問題，是個與歷史有關的問題，脫離歷史就難以討論。只不過1930年代發(fā)現質子、中子之后，“原子”概念已經不是最小的物質單元，而是指處于10^-10m尺度的物質單元。這樣“原子”的概念就定格了，不再是歷史概念了。 （2）薛定諤問題與李約瑟對中國科學的評價 薛定諤提出“為什么原子如此之小”這個問題。第一，他怎么會想到這個問題的。第二，這是只有在“為科學而科學”動機下才會產生的“奇怪”念頭。顯然其目的只是為了健全科學整個說理體系的�，F在流行的動機如“改造世界，為民造福”，或“創(chuàng)新”……等都不會這么想。因為后者的目的都不在“為科學而科學”。 歷史學家Norman F. Cantor在他寫的《西方文明的起源與命運》一書的序言中寫到李約瑟對中國科學的評價時說：“（李約瑟）他認為，無論在政府、藝術、文學或哲學方面，都不能說中國文明比西方文明落后。根據李約瑟的論述，中國的進步只有在兩方面明顯落后于西方文明，那就是法律和科學；正是在這兩個領域西方文明有著明顯的優(yōu)勢。” [1]顯然西方文明中“為科學而科學”（W. von Humboldt五原則中的第三條）也是我國所缺少的，且是曾經大力批判過幾十年，而如今還被我們漠視的[2]。 參考文獻 [1] Cantor, N.F., Western Civilization: Its Genesis and Destiny, Vol.1, Scott, Foresman and Company, Glenview, Illinois, 1969; p.6. 原文是：(… Joseph Needham.) “He claims that Chinese civilization cannot be assigned second place to the West in government, art, literature, or philosophy. According to Needham, the two areas in which China’s development did lag conspicuously behind that of the West are law and science, and it is in exactly those two areas that the distinctive greatness of Western civilization lies.” [2] 倪光炯，王炎森. 《文科物理——物理思想與人文精神的融合》. 北京：高等教育出版社，2005. 陳洪捷. 《德國古典大學觀及其對中國大學的影響》. 北京：北京大學出版社，2002。陳洪捷的這本書充分說明北京大學校長蔡元培曾經深刻受到德國教育、科研之父W. von Humboldt的思想影響的。 |
4樓2016-09-09 13:40:23
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3樓2016-09-08 13:01:42
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冰點降溫: 回帖置頂 2016-09-09 20:39:18
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讀到您的回帖，看到這么細致嚴謹的回答，我真的非常佩服。您的解答如同一篇論文，尤其還有參考文獻。首先向您的這種嚴謹的作風致敬。這一點也非常值得我們學習。 對于“為什么原子如此之小”這個問題的回答，您的回答的確非常嚴謹而有深度。本身這個問題的確是脫離了適當的環(huán)境就是無法回答的近乎荒謬的問題。薛定諤本人也這么評價過這個問題。這個問題實際上是薛定諤1943年在都柏林作的一次演講中提到的概念，演講主要是用物理學的概念來理解生命，尤其是其中的觀點“量子躍遷的不連續(xù)性與基因突變之間的關聯”。他本人也說這個問題“古怪的，幾乎荒謬的”，并沒有正面回答這個問題。他說并不是要關注為什么原子這么小，而是為什么人或者我們這樣的生命體要這么大。并運用了一些統(tǒng)計規(guī)律來作為解釋支撐。 但就這個問題本身而言，你的回答是我讀到的最棒的回答。本身小這個概念就是相對的，而且也是隨著認識過程的變化而不斷變化的。您這樣清楚條理的解釋，讓人非常容易接受。非常感謝您的分享。 關于您說的第二點，我能清楚的感覺您表達的意思，也比較認同。但我無法用自己的語言跟您進行交流討論。我說不上來，沒有這方面的知識支撐。  所以讀了您的帖子，我也學習到不少。對于參考文獻這段，我只能說，真的是膜拜。 作為科學工作者，您的嚴謹的表達方式真是讓我佩服，也的確值得我學習。（我又重復了一遍 ）感謝您。明天就是教師節(jié)，提前祝您教師節(jié)快樂。 |
5樓2016-09-09 15:11:38
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冰點降溫: 回帖置頂 2016-09-09 20:39:22
冰點降溫: 金幣+10, 謝謝您分享交流。^6^ 2016-09-09 20:41:09
小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
冰點降溫: 回帖置頂 2016-09-09 20:39:22
冰點降溫: 金幣+10, 謝謝您分享交流。^6^ 2016-09-09 20:41:09
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過獎了，謝謝。 我也只是臨時想了想，再把平時看書時隨手摘錄的電腦筆記中的有關段落剪剪貼貼，于是來了個急就章。 又得感謝現在的電腦技術。1995年以來我的筆記改用電腦了。要遠比過去的紙質筆記優(yōu)點多，缺點少。優(yōu)點是剪貼快。手寫畢竟比不上打字，更比不上剪貼。缺點是電腦筆記的更改一般難以分辨幾次更改的時間先后。 另外，有時在分析有關科學發(fā)展的時候，會不自覺地冒犯哲學。例如討論群論時，就會把“一分為二”的地位從普適原理降低到C2群。在討論物質是否“無限可分”時，不得不指出“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”的說法實在不可取，其要害就在混淆數學概念與物理學概念兩者的根本不同。凡是對哲學的無意冒犯，望大家諒解。 好在時代不同了。想當初1966年，中科院北京原子能研究所（現在的中國原子能科學研究院）的第一個被揪出來示眾的“反.革.命分子”丁大釗就是因為一句話奚落了“火箭的原理就是源于中國宋代的二踢腳”的說法，丁說：“不行就是不行，不要把老祖宗抬出來�！碑敃r的丁大釗已經是學術上有大成就的青年才子，他與王淦昌先生一起以發(fā)現反Sigma負超子（一種基本粒子）出名。大約90年代丁大釗研究員被選上院士。 |
6樓2016-09-09 19:32:54
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