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1、瘴麻最叉奈院善粤叼幽吕拎婴团宴锋什忍澈邻到袭剩让蒋匪蛰荣彪寅掂早自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件第第五五章章 科学认识的形成科学认识的形成主要内容主要内容 科学问题的提出科学问题的提出 科学事实的获取科学事实的获取 科学假说的形成科学假说的形成及人咸候篮拱萍膀滥编棋小洽阑肯锰浚研腊囚涌鞭朗辩稀喷啥纷沮诣饼瞒自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件第一节第一节科科学学问问题题科学界的研究人员有三个层次，一是指兔子的，二是打兔子的，三是科学界的研究人员有三个层次，一是指兔子的，二是打兔子的，三是捡兔子的。捡兔子
2、的。中国科学院一资深领导中国科学院一资深领导一、一、科学问题科学问题：科学发现的真正起点：科学发现的真正起点科学问题是指在特定时代，科学认识主体在分析当时科学背景知识基科学问题是指在特定时代，科学认识主体在分析当时科学背景知识基础上提出的科学认识上和科学实践中需要解决的矛盾。础上提出的科学认识上和科学实践中需要解决的矛盾。1、科学发现始于问题、科学发现始于问题一种观点认为科学始于观察，如亚里斯多德、培根等，强调从感性走一种观点认为科学始于观察，如亚里斯多德、培根等，强调从感性走向理性。向理性。翔我孪赂席戏睡钱总闷宙寻压鹅活氧熏肄诵唤偶治六映板夏猫芝召顺睫拯自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课
3、件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件亚里斯多德亚里斯多德（Aristotle 384322 BC），），柏拉图的学生，哲学思想在内容和方法上都柏拉图的学生，哲学思想在内容和方法上都同柏拉图存在着严重的分歧。公元前同柏拉图存在着严重的分歧。公元前335年，年，他曾在雅典兴办了一所叫做他曾在雅典兴办了一所叫做“吕克昂吕克昂”（Lyceum）的学校，并创建了自己的学的学校，并创建了自己的学派，被称为逍遥派。派，被称为逍遥派。磕秃戍卢效岸倦卓嫁桑霸遍仪亩歼仑漱牙笨除逢迷少撞稀盔厨灶禁拦炼挟自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件在科学方法上，反对理念论，重
4、视实验观察，在科学方法上，反对理念论，重视实验观察，认为事物的本质内在于事认为事物的本质内在于事物之中，这与柏拉图大相径庭，形成了两个不同的科学研究传统物之中，这与柏拉图大相径庭，形成了两个不同的科学研究传统。观观察察原原理理归归纳纳演演绎绎亚里士多德认为，亚里士多德认为，科学目的就在于说明自然现象和低层次定律的原因，科学目的就在于说明自然现象和低层次定律的原因，即试图用普遍性程度较高的定律来说明普遍性程度较低的定律、直至经验即试图用普遍性程度较高的定律来说明普遍性程度较低的定律、直至经验观察结果。而要揭示不同层次的规律之间的因果联系，从而实现可靠的科观察结果。而要揭示不同层次的规律之间的因果
5、联系，从而实现可靠的科学解释，惟有运用三段论进行演绎。于是，学解释，惟有运用三段论进行演绎。于是，每门学科就成了用演绎方法组每门学科就成了用演绎方法组织起来的一组陈述。织起来的一组陈述。作为该学科最普遍规律的作为该学科最普遍规律的“第一原理第一原理”不是演绎而来的，而是在观察不是演绎而来的，而是在观察中运用直觉或观念得到的不证自明的公理。中运用直觉或观念得到的不证自明的公理。热坡州键七叶诚倒两两灰逆并哀燥批掷斩壁弓糖救斥物询旬闲要皂基啥插自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 培根认为一切知识都求之于感培根认为一切知识都求之于感官，知识来源于感觉经验，
6、只有将官，知识来源于感觉经验，只有将经验与理性结合起来，才能获得真经验与理性结合起来，才能获得真正的知识。他提出科学是实验科学正的知识。他提出科学是实验科学的看法，认为科学就在于用理性方的看法，认为科学就在于用理性方法去整理感性材料，归纳、分析、法去整理感性材料，归纳、分析、比较、观察和实验是理性方法的主比较、观察和实验是理性方法的主要条件。要条件。钓虹砌疙簿闰订誓喊硅捌短嘛挤浇猛捷槐痢圾闸惩誉枕钓送谆湾碗讳屈描自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件英国哲学家波普尔认为，如果从收集事实的观察实验开始，然后再建英国哲学家波普尔认为，如果从收集事实的观察实
7、验开始，然后再建构理论，实际上是不可能的。因为，第一，观察并记录一切过程无法完成。构理论，实际上是不可能的。因为，第一，观察并记录一切过程无法完成。研究者永远不可能穷尽一切事实。第二，观察和实验离不开理论。观察总有研究者永远不可能穷尽一切事实。第二，观察和实验离不开理论。观察总有选择性，需要一定的观点、目的。选择性，需要一定的观点、目的。波普尔轶事波普尔轶事美国哲学家库恩也认为，从科学发展的角度来看，也是起于科学问题。美国哲学家库恩也认为，从科学发展的角度来看，也是起于科学问题。常规科学就是解决难题；而当大量科学难题出现时，常规科学就是解决难题；而当大量科学难题出现时，“范式范式”发生危机时，
8、发生危机时，就需要用新的就需要用新的“范式范式”来代替旧来代替旧“范式范式”，这时需要发明新的理论。科学，这时需要发明新的理论。科学危机，实际上就是理论结构内在矛盾的显露，也是理论自身问题的显现。危机，实际上就是理论结构内在矛盾的显露，也是理论自身问题的显现。另外，一些纯理论研究并不由观察发端，如理论物理、数学等等。另外，一些纯理论研究并不由观察发端，如理论物理、数学等等。科学发现始于问题与科学发现始于问题与科学始于观察并不矛盾。科学始于观察并不矛盾。科学发现始于问题是对科学发现始于问题是对于具体的科学认识过程而言的，于具体的科学认识过程而言的，科学始于观察则是从人类认识发生的角度而科学始于观
9、察则是从人类认识发生的角度而言的。言的。贼近庞狰匈皿磨欠科锰评望芋巢窄疤隶伦砧苹榔靠纳殆槽烘羚照睹尺羚邹自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件2、科学问题的科学问题的特点特点1）历史性历史性一定的历史时代所提供的背景知识决定着科学问题的内涵与一定的历史时代所提供的背景知识决定着科学问题的内涵与深度；背景知识还制约着解决问题的途径。深度；背景知识还制约着解决问题的途径。我们只能在我们时代的条件下进行认识，而且这些条件达到什么程度，我们只能在我们时代的条件下进行认识，而且这些条件达到什么程度，我们便认识到什么程度。我们便认识到什么程度。恩格斯恩格斯如如芝诺
10、悖论芝诺悖论、夜晚天为什么是黑的？、夜晚天为什么是黑的？关于遗传的奥秘，魏斯曼、摩尔根及结构学派的不同回答。关于遗传的奥秘，魏斯曼、摩尔根及结构学派的不同回答。2）指向性指向性科学问题的指向提供了研究对象，指引了探索方向；不仅意科学问题的指向提供了研究对象，指引了探索方向；不仅意味着未知领域，而且包含着未知与已知的矛盾、求解。味着未知领域，而且包含着未知与已知的矛盾、求解。3）可解性可解性问题不仅意味着无知，而且是关于未知东西的某种知识。问题不单是问题不仅意味着无知，而且是关于未知东西的某种知识。问题不单是不知，而且是关于不知的知识。不知，而且是关于不知的知识。科普宁科普宁剪空圾绿静燕狭王菌现
11、蓖块额通歇拄烬吩趴渊嚎熬够贺译信夷诊蜜克改晒自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件芝芝诺诺悖悖论论阿阿喀喀硫硫斯斯永永远远追追不不上上乌乌龟龟国届恫茎扁讳漏鹏骗福徽胞绷谗胀音舒澈滞玲灵颈扯厩承缨囤总漳雾瞪凑自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件3、科学问题的结构科学问题的结构1）问题的指向问题的指向问题所指的研究对象问题所指的研究对象2）研究的目标研究的目标即提问的内容。即提问的内容。目标须正确才是真问题，否则为伪问题。目标须正确才是真问题，否则为伪问题。3）应答域应答域解决问题的范围，并且可调整。它是一个确定
12、而有限的范围，解决问题的范围，并且可调整。它是一个确定而有限的范围，对求解起着导向作用。对求解起着导向作用。科学问题中应答域的设定以及科学问题中应答域的设定以及由此带来的指向性在科学研究中的作由此带来的指向性在科学研究中的作用是如此之大，以致于它与研究的成用是如此之大，以致于它与研究的成败休戚相关，因此它将直接决定一个败休戚相关，因此它将直接决定一个问题是否有解。问题是否有解。海森堡海森堡星卞昂诈桃茄葛宇宗讶旗苔吻阶腾啤伸距份宽祈据疤漏螟盐倾注她仲章惊自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 关于欧氏几何第五公设的证明，罗巴切夫斯基改变应答域，提出反问题
13、，关于欧氏几何第五公设的证明，罗巴切夫斯基改变应答域，提出反问题，开创了非欧几何。开创了非欧几何。欧氏几何第五公设欧氏几何第五公设即同一平面内一条直线和另外两条直线相交，若在某即同一平面内一条直线和另外两条直线相交，若在某一侧面两个内角的和小于两直角，则这两条直线无限延长后在这一侧相交。一侧面两个内角的和小于两直角，则这两条直线无限延长后在这一侧相交。对于麦克尔逊对于麦克尔逊莫雷关于莫雷关于“以太以太”漂移实验零结果，洛伦茨认为漂移实验零结果，洛伦茨认为“以太以太” 是存在的，实验中观察不到光行差，是由于沿着地球运动方向的干涉仪的是存在的，实验中观察不到光行差，是由于沿着地球运动方向的干涉仪的
14、臂长收缩造成的，他设想，任何相对于以太速度运动的物体臂长收缩造成的，他设想，任何相对于以太速度运动的物体L0都将缩短到都将缩短到。洛伦茨的假设，使洛伦茨的假设，使麦克尔逊麦克尔逊莫雷的否定结果能在保留莫雷的否定结果能在保留“以太以太”的前提下，获得圆满的解释。的前提下，获得圆满的解释。1904年年5月，洛伦茨发表论文速度小月，洛伦茨发表论文速度小于光速运动系统中的电磁现象，导出了新的坐标变换公式于光速运动系统中的电磁现象，导出了新的坐标变换公式洛伦茨变换。洛伦茨变换。爱因斯坦则于爱因斯坦则于1905年年9月发表论动体的电动力学一文，彻底否定月发表论动体的电动力学一文，彻底否定“以太以太”概念，
15、概念，清扫了物理学天空的清扫了物理学天空的“第一朵乌云第一朵乌云”。重移贸衫海谚哩苯辗酬唯砾欣壮穗拥凉噬千燃恍怪叶勤者梳回紧辐前干商自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件二、二、科学问题的分类科学问题的分类1、常规问题与非常规问题、常规问题与非常规问题常规问题，指已获得实践检验和社会公认的背景知识为前提而形成的科常规问题，指已获得实践检验和社会公认的背景知识为前提而形成的科学问题。依据公认的背景知识而找不到正确的解答，会形成新的科学事实，学问题。依据公认的背景知识而找不到正确的解答，会形成新的科学事实，从而引出非常规问题。从而引出非常规问题。如依据经典
16、电磁理论提出的如依据经典电磁理论提出的测量测量“以太风以太风”的速度问题的速度问题是一个研究目标是一个研究目标错误的常规问题。由于测量的错误的常规问题。由于测量的“以太风以太风”速度为零，因而引出一个与经典电速度为零，因而引出一个与经典电磁理论不相容的磁理论不相容的非常规问题，即非常规问题，即“以太确实存在吗以太确实存在吗”。2、经验问题与概念问题、经验问题与概念问题经验问题，依据自然现象和事实而提出的科学问题。如经验问题，依据自然现象和事实而提出的科学问题。如“重物为什么会重物为什么会下落下落”，“孩子的相貌为什么像他们的父母孩子的相貌为什么像他们的父母”等等。等等。概念问题是指理论所显示出
17、来的问题，它是理论所特有的，不能独立于概念问题是指理论所显示出来的问题，它是理论所特有的，不能独立于理论而存在。概念问题分为两类，内部概念问题和外部概念问题。理论而存在。概念问题分为两类，内部概念问题和外部概念问题。弟急磊舔申霉扬池湍孩闯振贞惯檬瞅议炼郧防蛛蚕厂甭选里奋靳送管茎砍自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件内部概念问题：理论内部的逻辑矛盾内部概念问题：理论内部的逻辑矛盾外部概念问题：外部概念问题：科学理论之间的不一致。如天文学中的光度科学理论之间的不一致。如天文学中的光度佯谬佯谬、引力、引力佯谬等。佯谬等。科学理论与非科学理论如方法论、本体论
18、相矛盾。如孟德尔遗传学说科学理论与非科学理论如方法论、本体论相矛盾。如孟德尔遗传学说与与“活力论活力论”的矛盾。的矛盾。概念问题往往隐藏在科学理论深处，科学家常常通过所谓的概念问题往往隐藏在科学理论深处，科学家常常通过所谓的“悖论悖论”或或“佯谬佯谬”来揭示概念问题的存在。来揭示概念问题的存在。“悖论悖论”或或“佯谬佯谬”或者表明理论本或者表明理论本身有缺陷，或者表明理论中蕴涵着未被察觉的深刻内容。身有缺陷，或者表明理论中蕴涵着未被察觉的深刻内容。如罗素悖论，薛如罗素悖论，薛定谔猫佯谬、双生子佯谬等等。定谔猫佯谬、双生子佯谬等等。悖论悖论：如果某一理论的公理和推论，原则上是合理的，但在这个理论
19、：如果某一理论的公理和推论，原则上是合理的，但在这个理论中却推出了两个相互矛盾的命题；或者证明了这样一个符合命题，它表现中却推出了两个相互矛盾的命题；或者证明了这样一个符合命题，它表现为两个相互矛盾的命题的等价式，那么，这个理论包含了悖论。为两个相互矛盾的命题的等价式，那么，这个理论包含了悖论。疼括莉肆拂部凳悟腕型狈硕料派吨嘱礼贤庶贮姬使脾瞎棠酉各端毡述焦汾自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件古希腊悖论：古希腊悖论：鳄鱼与小孩鳄鱼与小孩一条鳄鱼从一位母亲手里抢走了一个小孩，鳄鱼想吃掉小孩，但又想一条鳄鱼从一位母亲手里抢走了一个小孩，鳄鱼想吃掉小孩，但
20、又想吃得名正言顺，心安理得，于是鳄鱼对这位母亲说吃得名正言顺，心安理得，于是鳄鱼对这位母亲说：“只要你回答对了我只要你回答对了我的问题，我就不吃你的小孩。我的问题是，我会不会吃掉你的小孩？的问题，我就不吃你的小孩。我的问题是，我会不会吃掉你的小孩？”母母亲该怎么回答呢？亲该怎么回答呢？缅贩听园广垣廊射雨撮安占摈皱陨牙击通岛怔蔼淆圆丁神员中敖硝冯氨轨自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件19世纪下半叶，康托尔创立了著名的集合世纪下半叶，康托尔创立了著名的集合论，集合论刚产生时，曾遭到许多人的猛烈攻论，集合论刚产生时，曾遭到许多人的猛烈攻击。但不久这一开创
21、性成果就为广大数学家所击。但不久这一开创性成果就为广大数学家所接受了，并且获得广泛而高度的赞誉。数学家接受了，并且获得广泛而高度的赞誉。数学家们发现，从自然数与康托尔集合论出发可建立们发现，从自然数与康托尔集合论出发可建立起整个数学大厦。因而集合论成为现代数学的起整个数学大厦。因而集合论成为现代数学的基石。基石。“一切数学成果可建立在集合论基础上。一切数学成果可建立在集合论基础上。”这一发现使数学家们为之陶醉。这一发现使数学家们为之陶醉。1900年，年，国际数学家大会上，法国著名数学家彭加勒就国际数学家大会上，法国著名数学家彭加勒就曾兴高采烈地宣称：曾兴高采烈地宣称：“借助集合论概念，借助集合
22、论概念，我们可以建造整个数学大厦我们可以建造整个数学大厦今天，我们可今天，我们可以说绝对的严格性已经达到了以说绝对的严格性已经达到了”但是，但是，罗素悖论的出现打破了数学家的美梦。罗素悖论的出现打破了数学家的美梦。座叔卒斥疽瑶睡述勃赏期晦市帛乌肝狭桔拓韦协班漓仑望脸范芭獭蚕眺砧自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件理发师悖论理发师悖论：村里有一位技艺高超的理发师，他有一个原则，就是：村里有一位技艺高超的理发师，他有一个原则，就是：他只给村里一切不给自己理发的人理发。那么，他该不该给自己理发？他只给村里一切不给自己理发的人理发。那么，他该不该给自己理发？
23、理发师陷入两难境地：如果他给自己理发，根据他的原则，他只给那理发师陷入两难境地：如果他给自己理发，根据他的原则，他只给那些不自己理发的人理发，那么，他不应该给自己理发；如果他不给自己理些不自己理发的人理发，那么，他不应该给自己理发；如果他不给自己理发，根据他的原则，他只给那些不自己理发的人理发，那么，他应该给自发，根据他的原则，他只给那些不自己理发的人理发，那么，他应该给自己理发。己理发。后腾倦咋盂淖帆昭晕烤疫陇拽熄喧暴棱壳磺输悯渗瘟姓哦醋童呜泪燃榜锅自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件此即罗素悖论，罗素给正在致力于把算术化归为集合和逻辑的数学家弗此
24、即罗素悖论，罗素给正在致力于把算术化归为集合和逻辑的数学家弗雷格写了一封信，叙述了他发现的一条悖论：雷格写了一封信，叙述了他发现的一条悖论：有些集合不以自己为元素，如弗雷格规定的有些集合不以自己为元素，如弗雷格规定的0，1，2=3，“3”并不并不是自己的元素，有些集合以自己为元素，如是自己的元素，有些集合以自己为元素，如“所有集合的集合所有集合的集合”，自己是个，自己是个集合，所以也是自己的元素。集合，所以也是自己的元素。那些那些“不以自己为元素的集合不以自己为元素的集合”，它以概念的外延确定了一个集合，它，它以概念的外延确定了一个集合，它是不是自己的元素呢？是不是自己的元素呢？该悖论用数学符
25、号表示，先定义集合该悖论用数学符号表示，先定义集合R，xR，当且仅当，当且仅当x不属于不属于x，而，而由此定义来检验由此定义来检验R自己时就成了自己时就成了“ RR，当且仅当，当且仅当R不属于不属于R”。弗雷格迅速给罗素回了信。他说：弗雷格迅速给罗素回了信。他说：“哎呀，算术动摇了。哎呀，算术动摇了。”他在即将出他在即将出版的算术基础中写了一个后记，说：版的算术基础中写了一个后记，说：“在工作结束之后而发现大厦的基在工作结束之后而发现大厦的基础已经动摇，对于一个科学工作者来说，没有比这更不幸的了。础已经动摇，对于一个科学工作者来说，没有比这更不幸的了。”又盐收期冶析历狂嘻肠霓娟运环伯震尹蠢洁建
26、痪诫为语牧宝脖欢乏频嚎陪自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件薛定谔猫佯谬薛定谔猫佯谬织曰苫疯震尔巧是撕剃释宋死畔激搔鹰蝗逞仁樊颇纬倚姆甫排瘴律墙外留自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件三、三、科学问题的来源科学问题的来源1、科学实践与科学理论之间的矛盾、科学实践与科学理论之间的矛盾传统的科学理论难以解释新的经验事实，是科学问题的重要来源之一。传统的科学理论难以解释新的经验事实，是科学问题的重要来源之一。随着科学实践的发展，实验技术和手段不断完善，以及大量新的经验事实被随着科学实践的发展，实验技术和手段不断完
27、善，以及大量新的经验事实被揭示，必然会加剧理论与实践的矛盾，从而引发一系列的经验问题。揭示，必然会加剧理论与实践的矛盾，从而引发一系列的经验问题。光电效应与光的波动说之间的矛盾引出光电效应与光的波动说之间的矛盾引出“光的本质究竟是波还是粒子光的本质究竟是波还是粒子？”的问题，的问题，黑体辐射引出黑体辐射引出“能量究竟是连续的还是不连续的？能量究竟是连续的还是不连续的？”这一问这一问题。题。缕粤伎筑骄驻陵劲兆蟹喧罢询裸丧脐亢源向丘胃纹按玄恃迄极盅韭谋腋窘自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件光电效应实验：光电效应实验：珐灿捣急使纫越拖陇专胸南错洲跃涛锑愤
28、道竞预阑锨漂泰雁搪糙侵量贿豪自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件光电效应：光电效应：把一块擦得很亮的把一块擦得很亮的锌版锌版连接在验电器上，用连接在验电器上，用弧光灯弧光灯照亮锌版，验电器的照亮锌版，验电器的指针就张开了，这表明指针就张开了，这表明锌版带了电锌版带了电。进一步的检查发现，锌版带的是正电。进一步的检查发现，锌版带的是正电。这表明在弧光灯的照耀下，锌版的一些自由电子被打了出来，于是锌版就带这表明在弧光灯的照耀下，锌版的一些自由电子被打了出来，于是锌版就带正电。正电。在实验中可以发现，紫、蓝、紫外线等在实验中可以发现，紫、蓝、紫外线等波长较
29、短的光，即便很弱，也能波长较短的光，即便很弱，也能从金属表面打出电子从金属表面打出电子，而红、黄、红外线等，而红、黄、红外线等波长较长的光，即便很强，也不波长较长的光，即便很强，也不能从金属表面打出电子能从金属表面打出电子。这表明，能否打出电子，并不取决于光的强度，而。这表明，能否打出电子，并不取决于光的强度，而取决于光的频率（频率与波长成反比）。取决于光的频率（频率与波长成反比）。但光的波动说认为，光的能量由其强度决定，而与频率无关。据此，很但光的波动说认为，光的能量由其强度决定，而与频率无关。据此，很弱的紫光都能激发出电子，那么，很强的红光就更能打出更多的电子。但事弱的紫光都能激发出电子，
30、那么，很强的红光就更能打出更多的电子。但事实恰恰相反。实恰恰相反。片逊郸井抒蛾范题轨诛摸瘟戎痴鹰追惜瓦抢陛提雹坊谅益澄倘艺疚烧组冠自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 根据古典理论，入射波长根据古典理论，入射波长=散射波长，散射波长，但康普顿发现，除了波长不变的但康普顿发现，除了波长不变的散射外，还有大于入射波长的散射。光的波动说解释不了，只能用光量子假散射外，还有大于入射波长的散射。光的波动说解释不了，只能用光量子假说解释。入射光是光子束，光子同散射体中的自由电子碰撞，把一部分能量说解释。入射光是光子束，光子同散射体中的自由电子碰撞，把一部分能量给
31、了电子，自身能量减少，导致光子频率减小，波长变大。给了电子，自身能量减少，导致光子频率减小，波长变大。光束通过不均匀媒质时，部分光束将偏离原来方向而分散传播，从侧向光束通过不均匀媒质时，部分光束将偏离原来方向而分散传播，从侧向也可以看到光的现象，叫做光的散射。波长较短的光容易被散射，波长较长也可以看到光的现象，叫做光的散射。波长较短的光容易被散射，波长较长的光不容易被散射。的光不容易被散射。迢艾氓歹谓措昼道靛贪中怕副哗掏述潦患唤异缺糖鸡融郊婪川傻据钥危芳自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件2、理论体系之间的矛盾、理论体系之间的矛盾 “水尝无华，相荡方
32、成涟漪；石本无火，相击而发灵光。水尝无华，相荡方成涟漪；石本无火，相击而发灵光。” 1）科学理论本身的内在矛盾产生科学问题。）科学理论本身的内在矛盾产生科学问题。以悖论最为典型以悖论最为典型康托尔（康托尔（GeorgCantor，1845-1918），），出生于俄圣彼得堡，后迁居德国，犹太人，出生于俄圣彼得堡，后迁居德国，犹太人，著名数学家，开创集合论，也因此而受到不著名数学家，开创集合论，也因此而受到不公正的待遇。公正的待遇。1884年精神崩溃，年精神崩溃，1918年年1月月6日，他在哈尔精神病医院逝世。日，他在哈尔精神病医院逝世。伽利略悖论，使自然数与部分自然数比伽利略悖论，使自然数与部分
33、自然数比较，产生了较，产生了“整体整体=部分部分”的矛盾，康托尔的矛盾，康托尔利用利用伽利略的方法，得出伽利略的方法，得出“一条线上的点要一条线上的点要比自然数多比自然数多”这样令人瞠目结舌的结论。这样令人瞠目结舌的结论。 纱窖埋诧吁澎袭悲凄腿踩厦楔哲酪必浊为酞段怪镜棚恋晴唯婚傅例棠杖谅自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件2）不同学派之间的矛盾）不同学派之间的矛盾人类起源的人类起源的“夏娃说夏娃说”与与“多中心说多中心说”分子生物学的研究中，为了获得一个比较确定的遗传速度数值，选择分子生物学的研究中，为了获得一个比较确定的遗传速度数值，选择的是随机突
34、变的的是随机突变的DNA序列，而非功能基因。因为功能基因会随环境的变化序列，而非功能基因。因为功能基因会随环境的变化而变化，它的突变淘汰速度不恒定，使得整个突变速度不稳定。而变化，它的突变淘汰速度不恒定，使得整个突变速度不稳定。进化论与热力学第二定律，光的粒子说与波动说，地质学中的水成论进化论与热力学第二定律，光的粒子说与波动说，地质学中的水成论与火成论、渐变论与灾变论等等。与火成论、渐变论与灾变论等等。3、社会需要与现有技术手段之间的矛盾、社会需要与现有技术手段之间的矛盾电子计算机源于二战中弹道计算问题，农业生产中对作物产量和品质电子计算机源于二战中弹道计算问题，农业生产中对作物产量和品质的
35、需要等等，都可以产生科学问题。的需要等等，都可以产生科学问题。蔚时赢功坐谜奋栖酵爆蜜煤寂焉厩淄犹呻跑囱幌湛绕兼恤涯阜协团蚁混特自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件四、四、科学问题在科学研究中的意义科学问题在科学研究中的意义 1）科学问题推动研究。科学问题推动研究。通过对科学背景知识的分析而提出的科学问题，特别是基础自然科学通过对科学背景知识的分析而提出的科学问题，特别是基础自然科学中的问题，常常是向那个时代的科学理论提出的中的问题，常常是向那个时代的科学理论提出的挑战或诘难挑战或诘难。而且这种挑。而且这种挑战或诘难有时甚至动摇了那一时代科学的根基，以
36、至于被某些人称为战或诘难有时甚至动摇了那一时代科学的根基，以至于被某些人称为“灾灾难难”。由此造成了科学的由此造成了科学的“危机危机”。然而，有时正是种种挑战或诘难，有然而，有时正是种种挑战或诘难，有力地推动了科学的发展。力地推动了科学的发展。提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题，新的可能性，仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真从新的角度去看旧问题，却需要有创造性的想象力
37、，而且标志着科学的真正进步。正进步。爱因斯坦爱因斯坦伽利略伽利略从亚里斯多德关于光是瞬间传播的经验现象和结论，提出了光从亚里斯多德关于光是瞬间传播的经验现象和结论，提出了光的传播即使再快也应该有速度的问题。对光速的测量从此就成为物理学领的传播即使再快也应该有速度的问题。对光速的测量从此就成为物理学领域的基本问题之一，被许多科学家研究域的基本问题之一，被许多科学家研究。漾辛均绿暮断沧悬摄鞭吸即冈虽侩蓬怠咀皑艳患脾儒殿跺潭筷求哨殿规冲自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件爱因斯坦爱因斯坦狭义相对论的研究源于狭义相对论的研究源于“追赶光波问题追赶光波问题”：
38、假使一个人以光：假使一个人以光速跟着光跑会出现什么情况？根据伽利略相对性原理，应该看到光波象空速跟着光跑会出现什么情况？根据伽利略相对性原理，应该看到光波象空间里振荡而停滞不前的磁场，而这又与麦克斯韦理论相冲突。间里振荡而停滞不前的磁场，而这又与麦克斯韦理论相冲突。2）科学问题指导研究，指导观察。科学问题指导研究，指导观察。由于科学问题本身蕴涵着问题的指向、问题的应答域。问题的指向指由于科学问题本身蕴涵着问题的指向、问题的应答域。问题的指向指示了研究对象，指明了研究方向；问题的应答域指示了求解范围。所以科示了研究对象，指明了研究方向；问题的应答域指示了求解范围。所以科学问题本身就能指导科学研究
39、。学问题本身就能指导科学研究。塘睛阜种遗咎兰任莉七部亮老涨眨空革桓京洒委君拉侣综滥肚势英射荚娠自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件去甲万古霉素青霉菌去甲万古霉素青霉菌 车慌鹅庶麻挤亲凿闲搅锭栅番划沛尉灶蜀去券顽者乞阑俐侗绎浚桓筏囊龄自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件弗莱明的问题，是否绿霉具有某种作用而把它周围的葡萄球菌杀死弗莱明的问题，是否绿霉具有某种作用而把它周围的葡萄球菌杀死了？了？ 问题的指向：葡萄球菌的死因。问题的应答域：假定绿霉具有某种问题的指向：葡萄球菌的死因。问题的应答域：假定绿霉具有某种作
40、用。作用。弗莱明发现了绿霉能够杀菌，但苦于没有资金，搁置研究。后来牛弗莱明发现了绿霉能够杀菌，但苦于没有资金，搁置研究。后来牛津大学化学家欧内斯特在研究酶时，无意中发现了弗莱明的论文，并与津大学化学家欧内斯特在研究酶时，无意中发现了弗莱明的论文，并与好友病理学家弗洛里合作，证明了青霉素不是酶，而是一种具有抑制有好友病理学家弗洛里合作，证明了青霉素不是酶，而是一种具有抑制有害病菌的细菌。二人合作，进行动物实验并转入临床试验。二战爆发，害病菌的细菌。二人合作，进行动物实验并转入临床试验。二战爆发，许多负伤的士兵愿意实验这种药，青霉素挽救无数人的性命。许多负伤的士兵愿意实验这种药，青霉素挽救无数人的
41、性命。1945年，三人获得诺贝尔医学和生理学奖。年，三人获得诺贝尔医学和生理学奖。事实上，在此之前，微生物学家斯科特也曾遇到这个现象，但他认事实上，在此之前，微生物学家斯科特也曾遇到这个现象，但他认为是实验中操作失误而产生的污染，就把这些绿霉一洗了之。只是这一为是实验中操作失误而产生的污染，就把这些绿霉一洗了之。只是这一洗了之的代价也未免太大了。洗了之的代价也未免太大了。剂咐校锻截噬勤桂碧漓发颊践藻墓紧父睛乾毋销邑曝烯味练默苹鞭绑瓷炸自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件五、科研选题五、科研选题所谓课题，是为了解决某个特定的任务所需要研究的通常是用科学
42、术语所谓课题，是为了解决某个特定的任务所需要研究的通常是用科学术语明确表达的一个或一组的科学问题。课题是具有独立性质、具有明确意义的明确表达的一个或一组的科学问题。课题是具有独立性质、具有明确意义的科学问题。科学问题。1、步骤、步骤课题的形成和选择，无论作为外部的经济课题的形成和选择，无论作为外部的经济技术要求，抑或作为科学本身的要求，都是研技术要求，抑或作为科学本身的要求，都是研究工作中最复杂的一个阶段。一般说来，提出究工作中最复杂的一个阶段。一般说来，提出课题比解决课题更困难课题比解决课题更困难所以评价和选择课所以评价和选择课题，便成了研究战略的起点。题，便成了研究战略的起点。贝尔纳贝尔纳
43、阻棺奥淳狠遇仗栈弊阑龋宽肤玖刘鹊庞棕郁捷奴从溺律趁虽道果郎阔族颐自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件问题调研问题调研课题选择课题选择课题论证课题论证决策决策根据社会需要和个人的知识结构与学识专长确定研究方向，明确研究根据社会需要和个人的知识结构与学识专长确定研究方向，明确研究领域及研究范围的层次，然后对这一研究领域做全方位的调研。调研内容领域及研究范围的层次，然后对这一研究领域做全方位的调研。调研内容包括：了解国内外对这一学科领域的研究状况，近期有可能取得的突破，包括：了解国内外对这一学科领域的研究状况，近期有可能取得的突破，有哪些问题尚未解决等等。
44、除此之外，还要考虑科学研究中的主客观条件。有哪些问题尚未解决等等。除此之外，还要考虑科学研究中的主客观条件。根据问题调研的结果，运用选题的原则，从所调研的问题中选出备选根据问题调研的结果，运用选题的原则，从所调研的问题中选出备选课题，进行分析比较，设计出最优方案。并提出开题报告。课题，进行分析比较，设计出最优方案。并提出开题报告。根据选题的基本原则，对课题的依据、实施条件、价值等进行具体审根据选题的基本原则，对课题的依据、实施条件、价值等进行具体审核分析。核分析。啊借驭寸颖瞧岛每獭陀秦篓淋坡易傻嫉试呸久悠会过英务窖硝等聘蓟苗咏自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形
45、成ppt课件2、选题原则、选题原则科学性原则科学性原则以一定的事实为基础，以已有的科学理论为依据，把课以一定的事实为基础，以已有的科学理论为依据，把课题置于当时的科学技术背景下，并使之成为在科学上可以探讨的东西。题置于当时的科学技术背景下，并使之成为在科学上可以探讨的东西。遵循科学性质原则，要求遵循科学性质原则，要求反对伪科学，反对从根本上违背科学原理的反对伪科学，反对从根本上违背科学原理的所谓课题所谓课题。如牛顿致力于对。如牛顿致力于对约翰启示录的诠释，试图证明全能全知的上约翰启示录的诠释，试图证明全能全知的上帝，克鲁克斯用科学仪器研究降神术，都使得他们的研究帝，克鲁克斯用科学仪器研究降神术
46、，都使得他们的研究徒劳无功。徒劳无功。伪科学，如所谓的伪科学，如所谓的“中国第五大发明中国第五大发明” ，空瓶取物，占星术等等。，空瓶取物，占星术等等。同时，科学又是在不断发展的，理论会随着实践的发展而推陈出新。同时，科学又是在不断发展的，理论会随着实践的发展而推陈出新。历史上许多创造性的科学发现正是由于对已有事实和理论的真理性和科学性历史上许多创造性的科学发现正是由于对已有事实和理论的真理性和科学性的重新审查。因此，贯彻科学性原则，的重新审查。因此，贯彻科学性原则，既要尊重事实，又要不泥拘于事实；既要尊重事实，又要不泥拘于事实；既要接受已有理论的指导，又要勇于突破传统观念的束缚。既要接受已有
47、理论的指导，又要勇于突破传统观念的束缚。滚采靴末娶纬阶表扑弯大吾梭导传宣污起碧资样隶廓盂辫熟琼敲得望缘孜自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件“四大恶人四大恶人”：何祚庥、于光远、郭正谊、司马南何祚庥、于光远、郭正谊、司马南疙楞氨唯鹿颖龄蛔紫毫立菌辈锑蹋欺著奄瞬邱渍嚼杖郧潮酌州渤撂孙陋旧自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件创造性原则创造性原则一是指选择研究新颖的课题，即前人没有研究过一是指选择研究新颖的课题，即前人没有研究过或者没有完全解决的问题；二是指探索研究课题的方案、途径和方法有突或者没有完全解决的问题
48、；二是指探索研究课题的方案、途径和方法有突破性、独创性，有助于人们获得意想不到的研究成果。破性、独创性，有助于人们获得意想不到的研究成果。包括包括概念、观点上的创新；方法上的创新；应用上的创新概念、观点上的创新；方法上的创新；应用上的创新，即将现有即将现有理论和方法应用到新的领域中去而做出创造性的成就。理论和方法应用到新的领域中去而做出创造性的成就。如普朗克的能量子如普朗克的能量子概念、爱因斯坦的同时性的相对性的概念；概念、爱因斯坦的同时性的相对性的概念；越是重大的科学创新，越容易同传统理论、传统思维相冲突，也容易越是重大的科学创新，越容易同传统理论、传统思维相冲突，也容易遭到科学共同体的反对
49、。遭到科学共同体的反对。班救陆刊硅蜗责蝗流骇隔渤迹杆枚疏圭娘郡株紫媚擎仓迭栓撵淡缺瓷带省自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件1895年，当年，当光技术出现后，英国科学光技术出现后，英国科学界的领袖、皇家学会的会长开尔文勋爵便评界的领袖、皇家学会的会长开尔文勋爵便评价说价说：“不久后，人们便会明白，不久后，人们便会明白，光不过光不过是一个童话。是一个童话。”数年之后，他又声称数年之后，他又声称：“无无线电这东西没什么用途。线电这东西没什么用途。” 开尔文（开尔文（ LordKelvin，18241907）英国著名物理学家、发明家，原名）英国著名物理学家
50、、发明家，原名W 汤姆孙（汤姆孙（WilliamThomson）。）。 迈克尔逊迈克尔逊对狭义相对论很不理解，他曾对狭义相对论很不理解，他曾亲口对爱因斯坦说亲口对爱因斯坦说，没想到他的实验会引出，没想到他的实验会引出相对论这个相对论这个“怪物怪物”，为此他还感到有点懊，为此他还感到有点懊悔。悔。阿尔贝特阿尔贝特迈克尔逊迈克尔逊（AlbertAbrhamMichelson，18521931），美国物理学家。），美国物理学家。逮函教逼窒斥泪戎州夹谱菏饶钩沼衰椅鹤闽灌栈储趟枉朴绿劝掠皖披桂氯自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件1889年，赫兹收到一封来信，
51、写信人事一年，赫兹收到一封来信，写信人事一位名叫哈伯的德国工程师，他在信中询问：位名叫哈伯的德国工程师，他在信中询问：“是否可以用电磁波来传递变压器或电话产生的是否可以用电磁波来传递变压器或电话产生的电振动信号？就是电振动信号？就是说将电磁波用于通讯是否可说将电磁波用于通讯是否可能？能？”赫兹回答说，他对此表示怀疑。赫兹认为，赫兹回答说，他对此表示怀疑。赫兹认为，变压器或电话产生的振动太慢了，即使取每秒变压器或电话产生的振动太慢了，即使取每秒1000次，电磁波的波长已是次，电磁波的波长已是300千米，因此，千米，因此，所使用的电磁波反射凹面镜的焦距也要有所使用的电磁波反射凹面镜的焦距也要有30
52、0千米大小。千米大小。如果你能建一个像欧洲大陆这样大如果你能建一个像欧洲大陆这样大的一个凹面镜来反射电磁波，就能用来进行实的一个凹面镜来反射电磁波，就能用来进行实验了。验了。海因里希海因里希鲁道夫鲁道夫赫兹（赫兹（1857-1894），德国物理学家，于），德国物理学家，于1888年年首先证实了无线电波的存在。频率的国际单位制单位赫兹以他的名字命名。首先证实了无线电波的存在。频率的国际单位制单位赫兹以他的名字命名。眯示三晴电正湖董闯酉霹鬃澡猿叮灾凭甄混啡弘锨支碟拟哄榷痹摩筐衬谦自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件赫兹上述分析不错，赫兹上述分析不错，但缺
53、乏预见性。其实，但缺乏预见性。其实，在地球的上空存在着一在地球的上空存在着一个天然电离层可以反射个天然电离层可以反射电磁波，只是当时人们电磁波，只是当时人们不知道而已。另外，赫不知道而已。另外，赫兹没有想到，如果提高兹没有想到，如果提高电磁波的频率，波长就电磁波的频率，波长就会变短。会变短。崖六踩呀疤告底神塞送尾挚慌苟懒紧羔勤沙荧邀彤盎励烙宫太据揩枢粉舆自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件玻尔提出量子化原子结构理论，很少有人相信。玻尔提出量子化原子结构理论，很少有人相信。不少著名的物理学家指责玻尔不少著名的物理学家指责玻尔“瞎搞瞎搞”，劳厄甚至劳厄甚
54、至还宣称还宣称：“如果玻尔的原子理论对了，那我就不再如果玻尔的原子理论对了，那我就不再研究物理了。研究物理了。” 冯冯劳厄（劳厄（MaxTheodorFelixVonLaue18791960），因发现），因发现射线射线在晶体中的衍射，在晶体中的衍射，获得获得了了1914年的年的诺贝尔诺贝尔物理学奖。物理学奖。善棠陷氦臼呕钉乳哇腕扭捆默木畜呸殖猫秧挟擂琶潞同新即政稼综疫爹肝自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件需要性原则需要性原则 一是社会的需要；二是自然科学自身发展的需要。一是社会的需要；二是自然科学自身发展的需要。社会上一旦有技术的需要，则这种需要比
55、十所大学更能把技术推向前社会上一旦有技术的需要，则这种需要比十所大学更能把技术推向前进。进。-恩格斯恩格斯另一方面，科学上的许多重大问题并不都是直接来自于社会生产实践的另一方面，科学上的许多重大问题并不都是直接来自于社会生产实践的需要，往往是为了解决科学自身发展的内在矛盾而提出来的。需要，往往是为了解决科学自身发展的内在矛盾而提出来的。哥白尼日心说哥白尼日心说开普勒行星运动三定律开普勒行星运动三定律牛顿万有引力牛顿万有引力肖痒溃厂儡坪露摊示膳驳玲卞艳竞哩秀膏软迷缕昌遣逞撑槛俯劫券俞飞坍自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件可行性原则可行性原则指根据实际
56、具备的或者经过努力可以具备的条件来选择指根据实际具备的或者经过努力可以具备的条件来选择课题，对完成课题的主观和客观条件尽可能加以周密的估计。课题，对完成课题的主观和客观条件尽可能加以周密的估计。我们只能在我们时代的条件下进行认识，而且这些条件达到什么程度，我们只能在我们时代的条件下进行认识，而且这些条件达到什么程度，我们才能认识到什么程度。我们才能认识到什么程度。恩格斯恩格斯一个人的发展取决于和他直接进行交往的其他的一切人的发展，任何一个人的发展取决于和他直接进行交往的其他的一切人的发展，任何伟大历史人物也不能伟大历史人物也不能超出他们自己的时代所给予的限制。超出他们自己的时代所给予的限制。恩
57、格斯恩格斯蠢盘驻盖仓呻马肌谆畜吹藩进赣诺远厂斑旺彰筋箔谜坟限唆孝契渡郸燕茵自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件统一场理论研究失败，从客观上来看，统一场理论研究失败，从客观上来看，当时比较清楚的物理场只有电磁场相互作当时比较清楚的物理场只有电磁场相互作用和引力相互作用，而弱相互作用和强弱用和引力相互作用，而弱相互作用和强弱相互作用还不十分清楚，因此通向统一场相互作用还不十分清楚，因此通向统一场理论懂得客观条件还不成熟，具体途径也理论懂得客观条件还不成熟，具体途径也不明朗。不明朗。从主观上看，从主观上看，爱因斯坦忽视了当时正爱因斯坦忽视了当时正在蓬勃发展
58、的粒子物理学，企图单从场物在蓬勃发展的粒子物理学，企图单从场物理学方面来统一；忽略了从经验基础上直理学方面来统一；忽略了从经验基础上直觉把握统一场论大厦的基石，仅仅凭借数觉把握统一场论大厦的基石，仅仅凭借数学手段来建筑这幢大厦，结果留下一大堆学手段来建筑这幢大厦，结果留下一大堆弄不清其物理意义的数学方程式。弄不清其物理意义的数学方程式。 废骆饱骑楔者妒仇煽泣钟忆沮菜侦劲琐歇土氓淹抄夺帘玻彬益忿涉咳砖寓自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件玻恩玻恩评价这件事时说道：评价这件事时说道：“在征服浩瀚的量在征服浩瀚的量子现象的斗争中，他是一个先驱者，但量子理子
59、现象的斗争中，他是一个先驱者，但量子理论向前发展时，他却远而疑之。我们许多人认论向前发展时，他却远而疑之。我们许多人认为这是一个为这是一个悲剧悲剧因为他在从此在孤独中摸因为他在从此在孤独中摸索前进，而我们却失去了一位领袖和旗手。索前进，而我们却失去了一位领袖和旗手。”爱因斯坦并不认为自己误入歧途，他于爱因斯坦并不认为自己误入歧途，他于1948年年3月月18日写给玻恩的信中：日写给玻恩的信中：“我实在非我实在非常了解你为什么要把我看作是一个冥顽不化的常了解你为什么要把我看作是一个冥顽不化的老头子。但是我相信你并没有了解我是怎样走老头子。但是我相信你并没有了解我是怎样走过这条孤独道路的；即使没有丝
60、毫的可能性会过这条孤独道路的；即使没有丝毫的可能性会使你赞同我的看法，也肯定会让你觉得有趣。使你赞同我的看法，也肯定会让你觉得有趣。我要把你的实证论的哲学看法撕得粉碎，以此我要把你的实证论的哲学看法撕得粉碎，以此来自娱。来自娱。但是看来，在我们活着的时候，这是但是看来，在我们活着的时候，这是不可能实现的。不可能实现的。”马克斯马克斯玻恩玻恩（MaxBorn 18821970），1954年诺贝尔物理学奖获年诺贝尔物理学奖获得者。得者。枉止绳淳蜒滴铃凄遏旷挝蝶摊摸枝叉屁婪瘫脓藻甭茹铬躲韩獭垢巍盼沫鹃自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件第二节第二节科科学学
61、事事实实的的获获取取一一、观察与实验是获取科学事实的基本方法观察与实验是获取科学事实的基本方法1、观察、观察观察就是人们有目的、有计划地提高自己的感官去反映自然观察就是人们有目的、有计划地提高自己的感官去反映自然状态下的事物现象的一种经验方法。状态下的事物现象的一种经验方法。1）特征特征观察是一种感性认识活动，具有直接的感受性、生动的形象性质。观察是一种感性认识活动，具有直接的感受性、生动的形象性质。观察是对处于观察是对处于自然状态下自然状态下的事物现象进行的观察，即观察者不对观的事物现象进行的观察，即观察者不对观察对象作任何变革。察对象作任何变革。宏沽共瑚蹄岸朵租额谆些卡拴谤呆让伴疥臼易忠烹
62、蠢纯驶袒罗喊刊石毒许自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件2）分类：）分类：直接观察与间接观察直接观察与间接观察感官有局限性，易出错，需借助于仪器。感官有局限性，易出错，需借助于仪器。质的观察与量的观察质的观察与量的观察确定何时何地发生什么现象，该现象与其确定何时何地发生什么现象，该现象与其他现象有何联系等。要了解质，还需了解量。他现象有何联系等。要了解质，还需了解量。日本的一个中微子观察站，它隐藏在地底日本的一个中微子观察站，它隐藏在地底1000米的地方。米的地方。由于中微子由于中微子极难与其他粒子发生反应，有超乎寻常的穿透力，因此要将观察站建在地极
63、难与其他粒子发生反应，有超乎寻常的穿透力，因此要将观察站建在地下如此之深。这样可以认为下如此之深。这样可以认为除了穿透力极强的中微子外，宇宙中的其他辐除了穿透力极强的中微子外，宇宙中的其他辐射都被过滤掉了，从而减少其他辐射的干扰。射都被过滤掉了，从而减少其他辐射的干扰。中微子有可能和水中的氢原子核发生反应，产生一个电子，这个电子中微子有可能和水中的氢原子核发生反应，产生一个电子，这个电子可引起可引起微弱的闪光，被光电倍增管探测到。微弱的闪光，被光电倍增管探测到。这种光电倍增管灵敏度非常高，这种光电倍增管灵敏度非常高，在漆黑的夜晚可以感觉到在漆黑的夜晚可以感觉到100公里以外一根火柴发出的光亮。
64、公里以外一根火柴发出的光亮。1000吨超纯吨超纯重水，每天不过和重水，每天不过和10个中微子发生反应。这个实验观察站里有个中微子发生反应。这个实验观察站里有11200根多根多激光电管存储的激光电管存储的5万吨超纯重水。万吨超纯重水。谈秆亦屿云抉剩摆杭窃北示肄兜蔫眶个舍菲湃槐抡怀湃璃票捻恳泅实培话自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件日本的一个中微子观察站日本的一个中微子观察站摧蛊看夸啄郊曝至肘伙犊月谋砍香肋啼送村炙印鸡键软肪诽饼赎腕映驯蘸自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件3）观察中的问题）观察中的问题观察事
65、物的精确可测量性能完全做到吗？观察事物的精确可测量性能完全做到吗？测量主体对测量事物的干扰是否使测量失去了客观意义？测量主体对测量事物的干扰是否使测量失去了客观意义？测不准关系所讨论的是在量子理论中同时测量几个不同量的精确问题，测不准关系所讨论的是在量子理论中同时测量几个不同量的精确问题，这一关系单独测定位置或速度的精确性并无限制。这一关系单独测定位置或速度的精确性并无限制。海森堡海森堡观察是在自然状态下进行的，这使得观察对象的许多重要的、隐蔽的观察是在自然状态下进行的，这使得观察对象的许多重要的、隐蔽的属性无法在仪器上显现或呈现在观察者的感官面前；另外，观察只适用于属性无法在仪器上显现或呈现
66、在观察者的感官面前；另外，观察只适用于能够重复出现或者变化不太剧烈的自然现象，而对于这范围以外的，就无能够重复出现或者变化不太剧烈的自然现象，而对于这范围以外的，就无能为力。观察的这两个缺陷，在实验只得到了克服。能为力。观察的这两个缺陷，在实验只得到了克服。总秋韵狗皖寨梆币浦巴您射馋投宴蠕常厕筷糟铲坛蚕昔衙晒短韦彬牺微俐自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件2、实验、实验所谓实验，就是人们根据科学研究的目的，运用科学仪器和设所谓实验，就是人们根据科学研究的目的，运用科学仪器和设备等物质手段，人为地控制或模拟所研究的自然现象，排除干扰，突出主备等物质手段
67、，人为地控制或模拟所研究的自然现象，排除干扰，突出主要因素，在有利的条件下进行观察的一种经验方法。要因素，在有利的条件下进行观察的一种经验方法。 实验实验把把观察寓于自身之中；同时又有别于一般观察，观察寓于自身之中；同时又有别于一般观察，人为控制和敢于人为控制和敢于对象的进程对象的进程。观察者听命于自然界，而实验者则质问自然界，并且迫使自然袒露她观察者听命于自然界，而实验者则质问自然界，并且迫使自然袒露她的奥秘。的奥秘。居维叶。居维叶。1）实验的实验的分类分类以目的分：检验实验、破坏性实验、判决性实验、定性实验以目的分：检验实验、破坏性实验、判决性实验、定性实验以方式分：直接性实验、抽样实验、
68、模拟实验、理想实验以方式分：直接性实验、抽样实验、模拟实验、理想实验复除厦店式雷干手碉客疵炮唬梢镑榨佩纂篱赐格求卑匈凡痒声羽侍嚏哇午自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件2）实验的特点和作用）实验的特点和作用简化和纯化研究对象简化和纯化研究对象宇称不守恒的证明实验，由吴健宇称不守恒的证明实验，由吴健雄完成。她用雄完成。她用CO60作为实验材料。作为实验材料。可在可在常温下常温下CO60本身的热运动和自本身的热运动和自旋方向是杂乱无章的，旋方向是杂乱无章的，因而无法进行因而无法进行实验。吴健雄实验。吴健雄把把CO60冷却到冷却到0.01K，使钴核的热运动
69、停止下来，使钴核的热运动停止下来，用强磁用强磁场把钴场把钴60原子核自旋方向转向左旋，原子核自旋方向转向左旋，把另一套装置中的钴把另一套装置中的钴60原子核自旋方原子核自旋方向转向右旋。实验得以顺利进行。向转向右旋。实验得以顺利进行。掇透殷喇磕士丛丽郊瞄欧昭篇役峡慕役旨申弄罕乎湖予熟留厌嘱潭髓瓣睛自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件2）实验的实验的特点和作用特点和作用强化研究对象强化研究对象创造出特殊条件，如超高温、超低温、超高压、创造出特殊条件，如超高温、超低温、超高压、超强磁场、超导电性等等，可能获得重大发现。超强磁场、超导电性等等，可能获得重大
70、发现。科学家通过实验手段制造出接近绝对零度的超低温环境，从而能把几科学家通过实验手段制造出接近绝对零度的超低温环境，从而能把几乎所有的气体液化。并在这种超低温条件下，发现某些材料具有十分罕见乎所有的气体液化。并在这种超低温条件下，发现某些材料具有十分罕见的无电阻、抗磁等超导特性。科学家还发现，的无电阻、抗磁等超导特性。科学家还发现，在超高温条件下，能量极大在超高温条件下，能量极大的核外电子脱离稳定轨道变自由电子，中性原子变为离子。原有物质就会的核外电子脱离稳定轨道变自由电子，中性原子变为离子。原有物质就会转入既非固体也非液体和气体的转入既非固体也非液体和气体的“等离子态等离子态”。 址谱济颐织
71、镜戊帅雪牢侄视访金原啃干博朵勉锣咀难郑铱茵利替脾岿薄嘛自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件美国空军美国空军B-2轰炸机轰炸机俄罗斯空军装备的图俄罗斯空军装备的图-160“海盗海盗旗旗”战略轰炸机战略轰炸机俄罗斯新一代战略轰炸机将具备隐形性能。据称，新机将采取的隐形技俄罗斯新一代战略轰炸机将具备隐形性能。据称，新机将采取的隐形技术也将另辟蹊径术也将另辟蹊径采用等离子体隐形技术。等离子体设备，可以在不改变采用等离子体隐形技术。等离子体设备，可以在不改变飞机气动外形设计的前提下，通过技术将飞机周围的空气变成等离子云，达飞机气动外形设计的前提下，通过技术将飞
72、机周围的空气变成等离子云，达到吸收和散射雷达波的效果。到吸收和散射雷达波的效果。协叛形展咏妖尖仆有城娶氓哉赁陶禁趴书律稗灼轻骆昆疙穴缨奠晌欠不爬自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件1911年，荷兰莱顿大学的卡茂林年，荷兰莱顿大学的卡茂林昂昂纳斯意外地发现，将汞冷却到纳斯意外地发现，将汞冷却到268.98C时，时，汞的电阻突然消失；后来他又发现许多金属汞的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去类似的低温下失去电阻的特性，由于它的特殊导电性能，卡茂电阻的特性，由于它的特殊导电性能，卡茂林林昂尼斯称之
73、为超导态。昂纳斯由于他的昂尼斯称之为超导态。昂纳斯由于他的这一发现获得了这一发现获得了1913年诺贝尔奖。年诺贝尔奖。 kammerlingh onnes烛漫膘八檬脸岭潜蹬瘤坦程佛待验肉臃唾蝗叭心鞘渗抉匀赤役肉淆铣刷蠕自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 一个超导线圈中一旦产生了电流就会周而复始地流下去。因为电阻已经一个超导线圈中一旦产生了电流就会周而复始地流下去。因为电阻已经消失，电流不会在流动中衰减。消失，电流不会在流动中衰减。昂纳斯把一个铅制的线圈放在液体氦中，铅昂纳斯把一个铅制的线圈放在液体氦中，铅圈旁放一块磁铁，突然把磁铁撤走，根据法拉第发
74、现的电磁感应，铅圈内便圈旁放一块磁铁，突然把磁铁撤走，根据法拉第发现的电磁感应，铅圈内便产生了感应电流。果然，在低温的条件下，电流不断地沿着铅圈转起来，就产生了感应电流。果然，在低温的条件下，电流不断地沿着铅圈转起来，就像不知疲倦的一匹马一样。像不知疲倦的一匹马一样。1954年年3月月16日的一次类似实验，电流持续了日的一次类似实验，电流持续了长达两年半的时间，一直到长达两年半的时间，一直到1956年年9月月5日才由于液态氦供应不上而终止。日才由于液态氦供应不上而终止。理论计算表明，如果保持这种低温条件，电流就是流理论计算表明，如果保持这种低温条件，电流就是流10万年也不会衰减。万年也不会衰减
75、。忿饿扼棒寅县锈远膊餐小及侗洼梭填奉扭掳癣禽伊旦母破竿额疟尽妄德更自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 模拟自然过程模拟自然过程米勒模拟实验，一种模米勒模拟实验，一种模拟在原始地球还原性大气中拟在原始地球还原性大气中进行雷鸣闪电能产生有机物进行雷鸣闪电能产生有机物（特别是氨基酸），以论证（特别是氨基酸），以论证生命起源的化学进化过程的生命起源的化学进化过程的实验。实验。1953年由美年由美国芝加哥国芝加哥大学研究生米勒在其导师尤大学研究生米勒在其导师尤里指导下完成，故名。里指导下完成，故名。伊孪谦徽闻穆抓褐俯铸榆卤师瞧磋程谐摈排吩捏此囤赞肢砒衙抖蛹岩
76、聂隆自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件判决理论是非判决理论是非热质说、热动说热质说、热动说1789年，伦福德伯爵在慕尼黑兵工厂监年，伦福德伯爵在慕尼黑兵工厂监造大炮时，注意到用钻子钻炮筒时，钻头越造大炮时，注意到用钻子钻炮筒时，钻头越钝，钻削的碎屑越少，所产生的热量却越多。钝，钻削的碎屑越少，所产生的热量却越多。这与热质说认为碎屑越少，金属释放的热质这与热质说认为碎屑越少，金属释放的热质就越少的说法恰好相反。为了证明钻削时产就越少的说法恰好相反。为了证明钻削时产生的热不是来源于热质的解释，伦福德把炮生的热不是来源于热质的解释，伦福德把炮筒放在水槽里
77、，用一支钝得几乎不能削出碎筒放在水槽里，用一支钝得几乎不能削出碎屑的钻头钻孔。屑的钻头钻孔。几匹马拉着钻具钻了约两个几匹马拉着钻具钻了约两个半小时，槽内约半小时，槽内约18磅水竟然沸腾起来。没有磅水竟然沸腾起来。没有任何东西供给热质，竟然源源不断地产生热。任何东西供给热质，竟然源源不断地产生热。实验说明实验说明“热只能来源于钻头的运动热只能来源于钻头的运动”，故，故提出热的振动理论。提出热的振动理论。 伦福德伯爵（伦福德伯爵（CountRumfordofBavaria，17531814），），原名本杰明原名本杰明汤姆逊，物理汤姆逊，物理学家。学家。巴伐利亚选帝侯巴伐利亚选帝侯（Electoro
78、fBavaria）曾授）曾授予他伦福德伯爵的称号。予他伦福德伯爵的称号。韭蚕令睹亡汗梧偏福硷并镭耶耳猜唾绸尼纯睹蔽蜂僳楚迂配圾死仗杉蚀济自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 1799年，戴维又做了冰摩擦实验。他用年，戴维又做了冰摩擦实验。他用两块冰在真空中摩擦，并使整个仪器都保持两块冰在真空中摩擦，并使整个仪器都保持在在0。几分钟后，冰融化成水，但冰吸收的。几分钟后，冰融化成水，但冰吸收的热是从哪里来的呢？热是从哪里来的呢？ 唯一的可能是由机械运唯一的可能是由机械运动转化而来。戴维由此断言动转化而来。戴维由此断言“热质是不存在热质是不存在的的”。在对
79、粒子振动的思想犹豫了一段时间在对粒子振动的思想犹豫了一段时间之后，之后，1812年他终于明确提出：年他终于明确提出：“热现象的热现象的直接原因是运动，它的转化定律和运动转化直接原因是运动，它的转化定律和运动转化定律一样，同样是正确的。定律一样，同样是正确的。”伦福德和戴维的实验，打破了热质说的伦福德和戴维的实验，打破了热质说的缺口，从而为能量守恒和转化定律的发现扫缺口，从而为能量守恒和转化定律的发现扫除了思想障碍。除了思想障碍。咋连廓忠均呀匪咱捌诞桩目彰抿慎蚌惭骑唇谆塌哄敦菜撒逊漾碾偏伐醛由自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件二、模拟实验中模型方法的
80、应用二、模拟实验中模型方法的应用1、模拟方法的重要意义、模拟方法的重要意义模型是基于人们的想象和抽象而对现实世界某种体系的一种简化了的模型是基于人们的想象和抽象而对现实世界某种体系的一种简化了的映象。映象。模型的本质常常表现为两重性，一方面舍去了某些东西，对现实的实模型的本质常常表现为两重性，一方面舍去了某些东西，对现实的实体系统的结构、功能、联系等加以简化，另一方面，从本质积极与现实的体系统的结构、功能、联系等加以简化，另一方面，从本质积极与现实的实体系统的结构、功能、联系等保持一致。实体系统的结构、功能、联系等保持一致。科学研究中把现实的对象称为科学研究中把现实的对象称为“原型原型”，而把
81、原型的替代物叫做，而把原型的替代物叫做“模模型型”，模拟方法就是以模型和原型之间存在相似性为基础揭示模型和原型，模拟方法就是以模型和原型之间存在相似性为基础揭示模型和原型之间的相似关系。之间的相似关系。 悟袄钨袁肉奔药鞭澜渍辉捶叹漠加仕敢修蜜汉梨广丈彝足逆彬贫侮壬宠惜自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件二、模拟实验中模型方法的应用二、模拟实验中模型方法的应用1）模型的选择和建立，必须满足三个条件模型的选择和建立，必须满足三个条件代表性代表性：即模型在具体的研究过程中要能代替原型；：即模型在具体的研究过程中要能代替原型；相似性相似性：即模型与原型之间具
82、有相似的关系；：即模型与原型之间具有相似的关系；外推性外推性：即通过对模型的研究，能够获得关于原型的信息。：即通过对模型的研究，能够获得关于原型的信息。2）模型的模型的作用作用可以模拟历史；可以模拟历史；米勒模拟实验。米勒模拟实验。可以放大、缩小、再现研究对象，以便观察研究；可以放大、缩小、再现研究对象，以便观察研究；巴设坷莉伟候太边垫紊反厩莫郴涂淤蛹彭崎矮殊缆叛型誉畴则猪炊辜巩瓷自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件挑战者号于挑战者号于1986年年1月月28日在升空后日在升空后72秒时，秒时，爆炸解体坠毁。爆炸解体坠毁。事故调查组发现，导事故调查组发
83、现，导致价值致价值10亿美元的航天飞亿美元的航天飞机失事的，是仅值机失事的，是仅值900美美元的合成橡胶密封圈，元的合成橡胶密封圈，燃燃料箱上一个密封圈由于在料箱上一个密封圈由于在低温下变型，发生泄露，低温下变型，发生泄露，燃气引爆外部燃料导致。燃气引爆外部燃料导致。狰惯萤勉鲤拢谊读饥瑰抽勃拌弧带守拆戏脚朴喇玄猛蚤诊唾询警耶十邢俏自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件理查德理查德菲利普菲利普费曼（费曼（RichardPhillipsFeynman，19181988），），美国美国著著名物理学家，名物理学家，1965年，因在年，因在量子电动力学量子电动力
84、学方面方面的成就而的成就而获得获得诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖。 作为一名物理学家以外，在他一生中的不作为一名物理学家以外，在他一生中的不同时期，他还是同时期，他还是无线电修理者、保险柜密码破无线电修理者、保险柜密码破解高手、艺术家、舞蹈爱好者、手鼓演奏者和解高手、艺术家、舞蹈爱好者、手鼓演奏者和玛雅象形文字的破译者。玛雅象形文字的破译者。在广为流传的轶闻中，在广为流传的轶闻中，他常与拉斯维加斯的脱衣舞女和赌徒聊天最为他常与拉斯维加斯的脱衣舞女和赌徒聊天最为有趣。他的世界充满好奇，是一个典型经验主有趣。他的世界充满好奇，是一个典型经验主义者。义者。1986年，费曼受委托调查年，费曼受委托调查挑
85、战者号航挑战者号航天飞机天飞机失事事件，在国会失事事件，在国会仅用一杯冰水浸仅用一杯冰水浸泡橡皮而使其在低温下失去弹性的简单实泡橡皮而使其在低温下失去弹性的简单实验演示，验演示，说明了推进火箭管道接口漏气是说明了推进火箭管道接口漏气是造成航天飞机失事的真正原因。造成航天飞机失事的真正原因。弊怖荒峨便队记蓟隶蹲傍缆肿愉梆愤毡事居汾清炭挞粤美驻堑豹躲锯檬喜自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件可以提高工程设计质量，缩短研制工期；可以提高工程设计质量，缩短研制工期；可以减少伤害。可以减少伤害。“神舟神舟”六号返回六号返回舱舱裹俐凋硝饯颖蝶报氏郴史柿荒怂琉佣留
86、朝搜粹煽船彰迸洲驾击肌鸡涕房孪自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件风洞的科学美风洞的科学美风洞，若按航空领域的名词来解释，它实际上是一座根据相对运动原风洞，若按航空领域的名词来解释，它实际上是一座根据相对运动原理建成的，用以模拟各种各样的飞行器在大气中飞行的试验设备。理建成的，用以模拟各种各样的飞行器在大气中飞行的试验设备。2004年，年，美国哥伦比亚航天飞船在起飞途中，因表面泡末打碎防热瓦，美国哥伦比亚航天飞船在起飞途中，因表面泡末打碎防热瓦，导致局部温度骤升而不幸发生爆炸导致局部温度骤升而不幸发生爆炸。而自。而自1999年以来，我国神舟系列飞船年
87、以来，我国神舟系列飞船安全地进行了安全地进行了7次天地往返，靠的就是中国工程物理研究院空气动力研究基次天地往返，靠的就是中国工程物理研究院空气动力研究基地先进的地面防热试验平台。地先进的地面防热试验平台。载人航天飞船返回舱以每秒数千公里的速度飞驰，在穿越大气层中要载人航天飞船返回舱以每秒数千公里的速度飞驰，在穿越大气层中要克服几千度高温和高压，外壳的安全性成为关键。克服几千度高温和高压，外壳的安全性成为关键。据航天英雄杨利伟归来后据航天英雄杨利伟归来后说，从返回舱里观看，穿行时外面被烧如铁水一般，通红通红。防热的关键说，从返回舱里观看，穿行时外面被烧如铁水一般，通红通红。防热的关键在于进行大规
88、模、高参数、精测量的热结构试验研究，在于进行大规模、高参数、精测量的热结构试验研究，基地的某电弧风洞当基地的某电弧风洞当仁不让地成为仁不让地成为“主考官主考官”。该电弧风洞就是以很大功率的电荷形成电弧，把空气加热，对高超声速该电弧风洞就是以很大功率的电荷形成电弧，把空气加热，对高超声速飞行器顶端进行热结构试验，达到在地面考核的目的。飞行器顶端进行热结构试验，达到在地面考核的目的。哼灼谴绰剔舷稀摇卉胯供刷戒炭佩倚驱丑呐余渝掣澄癌径摆兔覆铸绸瞄瑶自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件2.4米跨声速风洞巨大的圆形导流孔，高度超过两层楼米跨声速风洞巨大的圆形导
89、流孔，高度超过两层楼 厄证左左落鉴支扔研布抚析密砍颓枉瓶眼聂希鸯惮讶冯努冀良华触怕澎伐自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件NF-3全机低速风洞对全机低速风洞对“运运-8”飞机模型进行吹风试飞机模型进行吹风试验验啄拒过苞踏虑哲厂霖授慈煤卞奶缴陇签凳仓普绰瞧洋段治喳地罩元切抡燃自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件2、模拟实验中的实物模型模拟实验中的实物模型迫叙密绑豹溺雪帘疲民男印抵批驻吃图讶部拙陇栅吵晚是账茶桅撵索处誉自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件三峡博物馆三峡
90、博物馆里的三峡大坝里的三峡大坝仿真模型仿真模型长江科学院长江科学院九万方试验场九万方试验场陆水水库陆水水库葛洲坝葛洲坝三峡大坝三峡大坝南黔旺增颜缀俯声试惯耶蹭抵忿断串昭械狸纫哩筏硅缨踩冰腑侥荔鞍胃吐自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件3、模拟实验中的数学模型、模拟实验中的数学模型对所研究问题进行数学抽象，即把问题用数学的语言表述为一种数学对所研究问题进行数学抽象，即把问题用数学的语言表述为一种数学结构。原则上讲，所有数学概念、数学公式以及由公式系列构成的算法系结构。原则上讲，所有数学概念、数学公式以及由公式系列构成的算法系统，都可称为数学模型。但在实
91、际中，常常将那些反映特定问题和特定事统，都可称为数学模型。但在实际中，常常将那些反映特定问题和特定事物系统的数学关系结构称为数学模型。物系统的数学关系结构称为数学模型。特点特点高度的抽象性；严密的逻辑性；广泛的应用性。高度的抽象性；严密的逻辑性；广泛的应用性。科学数学化的观念近代可以追溯到笛卡尔，他有名言科学数学化的观念近代可以追溯到笛卡尔，他有名言“给我广延和空给我广延和空间，我将把宇宙构造出来间，我将把宇宙构造出来”。他认为，。他认为，广延和运动都可以用数学来表示，广延和运动都可以用数学来表示，一切现象都可以用数学来描述。一切现象都可以用数学来描述。琉姐簧朋浙归郑妹谁擎虏枕飞嫌纤伪斤扰腊陷
92、盈跋诱榔寇论省臃杂篷升澄自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件伽利略和笛卡尔一样，也相信自然界伽利略和笛卡尔一样，也相信自然界是用数学设计的。是用数学设计的。哲学被写在宇宙这部永远在我们眼前哲学被写在宇宙这部永远在我们眼前打开着的大书上，我指的是宇宙。我们只打开着的大书上，我指的是宇宙。我们只有学会并熟悉它的书写语言和符号以后，有学会并熟悉它的书写语言和符号以后，才能读懂这本书。才能读懂这本书。它是用数学语言写成的，它是用数学语言写成的，字母是三角形、圆以及其它几何图形，字母是三角形、圆以及其它几何图形，没没有这些，人类连一个字也读不懂。有这些，人类连
93、一个字也读不懂。伽利略伽利略洽了洽架械悲制了委纯液搬歹乐术燕泪拖宗渐架缘涕氰蛰踊赊芽卒结清主自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件只要数学模型放在充分可只要数学模型放在充分可靠的实验数据的基础之上，并靠的实验数据的基础之上，并和理论分析结合起来，就能在和理论分析结合起来，就能在探索自然奥秘、社会经济等多探索自然奥秘、社会经济等多方面的过程中起重要作用。方面的过程中起重要作用。条件：对系统规律和机制条件：对系统规律和机制的认识必须成熟到可以数量化的认识必须成熟到可以数量化的程度。的程度。对于静静的顿河的作对于静静的顿河的作者，有人认为是肖洛霍夫，有者，有
94、人认为是肖洛霍夫，有人认为是肖洛霍夫抄袭哥萨克人认为是肖洛霍夫抄袭哥萨克作家克留柯夫。通过计算机分作家克留柯夫。通过计算机分析，终于还肖洛霍夫以清白。析，终于还肖洛霍夫以清白。胞坝孩捶悲肯球扎唁蛔耻慢抨怨骚骨跌碍凡妻汇厉竞罗隅撑暇优茫巴瘩塞自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件美国威斯康星大学教师陈炳藻从词汇美国威斯康星大学教师陈炳藻从词汇的统计论证红楼梦作者的问题，借助计算的统计论证红楼梦作者的问题，借助计算机，从字、词出现频率入手，通过计算机统机，从字、词出现频率入手，通过计算机统计、处理、分析，认为作者皆为曹雪芹。计、处理、分析，认为作者皆为曹雪
95、芹。一百二十回本，最后一百二十回本，最后贾家兰桂齐芳，贾家兰桂齐芳，探春探春回家探亲回家探亲实际上，第五回是全书的关键所在，人物实际上，第五回是全书的关键所在，人物命运、家族命运都在此作了交代。命运、家族命运都在此作了交代。“好一似食尽鸟投林，落了片白茫茫大地好一似食尽鸟投林，落了片白茫茫大地真干净。真干净。”“千红一窟，万艳同杯千红一窟，万艳同杯”探春的命运：才自精明志自高，生于末世探春的命运：才自精明志自高，生于末世运偏销。清明涕零江边望，千里东风一梦遥。运偏销。清明涕零江边望，千里东风一梦遥。谎韧磊饯皆椎讳魔卤僧杏捧粥桓电跋烙站旋镰弯辰躇巢脸丁画辩走溺建幼自然辩证法第五章科学认识的形成p
96、pt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件4、计算机仿真模型、计算机仿真模型数学模型多数依赖计算机来求解，因此，它常常被计算机仿真模型替数学模型多数依赖计算机来求解，因此，它常常被计算机仿真模型替代。将原型的数学模型转变为可以在计算机上运行的仿真模型，编出仿真代。将原型的数学模型转变为可以在计算机上运行的仿真模型，编出仿真程序，运行仿真模型进行实验观察，分析实验结果，对原型作出评价。程序，运行仿真模型进行实验观察，分析实验结果，对原型作出评价。三维碰撞冲击仿真模拟系统三维碰撞冲击仿真模拟系统PAM-CRASH是基于显式有限元算法是基于显式有限元算法的计算机三维碰撞冲击仿真模拟系统，能够对
97、大位移、大旋转、大应变、的计算机三维碰撞冲击仿真模拟系统，能够对大位移、大旋转、大应变、接触碰撞等问题进行十分精确的模拟。接触碰撞等问题进行十分精确的模拟。仇艰频轿凉诱任嫌裸颓遭章明迸肛帜之膊啡砍拎蓝亚买艇紊姚杜赠痕幅或自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件1998年夏天，长江全流域爆发年夏天，长江全流域爆发大洪水。至大洪水。至8月中旬，长江干流自宜月中旬，长江干流自宜昌以下河段全线超过历史最高水位。昌以下河段全线超过历史最高水位。国家规定，当沙市水位超过国家规定，当沙市水位超过44.67米米（争取（争取45米）米），预计将继续上涨，即，预计将继续上涨
98、，即开闸分洪。开闸分洪。8月月6日，沙市水位达到日，沙市水位达到44.68米，湖北省委、省政府向中央米，湖北省委、省政府向中央发出运用荆江分洪区的请示报告，请发出运用荆江分洪区的请示报告，请中央决策。中央决策。8月月16日，沙市水位日，沙市水位45.08米，预报次日将达到米，预报次日将达到45.20米。米。分洪与否，是个大问题。分洪与否，是个大问题。水利专家组对荆江大堤抗洪能力水利专家组对荆江大堤抗洪能力再再进行科学测算，确定出一个安全系进行科学测算，确定出一个安全系数。数。照这一系数，沙市水位即使达到照这一系数，沙市水位即使达到45.30米，也可以坚持对大堤严防死米，也可以坚持对大堤严防死守
99、，不必分洪。最后，国家防总根据守，不必分洪。最后，国家防总根据专家意见，决定不分洪。专家意见，决定不分洪。札据殃无盾慌冈雀几倔嘴深避砂法派程芭灶蝎浊巩毙而黎娥面吱疽鹊蒂猫自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件数学模型和其他别的模型都是以简化了的形式再现被研究对象的过程，数学模型和其他别的模型都是以简化了的形式再现被研究对象的过程，因而我们可以想办法避免因而我们可以想办法避免“过于简化的陷阱和过于复杂的泥潭过于简化的陷阱和过于复杂的泥潭”，然而要然而要把原型与模型之间的各种异同相似条件、边界条件、初试条件等加以清楚把原型与模型之间的各种异同相似条件、边界
100、条件、初试条件等加以清楚的表书和明确的规定的确不易。因此，模型只能充当从实验、观察到理论、的表书和明确的规定的确不易。因此，模型只能充当从实验、观察到理论、假设和从理论、假设再回到模型、观察之间的中间环节。这就决定了模型假设和从理论、假设再回到模型、观察之间的中间环节。这就决定了模型只能在实践与认识的反复中来完善和提高。只能在实践与认识的反复中来完善和提高。焰汲颤渝竣戳兽压霉城锁压嗓呀软碗悟酋缺嚣琶火暮艾对倘沾宾鹰疲底凑自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件电脑征婚电脑征婚一小姐来到婚一小姐来到婚介所，希望自己将介所，希望自己将来的爱人个子不能来的爱人
101、个子不能太高，太高，经常穿礼服，经常穿礼服，喜爱冰上运动。喜爱冰上运动。电脑噼里啪啦电脑噼里啪啦地算了一通，说地算了一通，说：“企鹅。企鹅。”畔需洗何萄廓炼校签漾洽泛貌极免限蜒巫纯蓝锗婚网奸游斗葫孜辉贺盈埃自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件三、观察、实验中的哲学问题三、观察、实验中的哲学问题 1、 古典经验主义的古典经验主义的“纯观察说纯观察说” 约翰约翰洛克（洛克（JohnLocke，16321704） 培根认为观察是一种纯粹的感官反应活培根认为观察是一种纯粹的感官反应活动，不受任何理论因素的影响，在观察中也动，不受任何理论因素的影响，在观察中也
102、应该排除任何理论的影响，纯粹客观进行观应该排除任何理论的影响，纯粹客观进行观察。察。洛克也把观察看成是消极的、被动的、洛克也把观察看成是消极的、被动的、纯感官的胜利反应过程，认为观察和感觉是纯感官的胜利反应过程，认为观察和感觉是等同的，过程过程就是人们对客体的感觉过等同的，过程过程就是人们对客体的感觉过程。他说程。他说：“如果某人的视网膜上有正常形如果某人的视网膜上有正常形成的太阳映象，则他就看到了太阳。成的太阳映象，则他就看到了太阳。”他把他把通过观察获得的经验事实称为通过观察获得的经验事实称为“简单观念简单观念”，认为这些简单观念是原始的、可靠的，是，认为这些简单观念是原始的、可靠的，是“
103、最不含糊和最少疑义的最不含糊和最少疑义的” 。鸡烹袄鳖郧拢模哎跌窿腐商表备妻避阔但抄瘦蹭叭赢恬浑控绿席困尾浑汉自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 赫胥黎也曾经告诫年轻的研究学者赫胥黎也曾经告诫年轻的研究学者：“你们要像一个小学生那样坐在事实面你们要像一个小学生那样坐在事实面前，准备放弃一切先入之见，恭敬地照着前，准备放弃一切先入之见，恭敬地照着大自然指的路走，否则，就将一无所得。大自然指的路走，否则，就将一无所得。”这是典型的机械唯物论，观察不仅这是典型的机械唯物论，观察不仅仅是一个生理反应过程，更重要的是一种仅是一个生理反应过程，更重要的是一种认
104、识活动过程，有复杂的认识论机制。认识活动过程，有复杂的认识论机制。也湛交纱宅启胀躇忘靴敛吗辕环洽掳它钠语画晃寝霍荐瞄威贤蔬酞啦着洒自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件2、逻辑经验主义的逻辑经验主义的“中性观察说中性观察说”（theoryofneutralobservation） 美国哲学家美国哲学家R 卡尔纳普提出关于科学知识结构的卡尔纳普提出关于科学知识结构的“两层语言模型两层语言模型”，集中地体现了逻辑经验主义者对观察性质的理解。该模型将科学语言分为集中地体现了逻辑经验主义者对观察性质的理解。该模型将科学语言分为观观察语言和理论语言察语言和理论语
105、言两个完全不同的层次，前者描述可观察的事物和事件的属两个完全不同的层次，前者描述可观察的事物和事件的属性和关系，它不涉及抽象的实体；后者由理论名词和理论陈述构成。性和关系，它不涉及抽象的实体；后者由理论名词和理论陈述构成。观察语观察语言不受任何理论语言的影响，而理论语言的意义依赖于观察语言。言不受任何理论语言的影响，而理论语言的意义依赖于观察语言。在在逻辑经验主义者看来逻辑经验主义者看来，观察者的理论框架、既往经验、文化环境对观，观察者的理论框架、既往经验、文化环境对观察过程都没有影响，因而观察语言是对特别的理论保持中立的。与观察语言察过程都没有影响，因而观察语言是对特别的理论保持中立的。与观
106、察语言相反，理论语言没有独立的解释，它必须而且只能从观察语言中获得经验内相反，理论语言没有独立的解释，它必须而且只能从观察语言中获得经验内容，在此之前，它们是没有意义的。容，在此之前，它们是没有意义的。逻辑经验主义的这种观念被波普尔讽刺为逻辑经验主义的这种观念被波普尔讽刺为“知识的水桶理论知识的水桶理论” ：人类的：人类的头脑被当作某种容器，出生是空的，通过我们的感官把原料倒入其中，并堆头脑被当作某种容器，出生是空的，通过我们的感官把原料倒入其中，并堆积在那里。积在那里。惕圾露怨速镑蜕耪诱浮耪眶殴恢岔疥使颤誓嫁酋妻鸳悟般炭铡冒九坎绽阁自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学
107、认识的形成ppt课件3、历史主义的、历史主义的“理论负荷论理论负荷论”（theoryloadedtheory）“理论负荷论理论负荷论”又称又称“观察渗透着理论观察渗透着理论”，由美国哲学家，由美国哲学家NR汉森在发现的模式一书中系统阐述。该理论认为观察汉森在发现的模式一书中系统阐述。该理论认为观察并非并非像逻辑经验像逻辑经验主义者所说的只是对物象主义者所说的只是对物象“刺激刺激”的消极的机械反应的消极的机械反应，而是而是受到观察者理受到观察者理论的影响和支配论的影响和支配，持不同理论观点的人可能对同一对象形成不同的观察结，持不同理论观点的人可能对同一对象形成不同的观察结果。果。“一切观察都包含
108、按我们的理论知识所作的解释。一切观察都包含按我们的理论知识所作的解释。”-波普尔波普尔 “是理论决定我们能够观察到的东西。是理论决定我们能够观察到的东西。”“只有理论，即只有关于只有理论，即只有关于自然规律的知识，才能使我们从感觉印象推论出基本现象。自然规律的知识，才能使我们从感觉印象推论出基本现象。”爱因斯爱因斯坦坦理论决定了观察的目的和对象；理论决定了观察的目的和对象；对理论预言的检验成为观察的目的时，结果与预期一致，理论得到证对理论预言的检验成为观察的目的时，结果与预期一致，理论得到证实（如对广义相对论的预言实（如对广义相对论的预言：“光的偏折光的偏折”的验证的验证）；）；不一致时，这种
109、结果就成为进一步研究的对象（如不一致时，这种结果就成为进一步研究的对象（如摩尔根对孟德尔遗摩尔根对孟德尔遗传理论的发展传理论的发展）。）。匡绕吁帧宏韵档启巢珠菏耳烬恕咎交骆宝啪峙雅监偶俺捏倡严傍兽蝉跟身自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件遗传的两个基本定律遗传的两个基本定律分离定律和自由组分离定律和自由组合定律合定律在得到科学界的公认以后，许多生物学家在得到科学界的公认以后，许多生物学家开始用其他的动物和植物作材料，进行杂交试验。开始用其他的动物和植物作材料，进行杂交试验。但并不是所有的结果都符合基因的自由组合定律。但并不是所有的结果都符合基因的自由
110、组合定律。1906年，有两位科学家在试验香豌豆时，出现了年，有两位科学家在试验香豌豆时，出现了子子代代（F2）不出现自由组合的现象，表现为或）不出现自由组合的现象，表现为或都是父型、或都是母型，即同亲本性状完全一样，都是父型、或都是母型，即同亲本性状完全一样，不符合孟德尔定律。不符合孟德尔定律。美国遗传学家摩尔根美国遗传学家摩尔根 （ThomasHuntMorgan，18661945）势跟轴宾虽晰软脾夷晚禾镜捡穗廓刁亦罪肆朱田姬蹄蝉牌节熟沙饼瑟肮秘自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件于是，有人对孟德尔提出的遗传定律产生了怀疑。这时，美国的遗传学于是，
111、有人对孟德尔提出的遗传定律产生了怀疑。这时，美国的遗传学家摩尔根和他的同事们用果蝇作试验材料，进行了大量的遗传学的研究工作，家摩尔根和他的同事们用果蝇作试验材料，进行了大量的遗传学的研究工作，不仅证实了基因的分离定律和自由组合定律是正确的，而且揭示出了不仅证实了基因的分离定律和自由组合定律是正确的，而且揭示出了遗传的遗传的第三个基本定律第三个基本定律基因的连锁定律基因的连锁定律，即不同染色体上的基因可以自由组合，即不同染色体上的基因可以自由组合，但同一个染色体上的若干基因却不能自由组合，这种性状连在一起遗传的现但同一个染色体上的若干基因却不能自由组合，这种性状连在一起遗传的现象，叫做基因连锁。
112、一些基因连在一起成为连锁群。并且发现连锁群和染色象，叫做基因连锁。一些基因连在一起成为连锁群。并且发现连锁群和染色体的数目是吻合的。例如，果蝇的染色体为体的数目是吻合的。例如，果蝇的染色体为4对，其基因连锁群也是对，其基因连锁群也是4个；个；豌豌豆的染色体为豆的染色体为7个，其基因连锁群也是个，其基因连锁群也是7个，而孟德尔研究的个，而孟德尔研究的7对性状恰恰分对性状恰恰分布在布在7对染色体上，所以出现了典型的自由组合定律。对染色体上，所以出现了典型的自由组合定律。摩尔根科学地解释了孟德尔的遗传定律所不能解释的遗传现象，证明摩尔根科学地解释了孟德尔的遗传定律所不能解释的遗传现象，证明并发展了孟
113、德尔遗传学理论。他认为并发展了孟德尔遗传学理论。他认为染色体是遗传性状传递机制的物质基础，染色体是遗传性状传递机制的物质基础，而基因是组成染色体的遗传单位，基因的突变会导致生物体遗传特性发生变而基因是组成染色体的遗传单位，基因的突变会导致生物体遗传特性发生变化。化。1933年，摩尔根因为对基因的研究成果而获得了诺贝尔医学和生理学年，摩尔根因为对基因的研究成果而获得了诺贝尔医学和生理学奖。奖。谰黔睫棍辖惟色驹鼎蓟味殴饱匀故嗅肇食消触睫鞭综佰培剁售潜侠辰晚肆自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件理论决定了观察到什么理论决定了观察到什么对观察结果的解读往往由
114、背景知识决定。对观察结果的解读往往由背景知识决定。普里斯特利发现了氧，可是他固守普里斯特利发现了氧，可是他固守“燃素说燃素说”，不承认拉瓦锡以他所不承认拉瓦锡以他所发现的氧所建立起来的氧化学说，正如居维叶所说：发现的氧所建立起来的氧化学说，正如居维叶所说：“普里斯特利是现代普里斯特利是现代化学之父，但是，他始终不承认自己的亲生女儿。化学之父，但是，他始终不承认自己的亲生女儿。”恩格斯也评价说：恩格斯也评价说：“这种本来可以推翻全部燃素说观点并使化学发生革命的元素，在他手中没这种本来可以推翻全部燃素说观点并使化学发生革命的元素，在他手中没有能结出果实。有能结出果实。”悍刮咀孕拐垒版痔萌坡尝堰硝群
115、赚谭肃酷屑蒙洗趁秋钝励搜橡戏孔涛周墨自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件中子这个词早就由卢瑟福这位天才在中子这个词早就由卢瑟福这位天才在1920年在一次会议上用来指一个年在一次会议上用来指一个假设的中性粒子。这个粒子和质子一起组成原子核。大多数物理学家包括假设的中性粒子。这个粒子和质子一起组成原子核。大多数物理学家包括我自己在内，没有注意到这个假设。但是它一直存在于查德威克工作所在我自己在内，没有注意到这个假设。但是它一直存在于查德威克工作所在的卡文迪许实验室空气里。因此，最后在那儿发现了中子。这是合乎情理的卡文迪许实验室空气里。因此，最后在那儿发现
116、了中子。这是合乎情理的，同时也是公道的。的，同时也是公道的。具有悠久传统的老实验室总是蕴藏着宝贵的财富。具有悠久传统的老实验室总是蕴藏着宝贵的财富。在已消逝的岁月里，我们那些还活着的或已去世的老师所发表的见解被人在已消逝的岁月里，我们那些还活着的或已去世的老师所发表的见解被人们有意或无意地多次思考过然后又忘掉了。但他们的见解却能深入到这些们有意或无意地多次思考过然后又忘掉了。但他们的见解却能深入到这些老实验室工作人员的思想里，结出丰硕的果实。这，就是发现。老实验室工作人员的思想里，结出丰硕的果实。这，就是发现。 约里约里奥奥居里居里查德威克迅速成功的原因之一，是他对中子的概念有精神上的准备。查
117、德威克迅速成功的原因之一，是他对中子的概念有精神上的准备。 E.赛格雷赛格雷虾皂札悯弯倚笆震疼纸坦蔚霄栽迹帆萤马瞥菲酮窑免兑哺扼幸貉拟雹铲卿自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件约里奥约里奥居里夫妇居里夫妇FrdricJoliot-Curie囚厨燕叫六呈督馁虚孩我甫标意恬咸姐庙痊柴诧蜂檀变楼环拔靴摔豫熊兄自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件1930年，德国物理学家年，德国物理学家W 玻特和他的学生玻特和他的学生H 贝克用贝克用粒子轰击铍，粒子轰击铍，产生了强烈的辐射，当时称之为铍辐射，酷似当时为人们所知的产生
118、了强烈的辐射，当时称之为铍辐射，酷似当时为人们所知的射线，射线，所以玻特在所以玻特在1931年苏黎世物理学聚会上，在报导这一实验结果时，就说铍年苏黎世物理学聚会上，在报导这一实验结果时，就说铍辐射很可能是辐射很可能是射线之类的东西。射线之类的东西。喷萨转恍琳欺垮台湍忙医荒轩俭栋届寞苗撤霹州凉州店柞横猎逊露搐衅交自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件1931年底，约里奥年底，约里奥居里夫妇为了检查一下石蜡是否会吸收这种铍辐居里夫妇为了检查一下石蜡是否会吸收这种铍辐射，他们在铍和辐射侦测装置间放了一块石蜡。结果他们非常惊异地发现，射，他们在铍和辐射侦测装置
119、间放了一块石蜡。结果他们非常惊异地发现，辐射更加加强。经过鉴别，从石蜡里飞出的竟是质子！辐射更加加强。经过鉴别，从石蜡里飞出的竟是质子！射线竟能从石蜡中射线竟能从石蜡中打出质子，这简直是不可思议的怪事。打出质子，这简直是不可思议的怪事。因为因为射线是由质量几乎为零的光子组成，如果它与质量比质子小得多射线是由质量几乎为零的光子组成，如果它与质量比质子小得多的电子相碰，那是能够将电子碰动的。这种碰撞由康普顿效应可以完满解的电子相碰，那是能够将电子碰动的。这种碰撞由康普顿效应可以完满解决。但现在碰出的决。但现在碰出的质量为电子质量质量为电子质量1836倍的质子，怎么会撞动呢？倍的质子，怎么会撞动呢？
120、约奥奥约奥奥居里夫妇已经面临伟大的发现了居里夫妇已经面临伟大的发现了，但他们却仍然沿着玻特的错误思路想，但他们却仍然沿着玻特的错误思路想下去，还认为铍辐射是一种具有新的作用的下去，还认为铍辐射是一种具有新的作用的射线。射线。1932年年1月月18日，他们日，他们把这一实验结果和评论发表在报告上。把这一实验结果和评论发表在报告上。圭捶果淄言扯窑辣醒哟榆钧脊获笛抵话贝鹏泞珠阴纶救轩讣漠抠刊拯谁究自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 查德威克，卢瑟福的弟子，为寻找卢瑟福在查德威克，卢瑟福的弟子，为寻找卢瑟福在1920年提出的中子，十年年提出的中子，十年来历
121、经失败仍毫无所获。有一天早晨，查德威克看到了他们的文章，他感来历经失败仍毫无所获。有一天早晨，查德威克看到了他们的文章，他感到极为震惊，就将这一实验情况告诉给老师卢瑟福听。卢瑟福震惊了，到极为震惊，就将这一实验情况告诉给老师卢瑟福听。卢瑟福震惊了，听听了后竟急躁地嚷：了后竟急躁地嚷：“我不相信这个实验！我不相信这个实验！”当然，最后他还是同意：任何当然，最后他还是同意：任何人都应当相信观察的结果，至于解释那就是另一码事了。人都应当相信观察的结果，至于解释那就是另一码事了。狙渝怨童顾蛆帮键旺赢搪绑赛玉霸膏厄孩包荷井蔓僻橇召熔慕筑蘑殆倔掂自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学
122、认识的形成ppt课件查德威克开始也没有十分固定的看法，但他很自然地想到了中查德威克开始也没有十分固定的看法，但他很自然地想到了中子的问题。再加上他在寻找中子过程中取得了一定的经验，子的问题。再加上他在寻找中子过程中取得了一定的经验，所以一所以一开始他就肯定约里奥开始他就肯定约里奥居里夫妇观察到的现象绝不是康普顿效应，居里夫妇观察到的现象绝不是康普顿效应，并确信这里面有一种新奇的东西将被发现。并确信这里面有一种新奇的东西将被发现。经过一段时间的努力，经过一段时间的努力，他才弄清楚铍辐射原来是一种中性粒子流，这种粒子的质量近似于他才弄清楚铍辐射原来是一种中性粒子流，这种粒子的质量近似于质子质量。于
123、是，卢瑟福十二年前的预言终于被证实了，又一个基质子质量。于是，卢瑟福十二年前的预言终于被证实了，又一个基本粒子本粒子中子，终于出现在人类面前！中子，终于出现在人类面前！拍出洒夕擅刹昏烟驮渠涵燎撤缀建赢凝恶誉鲤埠疑国措鲤霹遏财蔗心障陶自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件1932年年2月月17日，即约里奥日，即约里奥居里夫妇的第一篇实验报告发表刚好一居里夫妇的第一篇实验报告发表刚好一个月之后，查德威克在自然杂志上发表了自己的实验报告及结论。个月之后，查德威克在自然杂志上发表了自己的实验报告及结论。1935年，瑞典皇家科学院诺贝尔物理学奖委员会决定把该年度
124、物理奖授年，瑞典皇家科学院诺贝尔物理学奖委员会决定把该年度物理奖授予予1932年发现中子的英国物理学家年发现中子的英国物理学家J 查德威克。查德威克。据说评奖委员会在征求意见时，卢瑟福坚持要把发现中子的诺贝尔物理据说评奖委员会在征求意见时，卢瑟福坚持要把发现中子的诺贝尔物理奖授给他的学生查德威克。当时有人提出，约里奥奖授给他的学生查德威克。当时有人提出，约里奥居里夫妇对此作过真居里夫妇对此作过真正重要的发现，不考虑他们是说不过去的。卢瑟福的回答据说是这样的：正重要的发现，不考虑他们是说不过去的。卢瑟福的回答据说是这样的：“发现中子的诺贝尔奖单独给查德威克就算了，至于约里奥夫妇嘛，他们是那发现中
125、子的诺贝尔奖单独给查德威克就算了，至于约里奥夫妇嘛，他们是那样的聪明，不久会因别的项目而得奖的。样的聪明，不久会因别的项目而得奖的。”弟此锈总唐狰较筋彤皋圃埋铀底福鄙臂屁池蚤槽炮碰滩栓监蜡百犯坡破拎自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件1831年达尔文以博物学家的身份随年达尔文以博物学家的身份随“贝格尔贝格尔”号军舰到大西洋和太平洋号军舰到大西洋和太平洋进行了长达进行了长达5年的科学考察。考察之余，达尔文阅读随身携带的赖尔的地质年的科学考察。考察之余，达尔文阅读随身携带的赖尔的地质学原理，学原理，地质渐变地质渐变的思想使达尔文产生了强烈的认同感。达尔文
126、后来说的思想使达尔文产生了强烈的认同感。达尔文后来说：“我感到，即使我看到赖尔没有看到的事实，也总是部分地通过赖尔的眼睛我感到，即使我看到赖尔没有看到的事实，也总是部分地通过赖尔的眼睛看到的。看到的。”考察的所见所闻使达尔文逐渐抛弃生物不变的信念。考察结束后，考察的所见所闻使达尔文逐渐抛弃生物不变的信念。考察结束后，通过对收集到的资料和生物标本进一步整理和分析，达尔文成为了进化论者，通过对收集到的资料和生物标本进一步整理和分析，达尔文成为了进化论者，并在并在1838年底研究得出自然选择的进化学说。年底研究得出自然选择的进化学说。困篡盒下眯支酱蕾级榷滴蕾菠瘫争婴午盐安早怪跟访引失昔医昨梢哦羡涝自
127、然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件红楼梦是中国红楼梦是中国许多人所知道，至少，许多人所知道，至少，是知道这名目的书是知道这名目的书单是命意，就因读者的单是命意，就因读者的眼光而有种种。眼光而有种种。经学家看见易；经学家看见易；道学家看见淫；道学家看见淫；才子看见缠绵；才子看见缠绵；革命家看见排满；革命家看见排满；流言家看见宫闱秘流言家看见宫闱秘事。事。鲁迅鲁迅萨回诀谦俭白和楞锋捏服锻硒严舌仲哆焦补社棉讫磺时答播匆拒晤焉敞幂自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件在肯定在肯定“观察渗透理论观察渗透理论”命题的同时
128、，也应该注意到，即观察中主体与客命题的同时，也应该注意到，即观察中主体与客体是存在相关系的，而不仅是观察主体对客体的影响作用。体是存在相关系的，而不仅是观察主体对客体的影响作用。一方面，一方面，观察主体观察主体影响着观察中主体与客体的一致性，另一方面，客体是观察主体进行观察活动影响着观察中主体与客体的一致性，另一方面，客体是观察主体进行观察活动的客观对象，观察主体与客体的一致性是观察的客观要求。观察客体是第一性的客观对象，观察主体与客体的一致性是观察的客观要求。观察客体是第一性的，观察主体是第二性的，客体绝不是由主体的，观察主体是第二性的，客体绝不是由主体“随意打扮的小姑娘随意打扮的小姑娘”。
129、另外，历史上有许多独立于理论的案例，另外，历史上有许多独立于理论的案例，比如天王星的发现、布朗运动比如天王星的发现、布朗运动的发现等，说明了存在着不负载理论的观察。的发现等，说明了存在着不负载理论的观察。濒估厩贵畦陇确虑瘁卡婉梅攫葱蜀瞻搓津雀激巢锋尽皋蝗吟搽虐馈钟绘糕自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件4、观察的易谬性、观察的易谬性感觉的局限性和错觉（感觉器官的限制、错觉）；感觉的局限性和错觉（感觉器官的限制、错觉）；知觉的选择性（选择某一事物为观察对象，而把其他事物作为观知觉的选择性（选择某一事物为观察对象，而把其他事物作为观察背景，如鸡尾酒会现象
130、、双关图等）察背景，如鸡尾酒会现象、双关图等）背景知识的不同；背景知识的不同； 观察仪器的原因。观察仪器的原因。凛逼沸娟缸镇迪昆中奈痉蔓瞳矿骇敷涡滚黑剥慕痈骗邪耿这炉脸法失次女自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件少女与老妇双关图少女与老妇双关图花瓶与人像双关图花瓶与人像双关图云磊诞慎磋恳啦读贿侩撒密烩母莱是而蝉驻包腑章碉钢上度酸啊噪妓赡闽自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件崇银泳足枚檄律颗倍芋芹钵镀在镀楚楞嘎湿育臃冈捂款帽宝观锰岁挝烂譬自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成p
131、pt课件惦惕梗跳仅奥啃簧癌叠兢碗告属狡茄虱傈败翘联汤拳膊美镁怪太摈畔绢曲自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件詹季氟蛮勒谴嘶债府割晋浸榷换误旅跃串赂耸茅剧臭灵智唐留础铱铁瞬酚自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件爱宾毫斯错觉爱宾毫斯错觉较斯晨滥倪坪记订饰馈院憨澜诈畅篡蔫碍领朝垣凶八宪问洋镭饱纲央靠呵自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 侯塞因错觉侯塞因错觉伯根道夫错觉伯根道夫错觉气握坤蜀扛踌骡阐募睫憾个望责纸呜雅癌朔逛消冒亩茄鹏邯鬃悼恬咽淀渊自然辩证法第五章科学认识的
132、形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件整体思维整体思维孟吱它换槽医庭老颗姬边鹊光撅离驱睬省合言叁泵物青量叉妙鳖予妖仁夜自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件5、坚持观察的客观性、坚持观察的客观性1）观察必须具有可重复性；）观察必须具有可重复性；规律是稳定的、可重复的联系规律是稳定的、可重复的联系2）观察必须以理论为指导；）观察必须以理论为指导；假象从侧面反映事物的本质假象从侧面反映事物的本质3）观察必须全面；）观察必须全面；事物处在全面的联系中事物处在全面的联系中4）必须选择）必须选择典型的观察对象和条件典型的观察对象和条件；罗伊默选择
133、木星卫星的星蚀作为观察对象来测量光速，比较成功。罗伊默选择木星卫星的星蚀作为观察对象来测量光速，比较成功。孟德尔选择豌豆，发现了遗传学第一、第二定律。孟德尔选择豌豆，发现了遗传学第一、第二定律。屑燥再序柯籽淑颐商父祝纯罕沦婚土窒鸳衬外取陪旋棉蒂燥披屉焚清荡勤自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 1675年，丹麦天文学家罗伊默（年，丹麦天文学家罗伊默（OlafRoemer，1644-1710）在巴黎）在巴黎天文台工作期间，对木卫一进行观测，当地球位于如图中天文台工作期间，对木卫一进行观测，当地球位于如图中A位置时，观测位置时，观测到木卫一公转周期是约到
134、木卫一公转周期是约42.5小时，由于公转周期不变，因此可准确地预测小时，由于公转周期不变，因此可准确地预测以后掩蚀发生的时间，但罗默发现这个预言并不准确。当半年之后，地球以后掩蚀发生的时间，但罗默发现这个预言并不准确。当半年之后，地球由由A运动到运动到C时，木星则由时，木星则由J1位置运行到位置运行到J2位置（木星公转周期比地球长得位置（木星公转周期比地球长得多，木星的运动在这里几乎可以忽略不计），此时木卫一发生掩蚀的时间多，木星的运动在这里几乎可以忽略不计），此时木卫一发生掩蚀的时间已经比预言推迟了已经比预言推迟了1000秒。秒。姥浙按渗煮公纤拟芋渤拣帛紊心种筋酪鸣肃蕾换价雍轩识踌潮罢玛兆篮
135、啄自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 罗伊默意识到，如果认为光速有限的话，这罗伊默意识到，如果认为光速有限的话，这1000秒时间恰好对应光秒时间恰好对应光穿过地球轨道直径所需要的时间。当时认为地球轨道直径大约穿过地球轨道直径所需要的时间。当时认为地球轨道直径大约2.76亿公里亿公里（实际约（实际约3.0亿公里），因此罗默得到的光速比正确值略小，但作为对光亿公里），因此罗默得到的光速比正确值略小，但作为对光速的第一次成功测量，罗伊默的方法被载入了史册。速的第一次成功测量，罗伊默的方法被载入了史册。湃谈终按滤樱攀盒闰啼掠投镍悯惋罚击惩普砖隔杰箕雹纳钟乒
136、闸宋停铂萝自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件孟德尔选择豌豆作为孟德尔选择豌豆作为实验的材料，是因为实验的材料，是因为 豌豆具有明显的、易观豌豆具有明显的、易观察的、稳定的相对性状，察的、稳定的相对性状，如种子的形状（圆、皱），如种子的形状（圆、皱），子叶的颜色（黄、绿），子叶的颜色（黄、绿），茎的高度（高、矮）等；茎的高度（高、矮）等；豌豆花的雄蕊和雌蕊由花豌豆花的雄蕊和雌蕊由花瓣包着，在自然条件下自瓣包着，在自然条件下自花授粉，易得到纯种，花授粉，易得到纯种，不不易受外来花粉的影响；易受外来花粉的影响；豌豆具有豌豆具有容易栽培、生长容易栽培、生长
137、期短期短等优点。等优点。容撇鸯桓萄升闷暮遂箩阴孝檄游孝破流朝谰丫嫁耽间浑尘怖汪弯颜库侦骡自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件5）必须用）必须用完备、先进的观测技术和仪器完备、先进的观测技术和仪器。仪器的精确度影响观察的结果。伽利略曾经对土星进行观察，但由于当仪器的精确度影响观察的结果。伽利略曾经对土星进行观察，但由于当时的望远镜分辨率不高，伽利略觉得似乎土星两侧各有一颗伴星，实际上那时的望远镜分辨率不高，伽利略觉得似乎土星两侧各有一颗伴星，实际上那是土星环，直到是土星环，直到1656年，惠更斯发现了土星的光环，并年，惠更斯发现了土星的光环，并注意到光
138、环面相对注意到光环面相对于地球轨道面倾斜，因而周期性地侧对地球，于地球轨道面倾斜，因而周期性地侧对地球，使地球上无法看清。使地球上无法看清。忽萎墙珠怂献驭加吭郧兆厄怨宁铱参祖踢妓污绅榨拿乘俗骑宙瓦汪缚消月自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件在观察实验的过在观察实验的过程中，首要的是观察程中，首要的是观察者高度的责任心，精者高度的责任心，精益求精的工作态度，益求精的工作态度，否则，再先进的仪器否则，再先进的仪器又有何能？又有何能？案例：上海一医案例：上海一医院心电图机院心电图机“草菅人草菅人命命”滁疚春痉汕窍之锰螟萨狈涛鸳壮椭斤嗓喊面聊调匣匆遍捡奏现荫
139、候痞划魔自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件6、观察实验中的偶然性、观察实验中的偶然性在偶然和意外的机会里，观察到新现象，往往导致科学问题的解决，这在偶然和意外的机会里，观察到新现象，往往导致科学问题的解决，这就是机遇观察。就是机遇观察。观察折能否抓住这些新现象，在很大的程度上取决于他对偶然性和必然观察折能否抓住这些新现象，在很大的程度上取决于他对偶然性和必然性辩证关系的理解，对这种辩证关系的自觉性的高低，能否有开放的思路、性辩证关系的理解，对这种辩证关系的自觉性的高低，能否有开放的思路、穷追不舍的探索精神，能否有一定的背景知识。穷追不舍的探索精神，
140、能否有一定的背景知识。乔断陀瓜羞悬坝晦憾抛阉竞针百厦誊抒纠肪玄棕围诫乞奎遍歼船蝉弃跑趟自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件查尔斯查尔斯固特异发明固特异发明“硫化橡胶硫化橡胶”1839年年1月，固特异在一次实验中月，固特异在一次实验中不小心把橡胶掉在桌下的硫磺上，在清不小心把橡胶掉在桌下的硫磺上，在清除粘上橡胶上的硫磺时，他发现硫磺渗除粘上橡胶上的硫磺时，他发现硫磺渗入橡胶内很难除掉，于是随手把橡胶放入橡胶内很难除掉，于是随手把橡胶放在了火炉边的桌上。后来，在了火炉边的桌上。后来，他发现原本他发现原本很脆的橡胶竟然有了优异的弹性。很脆的橡胶竟然有了优异
141、的弹性。于是于是他对这一现象进行研究，发现橡胶在高他对这一现象进行研究，发现橡胶在高温下渗入硫磺产生硫化，温下渗入硫磺产生硫化，会极大地增强会极大地增强其弹性，不像通常知道的弹性橡胶会在其弹性，不像通常知道的弹性橡胶会在较高的温度下分解。固特异经过一系列较高的温度下分解。固特异经过一系列改良，最终确信他所制备的这种物质不改良，最终确信他所制备的这种物质不会在沸点以下的任何温度分解，会在沸点以下的任何温度分解，“橡胶橡胶硫化技术硫化技术”问世了。问世了。查尔斯查尔斯固特异（固特异（CharlesGoodyear1800-1860），），美国发明家。美国发明家。莽郸掳未展摘敷号凹诱花笨姿浪异家帚饿
142、狞堵扎掀讼遵测皇宅财鳖昌慰疆自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件 1851年年5月月1日，固特异靠借来日，固特异靠借来的的3万美元参加了维多利亚女王主办万美元参加了维多利亚女王主办的展览会，他的展品从家具到地毯，的展览会，他的展品从家具到地毯，从梳子到钮扣都是由橡胶制成的，有从梳子到钮扣都是由橡胶制成的，有成千上万的人参观了他的作品。他因成千上万的人参观了他的作品。他因此被授予国会勋章以及拿破伦三世的此被授予国会勋章以及拿破伦三世的英雄荣誉勋章、军团英雄十字勋章。英雄荣誉勋章、军团英雄十字勋章。但他的债权人以他的发明得不到收益但他的债权人以他的发明得
143、不到收益为由将他告上法庭，这次他挂着勋章为由将他告上法庭，这次他挂着勋章进了牢房。进了牢房。1860年年6月月1日，固特异日，固特异在贫病中去世，这时他还欠债权人在贫病中去世，这时他还欠债权人20万万60万美元。万美元。在固特异去世后的在固特异去世后的38年以后，为年以后，为了纪念查尔斯固特异对美国橡胶工业了纪念查尔斯固特异对美国橡胶工业做出的巨大贡献，弗兰克做出的巨大贡献，弗兰克克伯林克伯林把自己创建的轮胎橡胶公司命名为把自己创建的轮胎橡胶公司命名为固特异。固特异。渊疼放蝶尖净撇决侍睦事仕蹦隶嘶港忱门跋闺猎辗欣妮征孩遂恢篮旗蜘海自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识
144、的形成ppt课件第三节第三节科科学学假假说说的的形形成成（自（自学）学）一、一、假说的形成与科学问题的解答假说的形成与科学问题的解答1、分析科学问题的方法、分析科学问题的方法（复杂到简单、简单到复杂）（复杂到简单、简单到复杂）2、假说形成的基本条件、假说形成的基本条件二、经验定律型假说的形成方法二、经验定律型假说的形成方法1、经验定律型假说的特点及类型、经验定律型假说的特点及类型2、经验定律型假说是概括的成果、经验定律型假说是概括的成果三、原理定律型假说的形成方法三、原理定律型假说的形成方法 溯因方法（猜想、试错）溯因方法（猜想、试错）1、原理定律型假说的特点、原理定律型假说的特点2、溯因方法与科学猜想、溯因方法与科学猜想 从后思索的方法从后思索的方法3、理论模型的应用、理论模型的应用杖低堂鹰狄世卉上眯勘捏秋申裔员茸冗赂疽糕蟹计洛辞分母瞻权呀养贸蝶自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件
