形上學在牛頓力學中的地位和作用

2020-11-22 中國社會科學網
形上學在牛頓力學中的地位和作用

2017年11月14日 17:57 來源:《求實》 作者:羅詩裕 周小方 邵明珠

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  一、引言

  牛頓力學的影響遠遠超出了它自身。自從誕生的那一天起,它就象一位縱橫馳騁的將軍不斷向內滲透、向外擴張。在自然科學、社會科學和思維科學領域內都留下了深深的足跡,不愧是人類文明史上一塊不朽的豐碑。建立在牛頓力學基礎之上的形上學宇宙觀則是科學和哲學史上一塊絢麗的瑰寶。本文將從牛頓力學出發,對形上學在認識論上的地位和作用作一歷史回顧和科學反思。

  二、歷史回顧

  古希臘哲學的特點是企圖從整體上去認識世界和把握世界。正是在這個意義上,我們說古希臘哲學是「整體」哲學,自然也是「思辨」哲學。這是人類認識在經歷了漫長的「彷徨」與「困惑」之後的一次飛躍。哲學的整體化特徵註定了它一定包含著豐富而樸素的辯證法思想。到了文藝復興時期,人們已有可能對不同的自然現象進行認識。人類文明進入到伽利略和牛頓時代,科學開始從哲學母體中分化出來,並逐步形成了自然科學的各大門類,物理學也出現了若干分支。人類認識從一般到個別、從抽象到具體,是人類認識的再一次飛躍,也是人類認識從辯證法向形上學的升華。到了19世紀中期,科學的整體化趨勢又見端倪。從此開始,自然科學的研究便一直在綜合與分化並存、一般與個別同在的格局下蓬勃發展。

  科學認識是人類認識最深刻和最本質的認識之一。即使是哲學規律(比如對立統一規律)也必須接受科學認識的檢驗。事實上,科學認識一直就是哲學的重要基礎和知識源泉。在古希臘,科學和哲學原本就是一家。到了伽利略和牛頓時代,它們才開始分化。然而,它們之間卻存在著千絲萬縷的聯繫。事實上,哲學如果不同科學結合,就只能是一個空架子;而科學要是沒有哲學的指導也只能是一堆原始無序的東西。

  自從人類同自然分化以來,為了生存,就不斷同自然抗爭。人類正是在同自然的抗爭中學會了捕魚和狩獵,學會了製造簡單的工具;也正是在同自然的抗爭中,最早領悟到了力、機械和機械運動這些原始概念。人類文明進入古希臘,便開始試圖回答周圍所發生的一切。比如,物質由什麼構成?地上的、空中的和天上的物體為什麼會運動?德莫克利特用一個猜想回答了第一問題,而亞裡斯多德則用了兩條假設解釋了第二個現象。亞氏的第一條假設是「所有物體都有回歸自然狀態的趨勢」。這條假設是普遍假設,對三種情況都適合。第二條假設是:地上物體的自然狀態是靜止;空中物體的自然狀態是地球;天上物體的自然狀態是圓周運動。亞氏用這兩條假設指出了空中的物體因為要回歸自然狀態,它必然要下落。天上的物體(星球)要回歸自然狀態就一定要作圓周運動,而且以地球為中心。那麼,地面上的物體為什麼會運動呢?因為地上物體的自然狀態是靜止,要運動必須對它施「力」。於是,亞氏明確指出了「力」是物體運動的原因。亞氏的這一描述作為近似描述,應該說是對的。到了牛頓時代,人們進一步認識到了「力」不是物體運動的原因,而是物體運動狀態變化的原因:而且還認識到了這個力不是主體施力,而是物體受力。但是不管是施力還是受力,這種力必須是外力。基於這種認識,牛頓總結出了支配物體運動的一條動力學規律,這就是牛頓第二定律。牛頓第二定律是描述機械運動的普遍定律。這個定律告訴我們,只要物體受力狀態知道,它的運動狀態就完全確定。

分享到: 0轉載請註明來源:中國社會科學網 (責編:李秀偉)

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