文档介绍：全国高等农业院校十五规划教材
现代科学与技术概论
朱朝枝主编
中国农业出版社
第一章绪论
第一节科学
一、科学的基本概念
科学一词,英文为Science,源于拉丁文的Scio,后来演变为scientia,其本意是学问、知识。中国典籍《礼记·大学》中有:“致知在格物,格物而知至”,用格物致知表示实践出真理的概念,日本转译为“致知学”。日本明治维新时期,著名科学启蒙大师、教育学家福泽瑜吉(Fnknzawa yukichi,1835~1901)把“Science”译为“科学”,并在日本得到广泛传播。1893年,康有为从日本引进并使用“科学”一词。严复在翻译《天演论》等著作时,也用了“科学”一词。此后,“科学”一词便在中国得到广泛应用。
科学的内涵和外延是随着科学本身的发展和人们对科学的认识的不断深化而发展变化的。所以,要给科学下一个固定不变的定义是不现实的。只能用广泛的阐明性的叙述来作为一种表述方法。现在,可以从以下三个层面来理解科学的基本含义:首先,科学是一种特殊形式的社会活动,即知识生产活动,是一种创造性智力活动。其次,科学是一种知识体系。我国的《辞海》给科学下的定义是:“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系”。这是科学概念的最基本内涵。科学知识体系是一个动态系统,随着实践的发展而不断变化。第三,科学是社会发展的实践力。科学不仅是知识生产活动和知识体系,而且是社会发展的实践力量。科学作为实践力量,通过被人们掌握、利用而发展着,起到改造客观世界的作用。所以说,“知识就是力量”。
在英语中,“科学”主要指自然科学。在汉语中,“科学”既指自然科学,也指人文科学和社会科学。本书讲的现代科学主要指现代自然科学。
二、科学的特征和属性
(一)科学知识的客观真理性
自然科学的研究对象是自然界的各种物质客体的结构和运动形式。科学的任务就是揭示物质运动的客观规律,达到真理性的认识。科学必须从事实出发,按世界的本来面貌反映世界,科学的假设是需要的,但不允许无谓的臆造和无根据的假设。科学要用现象的自然原因来解释现象,完全撇开超自然的任何影响。科学的这一特征表明,它不同于宗教信仰。它能为人们提供真理性的知识。
(二)科学内容的无阶级性
科学是生产斗争和科学实验的产物,它的内容与社会经济基础的要求没有什么关系。它虽然是社会意识的一种,但它是社会意识中非意识形态的部分,不属于上层建筑,而属于生产力的范畴,所以科学本身没有阶级性。科学的这一特征表明,它具有共享性。
(三)科学劳动的探索性
既然科学是对自然界运动规律的反映,而自然界又处于永不休止的变化之中,所以,科学活动总是处于积极探索的过程之中。科学大厦的建设,是一项永远不会完结的工程,人类总得有所发现、有所发明、有所创造、有所前进,而不会穷尽
“终极真理”。科学的这一特征表明,人类认识世界都是由浅至深的过程。
(四)科学认识形式的抽象性
科学虽然以自然界为研究对象,但它并不停留在对自然现象的直观描述阶段。它要透过纷繁复杂的表面现象揭示其内在的本质,进而发现规律。为此,就要经过“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的抽象过程,并以概念、范畴、原理等形式确定下来。只有借助于思维的抽象力,才能把握事物的本质及其运动规律。科学的这一特征表明,它不同于艺术。
(五)科学理论的解释性和预见性
科学来源于实践,它还要回到实践中去,它要对人们在生产实践和科学实验中所提出的各种问题做出解释。科学理论的目标就是提供系统的、严密的、有根据的解释。
科学的预见性是指根据对自然现象的本质联系的深刻认识,科学理论能够对自然事物的发展趋势或者尚未发现的事物作出推断和判断。自然界的一切事物都是遵循一定的规律发展变化的。因此,人们一旦掌握了客观规律,就能够预见它的发展进程和结局。科学预见是人们能动性的体现,是人们改造自然的实践活动获得成功的前提。
三、现代科学四大基本理论和五大基本模型
(一)现代科学四大基本理论
相对论(狭义相对论和广义相对论)的创立具有重大的意义。狭义相对论建立在两个基本原理上:一为相对性原理,即在一切惯性系中,物理规律的表现形式都相同;二为光速恒定原理,即在所有惯性系中,光速都相同。以这两条原理为前提,可以导出洛伦兹(E. N. Lorenz)变换,从而导出同时的相对性、运动尺子缩短、运动时钟变慢的结论。相对论原理揭示了时空和运动物质不可分割的联系,而且随物质运动状态而改变,证明了时空存在着内在的、本质的联系。广义相对论实质上是在考虑到非惯性系的情况下而建立的一种引力理论。
量子力学的创立从普朗克(,1858~1947)开始,又经过爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森堡、薛定鄂和狄拉克等众多科学家的共同努力,于20世