科学体系范文10篇

时间:2023-03-21 03:51:20

科学体系

科学体系范文篇1

体系建立的原则完备性:教育价值是对一个过程或系统在应用于教育时可能产生的影响和后果及有关事物的衡量与判断,是一种全面的完整的认识。为了便于观察与分析统计处理,评价人员将其划分为从不同阶段、不同角度、不同层次进行观察、分析、判断的评价指标。因此,在确定多媒体课件评价指标体系时,就必须从各阶段、多层次、多角度出发,形成一个完整的评价体系。合理性:首先评价指标体系是评价目标的具体化,评价指标体系应该与评价目标保持一致。具体地说,所有的指标总和应该等于评价目标。如果总和大于评价目标,说明有多余或重复的指标。如果总和小于评价目标,说明在指标体系的设计时遗漏了重要的指标。其次,评价指标体系应体现出正确的教学观,要与信息化、国际化、社会化及全面发展和终身教育的现代教学观相适应。教师观方面,强调教师的现代化教育理念,满足学生的多样需求。学生观方面,强调以学生为本,理解和尊重学生。再次,在设计评价指标体系时,要考虑同层次指标间的相互独立性。同层次指标间不能出现因果关系,不能重叠,不能交叉,不能存在包含与被包含的关系。可操作性:评价工作是一项细致、繁重的工作,评价指标体系的建立时应考虑其可操作性。可操作性主要表现以下几个方面:评价内容应是可观察记录下来的行为表现和现象;评价内容应当相当精细,以便进行分项等级评定;评价内容中所收集的各项信息与数据应易于处理分析。可比性:评价指标体系的可比性原则要求体系中的每项指标,必须反映被评价对象的共同属性,或被评价对象共同属性中的共同东西。每提出一项指标,就必须同时对其规定相应的尺度。

二、评价指标体系的建立———适用于人文社会科学多媒体教学课件

目前,获取评价指标体系常用的方法有两种,德尔菲法与层次分析法。德尔菲法是一种以函件形式展开的专家调查法。主要有两组成员组成,组织者与专家组。组织者负责调查问卷的设计、发放、回收以及数据的统计分析。专家组提出意见与建议。各专家通过组织者反馈的信息,进行匿名交流。组织者需要进行好几轮的咨询与意见反馈,直至各专家的意见趋于集中。另一种是由美国教育家泰勒(R.W.Tyler)和布鲁姆(B.S.Bloom)提出的,即以教学目标为准绳,逐步分解细化至具体可测的子目标群,从而获得详细的指标体系。本文依托后一种方法,并参考专家意见而获取评价指标。1.确定总体目标《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)年》明确提出坚持以人为本,全面实施素质教育是教育改革发展的战略主题。改革开放以来第三次全国教育工作会议的召开和《教育规划纲要》的颁布标志着我国的教育事业进入了一个新的阶段。《教育规划纲要》提出,重点是面向全体学生,促进学生全面发展、着力提高学生服务国家服务人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。这是新的时代对素质教育提出的新要求。我们培养的学生,不仅应该有着知识与能力的统一,更应该有着强烈的社会责任感,是具有创新人格的全面发展的人。2.总体目标的分解良好的课件应考虑到学科内容的需要及学生学习的过程,本文在分析人文社会科学学科特征的基础上,以不同学习理论流派的不同观点、教育的基本规律及有效教学过程为依据,参考专家意见,对多媒体课件分别从教学性、科学性、技术性、艺术性、人文性5个方面来划分,将其定位为一级指标。教学性:多媒体教学课件是一种计算机软件,有着与其他计算机软件共有的特征,如功能性、正确性、有效性等。但作为一种教学软件,其首要的目的是辅助教学,教学功能是其首要的功能。很多课件在制作时过于追求技术性与艺术性,而忽视教学性,导致多媒体课件成为只具有观赏价值的计算机程序,没有达到辅助教学的目的。因此,在评价体系的设计中,教学性应放在第一位。教学性具体体现在以下几方面:教学目标明确:紧扣教学大纲,体现预定的教学目标。内容及呈现形式:内容及表现形式具有吸引力,能有效激发学生学习兴趣,调动学生积极性。能够抓住重点,突破难点:教学思路清晰,剖析原理深刻,教学关键突出。促进知识的保持和迁移:提供多重可扩展信息,激发创造性思维。符合教学法原则:遵循循序渐进性和启发性。

三、结语

科学体系范文篇2

1前言

从科学发展史的视角看,对体育的研究始于本世纪之初,由于体育研究成果的不断积累,到了本世纪中期,体育科学已经发展成为一门独立的学科,在科学百花园中占有一席之地。嗣后,由于体育科学研究的不断深入,又派生了许多分支学科,至今,体育科学已发展成为一门包括众多分支学科、具有完整结构的综合性科学。本文在论述体育科学内涵和体育科学已有分支学科的基础上,对体育科学体系发展趋势进行探讨,以求教于同仁。

2体育科学的内涵

由于国内外学者对“科学”和“体育”的概念均有不同的理解,所以,迄今为止国内外学者对体育科学的定义没有完全一致的认识。国际体育情报协会名词术语委员会出版的《体育运动词汇》把体育科学定义为:“有关身体练习的全部知识,这些知识是同整个概念体系相联系并作为一种理论——它确定那些可以预见、评价和证实社会生活实践中生物学精神的效果的原则。……它的研究对象,是处在社会整体化过程中,借助于身体练习以求机体与心理得到改善并提高其社会效果的人。”(注:中国体育概论.中国体育概论编写组,1986.8)德国的《体育百科词典》认为:“体育科学是一个从单项学科的各个专业角度出发,专门针对体育运动及其分支的科学研究、学说和实践体系。它是一门联系实践的、由多种系统知识组成的综合科学。”(注:中国体育概论.中国体育概论编写组,1986.8)日本著名体育理论家前川峰认为:“体育科学是研究借助于身体练习而形成人的原则和法则,增进健康,发展身体和培养性格等所从事的科学。”(注:中国体育概论.中国体育概论编写组,1986.8)我国有的体育理论家则认为:“体育科学是研究各种体育现象和最大限度发挥人体运动能力和通过体育手段有效地提高人类健康水平的综合性科学。”(注:中国体育概论.中国体育概论编写组,1986.8)笔者认为,由于体育科学研究的主体是人,是处在各种身体练习状态对人的身体、智力、情感和社会所起的作用。所以,应当把体育科学定义为:研究和揭示利用体育的方法手段,全面提高,改善的发展人类身体,心理和社会特性的规律一类学科群,是一门涌有众多分支的综合性科学,属于人体科学的范畴。

3《中国大白科全书.体育》卷中对体育科学分支学科所列的条目及其划分。

1982年12月出版的《中国大百科全书.体育》卷(注:中国大百科全书.体育.中国大百科全书出版社,1982.12)(以下简称《体育》卷),是80年代初期以前各国科学家对体育科学研究成果的结晶,在该卷中对体育科学的分支学科列了12个条目,即体育学、运动学、运动动形态学、运动解剖学、运动人体测量学(即人类运动学)、运动局部解剖学、运动生理学、运动生物学(即人体运动力学,包含人体结构材料学、人体静力学、人体运动学、人体动力学)、运动生物化学、运动心理学(即体育心理学)、运动医学(含运动营养学、运动创伤学等)、运动训练学。同时,在“体育学”条目的释文中提到但未专列条目的体育科学其他分支学科、还有体育哲学、体育统计学、体育情报学、体育史、体育比较学、体育社会、学校体育、体育行政、体育管理。

4研究体育科学体系发展趋势应抓住两个基本点

随着现代科学技术发展,在体育科学体系中出现了许多新的知识生长点,处于孕育、萌芽状态的“潜学科”层出不穷,从而使体育科学体系结构不断扩大,迄今为止已大大超出《体育》卷中所记述的发展格局。

21世纪是科学高度发达的世纪,在这世纪之交的时刻,预测体育科学发展的趋势,正确认识体育科学体系中正在萌生和有待催生的分支学科,掌握体育科学体系发展的总趋势,对促进21世纪体育科学研究的繁荣昌盛和体育事业的蓬勃发展都是极为有益的。笔者认为,研究体育科学体系发展的趋势应抓住两个基本点。

4.1要从多视角、多层细化的角度研究体育科学体系发展的趋势

体育科学研究的对象是广义体育即体育运运或身体文化。广义体育包括了学校体育、竞技体育的社会体育三个领域,这三个领域都包含着极为丰富的内容,既要研究参与体育运动的人的生理、心理和社会方面的变化,又要研究全民健身运动、各个群体体育活动的组织、管理以及各项竞技运动的训练方法的手段、提高运动技术水平的举措等。从发展趋势看,体育科学研究对象必然会在上述领域不断细化,并且会由于研究方法的改善和科研成果的积累而不断衍生出新的分支学科。

4.2要从体育科学与其他科学相互融合和渗透的角度研究体育科学体系发展的趋势

从现代科学发展的历程看,自从本世纪中期以来,由于边缘学科、交叉学科不断涌现,逐渐填平了哲学、社会科学与数学、自然科学之间的鸿沟,不断显示出科学体系整体化、综合化的发展态势。体育科学研究的主体是人,人既具有社会属性的一面,又具有自然属性的一面,因此,体育科学研究既要借助于社会科学的理论的方法,又要与自然科学交融,顺应科学体系整体化、综合化发展的态势,使体育科学与哲学、社会科学、自然科学相互融合和渗透,并将相关学科的理论和方法引入体育科学研究之中,从而促使体育科学体系中新的边缘学科、交叉学科不断萌生。

521世纪体育科学体系发展趋势

按照上述的观点,笔者认为,21世纪体育科学体系结构将会不断扩大,其体系更加完善,许多正在萌生和有待催生的“潜学科”将会成为“显学科”,其发展态势将会以一般基础学科、对象分类学科、运动技术学科、人文社会学科和生物自然学科等5个学科群组为基点,不断发展和壮大,发展成为一个包括众多分支学科、自身结构完善、涌有庞大学科群的学科门类。具体分述如下。

5.1一般基础学科群组分化和发展趋势

一般基础学科是研究体育领域中各种一般性问题,为其他学科提供理论基础和研究方法的学科群组。

体育学在体育科学体系中的地位和作用,就犹如教育学科中的教育学一样。体育学的主要任务是对体育学科的各个分支学科进行全面的概括,研究体育领域中的基本理论问题,诸如体育的本质、功能,体育的特征、体育的目的任务、体育的原则、方法,以及体育运动的组织形式及体育发展战略等。《体育》卷中的“体育学”条目,将体育学定义为:“研究体育科学体系及其发展方向的一门学科。”(注:中国大百科全书.体育.中国大百科全书出版社,1982.12)

体育哲学是研究体育运动中有关哲学问题的学科,它的主要内容包括体育思想与哲学思想的关系,体育运动的科学观、生命观、自然观,体育锻炼和运动训练的辩证法以及体育科学研究方法论等,预料在21世纪将会得到进一步的发展。

在《体育》卷中,还提及一门将比较方法运用于体育领域的学科,称之为体育比较学。比较方法在体育比较学中的具体运用有多种形式,其中最基本的形式有两种,即纵向比较和横向比较。纵向比较是指对一个国家不同历史时期体育运动、体育事业的发展变化状况进行比较研究,掌握这个国家各个历史时期体育运动、体育事业发展和变化的状况;横向比较是指对同一时期不同国家体育运动、体育事业发展状况、发展条件以及取得的效益进行比较研究,研究的目的是了解各个国家体育运动、体育事业的差异,总结经验与教训,从中获得有益的启迪,为制定和实施体育发展战略提供理论依据,这门学科在21世纪也有很大的发展前景。体育情报学是情报学在体育领域中的具体运用,是研究体育情报系统的设计、应用和情报的组织、加工、检索的分支学科,通过体育情学的研究,可以为体育科学研究和发展体育事业提供大量的文献资料和准确数据,所以,各国学者也十分重视对这方面的研究。

5.2对象分类学科群组分化和发展趋势

体育科学体系中的对象分类学科群组是按照参与体育运动的人的群体类型所划分出来的一组分支学科。对象分类学科群中的学校体育学、竞技体育学、社会体育学是分别以面向在校学生的学校体育、面向专业运动员的竞技体育以及面向全社会成员的社会体育作为研究对象的。由于学校体育学长期以来一直是教育科学的有机组成部分,因此,这门学科已经具有深厚的理论基础,有其自身完善的科学体系。而竞技体育学和社会体育学,由于研究的起步较晚,近几年来在国内外虽然已有一些专著向世,但尚未形成自身严密、完整的体系,其理论基础也还不够完善,通过进一步深入的研究、必然会逐步完善,而且还会分化出一些次一级的分支学科。

教练员、裁判员在开展体育运动、运动竞赛中虽然不是主体,但他们扮演不可缺少的角色,在体育运动、运动竞赛中具有重要的作用。因此,在体育科学体系分化的过程中,创建以教练员为研究对象的体育教练员学和以裁判员为研究对象的体育裁判员学亦是21世纪的必然发展趋势。

5.3运动技术学科群组分化和发展趋势

运动技术学科群组是以人体运动和各个竞技运动项目、健身运动项目为研究对象的一组分支学科。运动学是这组学科中的基础学科,它主要是研究人体运动动作、运动群、运动流的产生、发展,人掌握运动动作和形成运动技能的生理机制等,从而为体育教学、运动训练、身体锻炼提供理论基础。

运动训练学是这组学科群中的重点学科,它主要是研究竞技运动训练的目的任务,运动训练的原理、原则、特点和方法,运动员在训练中的适应过程,运动训练过程中疲劳的产生和消除的方法,运动训练水平的测定,对运动员的思想教育等。同时,如何建立与市场经济相适应的运动训练体制,也是运动训练学所要研究的重要课题。随着竞技运动的迅猛发展,各国的专家、学者都非常重视这些方面的研究。

从体育科学体系发展趋势看,众多的竞技运动项目、健身运动项目都将会作为专门的研究对象,均可分化成为运动学中的分支学科。同时,有许多具有我们中华民族特色的传统竞技、健身、养生项目,我们也应当积极组织科研人员进行研究,在继承我国体育文化遗产的基础上,使其推陈出新,努力创建具有中华民族特色的相应分支学科,这对于弘扬中国传统体育文化和完善体育科学体系都是颇有裨益的。

5.4人文社会学科群组分化和发展趋势

人文社会学科群组是由于体育科学与人文社会科学中的有关学科门类相互渗透而形成的一组分支学科,它既是体育科学的分支学科,也是社会科学某些门类的分支学科,具有交叉、边缘学科的性质。

体育社会学是介于体育科学和社会科学之间的一门综合性学科,它主要是研究体育的社会现象,体育的社会属性与社会功能,体育的社会结构及其运行规律,体育在社会中的地位和价值,体育与社会政治、经济、文化等的关系,以及体育人才培养的社会基础与社会保障等。

体育经济学是研究体育与社会经济的关系以及体育领域内经济问题的一门分支学科,它主要是研究体育在社会经济发展中的地位和作用,发展体育的社会经济条件,体育经费的筹备与分配,以及体育经济效益的评价等,随着体育经济学研究的深入,必然会化分出体育产业经济学、运动会经济学等一系列次一级的分支学科。

体育美学是研究体育美的本质、特征和美的规律的学科,它研究的内容包括人在体育运动中的自然美与艺术美,体育运动对塑造人体美的作用,体育运动技术美、战术美的特征和规律,以及体育运动中的审美教育等。随着对体育美学研究的深入到21世纪亦将会分化出许多次一级的分支学科。

5.5生物自然学科群组分化和发展趋势

生物自然学科群组是由于体育科学与自然科学某些门类学科相互渗透而形成的一组边缘性分支学科。人是地球这个星球上进化程度最高级的生物体。人体运动是一种最高级的运动形式,但也包含了许多低级运动形式,体育运动是一种人体运动,因此,研究人体运动,必须充分利用机械运动、物理运动、化学运动、生物运动等已有的研究成果,也就是要借助力学、物理学、化学的某些理论和方法。由于力学、物理学、化学与生物学的交融和渗透,产生了生物力学、生物物理学、生物化学等边缘学科。体育科学引入力学、物理学、化学的理论和方法,直接来自于生物力学、生物物理学、生物化学,从而又派生出运动生物力学、运动生物物理学、运动生物化学等边缘、交叉学科。

运动形态学、运动生理学、运动医学是人体解剖学、人体生理学、医学在体育领域中的具体运用,随着现代科学技术的发展,学科之间的相互渗透和交融,运动生理学也必将会分化出许多次一级的分支学科,如运动神经生理学、运动消化生理学、运动血液循环学、运动气体交换学等。运动解剖学、运动医学中的许多次一级的分支学科也将应运而生。

体育生态学是在体育科学与生态学相互渗透和融合的基础上形成的一门边缘学科,这门新兴的边缘学科的主要任务是,研究体育运动与生态环境的关系,探索体育运动对人类生态环境的影响,以及生态环境对体育运动效果的作用,进而为改善人类生存的生态环境,提高运动技术水平和促进身心健康服务。上述这些生物自然学科21世纪都会有远大的发展前景。

科学体系范文篇3

本文主要是对我的前两文[1]与[2]的进一步说明。需要读者结合我的前两文来读此文。由于[1]文中用引力一词,需用[2]文与此文重新理解之。本文的例题可以增强对我观点的理解,同时也体现了由于其进化性而带来的在习题解法上的取代性、新颖性、思路明晰性及简捷性。我的观点核心是\"广义惯性与整体天体\",对这两个方面的理解的最大障碍就是我们已经习惯了的牛顿力学的思维方式。只知道用所学到的\"知识\"去思考世界,而不反省作为思维的基本要素--概念及各种概念、命题、观念之间的逻辑关系的内在合理性问题,这是科学理论研究之大忌。如果现有的概念、命题与观念不能表达新的内容,就需要改变它们,或重新建立。

一、惯性力学

严格说来:牛顿第三定律(互为作用力定律)应该是力学\"体系\"定律,是在各种作用方式力以及各种属性力之间建立关系的定律;去掉牛顿第三定律后的广义力学核心四定律(见[2]文),应该称为\"惯性力学\"核心三定律(以下简称\"惯三律\")。\"广义\"是相对牛顿力学及牛顿惯性而言的。之所以还保留\"广义惯性\"一词,也是因为只有惯三律被大多数人接受后,才会完成它的历史使命,再改变为\"惯性\"一词。牛顿第一第二定律(以下简称牛二律)是惯三律的物体外部空间在ρ均匀空间情况下的定律,是其推论,不再是惯性力学的核心公设性质的命题。

(一)广义惯性使牛顿力学进化

爱因斯坦独具慧眼,从司空见惯的现象中及自由落体运动与质量因素无关的经验事实,总结出了等效原理,且明确与准确地说:物体的同一性质按照不同的处境或表现为\"惯性\",或表现为\"重性\"([3]第55页)。这个同一性就是广义惯性,这个处境就是空间。牛顿第二定律实质是其第一定律涵义的数学表达式。所以,广义惯性的发现,其革命意义是指动摇了牛顿第一定律的核心地位。广义惯性包含了牛顿惯性,所以,又是其进化。同时,也说明了需要建立一个取代牛二律的进化性质的核心命题系统的新力学理论。广义惯性又引出了两种空间及其区别的新问题。这个新问题困扰了爱因斯坦的一生,走了一大圈\"弯\"路后,在他晚年时,才看到了解决这个问题的曙光--物体具有空间的广延性([3]第十五版说明),由此\"广延性\"再往前走一步,就是[2]文说的ρ空间及其区别的标志是其梯度值的有否。这说明还需要一个新的涉及空间的基本概念及与其相对应的原来等效原理所没有涉及到的新的经验事实:物体质量部分的压强梯度现象(注:在固态的具体物体内部,此\"压强梯度\"表现为\"胁强\"),也就是爱因斯坦的物体的空间广延性的具体体现。同时也引出了物体的非刚性及其具有内部空间结构的抽象性质([4]第六章)。于是,\"万事俱备\",只欠建立一个新的核心命题系统了。可以说,惯三律就是这个系统。广义惯性是由于把\"重性\"也归于同牛顿惯性一样的物体属性,所以,其革命意义也主要体现在\"重力\"方面。\"引力\"是对重力本质的错误认识。广义惯性与场概念把原来引力中的两个平权的物体分离开来:一个是仅表现广义惯性的一般(非整体)物体;另一个是具有产生重力场的特殊性的中心物体。一般物体与中心物体之间已经没有\"力\"的关系了。但通过重力场(原来引力场与自转惯性离心力合成的重力场涵义需要改变)有\"能\"的关系(见此文的\"ρ空间与能\"一节)。到此为止,广义惯性已经完成了其逻辑任务,即取消了引力及导出了中心物体的特殊性(当然也具有广义惯性的一般性)。这个特殊性的中心物体就是整体天体。于是,广义惯性与整体天体就构成了理论的内部逻辑性(也就是\"自圆其说\")。广义惯性取消了惯性质量与引力质量的区别。当然,更没有质量的第三个属性--产生引力场。说重力场是特殊的ρ空间,也有其对应的经验事实,即具有重力场的质量部分的天体,一般都具有密度及压强(也有温度及磁场因素)与中心距离近似反比分布(中聚度)的现象。同时,其现象也表明了这个天体(中心物体)的特殊性。中聚度现象已经是整体性的一种体现。

(二)再看牛顿力学

为什么人们回避牛顿第二定律中的\"力\"(外力)的反作用力就是物体的惯性力的道理呢?就是因为把重力也当作外力(引力)时,物体本身没有反作用力--惯性力(重力加速度与物体质量的大小无关),这正是牛顿力学理论内部的不能\"自圆其说\"的地方,这也正是爱因斯坦所注意的地方。为了回避这矛盾性(无意识的),不得不让其\"外力\"担当\"广义\"的力的重任。\"力是物体加速运动的原因\"这一没有条件限制的观念,是牛顿力学最主要的思维定势。不管是相对的加速运动还是\"绝对\"的加速运动,人们都在头脑中马上反映出来要乘上物体的质量,使力成为其运动的原因。于是,其直接错误后果就是把非牛顿惯性系内或重力场内的物体\"自由\"或有阻力的\"不自由\"的加速运动,也当作有外力(不包括阻力)正在作用之。之所以把非牛顿惯性系中的外力惯性力叫做虚构力,是说明牛顿力学中还有第二个观念:\"力是物体对物体的直接作用\"--这是作用方式力,但有的教材除了摩擦力外,把作用方式力几乎都归结于弹性力则是错误的。又从这第二个观念来看其外力惯性力时,真的不存在另一个物体来表现之,只得权宜称为虚构力。当把重力也当作外力时,发现确实有另一个物体(中心物体)与之对应,这可是\"真实\"的外力了。麻烦又出现了,这个引力是超距作用性质的力,从作用方式力的观念角度来看时,又难理解了。为了让引力回复到可理解的直接作用性,又引起了从牛顿时代起至今的许多人去虚构在两个超距的物体之间飞来飞去的各种\"微粒子\",以此物来担当引力成为直接作用性的重任。引力本来也是虚构力,还要为这虚构的\"东西\"再虚构一些东西,麻烦可就大了。因为凡是具有质量的物体都具有广义惯性,也可以说是\"万有\"惯性。之所以惯性力学在力学体系中占有主要及重要的地位,而其他属性(如弹性与磁性等)力学占次要地位,且以\"惯性力\"作为力的物理单位,也是由于其\"万有\"的原因。但作为表现广义惯性力的重力的空间(重力场)及场源物体(整体天体)可不\"万有\"。这两个角度分不开,还会认为重力(引力)\"万有\",这又会回到为什么会超距作用的难理解的怪圈。广义惯性使探索\"引力作用机制\"的研究方向成为毫无意义的方向,是徒劳无功的方向,因为引力本身是由牛二律的局限性而派生出来的虚构的力。

(三)再看广义相对论

爱因斯坦特有的知识结构(马赫哲学、狭义相对论、四维时空、光、场及黎曼几何),决定了他走上了一条充满荆棘的理论之路。马赫的功绩是看到了牛顿力学体系中有一个缺陷,就是物体的运动状态依参考系的不同而有所不同,于是,作为判断牛顿惯性运动的前提也就成为不确定的了(相对性)。不得已,马赫把现象世界的远处的恒星当作其绝对参考系了。马赫的错误就是把牛顿惯性定律中的物体的属性(保持性)与其运动状态问题混在一起了。爱因斯坦受马赫哲学的启发,又发现了等效原理,但同时又继承了马赫的错误。被夸大为改变人们时空观念意义的四维时空,只不过是用\"运动\"(还是光运动)角度来规定空间的一种方法。规定有结构的空间可有各种方法,其各种方法是平权的。用什么方法来规定空间则取决于理论与实践的需要。如果去掉了\"光速\"的弯曲时空还有力学意义的话,与牛顿引力定律正是互为补充的关系本体性的场的描述:一个是以广义惯性\"运动\"的角度的描述;一个是以广义惯性\"力\"的角度的描述。而牛顿引力势所包含的空间意义,正是中心结构的ρ非均匀空间(重力场)的经验性的描述。终究是\"描述\",都不能代替核心命题性质的\"表述\"。没有明确的命题表述,其描述也就没有明确的理解前提。惯三律与广义相对论都以等效原理为其经验基础。只不过爱因斯坦又走上了光速的等效原理之路。而光速的等效原理是由\"思维\"实验得来的,且唯一能验证其理论的星光在太阳附近偏转现象,爱因斯坦在具体计算其偏转角度时,实际上是\"非常谨慎地用惠更斯原理\"([5]第23页)。而惯三律所依据的\"低速\"等效原理,连幼儿园里的儿童都可以感觉到坐滑梯时的加速度与坐汽车时的汽车加速度的区别,因其身体内有胁强的有否或大小之区别。战斗机飞行员已经体验了低速等效原理的所有内涵。所以,任何脱离与回避\"低速\"等效原理的力学理论,肯定是不会成功的理论,因为其现象普遍存在于客观世界,且与力学密切相关。爱因斯坦之所以对\"光\"情有独钟,也许是无意识的回避其理论中的一个内在矛盾:\"产生\"引力场的中心质量(中心物体)必须很大,而体现弯曲时空(引力场)作用的物体必须很小且产生与不产生引力场无关紧要,这与引力中的两个平权的物体涵义是矛盾的。而\"光子\"正好是最小的物体,也就回避了这个矛盾。只有\"整体天体才产生重力场\"的结论,才可以解决这个矛盾。

引力波、黑洞与四种相互作用力的统一的课题,来源于爱因斯坦。引力已经不存在了,当然\"引力\"波也不存在了;如果重力场有边界,重力场就与电磁场不同,当然引力\"波\"也不存在了。如果以光线在重力场中弯曲的角度而导出的\"黑洞\",黑洞不存在,因为光线在重力场中弯曲的原理不是由于\"引力\";如果是由于\"弯曲时空\"原理而导出的\"黑洞\",黑洞也不存在,因为本来弯曲时空是由光线的弯曲(光子的广义惯性运动)而规定出来的,反过来又认为光线的弯曲是由弯曲时空所造成的,这是什么逻辑?如果光线在重力场中有红移效应,那么,由此原理而导出的黑洞,黑洞有可能存在。引力都不存在了,也就无所谓四种相互作用力的统一的问题。目前的\"大统一理论\"仅剩下\"引力\"没有被统一进去,也正说明了这个问题。

二、ρ空间概念

(一)场

电磁波的发现,为物理学带来了场概念。仅作为数学意义的场,是具有结构的空间,而作为物理学意义的场,当然是具有物理意义的且具有结构的空间了。从逻辑学角度,由于场具有不依赖负荷者的存在与否的性质,所以,场是本体概念(不一定是物理学中的实体才叫本体)。场作为非质量因素的\"物体\",没有力学中质量的物体的作用特征。场的作用性是:某种物理性的场使其场内的物体能够表现出相应的自身属性。\"力场\"是使其场内物体在体现其自身属性时,其物体对其他物体的力作用,而不是场本身在对物体有力的作用。重力场的作用涵义就是在物体相对场(参考物为中心物体)的平动状态或非\"自由\"加速运动状态情况下,该物体对其它物体的广义惯性力的作用。原来力的作用观的主动作用\"力\"与被动作用(物体)的关系是绝对的(虽然还说是相互的),而场的作用观则是场内物体由于自身属性对场有主动反映。这两种作用观是不相容的([6]第92页)。\"引力场\"概念本身就是这个\"不相容\"的混合体,从而造成了理论思维的混乱。没有这两种作用观及本体性场与关系本体性场的区别认识,则其理论思维是混乱的。只有本体性的场,才能逻辑定义关系本体性的场,才能有清晰的认识。

对场本身不宜过多深究。之所以对场感觉玄,还要深究,其原因往往也是由于总想回到力作用观的理解下才觉得\"塌实\"的一种心理趋向。只要能测量及描述之就够了。重要的是,要深究场源物体产生场的物理机制与对场有反映的物体的物理属性及其物体在场内怎样表现其属性的内容。麦克斯韦方程、无线电台与收音机这三要素,就已经意味着深究了该特殊电磁场的所有方面。

(二)ρ空间与能

ρ场与势场都是标量场(本体性),是说明ρ场概念的内涵中还有\"势\"涵义。也就是说,物体与中心物体通过重力场有\"能\"的关系。在天文学领域,许多人在运用引力定律时,已经以中心天体为势场中心的角度来计算了。从熵的角度(不是狭义的热力学中的熵,而是耗散结构理论中的熵):ρ均匀空间(原来称为欧氏空间、牛顿绝对空间与平直时空)则是能量为零的熵空间;ρ非均匀空间是具有能量的负熵空间。也可以说,广义惯性就是物体通过某种运动状态来保持或主动改变某种运动状态来达到其内部熵状态的一种属性。所以,用熵与负熵角度来区别由广义惯性引出的两种空间,才是其区别的本质。通常说质量(仅指宏观物体质量)也具有能量,其真正的涵义应该是物体内部的负熵能量,质量是其负熵能量的\"和\"。物体内部的负熵状态,除了静止在重力场中的情况外,一般都是随机的及暂时的。而作为\"恒定\"的重力场(包括质量部分的整体天体)这一中心结构的负熵空间,正是有序结构空间,也正是整体性空间。当把重力场这一特殊的空间变为具有负熵意义的空间时,其内容将要与物理学分道扬镳了。物体内部负熵空间的产生原因,来自其外力或自身的动能或其外部负熵空间。而不能化为物体内部空间的重力场,其产生及维持的原因则是未知的。但整体天体产生重力场这一经验命题,毕竟大大地缩小了寻求其原因的范围。而\"引力\"的认识,反而以为不存在其原因了。在这里要强调一下,ρ场仅是力学中的抽象概念,ρ场包含物体内部的空间及重力场,重力场是特殊的ρ场。

(三)作为基本概念的ρ空间

为什么ρ空间姗姗来迟呢?就是由于从经验层次的现象(已经归纳的现象)再变为抽象层次的基本概念的过程,是人们最不习惯的过程,总不容易摆脱\"具象\"。之所以不习惯,其原因之一也是因为人们先有了原来理论的抽象及已经习惯了的思维方式,即使有了\"具象\"也看不到其抽象意义。而由抽象变为\"具象\"的过程,那可容易多了,但也往往\"具象\"出来客观世界不存在的东西。

从逻辑学角度,基本概念是不能被其它概念来定义的概念,其内涵具有一定的模糊性。ρ空间也是如此,只能用\"感觉\"到的物体质量部分的压强梯度现象来说明之,但又不是压强梯度本身。\"真空\"是具象空间,真空里照样存在\"重力场\"的ρ梯度值的有否,可用具象的压强梯度来检验之。但不能认为真空是ρ均匀空间。ρ空间与压强梯度的关系可类比铁粉末直观表现磁场结构的关系。摆脱不了具象,不能变为一个基本概念,也是爱因斯坦的\"一无所有\"的空间怎能分出两种空间的困惑原因之一,而用\"运动\"规定出来的弯曲时空又不能区分出是表述了物体的广义惯性还是表述了场的属性。特别强调的是:物体内部空间只能指物体质量部分所占据的空间,也是爱因斯坦晚年醒悟的\"物体具有空间广延性\"的涵义;而重力场空间不仅包含质量部分(整体天体)的空间,也包含没有质量部分的空间。这样就避免了变为\"一无所有\"的无边界的抽象参考系而带来的\"相对\"不清的问题。总的说来,ρ空间仅在数学形式上是标量场(其梯度为矢量场),但在物理意义上,则包含了表述广义惯性、可变为物体内部空间及重力场的本体性场、势、能、熵与质量部分的压强梯度等涵义。

三、惯性力学及其例题

在中学教材中,加速度可直接用一个字母来表示。ρ梯度与加速度一样,也可直接用一个字母来表示,设定其字母为P,其物理单位名称为\"坦\"。为了遵从现在教科书的习惯,力的物理单位仍用\"牛顿\"。那么,广义惯性力定律需要乘上量纲系数k,运动定律需要乘上k的倒数。在计算习题时,可设量纲系数为1。物体内外空间的ρ梯度,以下简称内P与外P。惯三律可以改写为以下形式:

①广义惯性定律:物体总保持其内部的ρ均匀空间时的运动状态。

②广义惯性力定律:F=kmP内

③广义惯性运动定律:P外-P内=1/k×a

惯三律的运动定律:其三个矢量在同一条直线上,并且方向相同;如有一矢量方向相反,则变正负符号;如有一矢量不在其直线上,依习题具体情况有时可用矢量分解的角度化为其直线上的矢量。值得注意的是,P矢量的垂直方向,该P矢量为零。特别值得注意的是,由于设量纲系数为1,绝对值a有物理意义的双重性,有时表示P值,有时又表示物体的加速度值。原来牛顿力学中也隐含这双重性,但没有P物理量之前,其物理涵义是混乱、自相矛盾或是错误的。在做习题时,一定要依题意,来决定双重性的哪一方,比如当外P=g时,有时仅表示以单位为坦的重力场的强度值,有时仅表示以单位为加速度的自由落体运动的值,这时的g就不能再乘质量了。当物体内p=g时,表示物体处在相对重力场的静止及平动状态,仍需要以\"坦\"为单位来计算,表示物体处在非广义惯性运动状态,(准非广义惯性运动状态则是非g值的不自由落体加速运动状态)这时物体必有广义惯性力(重力)与其反作用的真正的外力存在。

由于惯三律取代了牛二律的理论核心地位,当然,其解题思路及解法也具有取代性。惯三律与牛顿力学的解题思路及解法的区别的关键就在于:合外力的解法,在今后仍可继续运用。但在针对某一物体的受力分析过程中,该物体的质量与其内部的ρ梯度值的乘积值仅是该物体的广义惯性力的值,其力的反作用力,才是真正的合外力。牛顿惯性力、惯性离心力、科里奥利力与重力都是真实的该物体的广义惯性力。

例题1:

一辆装满水的车厢以恒加速度a1=10m/s2在水平轨道上运动,一个质量为m=2kg且运动方向(以车厢为参考系)的加速度为a2=8√2m/s2的小球从车厢上部落下(不接触车厢壁),求小球的阻力f及其与垂直线的夹角θ。(示意图略)

解:地面重力场P1=10(坦)。

(1)水平方向的车厢外P1=0,其内P为P2,依运动定律,P1-P2=a1,即-P2=a1=10(坦)。(2)垂直方向的车厢内P3及车厢加速度a3,依运动定律,P1-P3=a3,因其相对地面平动,a3=0,即P1=P3=10(坦)。(3)车厢合内P42=P22+P32=102+102=200,即P4=10√2(坦);夹角由tgθ=p2:p3=10:10=1,得θ=450。(4)小球外P4,小球内P5,P4方向,依运动定律,P4-P5=a2,即P5=P4-a2=10√2-8√2=2√2(坦)。依广义惯性力定律,F=mP5=2×2√2=4√2,又依互为作用力定律,f=-F,即f=4√2(牛顿)。答:略。注:如把惯三律的一些特殊情况转化为一系列推论,直接用其推论,则解题步骤将很简单。

例题2:

一架质量为m=5000kg的飞机,在竖直环行轨道上以速度v=100m/s飞行,求:(a)环行轨道的可能的最大半径r;(b)在其环行轨道最低点处作用于飞机上的升力f。(示意图略)

解:(a)在可能的最大半径的环行轨道的最高点处,飞机的内P=0,飞机的外P=g=10(坦),依运动定律,P外-P内=a,故P外=a=10(米/秒2),而a=v2/r,故P外=v2/r,r=v2/P外=1002/10=1000(米)。(b)在此轨道最低点处,依运动定律,P外-P内=-v2/r,故P内=P外+v2/r=10+1002/1000=200(坦),依广义惯性力定律,F=mP内=5000×20=105,又依互为作用力定律,F=-f,得f=105(牛顿)。答:(略)。

注:例题1中的车厢内有一半水的情况下,水面是斜面,其合内P4垂直其水面。而水中有压强梯度,则表象说明了车厢内的ρ空间。但合内P4不直接等于水的压强梯度,虽然其方向相同。这是抽象命题转化为经验命题的问题,其合内P4与其水的压强梯度之间有调整系数。车厢内如果是真空(或有空气阻力略)的情况下,车厢内只有P1,小球相对地面是自由落体运动,没有外力作用之(判别标准之一),小球内P为零。所以,此真空情况下的习题没有求阻力的问题,是纯运动学问题。如果小球有悬线系在车厢顶上,不论车厢内有水还是真空情况下,小球会相对车厢静止,小球质量部分的空间与车厢质量部分的空间是合为一体的空间,要计算此题,需要把重力场P1与车厢水平加速度a1共同\"直接\"转换为小球两内P,再计算其合内P,再求其广义惯性力及悬线张力。例题1是平动方面的解法,例题2是转动方面的解法。而转动方面的解法,有时也需要换作内P=v2/r,及也可内P=ω2/r、内P=2ωv、再用合内P方法来求解。读者如果有兴趣,也可以合内P的角度用高中数学来推导此环行轨道任意点的广义惯性力的公式。

另外,教材中的机械能部分也应该作相应的调整。势能公式中的g换为内P1,即E=Mp1h。如果不换,其实质涵义是质量为m的物体正在做自由落体运动,其公式仅表示物体变化的动能。惯三律的运动定律对距离的积分后再乘上质量的数学式,正是惯性力学的机械能守恒定律,然而这已是大学物理教材的内容了。由于广义惯性取代了牛顿惯性的理论核心地位,力学体系的结构也须重新调整。由于力概念分为作用方式力与属性力,力学体系的结构也应有这两部分相对独立的内容。属性力学仍然包含惯性力学、弹性力学、电磁力学。实际上有些应用力学,如爆炸力学等,也属于属性力学范畴。以往把引力定律作为牛顿力学的核心命题来运用则是错误的,因为引力定律仅是经验公式。当然,引力定律在惯性力学这里也是经验性质的命题,仅具有特殊例题的地位;

四、引力与重力场

(一)惯三律与引力定律

在惯三律这里,引力定律的运用分两种情况:一种是物体的内P=0,物体的加速度a≠0,其外P=kM0/r2(k为引力常数,M0为重力场的中心物体的质量)的情况,也就是物体在重力场中正处于广义惯性运动状态的情况,其外P=kM0/r2的涵义是表示重力场强度及其强度的分布状态。在以往,外P=kM0/r2这一公式是由引力定律和所谓的引力质量与惯性质量相等的角度得来的;另一种是在物体的加速度a=0,物体的内P≠0,其外P=kM0/r2的情况,也就是物体在重力场中正处于非广义惯性运动状态的情况。由此种情况再利用惯三律就导出了引力定律。由于天体的运动一般都是广义惯性运动,所以引力定律在天文学中的运用,仅适合于第一种情况。然而遗憾的是,以牛顿三定律与引力定律为出发点的天体力学,虽然在实际应用方面,有部分内容已经按第一种情况来计算了,但仍然是引力涵义的理解。还有相当部分的内容是按第二种情况来计算的。按引力涵义理解的第二种情况而得出的一些天文学的结论则是错的,比如:两个天体绕公共质心旋转问题,这是只有在ρ均匀空间的前提下才成立的问题,而在ρ非均匀空间(重力场)的前提下,此问题不成立。有的天体演化假说竟可以说公转的天体能被中心天体的引力吸出个包来,岂不可笑。可以说,以相互作用力的角度而运用引力定律的天文学的许多结论,几乎都要成问题。

当说到平稳地落在金星地表面上的探测器是由于其巨大的大气压而压\"扁\"的时候(由此理不能压扁),实质是由于金星地表面的ρ梯度值非常大,以至在探测器的质量部分的内部形成了巨大的胁强,从而就象地球的地面上的\"面团\"变扁的原因一样,而变扁了。这说明了金星表面重力值大大地超过了地球表面重力值。而金星质量小于地球质量,可见引力定律适用的近似性、局限性及经验性,说明了引力的理解也是错的,也说明了重力场的强度不依赖中心物体的\"质量\"。如果说有无大气层则标志了其星体的表面重力值的差别,为月球直径三分之一的天王星卫星有大气层,如果其表面重力值大于月球表面重力值,那也说明了重力场与中心物体的质量因素无关。牛顿引力定律的中心质量仅具有重力场\"势\"的初始量的意义,而不完全代表实际的中心天体的质量。从重力场强度分布角度,其平方反比律仅在某一空间范围内成立,在接近重力场中心处及其边缘处,也可能是立方反比律,究竟以什么\"律\"分布,这由实践探测来决定。目前流行的所谓引力常数随宇宙时间变化的说法是没有意义的。从天体演化角度,随着重力场与整体天体起源演化过程,其重力场强度当然是要变化了,不仅有长期的变化,还有随机的小的变化。但这随机的小的变化,就足以使某些整体天体发生地质的地震或火山喷发等现象的发生。然而这已不是物理学的事了。

(二)重力场有边界的证明

最近哈勃望远镜观测到一颗恒星的有一光环,其光环外边缘呈辐射状,其光环内边缘完整,内边缘与中心发光恒星之间区域是黑色空间(此照片许多人都看到了)。这个结构可以说是重力场有边界的证明,边界就在其光环内边缘处,这也说明光环\"静止\"在空间中。如果这颗恒星的重力场没有边界,那么,光环中的物质必有公转运动,于是,光环的外边缘就不会是辐射状。土星光环的外边缘就没有辐射状,就是因为它有公转运动,也说明它处在土星的重力场的范围内。

五、整体科学体系

(一)整体自然观的本体论

说自然界是一个统一的整体,好像就是这个整体自然观,然而,这是笼统的认识。更准确的认识应该是:自然界是由不同层次的与同层次的不同的整体所组成的。宇观世界(宇观世界的一部分在以前也被当成了宏观世界)是由某些整体性的卫星、行星、行星系、恒星、恒星系、宇宙中的各种星系所组成;宏观生命世界由DNA、细胞、生命个体与群体、人类社会所组成;微观世界由分子、原子、某些整体性的基本粒子所组成。

由于这三个世界的整体不同,其属性也有所不同,所以,这三个世界的分界线应该是:微观在分子空间尺度之内;宏观在分子空间与近似月球的空间尺度之间;宇观在近似月球空间尺度以上。

这些整体有其内部的有序结构,性质与功能,有其起源与演化过程。这三个世界有其演化的同步性。当然,自然界中还有各种非整体,但也一定属于某个整体,是其组成要素及局部。只有自然界的整体,才有起源与演化问题。而非整体则没有起源与演化问题。

(二)整体科学体系与物理科学体系

整体自然观为科学提供了一个新的科学体系(整体科学体系)框架与背景。整体科学体系是研究自然整体的整体性质与功能、有序内部结构及其起源与演化过程的科学理论系统。由经典物理学发展到今天的现代物理学,物理学已成为无所不包的科学,简直成了自然科学的代名词。这意味着什么?意味着把物理学的原则、观念、概念、思维方式与思维方法也带到了整个自然科学,也带到了自然界,从而,忽视了与抹杀了对整体性方面的认识。这两种科学体系在观念上、思维方式及思维方法等方面都截然不同。

(1)本体论问题

在物理学的物体观中,物体没有内部有序结构、有可分割性及没有起源演化性;在整体自然观中,自然整体物体有内部有序结构、有整体属性的不可分割性及有起源演化性。物理学是非整体观下的科学。物理学本身没有错,错误就在于把整体的客体也看成了非整体,还把分子与原子当作力学的粒子,天体还被认为是物理学中的一般物体。在此,还有必要澄清一个认识问题:非整体与整体是矛盾关系,但还有一般性与特殊性的关系。自然整体仍然有物理学的一般性,只不过多了一个整体性。比如:凡是具有质量的物体(不管是整体与非整体)都有惯性;而重力场仅是整体天体所具有的;当我们说起源演化性的时候,也仅是自然整体所具有的。另外,还要澄清一个认识问题:抛开\"本体\",单独说属性与关系也有起源演化问题,是不妥的,属性与关系必有其自然物为其载体。某物有起源演化过程,其整体的属性与关系也自然随之出现。某物没有起源演化问题,其属性与关系也自然没有之。说惯性与引力也有起源问题,其错误之一,惯性与引力是属性与关系,没有与其载体一起说明,其错误之二,惯性与引力的载体是一般性的物体,没有起源问题,当然惯性与引力也就没有起源问题。况且,引力本来就是人为虚构的东西……。

(2)方法论问题

物理学是对自然界的单一因素的研究,而整体科学注意的是(前提是整体)多因素之间关系的研究。说\"物理学是对自然界分析的科学\"的说法不太准确。当把物理学体系的知识运用到自然客体上时,而产生的相应的所谓交叉学科本身,如地质力学、电生物学、地磁学、太阳系物理学等等学科,才是对自然\"整体\"的分析(非整体要素)的认识。相对未来的整体科学理论来说,这种交叉学科的内容一般仅具有感性认识(现象层次)的性质。整体科学研究具有复杂性原则,是一因多果、一果多因、互为因果、多因多果的因果论。而物理学研究则具有简单性原则,探求一个终极原因的因果论。而当涉及到许多要素之间的复杂关系的认识时,则需要整体哲学。当地球物理学家对地球的各种因素之间的关系的东一下西一下的无章法的论述而痛苦不堪时,最有体验需要一种不同于物理学思维方法的哲学。

(3)认识论问题

说物理学的性质是实验科学,应该是指它的认识手段主要是靠实验。实验是通过人为改变自然客体的方式认识世界的。这种\"人为\"认识而带来的思维方式与\"自然性\"是对立的,在认识自然整体方面容易造成认识误区:其一,容易把人的因素外化为客观因素,形成了外因思维方式,比如对地球及生物的演化过程中的一些历史事件,就容易用\"偶然\"的灾变说的思维方式来对待。当然,在某些事件上,其偶然外因也是更高层次的整体的必然内因;其二,容易把人为改变后的自然整体简单还原,比如用打破原子核的方式认识其要素时,而又必须回复未打破原子核之前的原子核结构的认识,那么,未打破原子核之前的原子核结构能否一定就是质子与中子的简单组合么?也许自然状态的原子核原本不是质子与中子的分立状态的组合结构。

(4)学科分类问题

与整体自然观对应的学科体系则是整体科学体系。其具体学科的分类标准就是以各种整体为分类原则,如:地球学、行星学、星系学、原子学、细胞学等等。作为现代物理学的量子力学,仍属于物理学范畴,因为量子力学是对微观整体的分立状态(量子状态)的宏观表现的描述。至于广义相对论,在我的前文与此文中已提及,在此不再重复。

六、引力理论的分化及需要解决的问题

广义惯性使独立的引力理论分化为两个相对独立的科学体系之内的问题了。一方面是惯性力学仍属于原来的物理学体系,也包含对重力场的描述;另一方面,整体天体及其产生重力场的内容,则属于正在孕育的且将充满无穷活力的整体科学体系的内容了。虽然重力场产生于整体天体的未知的物理机制,但不影响广义惯性及其与重力场的关系是一个独立的问题,而且是已经解决了的问题。

科学体系范文篇4

关键词:动物科学专业;实践教学;体系

1高校实践教学的重要性

《中华人民共和国高等教育法》中明确规定:“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设。”[1]要完成这一任务,就要加强高校的实践教学环节,并完善实践教学体系。具体来讲,实践教学包括课程设计、实验、社会实践、实习、毕业论文设计、科学研究以及第二课堂等一系列的教学环节,用以巩固学生所学的理论知识,从而能应用理论知识解决实际问题。在目前的高等学校教学活动中,实践教学是一个重要环节,因实践教学是对理论教学的进一步验证、补充和拓展。相较只侧重于基本理论、原理、规律等理论知识传授的教学活动,实践教学的直观性和操作性则更强,因为其主要培养和提高学生的操作和创新能力。随着我国改革开放的深入,社会的经济结构也在不断发生变化,社会对人才的需求逐渐趋向复合化,实践教学成为素质教育的一个重要内容,推进全面素质教育成为高校教学改革的焦点[2]。1.1实践教学是高等学校教学中的重要环节。当前,在高等学校的专业教学计划当中,实践教学是非常重要的组成部分,其对于培养学生的动手能力和分析问题及解决问题的能力都具有重要的作用,还可以培养学生的创新精神,关系到培养出来的学生是否可以做到理论联系实际,并达到专业培养目标的要求。1.2实践教学是由理论过渡到实践的桥梁。学习的目的不是单纯的求知,主要在于学以致用,归根到底就是实践。通过实践教学,可以最大限度地开发学生的潜能、潜智和潜质,并培养学生能够最大限度地运用知识、创造知识的能力,从而投身社会实践的优秀品质,最终为学生能够顺利进入社会创造必要条件。长期以来,我国高等教育教学活动中普遍存在着重成绩轻素质、重理论轻实践以及重知识轻能力的教学模式,虽然近年来在不断的调整和改革,但并没有取得重大突破。要使大学生的能力、素质得以提高,只靠理论教学是不够的,在完成理论教学基础上,必须要加强实践教学,从而提升学生的综合能力,并培养其创新能力,把知识、能力、素质三位一体的模式作为高校基本的人才培养模式,以符合社会对人才的要求。1.3实践教学是培养学生创新精神的有效途径。实践教学具有宽泛性和立体性,因此实践教学在培养学生的创新能力方面,具有理论教学和实习活动等环节无法替代的作用。没有实践能力,创新精神很难得到发展,创新精神的基础就是实践能力,而实践教学就是培养学生创新精神的有效途径。知识需要通302017年第47卷•第3期过在理论教学中的努力学习来掌握,技能需要通过刻苦训练来培养,创新能力则要在知识学习和技能训练的有效结合中逐步形成。

2动物科学专业实践教学体系现状

动物科学专业的实践性很强,旨在培养具备扎实的理论知识和熟练的操作技能的复合应用型动物科学专业人才,学生除了要学习动物科学方面的基本理论知识,还要掌握大量的动物实验和畜禽生产实践能力[3]。2.1专业课程实验教学方面。在学生的能力培养和综合素质的提高方面,动物科学专业的实验教学发挥着其他理论教学无法替代的作用。而在实验教学过程中,培养模式和课程体系建设的合理与否,直接关系到动物科学专业人才培养的质量[4]。目前来说,转变教学观念,对实验课程的教学内容以及教学方法进行改革,根据教师的科研课题,立足地方特色构建实践教学环节,是动物科学专业在教学过程中首先要解决的问题。有些学校已经对过去的实验课程内容和实验方法做了优化和调整,形成了更加科学合理的实践教学体系,使其模式更多、层次更多,同时更多元化。部分动物科学专业教师采用了新的双向互动式的实验教学模式,是指在实验教学时,改变以往老旧的单向且枯燥的教学方式,采用老师和学生之间交流互动式的双向教学方法。建立实验教学方法多元化、实验课堂形式多元化、实验教学项目多元化和培养学生实验能力多元化的以学生为中心的“四元化”实验教学模式。2.2实习教学方面。动物科学专业的实习教学主要分为三类,即生产实习、课程教学实习和毕业实习。其中,生产实习是让每个学生深入生产第一线,同时向生产管理人员和技术人员学习动物科学方面的生产实践知识,以便进一步巩固和加强所学理论知识,从而培养其分析问题及解决问题的能力。课程教学实习是让学生进行相关知识的教学,进而培养和提高学生的综合能力。毕业实习是指学生在毕业前,到实习现场参加与专业相关的实际工作,同时在工作过程中,运用所学的专业知识解决相关问题,从而获得独立高效工作的能力,在思想上和业务上全面得到锻炼的实践教学方法。在教学当中,毕业实习一般与毕业设计相联系。毕业实习的质量直接关系着学生毕业后的工作能力,同时也关系着社会对学生就读高校的综合评价。所以,如何更好地提升教学质量,进而培养出高素质的动物科学方面的人才,是目前高等农牧院校求生存、求发展、求质量的核心问题之一。2.3实践教学体系方面。目前,西北民族大学动物科学专业采用的是“7+1”的教学模式,即7个学期的理论知识教学及课程实习,再加上1个学期的毕业实习。该教学模式主要是用于培养“研究型”人才,但其也有缺陷,即实践教学时间较少,这样由于重视培养学生的理论知识,往往导致所培养学生的实践技能水平较低,同时缺乏创新精神,使其综合能力不高,这是目前亟须解决的问题。

3动物科学专业实践教学体系存在的问题

3.1课程设置不合理。目前,大多高校在课程设置中存在不合理现象,主要是传统的必修课程设置偏多,而将专业课程普遍安排在大三,非专业选修课程一般安排在大二,造成一部分想继续考研深造的学生在大四前基本完成选修课程复习考研,而安排在第7学期的重要专业选修课到课率很低。在动物科学专业的教学实践中,动物科学实验课程一般是根据理论课程设置,同一学科中实验课的教学内容自成体系,经常会发生实验课程内容和方法相似,或者实验内容的低水平同层次重复现象,实验课程的学习存在明显的脱节现象。这种教学模式单调、枯燥,不利于提高学生的动手、动脑能力。3.2实践教学管理方法有待改善。首先,整体来看,目前的动物科学专业实践教学内容相对陈旧,最新的教学资料欠缺,教学内容存在明显的重叠和脱节现象。其次,实践教学的方法相对老旧,一直遵循“预习-讲解-实验-报告”的传统模式,忽视了对学生的科研能力、思维能力以及创新能力的培养,从而在实验和实践教学当中无法使学生发挥主体能动作用,因而不能充分激发和引导学生的想象力及创造力。再次,学校的考核管理模式不完善,实践教学评价体系也不健全。当前,动物科学专业的实验、实践教学普遍缺乏严格的考核制度,也没有完整的考核评价体系,一般在评定学生的实验和实践成绩时,以学生实验到课次数和所完成实验报告质量的高低来进行,而对学生的实际操作能力以及综合运用知识的能力没有完善的评价体系,这样无法真实反映学生的实验操作能力,也不能反映其对理论知识的应用能力。3.3考研对实践教学的影响。根据往年情况及调查发现,动物科学专业学生的考研比例较高,考研的复习主要集中在最后一个学期,而最后一个学期一般为专业课的实践教学。学生为了准备即将到来的研究生考试,将主要精力集中在笔试科目上,势必会放松专业课实践教学的学习。毕业实习也一般安排在最后一个学期,该段时间与学生择业时间和学生考研复习都存在冲突现象,导致学生对毕业实习的时间投入严重不足,这一矛盾严重影响了高校学生毕业实习的顺利进行。

4动物科学专业构建实践教学新体系的策略

4.1改善管理方式和教学方法,对实践教学的课程设置进行更新。实践教学的内容直接关系着学生综合素质的高低,因此,在动物科学专业的教学体系中,应当明确实践教学的目标是培养学生的实践能力,同时也要不断完善实践教学体系,科学设置实践教学课程,要突出动物科学专业实践教学内容的创新性,使其成为高素质的综合应用型人才。实践教学规模通常都相对较大,一般以班为单位进行实践教学,教学的实际效果很难得到保障。而且实验教学的学时不多,学生难以得到完整的实践教学内容,更谈不上自己去设计并实施有创新性的实验内容,使得学生难以掌握从事本专业领域实际工作的基本实践技能,对学生的就业造成影响[5]。因此,要改善教学方法,整合较好的实验教学内容,同时增加实验教学课时,保留最基本的典型验证性实验内容,提高设计性实验和综合性实验的比例。4.2充分利用和改善现有教学资源。进一步扩大开放实验项目数量,为学生创造自主进行实验项目的大环境,充分发挥实验室的作用。首先做到时间开放,使学生能根据自己的实验方案,自主选择实验的时间;其次做到实验内容开放,就是学生可以根据自己设计的实验方案,在实验过程中根据实验进展情况,对实验方案作阶段性调整或修改完善实验方案,不断挖掘自身潜力,充分发挥自己的创新性和主动性;再次做到仪器设备的开放,就是在保证安全的前提下,院系内的所有仪器设备要资源共享,让学生方便使用。4.3激发学生和老师的科研能力。动物科学专业的教师应充分利用区域资源,立足于科研教学互促模式,发挥应用型专业特长,将个人科研项目与专业教学紧密结合起来,把个人的科研基金项目分解成学生的研究性学习内容,并利用科研项目研究成果,把原有的简单的验证性实验更新为综合性创新实验,将学生带入学术前沿,掌握最新学术动态,提高实验技能。同时要调整策略,建立和健全一套科研奖励机制,激发学生和老师的创新性,让动物科学专业的实践教学平台充分发挥其在培养创新型、高素质综合人才中的重要作用。4.4制定科学的实践教学评价体系。建立一套组织严密、管理完善并行之有效的实践教学评价体系。第一,要使评价方式实现多样化,可根据实践教学的课程性质,采用笔试、口试、技能竞赛、实践考核、实验论文和科技创新等方式,把考试贯穿于全部实践教学过程,加强学生理解知识和应用知识的能力,特别是对综合性、创造性应用知识能力的考核,重点考核学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。第二,要实现评价内容全面具体,根据课程模块,综合设计考核学生的知识获得与运用能力,语言驾驭与人际交往能力,组织管理与团队协作能力,科学研究与技术推广能力,创新与创业能力,以及学生的人生观、世界观、价值观等。4.5加强实习环节,强化实践能力。在教学实习和生产实习的过程中,要充分利用实验室的基本实验条件,结合校内外实习基地来强化完善实习环节。高等学校要加强校内实习基地的建设,还要拓展校外实习基地,以强化学生的实践能力,提高学生的专业素养。随着高等学校实践教学改革的不断深入,以激发学生的创新能力为主的各种实践教学模式也在不断地深化,加强校内和校外的实习基地建设,改进实践教学内容和环节,形成行之有效的实践教学模式,提高学生的实践动手能力和创新创业能力,培养出高水平、高素质的复合应用型专业人才,以满足社会需求。

作者:邹文辉 李建江 刘慧霞 王康英 戴洪伟 单位:西北民族大学生命科学与工程学院

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.中华人民共和国高等教育法[Z].1998-08-29.

[2]韩庆,李淑红,王京仁,等.地方高校动物科学专业实践教学现状与改革措施[J].高等理科教育,2011,(2):107-110.

[3]李淑红,王京仁,韩庆,等.地方本科院校动物科学专业实践教学新体系的构建[J].黑龙江畜牧兽医,2009,(1):112-113.

科学体系范文篇5

南昌大学地处江西,江西有着非常丰富的铜、钨、稀土等矿产资源,经过几十年的发展,江西已经形成了从矿产开采、冶炼、再到加工的一套比较完整产业链。但江西金属企业多集中在产业链上游,利用高新技术生产高附加值产品的企业不多,特别是在铜、钨的深加工方面,无论是研究水平还是生产技术水平都与国外存在一定差距。由于缺乏相关专业人才使得江西省资源得不到充分的开发和利用,造成资源优势的浪费。作为中国高等教育的重点大学,南昌大学有义务也有必要积极培养与省情相适应的专业人才,将江西的资源优势转化为技术优势,为江西和国家的发展做贡献。然而此次调查发现,南昌大学虽然每年都培养出很多材料专业学生,但真正能进入到江西铜、钨和稀土领域的学生却很少。就目前情况来看,南昌大学虽然设置了大量的实践教学内容,但其实践教学体系研究内容相对比较分散,都是根据各个课程的特点开设一些实验课,没有形成比较系统的有针对性的实验实践教学体系。要改变这种现状,就需要对实验教学和实习实践进行有效的整合,开展富有江西资源和产业特色的材料科学与工程专业实践教学体系研究。通过本次对江西的资源特色和产业结构以及国内外著名大学实践教学模式的调查和研究发现,南昌大学可以从以下几个方面进行改进:

1.教学理念的转变发展着眼于省情,江西有着非常丰富的矿产资源,一方面,作为江西省教学和科研实力最强的重点大学,培养这方面的技术和研究型人才来服务于江西建设;另一方面,正因为有这种很好资源和产业的外在优势,南昌大学就应该充分的加以利用,在以后的研究和探索中形成自己独有的专业和技术优势。

2.课程设置方面首先,铜、钨生产和加工工艺都比较传统,学生在掌握好专业课的基础上完全可以自学;但稀土材料就不同,它涉及内容广泛,又自成一体,同时也是一门新兴学科,知识理论对本科生来讲还是有一定深度。为此,学校应该聘请在相关方面有深入研究的专家和教师,开设相关课程,教授学生相关方面的专业知识。其次,学校可以开设相关专题讲座,邀请一些大型企业的工程师或是技术人员进行定期或不定期技术介绍或给学生授课,这不仅可以促进学生对企业的生产过程、生产设备、生产技术以及产品的了解,也为将来的工作打下扎实的基础;同时也可以促进学生对专业知识的消化[3]。再次,学校应加强与国内外高校和研究所相关方面的交流与合作。

3.实验设置方面虽然实验课程较多,但就目前的实验安排来看,与本土优势资源相关的较少,实验设置可以向这方面有所侧重。

4.实践教学改进可借鉴麻省理工学院的实践教学模式。麻省理工学院(MIT)有一个本科实践机会计划(UPOP),它由三个阶段组成:第一阶段:安排一周富有挑战性的、集中而全面的学习培训;第二阶段:由两部分组成。前部分在春季学期雇方与学生的双向选择,达成协议后,双方签订协议。后部分为10—12周的夏季实践;第三阶段:参加由助教们安排的讨论会。讨论时学生必须提供一份报告并做答辩,答辩通过后得到3个学分。虽然UPOP实施的社会环境和实施方式与我们的实践教学大不相同,但它有以下几个方面值得我们借鉴:UPOP有一个专门的部门或者说是管理队伍负责UPOP协调、学生服务以及与校友联系等管理工作,这就保证了学生的实践活动能够顺利实施,如果过程中遇到问题也可以及时得到解决。所以我们的高校也需要设立相应的管理部门来专门负责学生的实践教学工作。在实习之前,管理部门要给学生安排一个集中培训,除了专业技能的培训之外,最主要的是训练他们的沟通与协作能力。学生的实践活动不一定局限于学校的统一安排,可以鼓励学生主动与企业联系,分小组实习肯定会比大批量人员的实习质量更好。无论是哪种实习方式,学生和企业一定要签订协议,以保障学生的安全和企业的利益不受损失。实习结束之后,学生为了得到学分,还必须从本学院找一位教师评阅实习报告和参加答辩,讨论整个实践情况。当然,在实践教学过程当中,除了可以参考以上几个方面,我们还应注意选择大型的正规的企业进行实习,这不仅可以较好的保证学生的人身安全,也可以让学生学到更专业更前沿的知识;同时我们还应该注重学生兴趣和爱好的培养,兴趣是学习的最大动力。

二、国内外大学材料科学与工程专业实践教学差别及其原因

着眼于世界,我们发现,美国,德国,英国,日本,澳大利亚等工业比较发达的国家,他们的高等教育尤其是工科教育水平远远超过其他国家。这与他们本国的国情、教学理念、文化等因素存在着密切联系。经过此次调查发现,他们的工科实践教学都具有以下几个特点:1、学生人数少,实践教学资源充足,实验室随时向学生和教师开放,而且学校会举办很多的学术交流活动。2、社会对大学生的实践实习活动非常支持,保证学生有大量的机会去培养自己的实践动手能力。3、对学生理论知识的培养较弱,更注重培养学生的动手能力和实践创新能力。4、重视学生兴趣和特长的培养,从事研究的教师和学生的专业素质相对较高。以上几点都是我国大多数高校所不具备的,其原因有多个方面:第一,高等工科教育受国情的制约和影响。虽然我国高校的实验教学资源比较完善,但由于学生人数多,就很难保证实验和教学质量;同时,人数多也不便于学生和实验设备的管理,所以我国大部分高校的实验室很难做到随时向学生和老师开放,这种现状导致的结果就是我国学生的实践动手能力和专业素质普遍不如发达国家的学生。第二,我国高校的实践教学得不到社会的足够支持。一般的中国企业都不太愿意接受学生在其单位实习,其原因是多方面的:一是现在我们还没有一套比较正规合作协议来保证学校和企业双边利益;二是学生实习必定会影响企业正常的生产工作,可能会损害企业的经济利益。三是企业担心自己的技术专利或科研成果外泄。第三,中国传统的教学方式———灌输式教学,虽然能够使我们的学生有较高的理论水平,但同时也使我们的学生缺乏自主学习的能力和实践创新能力。

三、我国未来实践教学的发展趋势

科学体系范文篇6

本文主要是对我的前两文[1]与[2]的进一步说明。需要读者结合我的前两文来读此文。由于[1]文中用引力一词,需用[2]文与此文重新理解之。本文的例题可以增强对我观点的理解,同时也体现了由于其进化性而带来的在习题解法上的取代性、新颖性、思路明晰性及简捷性。我的观点核心是“广义惯性与整体天体”,对这两个方面的理解的最大障碍就是我们已经习惯了的牛顿力学的思维方式。只知道用所学到的“知识”去思考世界,而不反省作为思维的基本要素——概念及各种概念、命题、观念之间的逻辑关系的内在合理性问题,这是科学理论研究之大忌。如果现有的概念、命题与观念不能表达新的内容,就需要改变它们,或重新建立。

一、惯性力学

严格说来:牛顿第三定律(互为作用力定律)应该是力学“体系"定律,是在各种作用方式力以及各种属性力之间建立关系的定律;去掉牛顿第三定律后的广义力学核心四定律(见[2]文),应该称为“惯性力学”核心三定律(以下简称“惯三律”)。“广义”是相对牛顿力学及牛顿惯性而言的。之所以还保留“广义惯性”一词,也是因为只有惯三律被大多数人接受后,才会完成它的历史使命,再改变为“惯性”一词。牛顿第一第二定律(以下简称牛二律)是惯三律的物体外部空间在ρ均匀空间情况下的定律,是其推论,不再是惯性力学的核心公设性质的命题

(一)广义惯性使牛顿力学进化

爱因斯坦独具慧眼,从司空见惯的现象中及自由落体运动与质量因素无关的经验事实,总结出了等效原理,且明确与准确地说:物体的同一性质按照不同的处境或表现为“惯性”,或表现为“重性”([3]第55页)。这个同一性就是广义惯性,这个处境就是空间。牛顿第二定律实质是其第一定律涵义的数学表达式。所以,广义惯性的发现,其革命意义是指动摇了牛顿第一定律的核心地位。广义惯性包含了牛顿惯性,所以,又是其进化。同时,也说明了需要建立一个取代牛二律的进化性质的核心命题系统的新力学理论。广义惯性又引出了两种空间及其区别的新问题。这个新问题困扰了爱因斯坦的一生,走了一大圈“弯”路后,在他晚年时,才看到了解决这个问题的曙光——物体具有空间的广延性([3]第十五版说明),由此“广延性”再往前走一步,就是[2]文说

*男,1949年生,1983年毕业于东北师大数学系,长春市吉林工学院家属宿舍14号楼43号(130012)

的ρ空间及其区别的标志是其梯度值的有否。这说明还需要一个新的涉及空间的基本概念及与其相对应的原来等效原理所没有涉及到的新的经验事实:物体质量部分的压强梯度现象(注:在固态的具体物体内部,此“压强梯度”表现为“胁强”),也就是爱因斯坦的物体的空间广延性的具体体现。同时也引出了物体的非刚性及其具有内部空间结构的抽象性质([4]第六章)。于是,“万事俱备”,只欠建立一个新的核心命题系统了。可以说,惯三律就是这个系统。广义惯性是由于把“重性”也归于同牛顿惯性一样的物体属性,所以,其革命意义也主要体现在“重力”方面。“引力”是对重力本质的错误认识。广义惯性与场概念把原来引力中的两个平权的物体分离开来:一个是仅表现广义惯性的一般(非整体)物体;另一个是具有产生重力场的特殊性的中心物体。一般物体与中心物体之间已经没有“力”的关系了。但通过重力场(原来引力场与自转惯性离心力合成的重力场涵义需要改变)有“能”的关系(见此文的“ρ空间与能”一节)。到此为止,广义惯性已经完成了其逻辑任务,即取消了引力及导出了中心物体的特殊性(当然也具有广义惯性的一般性)。这个特殊性的中心物体就是整体天体。于是,广义惯性与整体天体就构成了理论的内部逻辑性(也就是“自圆其说”)。广义惯性取消了惯性质量与引力质量的区别。当然,更没有质量的第三个属性——产生引力场。说重力场是特殊的ρ空间,也有其对应的经验事实,即具有重力场的质量部分的天体,一般都具有密度及压强(也有温度及磁场因素)与中心距离近似反比分布(中聚度)的现象。同时,其现象也表明了这个天体(中心物体)的特殊性。中聚度现象已经是整体性的一种体现。

(二)再看牛顿力学

为什么人们回避牛顿第二定律中的“力”(外力)的反作用力就是物体的惯性力的道理呢?就是因为把重力也当作外力(引力)时,物体本身没有反作用力——惯性力(重力加速度与物体质量的大小无关),这正是牛顿力学理论内部的不能“自圆其说”的地方,这也正是爱因斯坦所注意的地方。为了回避这矛盾性(无意识的),不得不让其“外力”担当“广义”的力的重任。“力是物体加速运动的原因”这一没有条件限制的观念,是牛顿力学最主要的思维定势。不管是相对的加速运动还是“绝对”的加速运动,人们都在头脑中马上反映出来要乘上物体的质量,使力成为其运动的原因。于是,其直接错误后果就是把非牛顿惯性系内或重力场内的物体“自由”或有阻力的“不自由”的加速运动,也当作有外力(不包括阻力)正在作用之。之所以把非牛顿惯性系中的外力惯性力叫做虚构力,是说明牛顿力学中还有第二个观念:“力是物体对物体的直接作用”——这是作用方式力,但有的教材除了摩擦力外,把作用方式力几乎都归结于弹性力则是错误的。又从这第二个观念来看其外力惯性力时,真的不存在另一个物体来表现之,只得权宜称为虚构力。当把重力也当作外力时,发现确实有另一个物体(中心物体)与之对应,这可是“真实”的外力了。麻烦又出现了,这个引力是超距作用性质的力,从作用方式力的观念角度来看时,又难理解了。为了让引力回复到可理解的直接作用性,又引起了从牛顿时代起至今的许多人去虚构在两个超距的物体之间飞来飞去的各种“微粒子”,以此物来担当引力成为直接作用性的重任。引力本来也是虚构力,还要为这虚构的“东西”再虚构一些东西,麻烦可就大了。因为凡是具有质量的物体都具有广义惯性,也可以说是“万有”惯性。之所以惯性力学在力学体系中占有主要及重要的地位,而其他属性(如弹性与磁性等)力学占次要地位,且以“惯性力”作为力的物理单位,也是由于其“万有”的原因。但作为表现广义惯性力的重力的空间(重力场)及场源物体(整体天体)可不“万有”。这两个角度分不开,还会认为重力(引力)“万有”,这又会回到为什么会超距作用的难理解的怪圈。广义惯性使探索“引力作用机制”的研究方向成为毫无意义的方向,是徒劳无功的方向,因为引力本身是由牛二律的局限性而派生出来的虚构的力。

(三)再看广义相对论

爱因斯坦特有的知识结构(马赫哲学、狭义相对论、四维时空、光、场及黎曼几何),决定了他走上了一条充满荆棘的理论之路。马赫的功绩是看到了牛顿力学体系中有一个缺陷,就是物体的运动状态依参考系的不同而有所不同,于是,作为判断牛顿惯性运动的前提也就成为不确定的了(相对性)。不得已,马赫把现象世界的远处的恒星当作其绝对参考系了。马赫的错误就是把牛顿惯性定律中的物体的属性(保持性)与其运动状态问题混在一起了。爱因斯坦受马赫哲学的启发,又发现了等效原理,但同时又继承了马赫的错误。被夸大为改变人们时空观念意义的四维时空,只不过是用“运动”(还是光运动)角度来规定空间的一种方法。规定有结构的空间可有各种方法,其各种方法是平权的。用什么方法来规定空间则取决于理论与实践的需要。如果去掉了“光速”的弯曲时空还有力学意义的话,与牛顿引力定律正是互为补充的关系本体性的场的描述:一个是以广义惯性“运动”的角度的描述;一个是以广义惯性“力”的角度的描述。而牛顿引力势所包含的空间意义,正是中心结构的ρ非均匀空间(重力场)的经验性的描述。终究是“描述”,都不能代替核心命题性质的“表述”。没有明确的命题表述,其描述也就没有明确的理解前提。惯三律与广义相对论都以等效原理为其经验基础。只不过爱因斯坦又走上了光速的等效原理之路。而光速的等效原理是由“思维”实验得来的,且唯一能验证其理论的星光在太阳附近偏转现象,爱因斯坦在具体计算其偏转角度时,实际上是“非常谨慎地用惠更斯原理”([5]第23页)。而惯三律所依据的“低速“等效原理,连幼儿园里的儿童都可以感觉到坐滑梯时的加速度与坐汽车时的汽车加速度的区别,因其身体内有胁强的有否或大小之区别。战斗机飞行员已经体验了低速等效原理的所有内涵。所以,任何脱离与回避“低速”等效原理的力学理论,肯定是不会成功的理论,因为其现象普遍存在于客观世界,且与力学密切相关。爱因斯坦之所以对“光”情有独钟,也许是无意识的回避其理论中的一个内在矛盾:“产生”引力场的中心质量(中心物体)必须很大,而体现弯曲时空(引力场)作用的物体必须很小且产生与不产生引力场无关紧要,这与引力中的两个平权的物体涵义是矛盾的。而“光子”正好是最小的物体,也就回避了这个矛盾。只有“整体天体才产生重力场”的结论,才可以解决这个矛盾。

引力波、黑洞与四种相互作用力的统一的课题,来源于爱因斯坦。引力已经不存在了,当然“引力”波也不存在了;如果重力场有边界,重力场就与电磁场不同,当然引力“波”也不存在了。如果以光线在重力场中弯曲的角度而导出的“黑洞”,黑洞不存在,因为光线在重力场中弯曲的原理不是由于“引力”;如果是由于“弯曲时空”原理而导出的“黑洞”,黑洞也不存在,因为本来弯曲时空是由光线的弯曲(光子的广义惯性运动)而规定出来的,反过来又认为光线的弯曲是由弯曲时空所造成的,这是什么逻辑?如果光线在重力场中有红移效应,那么,由此原理而导出的黑洞,黑洞有可能存在。引力都不存在了,也就无所谓四种相互作用力的统一的问题。目前的“大统一理论”仅剩下“引力”没有被统一进去,也正说明了这个问题。

二、ρ空间概念

(一)场

电磁波的发现,为物理学带来了场概念。仅作为数学意义的场,是具有结构的空间,而作为物理学意义的场,当然是具有物理意义的且具有结构的空间了。从逻辑学角度,由于场具有不依赖负荷者的存在与否的性质,所以,场是本体概念(不一定是物理学中的实体才叫本体)。场作为非质量因素的“物体”,没有力学中质量的物体的作用特征。场的作用性是:某种物理性的场使其场内的物体能够表现出相应的自身属性。“力场”是使其场内物体在体现其自身属性时,其物体对其他物体的力作用,而不是场本身在对物体有力的作用。重力场的作用涵义就是在物体相对场(参考物为中心物体)的平动状态或非“自由”加速运动状态情况下,该物体对其它物体的广义惯性力的作用。原来力的作用观的主动作用“力”与被动作用(物体)的关系是绝对的(虽然还说是相互的),而场的作用观则是场内物体由于自身属性对场有主动反映。这两种作用观是不相容的([6]第92页)。“引力场”概念本身就是这个“不相容”的混合体,从而造成了理论思维的混乱。没有这两种作用观及本体性场与关系本体性场的区别认识,则其理论思维是混乱的。只有本体性的场,才能逻辑定义关系本体性的场,才能有清晰的认识。

对场本身不宜过多深究。之所以对场感觉玄,还要深究,其原因往往也是由于总想回到力作用观的理解下才觉得“塌实”的一种心理趋向。只要能测量及描述之就够了。重要的是,要深究场源物体产生场的物理机制与对场有反映的物体的物理属性及其物体在场内怎样表现其属性的内容。麦克斯韦方程、无线电台与收音机这三要素,就已经意味着深究了该特殊电磁场的所有方面。

(二)ρ空间与能

ρ场与势场都是标量场(本体性),是说明ρ场概念的内涵中还有“势”涵义。也就是说,物体与中心物体通过重力场有“能”的关系。在天文学领域,许多人在运用引力定律时,已经以中心天体为势场中心的角度来计算了。从熵的角度(不是狭义的热力学中的熵,而是耗散结构理论中的熵):ρ均匀空间(原来称为欧氏空间、牛顿绝对空间与平直时空)则是能量为零的熵空间;ρ非均匀空间是具有能量的负熵空间。也可以说,广义惯性就是物体通过某种运动状态来保持或主动改变某种运动状态来达到其内部熵状态的一种属性。所以,用熵与负熵角度来区别由广义惯性引出的两种空间,才是其区别的本质。通常说质量(仅指宏观物体质量)也具有能量,其真正的涵义应该是物体内部的负熵能量,质量是其负熵能量的“和”。物体内部的负熵状态,除了静止在重力场中的情况外,一般都是随机的及暂时的。而作为“恒定”的重力场(包括质量部分的整体天体)这一中心结构的负熵空间,正是有序结构空间,也正是整体性空间。当把重力场这一特殊的空间变为具有负熵意义的空间时,其内容将要与物理学分道扬镳了。物体内部负熵空间的产生原因,来自其外力或自身的动能或其外部负熵空间。而不能化为物体内部空间的重力场,其产生及维持的原因则是未知的。但整体天体产生重力场这一经验命题,毕竟大大地缩小了寻求其原因的范围。而“引力”的认识,反而以为不存在其原因了。在这里要强调一下,ρ场仅是力学中的抽象概念,ρ场包含物体内部的空间及重力场,重力场是特殊的ρ场。

(三)作为基本概念的ρ空间

为什么ρ空间姗姗来迟呢?就是由于从经验层次的现象(已经归纳的现象)再变为抽象层次的基本概念的过程,是人们最不习惯的过程,总不容易摆脱“具象”。之所以不习惯,其原因之一也是因为人们先有了原来理论的抽象及已经习惯了的思维方式,即使有了“具象”也看不到其抽象意义。而由抽象变为“具象”的过程,那可容易多了,但也往往“具象”出来客观世界不存在的东西。

从逻辑学角度,基本概念是不能被其它概念来定义的概念,其内涵具有一定的模糊性。ρ空间也是如此,只能用“感觉”到的物体质量部分的压强梯度现象来说明之,但又不是压强梯度本身。“真空”是具象空间,真空里照样存在“重力场”的ρ梯度值的有否,可用具象的压强梯度来检验之。但不能认为真空是ρ均匀空间。ρ空间与压强梯度的关系可类比铁粉末直观表现磁场结构的关系。摆脱不了具象,不能变为一个基本概念,也是爱因斯坦的“一无所有”的空间怎能分出两种空间的困惑原因之一,而用“运动”规定出来的弯曲时空又不能区分出是表述了物体的广义惯性还是表述了场的属性。特别强调的是:物体内部空间只能指物体质量部分所占据的空间,也是爱因斯坦晚年醒悟的“物体具有空间广延性”的涵义;而重力场空间不仅包含质量部分(整体天体)的空间,也包含没有质量部分的空间。这样就避免了变为“一无所有”的无边界的抽象参考系而带来的“相对”不清的问题。总的说来,ρ空间仅在数学形式上是标量场(其梯度为矢量场),但在物理意义上,则包含了表述广义惯性、可变为物体内部空间及重力场的本体性场、势、能、熵与质量部分的压强梯度等涵义。三、惯性力学及其例题

在中学教材中,加速度可直接用一个字母来表示。ρ梯度与加速度一样,也可直接用一个字母来表示,设定其字母为P,其物理单位名称为“坦”。为了遵从现在教科书的习惯,力的物理单位仍用“牛顿”。那么,广义惯性力定律需要乘上量纲系数k,运动定律需要乘上k的倒数。在计算习题时,可设量纲系数为1。物体内外空间的ρ梯度,以下简称内P与外P。惯三律可以改写为以下形式:

①广义惯性定律:物体总保持其内部的ρ均匀空间时的运动状态。

②广义惯性力定律:F=kmP内

③广义惯性运动定律:P外-P内=1/k×a

惯三律的运动定律:其三个矢量在同一条直线上,并且方向相同;如有一矢量方向相反,则变正负符号;如有一矢量不在其直线上,依习题具体情况有时可用矢量分解的角度化为其直线上的矢量。值得注意的是,P矢量的垂直方向,该P矢量为零。特别值得注意的是,由于设量纲系数为1,绝对值a有物理意义的双重性,有时表示P值,有时又表示物体的加速度值。原来牛顿力学中也隐含这双重性,但没有P物理量之前,其物理涵义是混乱、自相矛盾或是错误的。在做习题时,一定要依题意,来决定双重性的哪一方,比如当外P=g时,有时仅表示以单位为坦的重力场的强度值,有时仅表示以单位为加速度的自由落体运动的值,这时的g就不能再乘质量了。当物体内p=g时,表示物体处在相对重力场的静止及平动状态,仍需要以“坦”为单位来计算,表示物体处在非广义惯性运动状态,(准非广义惯性运动状态则是非g值的不自由落体加速运动状态)这时物体必有广义惯性力(重力)与其反作用的真正的外力存在。

由于惯三律取代了牛二律的理论核心地位,当然,其解题思路及解法也具有取代性。惯三律与牛顿力学的解题思路及解法的区别的关键就在于:合外力的解法,在今后仍可继续运用。但在针对某一物体的受力分析过程中,该物体的质量与其内部的ρ梯度值的乘积值仅是该物体的广义惯性力的值,其力的反作用力,才是真正的合外力。牛顿惯性力、惯性离心力、科里奥利力与重力都是真实的该物体的广义惯性力。

例题1:

一辆装满水的车厢以恒加速度a1=10m/s2在水平轨道上运动,一个质量为m=2kg且运动方向(以车厢为参考系)的加速度为a2=8√2m/s2的小球从车厢上部落下(不接触车厢壁),求小球的阻力f及其与垂直线的夹角θ。(示意图略)

解:地面重力场P1=10(坦)。

(1)水平方向的车厢外P1=0,其内P为P2,依运动定律,P1-P2=a1,即-P2=a1=10(坦)。(2)垂直方向的车厢内P3及车厢加速度a3,依运动定律,P1-P3=a3,因其相对地面平动,a3=0,即P1=P3=10(坦)。(3)车厢合内P42=P22+P32=102+102=200,即P4=10√2(坦);夹角由tgθ=p2:p3=10:10=1,得θ=450。(4)小球外P4,小球内P5,P4方向,依运动定律,P4-P5=a2,即P5=P4-a2=10√2-8√2=2√2(坦)。依广义惯性力定律,F=mP5=2×2√2=4√2,又依互为作用力定律,f=-F,即f=4√2(牛顿)。答:略。注:如把惯三律的一些特殊情况转化为一系列推论,直接用其推论,则解题步骤将很简单。

例题2:

一架质量为m=5000kg的飞机,在竖直环行轨道上以速度v=100m/s飞行,求:(a)环行轨道的可能的最大半径r;(b)在其环行轨道最低点处作用于飞机上的升力f。(示意图略)

解:(a)在可能的最大半径的环行轨道的最高点处,飞机的内P=0,飞机的外P=g=10(坦),依运动定律,P外—P内=a,故P外=a=10(米/秒2),而a=v2/r,故P外=v2/r,r=v2/P外=1002/10=1000(米)。(b)在此轨道最低点处,依运动定律,P外-P内=-v2/r,故P内=P外+v2/r=10+1002/1000=200(坦),依广义惯性力定律,F=mP内=5000×20=105,又依互为作用力定律,F=-f,得f=105(牛顿)。答:(略)。

注:例题1中的车厢内有一半水的情况下,水面是斜面,其合内P4垂直其水面。而水中有压强梯度,则表象说明了车厢内的ρ空间。但合内P4不直接等于水的压强梯度,虽然其方向相同。这是抽象命题转化为经验命题的问题,其合内P4与其水的压强梯度之间有调整系数。车厢内如果是真空(或有空气阻力略)的情况下,车厢内只有P1,小球相对地面是自由落体运动,没有外力作用之(判别标准之一),小球内P为零。所以,此真空情况下的习题没有求阻力的问题,是纯运动学问题。如果小球有悬线系在车厢顶上,不论车厢内有水还是真空情况下,小球会相对车厢静止,小球质量部分的空间与车厢质量部分的空间是合为一体的空间,要计算此题,需要把重力场P1与车厢水平加速度a1共同“直接”转换为小球两内P,再计算其合内P,再求其广义惯性力及悬线张力。例题1是平动方面的解法,例题2是转动方面的解法。而转动方面的解法,有时也需要换作内P=v2/r,及也可内P=ω2/r、内P=2ωv、再用合内P方法来求解。读者如果有兴趣,也可以合内P的角度用高中数学来推导此环行轨道任意点的广义惯性力的公式。

另外,教材中的机械能部分也应该作相应的调整。势能公式中的g换为内P1,即E=Mp1h。如果不换,其实质涵义是质量为m的物体正在做自由落体运动,其公式仅表示物体变化的动能。惯三律的运动定律对距离的积分后再乘上质量的数学式,正是惯性力学的机械能守恒定律,然而这已是大学物理教材的内容了。由于广义惯性取代了牛顿惯性的理论核心地位,力学体系的结构也须重新调整。由于力概念分为作用方式力与属性力,力学体系的结构也应有这两部分相对独立的内容。属性力学仍然包含惯性力学、弹性力学、电磁力学。实际上有些应用力学,如爆炸力学等,也属于属性力学范畴。以往把引力定律作为牛顿力学的核心命题来运用则是错误的,因为引力定律仅是经验公式。当然,引力定律在惯性力学这里也是经验性质的命题,仅具有特殊例题的地位;

四、引力与重力场

(一)惯三律与引力定律

在惯三律这里,引力定律的运用分两种情况:一种是物体的内P=0,物体的加速度a≠0,其外P=kM0/r2(k为引力常数,M0为重力场的中心物体的质量)的情况,也就是物体在重力场中正处于广义惯性运动状态的情况,其外P=kM0/r2的涵义是表示重力场强度及其强度的分布状态。在以往,外P=kM0/r2这一公式是由引力定律和所谓的引力质量与惯性质量相等的角度得来的;另一种是在物体的加速度a=0,物体的内P≠0,其外P=kM0/r2的情况,也就是物体在重力场中正处于非广义惯性运动状态的情况。由此种情况再利用惯三律就导出了引力定律。由于天体的运动一般都是广义惯性运动,所以引力定律在天文学中的运用,仅适合于第一种情况。然而遗憾的是,以牛顿三定律与引力定律为出发点的天体力学,虽然在实际应用方面,有部分内容已经按第一种情况来计算了,但仍然是引力涵义的理解。还有相当部分的内容是按第二种情况来计算的。按引力涵义理解的第二种情况而得出的一些天文学的结论则是错的,比如:两个天体绕公共质心旋转问题,这是只有在ρ均匀空间的前提下才成立的问题,而在ρ非均匀空间(重力场)的前提下,此问题不成立。有的天体演化假说竟可以说公转的天体能被中心天体的引力吸出个包来,岂不可笑。可以说,以相互作用力的角度而运用引力定律的天文学的许多结论,几乎都要成问题。

当说到平稳地落在金星地表面上的探测器是由于其巨大的大气压而压“扁”的时候(由此理不能压扁),实质是由于金星地表面的ρ梯度值非常大,以至在探测器的质量部分的内部形成了巨大的胁强,从而就象地球的地面上的“面团”变扁的原因一样,而变扁了。这说明了金星表面重力值大大地超过了地球表面重力值。而金星质量小于地球质量,可见引力定律适用的近似性、局限性及经验性,说明了引力的理解也是错的,也说明了重力场的强度不依赖中心物体的“质量”。如果说有无大气层则标志了其星体的表面重力值的差别,为月球直径三分之一的天王星卫星有大气层,如果其表面重力值大于月球表面重力值,那也说明了重力场与中心物体的质量因素无关。牛顿引力定律的中心质量仅具有重力场“势”的初始量的意义,而不完全代表实际的中心天体的质量。从重力场强度分布角度,其平方反比律仅在某一空间范围内成立,在接近重力场中心处及其边缘处,也可能是立方反比律,究竟以什么“律”分布,这由实践探测来决定。目前流行的所谓引力常数随宇宙时间变化的说法是没有意义的。从天体演化角度,随着重力场与整体天体起源演化过程,其重力场强度当然是要变化了,不仅有长期的变化,还有随机的小的变化。但这随机的小的变化,就足以使某些整体天体发生地质的地震或火山喷发等现象的发生。然而这已不是物理学的事了。

(二)重力场有边界的证明

最近哈勃望远镜观测到一颗恒星的有一光环,其光环外边缘呈辐射状,其光环内边缘完整,内边缘与中心发光恒星之间区域是黑色空间(此照片许多人都看到了)。这个结构可以说是重力场有边界的证明,边界就在其光环内边缘处,这也说明光环“静止”在空间中。如果这颗恒星的重力场没有边界,那么,光环中的物质必有公转运动,于是,光环的外边缘就不会是辐射状。土星光环的外边缘就没有

辐射状,就是因为它有公转运动,也说明它处在土星的重力场的范围内。

五、整体科学体系

(一)整体自然观的本体论

说自然界是一个统一的整体,好像就是这个整体自然观,然而,这是笼统的认识。更准确的认识应该是:自然界是由不同层次的与同层次的不同的整体所组成的。宇观世界(宇观世界的一部分在以前也被当成了宏观世界)是由某些整体性的卫星、行星、行星系、恒星、恒星系、宇宙中的各种星系所组成;宏观生命世界由DNA、细胞、生命个体与群体、人类社会所组成;微观世界由分子、原子、某些整体性的基本粒子所组成。

由于这三个世界的整体不同,其属性也有所不同,所以,这三个世界的分界线应该是:微观在分子空间尺度之内;宏观在分子空间与近似月球的空间尺度之间;宇观在近似月球空间尺度以上。

这些整体有其内部的有序结构,性质与功能,有其起源与演化过程。这三个世界有其演化的同步性。当然,自然界中还有各种非整体,但也一定属于某个整体,是其组成要素及局部。只有自然界的整体,才有起源与演化问题。而非整体则没有起源与演化问题。

(二)整体科学体系与物理科学体系

整体自然观为科学提供了一个新的科学体系(整体科学体系)框架与背景。整体科学体系是研究自然整体的整体性质与功能、有序内部结构及其起源与演化过程的科学理论系统。由经典物理学发展到今天的现代物理学,物理学已成为无所不包的科学,简直成了自然科学的代名词。这意味着什么?意味着把物理学的原则、观念、概念、思维方式与思维方法也带到了整个自然科学,也带到了自然界,从而,忽视了与抹杀了对整体性方面的认识。这两种科学体系在观念上、思维方式及思维方法等方面都截然不同。

(1)本体论问题

在物理学的物体观中,物体没有内部有序结构、有可分割性及没有起源演化性;在整体自然观中,自然整体物体有内部有序结构、有整体属性的不可分割性及有起源演化性。物理学是非整体观下的科学。物理学本身没有错,错误就在于把整体的客体也看成了非整体,还把分子与原子当作力学的粒子,天体还被认为是物理学中的一般物体。在此,还有必要澄清一个认识问题:非整体与整体是矛盾关系,但还有一般性与特殊性的关系。自然整体仍然有物理学的一般性,只不过多了一个整体性。比如:凡是具有质量的物体(不管是整体与非整体)都有惯性;而重力场仅是整体天体所具有的;当我们说起源演化性的时候,也仅是自然整体所具有的。另外,还要澄清一个认识问题:抛开“本体”,单独说属性与关系也有起源演化问题,是不妥的,属性与关系必有其自然物为其载体。某物有起源演化过程,其整体的属性与关系也自然随之出现。某物没有起源演化问题,其属性与关系也自然没有之。说惯性与引力也有起源问题,其错误之一,惯性与引力是属性与关系,没有与其载体一起说明,其错误之二,惯性与引力的载体是一般性的物体,没有起源问题,当然惯性与引力也就没有起源问题。况且,引力本来就是人为虚构的东西……。

(2)方法论问题

物理学是对自然界的单一因素的研究,而整体科学注意的是(前提是整体)多因素之间关系的研究。说“物理学是对自然界分析的科学”的说法不太准确。当把物理学体系的知识运用到自然客体上时,而产生的相应的所谓交叉学科本身,如地质力学、电生物学、地磁学、太阳系物理学等等学科,才是对自然“整体”的分析(非整体要素)的认识。相对未来的整体科学理论来说,这种交叉学科的内容一般仅具有感性认识(现象层次)的性质。整体科学研究具有复杂性原则,是一因多果、一果多因、互为因果、多因多果的因果论。而物理学研究则具有简单性原则,探求一个终极原因的因果论。而当涉及到许多要素之间的复杂关系的认识时,则需要整体哲学。当地球物理学家对地球的各种因素之间的关系的东一下西一下的无章法的论述而痛苦不堪时,最有体验需要一种不同于物理学思维方法的哲学。

(3)认识论问题

说物理学的性质是实验科学,应该是指它的认识手段主要是靠实验。实验是通过人为改变自然客体的方式认识世界的。这种“人为”认识而带来的思维方式与“自然性”是对立的,在认识自然整体方面容易造成认识误区:其一,容易把人的因素外化为客观因素,形成了外因思维方式,比如对地球及生物的演化过程中的一些历史事件,就容易用“偶然”的灾变说的思维方式来对待。当然,在某些事件上,其偶然外因也是更高层次的整体的必然内因;其二,容易把人为改变后的自然整体简单还原,比如用打破原子核的方式认识其要素时,而又必须回复未打破原子核之前的原子核结构的认识,那么,未打破原子核之前的原子核结构能否一定就是质子与中子的简单组合么?也许自然状态的原子核原本不是质子与中子的分立状态的组合结构

(4)学科分类问题

与整体自然观对应的学科体系则是整体科学体系。其具体学科的分类标准就是以各种整体为分类原则,如:地球学、行星学、星系学、原子学、细胞学等等。作为现代物理学的量子力学,仍属于物理学范畴,因为量子力学是对微观整体的分立状态(量子状态)的宏观表现的描述。至于广义相对论,在我的前文与此文中已提及,在此不再重复。

六、引力理论的分化及需要解决的问题

广义惯性使独立的引力理论分化为两个相对独立的科学体系之内的问题了。一方面是惯性力学仍属于原来的物理学体系,也包含对重力场的描述;另一方面,整体天体及其产生重力场的内容,则属于正在孕育的且将充满无穷活力的整体科学体系的内容了。虽然重力场产生于整体天体的未知的物理机制,但不影响广义惯性及其与重力场的关系是一个独立的问题,而且是已经解决了的问题。

探索重力场的产生机制的问题。则是实践方面的任务。但首先希望有关科学机构尽快着手进行小行星或火星卫星的表面重力值的探测活动,这是极其重要的。如果证实了其值为零,也就从侧面证明了重力场产生于整体天体这一经验命题。当然还有理论上的繁重任务:其一是改造目前大中学物理教材相应的部分。其二是更具挑战性的是要改变由引力定律的“引力”角度而引出的许多天文学方面的结论,问题不仅仅是改变结论的问题,而是将要引出许多新的天文学研究成果。牛顿力学是ρ均匀空间条件下的理论,在重力场(负熵空间)条件下,牛顿力学的许多内容是不适合的,有许多新的内容有待于探讨。

上面整体科学体系一节所讲的仍然很笼统(1)现在急需要操作性很强的哲学层次上的整体科学思维方法被研究出来。目前的一般系统论、控制论、耗散结构理论、协同学等一般科学理论,正是研究复杂性问题的理论。这些理论的出现,也正说明解决复杂性问题(也是整体科学思维方法问题)是我们这个时代的需要。整体科学体系需要这个“操作系统”。人体是自然界中相当高级与复杂的系统,要解决复杂性问题,也许会从人体这里得到很多启示。(2)整体天体有不可拆构性,微观整体的结构有相对不可直观性,然而,怎么才能认识其内部有序结构,也需要一个思维方法及实验方法来解决此问题。(3)需要解决某些学说及模型的合理性的问题,比如,宇宙大爆炸学说的合理性的问题,我们不可能在实验室中再重新爆炸出一个地球来。(4)科学哲学就是解决科学理论的合理性问题的,但是,目前的科学哲学的案例主要是物理学,其合理性标准是否也适合于整体科学理论体系还是一个问题。二十一世纪将是整体科学体系产生与发展的世纪。物理学该“减肥”到原来的状态。科学大综合的凝聚点就是整体科学体系。科学大系统需要重新调整。然而,目前需要的是观念的更新,这个新观念应该是整体自然观。

参考文献

[1]马英卓:引力是产生出来的,〈科学〉(科学美国人中文版)杂志,1998年第五期。

[2]马英卓:引力与广义力学、整体天体,〈科学〉(科学美国人中文版)杂志,1999年第三期。

[3]爱因斯坦:狭义与广义相对论浅说,上海科学技术出版社,1979年。

[4](前苏)福克:空间、时间和引力的理论,科学出版社,1965年。

科学体系范文篇7

本文主要是对我的前两文[1]与[2]的进一步说明。需要读者结合我的前两文来读此文。由于[1]文中用引力一词,需用[2]文与此文重新理解之。本文的例题可以增强对我观点的理解,同时也体现了由于其进化性而带来的在习题解法上的取代性、新颖性、思路明晰性及简捷性。我的观点核心是“广义惯性与整体天体”,对这两个方面的理解的最大障碍就是我们已经习惯了的牛顿力学的思维方式。只知道用所学到的“知识”去思考世界,而不反省作为思维的基本要素——概念及各种概念、命题、观念之间的逻辑关系的内在合理性问题,这是科学理论研究之大忌。如果现有的概念、命题与观念不能表达新的内容,就需要改变它们,或重新建立。

一、惯性力学

严格说来:牛顿第三定律(互为作用力定律)应该是力学“体系"定律,是在各种作用方式力以及各种属性力之间建立关系的定律;去掉牛顿第三定律后的广义力学核心四定律(见[2]文),应该称为“惯性力学”核心三定律(以下简称“惯三律”)。“广义”是相对牛顿力学及牛顿惯性而言的。之所以还保留“广义惯性”一词,也是因为只有惯三律被大多数人接受后,才会完成它的历史使命,再改变为“惯性”一词。牛顿第一第二定律(以下简称牛二律)是惯三律的物体外部空间在ρ均匀空间情况下的定律,是其推论,不再是惯性力学的核心公设性质的命题

(一)广义惯性使牛顿力学进化

爱因斯坦独具慧眼,从司空见惯的现象中及自由落体运动与质量因素无关的经验事实,总结出了等效原理,且明确与准确地说:物体的同一性质按照不同的处境或表现为“惯性”,或表现为“重性”([3]第55页)。这个同一性就是广义惯性,这个处境就是空间。牛顿第二定律实质是其第一定律涵义的数学表达式。所以,广义惯性的发现,其革命意义是指动摇了牛顿第一定律的核心地位。广义惯性包含了牛顿惯性,所以,又是其进化。同时,也说明了需要建立一个取代牛二律的进化性质的核心命题系统的新力学理论。广义惯性又引出了两种空间及其区别的新问题。这个新问题困扰了爱因斯坦的一生,走了一大圈“弯”路后,在他晚年时,才看到了解决这个问题的曙光——物体具有空间的广延性([3]第十五版说明),由此“广延性”再往前走一步,就是[2]文说

*男,1949年生,1983年毕业于东北师大数学系,长春市吉林工学院家属宿舍14号楼43号(130012)

的ρ空间及其区别的标志是其梯度值的有否。这说明还需要一个新的涉及空间的基本概念及与其相对应的原来等效原理所没有涉及到的新的经验事实:物体质量部分的压强梯度现象(注:在固态的具体物体内部,此“压强梯度”表现为“胁强”),也就是爱因斯坦的物体的空间广延性的具体体现。同时也引出了物体的非刚性及其具有内部空间结构的抽象性质([4]第六章)。于是,“万事俱备”,只欠建立一个新的核心命题系统了。可以说,惯三律就是这个系统。广义惯性是由于把“重性”也归于同牛顿惯性一样的物体属性,所以,其革命意义也主要体现在“重力”方面。“引力”是对重力本质的错误认识。广义惯性与场概念把原来引力中的两个平权的物体分离开来:一个是仅表现广义惯性的一般(非整体)物体;另一个是具有产生重力场的特殊性的中心物体。一般物体与中心物体之间已经没有“力”的关系了。但通过重力场(原来引力场与自转惯性离心力合成的重力场涵义需要改变)有“能”的关系(见此文的“ρ空间与能”一节)。到此为止,广义惯性已经完成了其逻辑任务,即取消了引力及导出了中心物体的特殊性(当然也具有广义惯性的一般性)。这个特殊性的中心物体就是整体天体。于是,广义惯性与整体天体就构成了理论的内部?呒裕ㄒ簿褪恰白栽财渌怠保9阋骞咝匀∠斯咝灾柿坑胍χ柿康那稹5比唬挥兄柿康牡谌鍪粜浴ΤK抵亓Τ∈翘厥獾摩芽占洌灿衅涠杂Φ木槭率担淳哂兄亓Τ〉闹柿坎糠值奶焯澹话愣季哂忻芏燃把骨浚ㄒ灿形露燃按懦∫蛩兀┯胫行木嗬虢品幢确植迹ㄖ芯鄱龋┑南窒蟆M保湎窒笠脖砻髁苏飧鎏焯澹ㄖ行奈锾澹┑奶厥庑浴V芯鄱认窒笠丫钦逍缘囊恢痔逑帧?nbsp;

(二)再看牛顿力学

为什么人们回避牛顿第二定律中的“力”(外力)的反作用力就是物体的惯性力的道理呢?就是因为把重力也当作外力(引力)时,物体本身没有反作用力——惯性力(重力加速度与物体质量的大小无关),这正是牛顿力学理论内部的不能“自圆其说”的地方,这也正是爱因斯坦所注意的地方。为了回避这矛盾性(无意识的),不得不让其“外力”担当“广义”的力的重任。“力是物体加速运动的原因”这一没有条件限制的观念,是牛顿力学最主要的思维定势。不管是相对的加速运动还是“绝对”的加速运动,人们都在头脑中马上反映出来要乘上物体的质量,使力成为其运动的原因。于是,其直接错误后果就是把非牛顿惯性系内或重力场内的物体“自由”或有阻力的“不自由”的加速运动,也当作有外力(不包括阻力)正在作用之。之所以把非牛顿惯性系中的外力惯性力叫做虚构力,是说明牛顿力学中还有第二个观念:“力是物体对物体的直接作用”——这是作用方式力,但有的教材除了摩擦力外,把作用方式力几乎都归结于弹性力则是错误的。又从这第二个观念来看其外力惯性力时,真的不存在另一个物体来表现之,只得权宜称为虚构力。当把重力也当作外力时,发现确实有另一个物体(中心物体)与之对应,这可是“真实”的外力了。麻烦又出现了,这个引力是超距作用性质的力,从作用方式力的观念角度来看时,又难理解了。为了让引力回复到可理解的直接作用性,又引起了从牛顿时代起至今的许多人去虚构在两个超距的物体之间飞来飞去的各种“微粒子”,以此物来担当引力成为直接作用性的重任。引力本来也是虚构力,还要为这虚构的“东西”再虚构一些东西,麻烦可就大了。因为凡是具有质量的物体都具有广义惯性,也可以说是“万有”惯性。之所以惯性力学在力学体系中占有主要及重要的地位,而其他属性(如弹性与磁性等)力学占次要地位,且以“惯性力”作为力的物理单位,也是由于其“万有”的原因。但作为表现广义惯性力的重力的空间(重力场)及场源物体(整体天体)可不“万有”。这两个角度分不开,还会认为重力(引力)“万有”,这又会回到为什么会超距作用的难理解的怪圈。广义惯性使探索“引力作用机制”的研究方向成为毫无意义的方向,是徒劳无功的方向,因为引力本身是由牛二律的局限性而派生出来的虚构的力。

(三)再看广义相对论

爱因斯坦特有的知识结构(马赫哲学、狭义相对论、四维时空、光、场及黎曼几何),决定了他走上了一条充满荆棘的理论之路。马赫的功绩是看到了牛顿力学体系中有一个缺陷,就是物体的运动状态依参考系的不同而有所不同,于是,作为判断牛顿惯性运动的前提也就成为不确定的了(相对性)。不得已,马赫把现象世界的远处的恒星当作其绝对参考系了。马赫的错误就是把牛顿惯性定律中的物体的属性(保持性)与其运动状态问题混在一起了。爱因斯坦受马赫哲学的启发,又发现了等效原理,但同时又继承了马赫的错误。被夸大为改变人们时空观念意义的四维时空,只不过是用“运动”(还是光运动)角度来规定空间的一种方法。规定有结构的空间可有各种方法,其各种方法是平权的。用什么方法来规定空间则取决于理论与实践的需要。如果去掉了“光速”的弯曲时空还有力学意义的话,与牛顿引力定律正是互为补充的关系本体性的场的描述:一个是以广义惯性“运动”的角度的描述;一个是以广义惯性“力”的角度的描述。而牛顿引力势所包含的空间意义,正是中心结构的ρ非均匀空间(重力场)的经验性的描述。终究是“描述”,都不能代替核心命题性质的“表述”。没有明确的命题表述,其描述也就没有明确的理解前提。惯三律与广义相对论都以等效原理为其经验基础。只不过爱因斯坦又走上了光速的等效原理之路。而光速的等效原理是由“思维”实验得来的,且唯一能验证其理论的星光在太阳附近偏转现象,爱因斯坦在具体计算其偏转角度时,实际上是“非常谨慎地用惠更斯原理”([5]第23页)。而惯三律所依据的“低速“等效原理,连幼儿园里的儿童都可以感觉到坐滑梯时的加速度与坐汽车时的汽车加速度的区别,因其身体内有胁强的有否或大小之区别。战斗机飞行员已经体验了低速等效原理的所有内涵。所以,任何脱离与回避“低速”等效原理的力学理论,肯定是不会成功的理论,因为其现象普遍存在于客观世界,且与力学密切相关。爱因斯坦之所以对“光”情有独钟,也许是无意识的回避其理论中的一个内在矛盾:“产生”引力场的中心质量(中心物体)必须很大,而体现弯曲时空(引力场)作用的物体必须很小且产生与不产生引力场无关紧要,这与引力中的两个平权的物体涵义是矛盾的。而“光子”正好是最小的物体,也就回避了这个矛盾。只有“整体天体才产生重力场”的结论,才可以解决这个矛盾。

引力波、黑洞与四种相互作用力的统一的课题,来源于爱因斯坦。引力已经不存在了,当然“引力”波也不存在了;如果重力场有边界,重力场就与电磁场不同,当然引力“波”也不存在了。如果以光线在重力场中弯曲的角度而导出的“黑洞”,黑洞不存在,因为光线在重力场中弯曲的原理不是由于“引力”;如果是由于“弯曲时空”原理而导出的“黑洞”,黑洞也不存在,因为本来弯曲时空是由光线的弯曲(光子的广义惯性运动)而规定出来的,反过来又认为光线的弯曲是由弯曲时空所造成的,这是什么逻辑?如果光线在重力场中有红移效应,那么,由此原理而导出的黑洞,黑洞有可能存在。引力都不存在了,也就无所谓四种相互作用力的统一的问题。目前的“大统一理论”仅剩下“引力”没有被统一进去,也正说明了这个问题。

二、ρ空间概念

(一)场

电磁波的发现,为物理学带来了场概念。仅作为数学意义的场,是具有结构的空间,而作为物理学意义的场,当然是具有物理意义的且具有结构的空间了。从逻辑学角度,由于场具有不依赖负荷者的存在与否的性质,所以,场是本体概念(不一定是物理学中的实体才叫本体)。场作为非质量因素的“物体”,没有力学中质量的物体的作用特征。场的作用性是:某种物理性的场使其场内的物体能够表现出相应的自身属性。“力场”是使其场内物体在体现其自身属性时,其物体对其他物体的力作用,而不是场本身在对物体有力的作用。重力场的作用涵义就是在物体相对场(参考物为中心物体)的平动状态或非“自由”加速运动状态情况下,该物体对其它物体的广义惯性力的作用。原来力的作用观的主动作用“力”与被动作用(物体)的关系是绝对的(虽然还说是相互的),而场的作用观则是场内物体由于自身属性对场有主动反映。这两种作用观是不相容的([6]第92页)。“引力场”概念本身就是这个“不相容”的混合体,从而造成了理论思维的混乱。没有这两种作用观及本体性场与关系本体性场的区别认识,则其理论思维是混乱的。只有本体性的场,才能逻辑定义关系本体性的场,才能有清晰的认识。

对场本身不宜过多深究。之所以对场感觉玄,还要深究,其原因往往也是由于总想回到力作用观的理解下才觉得“塌实”的一种心理趋向。只要能测量及描述之就够了。重要的是,要深究场源物体产生场的物理机制与对场有反映的物体的物理属性及其物体在场内怎样表现其属性的内容。麦克斯韦方程、无线电台与收音机这三要素,就已经意味着深究了该特殊电磁场的所有方面。

(二)ρ空间与能

ρ场与势场都是标量场(本体性),是说明ρ场概念的内涵中还有“势”涵义。也就是说,物体与中心物体通过重力场有“能”的关系。在天文学领域,许多人在运用引力定律时,已经以中心天体为势场中心的角度来计算了。从熵的角度(不是狭义的热力学中的熵,而是耗散结构理论中的熵):ρ均匀空间(原来称为欧氏空间、牛顿绝对空间与平直时空)则是能量为零的熵空间;ρ非均匀空间是具有能量的负熵空间。也可以说,广义惯性就是物体通过某种运动状态来保持或主动改变某种运动状态来达到其内部熵状态的一种属性。所以,用熵与负熵角度来区别由广义惯性引出的两种空间,才是其区别的本质。通常说质量(仅指宏观物体质量)也具有能量,其真正的涵义应该是物体内部的负熵能量,质量是其负熵能量的“和”。物体内部的负熵状态,除了静止在重力场中的情况外,一般都是随机的及暂时的。而作为“恒定”的重力场(包括质量部分的整体天体)这一中心结构的负熵空间,正是有序结构空间,也正是整体性空间。当把重力场这一特殊的空间变为具有负熵意义的空间时,其内容将要与物理学分道扬镳了。物体内部负熵空间的产生原因,来自其外力或自身的动能或其外部负熵空间。而不能化为物体内部空间的重力场,其产生及维持的原因则是未知的。但整体天体产生重力场这一经验命题,毕竟大大地缩小了寻求其原因的范围。而“引力”的认识,反而以为不存在其原因了。在这里要强调一下,ρ场仅是力学中的抽象概念,ρ场包含物体内部的空间及重力场,重力场是特殊的ρ场。

(三)作为基本概念的ρ空间

为什么ρ空间姗姗来迟呢?就是由于从经验层次的现象(已经归纳的现象)再变为抽象层次的基本概念的过程,是人们最不习惯的过程,总不容易摆脱“具象”。之所以不习惯,其原因之一也是因为人们先有了原来理论的抽象及已经习惯了的思维方式,即使有了“具象”也看不到其抽象意义。而由抽象变为“具象”的过程,那可容易多了,但也往往“具象”出来客观世界不存在的东西。

从逻辑学角度,基本概念是不能被其它概念来定义的概念,其内涵具有一定的模糊性。ρ空间也是如此,只能用“感觉”到的物体质量部分的压强梯度现象来说明之,但又不是压强梯度本身。“真空”是具象空间,真空里照样存在“重力场”的ρ梯度值的有否,可用具象的压强梯度来检验之。但不能认为真空是ρ均匀空间。ρ空间与压强梯度的关系可类比铁粉末直观表现磁场结构的关系。摆脱不了具象,不能变为一个基本概念,也是爱因斯坦的“一无所有”的空间怎能分出两种空间的困惑原因之一,而用“运动”规定出来的弯曲时空又不能区分出是表述了物体的广义惯性还是表述了场的属性。特别强调的是:物体内部空间只能指物体质量部分所占据的空间,也是爱因斯坦晚年醒悟的“物体具有空间广延性”的涵义;而重力场空间不仅包含质量部分(整体天体)的空间,也包含没有质量部分的空间。这样就避免了变为“一无所有”的无边界的抽象参考系而带来的“相对”不清的问题。总的说来,ρ空间仅在数学形式上是标量场(其梯度为矢量场),但在物理意义上,则包含了表述广义惯性、可变为物体内部空间及重力场的本体性场、势、能、熵与质量部分的压强梯度等涵义。

三、惯性力学及其例题

在中学教材中,加速度可直接用一个字母来表示。ρ梯度与加速度一样,也可直接用一个字母来表示,设定其字母为P,其物理单位名称为“坦”。为了遵从现在教科书的习惯,力的物理单位仍用“牛顿”。那么,广义惯性力定律需要乘上量纲系数k,运动定律需要乘上k的倒数。在计算习题时,可设量纲系数为1。物体内外空间的ρ梯度,以下简称内P与外P。惯三律可以改写为以下形式:

①广义惯性定律:物体总保持其内部的ρ均匀空间时的运动状态。

②广义惯性力定律:F=kmP内

③广义惯性运动定律:P外-P内=1/k×a

惯三律的运动定律:其三个矢量在同一条直线上,并且方向相同;如有一矢量方向相反,则变正负符号;如有一矢量不在其直线上,依习题具体情况有时可用矢量分解的角度化为其直线上的矢量。值得注意的是,P矢量的垂直方向,该P矢量为零。特别值得注意的是,由于设量纲系数为1,绝对值a有物理意义的双重性,有时表示P值,有时又表示物体的加速度值。原来牛顿力学中也隐含这双重性,但没有P物理量之前,其物理涵义是混乱、自相矛盾或是错误的。在做习题时,一定要依题意,来决定双重性的哪一方,比如当外P=g时,有时仅表示以单位为坦的重力场的强度值,有时仅表示以单位为加速度的自由落体运动的值,这时的g就不能再乘质量了。当物体内p=g时,表示物体处在相对重力场的静止及平动状态,仍需要以“坦”为单位来计算,表示物体处在非广义惯性运动状态,(准非广义惯性运动状态则是非g值的不自由落体加速运动状态)这时物体必有广义惯性力(重力)与其反作用的真正的外力存在。

由于惯三律取代了牛二律的理论核心地位,当然,其解题思路及解法也具有取代性。惯三律与牛顿力学的解题思路及解法的区别的关键就在于:合外力的解法,在今后仍可继续运用。但在针对某一物体的受力分析过程中,该物体的质量与其内部的ρ梯度值的乘积值仅是该物体的广义惯性力的值,其力的反作用力,才是真正的合外力。牛顿惯性力、惯性离心力、科里奥利力与重力都是真实的该物体的广义惯性力。

例题1:

一辆装满水的车厢以恒加速度a1=10m/s2在水平轨道上运动,一个质量为m=2kg且运动方向(以车厢为参考系)的加速度为a2=8√2m/s2的小球从车厢上部落下(不接触车厢壁),求小球的阻力f及其与垂直线的夹角θ。(示意图略)

解:地面重力场P1=10(坦)。

(1)水平方向的车厢外P1=0,其内P为P2,依运动定律,P1-P2=a1,即-P2=a1=10(坦)。(2)垂直方向的车厢内P3及车厢加速度a3,依运动定律,P1-P3=a3,因其相对地面平动,a3=0,即P1=P3=10(坦)。(3)车厢合内P42=P22+P32=102+102=200,即P4=10√2(坦);夹角由tgθ=p2:p3=10:10=1,得θ=450。(4)小球外P4,小球内P5,P4方向,依运动定律,P4-P5=a2,即P5=P4-a2=10√2-8√2=2√2(坦)。依广义惯性力定律,F=mP5=2×2√2=4√2,又依互为作用力定律,f=-F,即f=4√2(牛顿)。答:略。注:如把惯三律的一些特殊情况转化为一系列推论,直接用其推论,则解题步骤将很简单。

例题2:

一架质量为m=5000kg的飞机,在竖直环行轨道上以速度v=100m/s飞行,求:(a)环行轨道的可能的最大半径r;(b)在其环行轨道最低点处作用于飞机上的升力f。(示意图略)

解:(a)在可能的最大半径的环行轨道的最高点处,飞机的内P=0,飞机的外P=g=10(坦),依运动定律,P外—P内=a,故P外=a=10(米/秒2),而a=v2/r,故P外=v2/r,r=v2/P外=1002/10=1000(米)。(b)在此轨道最低点处,依运动定律,P外-P内=-v2/r,故P内=P外+v2/r=10+1002/1000=200(坦),依广义惯性力定律,F=mP内=5000×20=105,又依互为作用力定律,F=-f,得f=105(牛顿)。答:(略)。

注:例题1中的车厢内有一半水的情况下,水面是斜面,其合内P4垂直其水面。而水中有压强梯度,则表象说明了车厢内的ρ空间。但合内P4不直接等于水的压强梯度,虽然其方向相同。这是抽象命题转化为经验命题的问题,其合内P4与其水的压强梯度之间有调整系数。车厢内如果是真空(或有空气阻力略)的情况下,车厢内只有P1,小球相对地面是自由落体运动,没有外力作用之(判别标准之一),小球内P为零。所以,此真空情况下的习题没有求阻力的问题,是纯运动学问题。如果小球有悬线系在车厢顶上,不论车厢内有水还是真空情况下,小球会相对车厢静止,小球质量部分的空间与车厢质量部分的空间是合为一体的空间,要计算此题,需要把重力场P1与车厢水平加速度a1共同“直接”转换为小球两内P,再计算其合内P,再求其广义惯性力及悬线张力。例题1是平动方面的解法,例题2是转动方面的解法。而转动方面的解法,有时也需要换作内P=v2/r,及也可内P=ω2/r、内P=2ωv、再用合内P方法来求解。读者如果有兴趣,也可以合内P的角度用高中数学来推导此环行轨道任意点的广义惯性力的公式。

另外,教材中的机械能部分也应该作相应的调整。势能公式中的g换为内P1,即E=Mp1h。如果不换,其实质涵义是质量为m的物体正在做自由落体运动,其公式仅表示物体变化的动能。惯三律的运动定律对距离的积分后再乘上质量的数学式,正是惯性力学的机械能守恒定律,然而这已是大学物理教材的内容了。由于广义惯性取代了牛顿惯性的理论核心地位,力学体系的结构也须重新调整。由于力概念分为作用方式力与属性力,力学体系的结构也应有这两部分相对独立的内容。属性力学仍然包含惯性力学、弹性力学、电磁力学。实际上有些应用力学,如爆炸力学等,也属于属性力学范畴。以往把引力定律作为牛顿力学的核心命题来运用则是错误的,因为引力定律仅是经验公式。当然,引力定律在惯性力学这里也是经验性质的命题,仅具有特殊例题的地位;

四、引力与重力场

(一)惯三律与引力定律

在惯三律这里,引力定律的运用分两种情况:一种是物体的内P=0,物体的加速度a≠0,其外P=kM0/r2(k为引力常数,M0为重力场的中心物体的质量)的情况,也就是物体在重力场中正处于广义惯性运动状态的情况,其外P=kM0/r2的涵义是表示重力场强度及其强度的分布状态。在以往,外P=kM0/r2这一公式是由引力定律和所谓的引力质量与惯性质量相等的角度得来的;另一种是在物体的加速度a=0,物体的内P≠0,其外P=kM0/r2的情况,也就是物体在重力场中正处于非广义惯性运动状态的情况。由此种情况再利用惯三律就导出了引力定律。由于天体的运动一般都是广义惯性运动,所以引力定律在天文学中的运用,仅适合于第一种情况。然而遗憾的是,以牛顿三定律与引力定律为出发点的天体力学,虽然在实际应用方面,有部分内容已经按第一种情况来计算了,但仍然是引力涵义的理解。还有相当部分的内容是按第二种情况来计算的。按引力涵义理解的第二种情况而得出的一些天文学的结论则是错的,比如:两个天体绕公共质心旋转问题,这是只有在ρ均匀空间的前提下才成立的问题,而在ρ非均匀空间(重力场)的前提下,此问题不成立。有的天体演化假说竟可以说公转的天体能被中心天体的引力吸出个包来,岂不可笑。可以说,以相互作用?Φ慕嵌榷擞靡Χ傻奶煳难У男矶嘟崧郏负醵家晌侍狻?nbsp;

当说到平稳地落在金星地表面上的探测器是由于其巨大的大气压而压“扁”的时候(由此理不能压扁),实质是由于金星地表面的ρ梯度值非常大,以至在探测器的质量部分的内部形成了巨大的胁强,从而就象地球的地面上的“面团”变扁的原因一样,而变扁了。这说明了金星表面重力值大大地超过了地球表面重力值。而金星质量小于地球质量,可见引力定律适用的近似性、局限性及经验性,说明了引力的理解也是错的,也说明了重力场的强度不依赖中心物体的“质量”。如果说有无大气层则标志了其星体的表面重力值的差别,为月球直径三分之一的天王星卫星有大气层,如果其表面重力值大于月球表面重力值,那也说明了重力场与中心物体的质量因素无关。牛顿引力定律的中心质量仅具有重力场“势”的初始量的意义,而不完全代表实际的中心天体的质量。从重力场强度分布角度,其平方反比律仅在某一空间范围内成立,在接近重力场中心处及其边缘处,也可能是立方反比律,究竟以什么“律”分布,这由实践探测来决定。目前流行的所谓引力常数随宇宙时间变化的说法是没有意义的。从天体演化角度,随着重力场与整体天体起源演化过程,其重力场强度当然是要变化了,不仅有长期的变化,还有随机的小的变化。但这随机的小的变化,就足以使某些整体天体发生地质的地震或火山喷发等现象的发生。然而这已不是物理学的事了。

(二)重力场有边界的证明

最近哈勃望远镜观测到一颗恒星的有一光环,其光环外边缘呈辐射状,其光环内边缘完整,内边缘与中心发光恒星之间区域是黑色空间(此照片许多人都看到了)。这个结构可以说是重力场有边界的证明,边界就在其光环内边缘处,这也说明光环“静止”在空间中。如果这颗恒星的重力场没有边界,那么,光环中的物质必有公转运动,于是,光环的外边缘就不会是辐射状。土星光环的外边缘就没有

辐射状,就是因为它有公转运动,也说明它处在土星的重力场的范围内。

五、整体科学体系

(一)整体自然观的本体论

说自然界是一个统一的整体,好像就是这个整体自然观,然而,这是笼统的认识。更准确的认识应该是:自然界是由不同层次的与同层次的不同的整体所组成的。宇观世界(宇观世界的一部分在以前也被当成了宏观世界)是由某些整体性的卫星、行星、行星系、恒星、恒星系、宇宙中的各种星系所组成;宏观生命世界由DNA、细胞、生命个体与群体、人类社会所组成;微观世界由分子、原子、某些整体性的基本粒子所组成。

由于这三个世界的整体不同,其属性也有所不同,所以,这三个世界的分界线应该是:微观在分子空间尺度之内;宏观在分子空间与近似月球的空间尺度之间;宇观在近似月球空间尺度以上。

这些整体有其内部的有序结构,性质与功能,有其起源与演化过程。这三个世界有其演化的同步性。当然,自然界中还有各种非整体,但也一定属于某个整体,是其组成要素及局部。只有自然界的整体,才有起源与演化问题。而非整体则没有起源与演化问题。

(二)整体科学体系与物理科学体系

整体自然观为科学提供了一个新的科学体系(整体科学体系)框架与背景。整体科学体系是研究自然整体的整体性质与功能、有序内部结构及其起源与演化过程的科学理论系统。由经典物理学发展到今天的现代物理学,物理学已成为无所不包的科学,简直成了自然科学的代名词。这意味着什么?意味着把物理学的原则、观念、概念、思维方式与思维方法也带到了整个自然科学,也带到了自然界,从而,忽视了与抹杀了对整体性方面的认识。这两种科学体系在观念上、思维方式及思维方法等方面都截然不同。

(1)本体论问题

在物理学的物体观中,物体没有内部有序结构、有可分割性及没有起源演化性;在整体自然观中,自然整体物体有内部有序结构、有整体属性的不可分割性及有起源演化性。物理学是非整体观下的科学。物理学本身没有错,错误就在于把整体的客体也看成了非整体,还把分子与原子当作力学的粒子,天体还被认为是物理学中的一般物体。在此,还有必要澄清一个认识问题:非整体与整体是矛盾关系,但还有一般性与特殊性的关系。自然整体仍然有物理学的一般性,只不过多了一个整体性。比如:凡是具有质量的物体(不管是整体与非整体)都有惯性;而重力场仅是整体天体所具有的;当我们说起源演化性的时候,也仅是自然整体所具有的。另外,还要澄清一个认识问题:抛开“本体”,单独说属性与关系也有起源演化问题,是不妥的,属性与关系必有其自然物为其载体。某物有起源演化过程,其整体的属性与关系也自然随之出现。某物没有起源演化问题,其属性与关系也自然没有之。说惯性与引力也有起源问题,其错误之一,惯性与引力是属性与关系,没有与其载体一起说明,其错误之二,惯性与引力的载体是一般性的物体,没有起源问题,当然惯性与引力也就没有起源问题。况且,引力本来就是人为虚构的东西……。

(2)方法论问题

物理学是对自然界的单一因素的研究,而整体科学注意的是(前提是整体)多因素之间关系的研究。说“物理学是对自然界分析的科学”的说法不太准确。当把物理学体系的知识运用到自然客体上时,而产生的相应的所谓交叉学科本身,如地质力学、电生物学、地磁学、太阳系物理学等等学科,才是对自然“整体”的分析(非整体要素)的认识。相对未来的整体科学理论来说,这种交叉学科的内容一般仅具有感性认识(现象层次)的性质。整体科学研究具有复杂性原则,是一因多果、一果多因、互为因果、多因多果的因果论。而物理学研究则具有简单性原则,探求一个终极原因的因果论。而当涉及到许多要素之间的复杂关系的认识时,则需要整体哲学。当地球物理学家对地球的各种因素之间的关系的东一下西一下的无章法的论述而痛苦不堪时,最有体验需要一种不同于物理学思维方法的哲学。

(3)认识论问题

说物理学的性质是实验科学,应该是指它的认识手段主要是靠实验。实验是通过人为改变自然客体的方式认识世界的。这种“人为”认识而带来的思维方式与“自然性”是对立的,在认识自然整体方面容易造成认识误区:其一,容易把人的因素外化为客观因素,形成了外因思维方式,比如对地球及生物的演化过程中的一些历史事件,就容易用“偶然”的灾变说的思维方式来对待。当然,在某些事件上,其偶然外因也是更高层次的整体的必然内因;其二,容易把人为改变后的自然整体简单还原,比如用打破原子核的方式认识其要素时,而又必须回复未打破原子核之前的原子核结构的认识,那么,未打破原子核之前的原子核结构能否一定就是质子与中子的简单组合么?也许自然状态的原子核原本不是质子与中子的分立状态的组合结构

(4)学科分类问题

与整体自然观对应的学科体系则是整体科学体系。其具体学科的分类标准就是以各种整体为分类原则,如:地球学、行星学、星系学、原子学、细胞学等等。作为现代物理学的量子力学,仍属于物理学范畴,因为量子力学是对微观整体的分立状态(量子状态)的宏观表现的描述。至于广义相对论,在我的前文与此文中已提及,在此不再重复。

六、引力理论的分化及需要解决的问题

广义惯性使独立的引力理论分化为两个相对独立的科学体系之内的问题了。一方面是惯性力学仍属于原来的物理学体系,也包含对重力场的描述;另一方面,整体天体及其产生重力场的内容,则属于正在孕育的且将充满无穷活力的整体科学体系的内容了。虽然重力场产生于整体天体的未知的物理机制,但不影响广义惯性及其与重力场的关系是一个独立的问题,而且是已经解决了的问题。

探索重力场的产生机制的问题。则是实践方面的任务。但首先希望有关科学机构尽快着手进行小行星或火星卫星的表面重力值的探测活动,这是极其重要的。如果证实了其值为零,也就从侧面证明了重力场产生于整体天体这一经验命题。当然还有理论上的繁重任务:其一是改造目前大中学物理教材相应的部分。其二是更具挑战性的是要改变由引力定律的“引力”角度而引出的许多天文学方面的结论,问题不仅仅是改变结论的问题,而是将要引出许多新的天文学研究成果。牛顿力学是ρ均匀空间条件下的理论,在重力场(负熵空间)条件下,牛顿力学的许多内容是不适合的,有许多新的内容有待于探讨。

上面整体科学体系一节所讲的仍然很笼统(1)现在急需要操作性很强的哲学层次上的整体科学思维方法被研究出来。目前的一般系统论、控制论、耗散结构理论、协同学等一般科学理论,正是研究复杂性问题的理论。这些理论的出现,也正说明解决复杂性问题(也是整体科学思维方法问题)是我们这个时代的需要。整体科学体系需要这个“操作系统”。人体是自然界中相当高级与复杂的系统,要解决复杂性问题,也许会从人体这里得到很多启示。(2)整体天体有不可拆构性,微观整体的结构有相对不可直观性,然而,怎么才能认识其内部有序结构,也需要一个思维方法及实验方法来解决此问题。(3)需要解决某些学说及模型的合理性的问题,比如,宇宙大爆炸学说的合理性的问题,我们不可能在实验室中再重新爆炸出一个地球来。(4)科学哲学就是解决科学理论的合理性问题的,但是,目前的科学哲学的案例主要是物理学,其合理性标准是否也适合于整体科学理论体系还是一个问题。二十一世纪将是整体科学体系产生与发展的世纪。物理学该“减肥”到原来的状态。科学大综合的凝聚点就是整体科学体系。科学大系统需要重新调整。然而,目前需要的是观念的更新,这个新观念应该是整体自然观。

参考文献

[1]马英卓:引力是产生出来的,〈科学〉(科学美国人中文版)杂志,1998年第五期。

[2]马英卓:引力与广义力学、整体天体,〈科学〉(科学美国人中文版)杂志,1999年第三期。

[3]爱因斯坦:狭义与广义相对论浅说,上海科学技术出版社,1979年。

[4](前苏)福克:空间、时间和引力的理论,科学出版社,1965年。

科学体系范文篇8

1.1构建创面外科学教育体系是满足社会需求的必然要求

由于全球工业化的迅速发展,人口快速增长,生态环境不断恶化,地震、台风、寒潮、泥石流、洪水、海啸等自然灾害与日俱增。自然灾害常伴有人员的伤亡,有大量急性创面需要处理[4]。随着我国改革的深入和工业化、城市化的加速,社会矛盾也进入凸显多发时期。在经济快速增长和社会基本稳定的同时,群体性事件却有不断增多的趋势。另外,境内外敌对势力、暴力恐怖势力、民族分裂势力相互勾结,他们打着“民主”、“宗教”、“人权”等旗号,在境内外实施了一系列恐怖破坏活动。积极预防和妥善处置群体性治安事件,强化暴力恐怖工作,已成为当前维护社会稳定的重中之重。在灾害事故医疗救援工作和突发公共事件处置中均涉及创面处理工作。现代高科技局部战争具有杀伤强度大、作用时间长、伤亡机理复杂及新伤型、新伤类增多的特点。提高创面疾病的治疗水平和能力对做好军事斗争准备工作具有重要意义。由此可见,为适应当今社会对创面疾病治疗的需求,医护人员有必要接受系统的创面外科学教育。

1.2构建创面外科学教育体系是解决创面疾病

复杂病情的必然要求导致创面疾病的病因复杂,外伤、烧伤、感染、手术、内分泌代谢疾病、血管疾病、放射线、药物、高原或海域环境等均可导致创面疾病。导致创面疾病的发病机制复杂,如糖尿病足溃疡是慢性进行性血管神经病变,涉及血管、神经、肌腱、骨骼等部位,常伴有感染;而放射性损伤创面难愈则与放射损伤造血功能,导致炎细胞、组织修复细胞功能受损有关。影响创面愈合的因素也极复杂,慢性创面常合并感染[5],细菌构成生物膜会明显抑制创面上皮的再生,延缓创面愈合。老年人巨噬细胞、成纤维细胞、角质细胞的功能下降,能量代谢紊乱等均影响创面正常愈合。为了应对创面疾病的复杂病情,需要对医护人员进行系统的创面外科学教育。

1.3构建创面外科学教育体系是适应医疗改革和发展的必然要求

我国正在进行的医改的总体目标是到2020年,基本建立覆盖城乡居民的基本医疗卫生制度,为群众提供安全、有效、方便、价廉的医疗卫生服务,实现人人享有基本医疗卫生服务。健全基层医疗卫生服务体系和促进基本公共卫生服务均等化是医改的重要内容。有资料表明,需住院治疗的严重创面疾病患者约20%,而约80%左右的创面疾病患者因创面小、损伤轻,通常在社区或县以下医院就诊[3]。基层医院开展创面疾病治疗工作能够极大方便患者就医,降低医疗费用,从而有效地解决看病贵、看病难的难题。我国地区间医疗水平差异较大,对基层医疗机构的医护人员必须进行系统的创面外科学教育,使广大创面疾病患者受益。

2构建创面外科学教育体系的可行性

有一批从事创面治疗的医护人员。我国烧伤外科治疗水平一直处于世界领先地位,创面处理在烧伤外科中占有重要地位,烧伤外科医师具备处理复杂创面的能力。多家医院具有采用各种手术修复创面的技术。近年来,国内许多医疗机构成立了治疗创面疾病的科室,多称为创面治疗中心或伤口治疗中心。有的由烧伤整形科扩展功能而来,有的系新建的综合性专业治疗中心,还有的采取以专科医师为中心、多学科合作模式[6]。这些医护人员经过适当培训,能够胜任创面外科学的教学培训工作。有创面疾病基础研究成果。目前创面疾病的基础研究开展较为广泛,对创面愈合机制、创面延迟愈合的分子机制、病理生理机制、组织灌注不良和缺血再灌注损伤、细菌负荷感染和坏死组织存留、细菌衰老、细菌生物膜等的研究已取得一定成果。新学说如糖尿病创面难愈机制的微环境污染学说、创面床准备理论等不断涌现。这些研究成果为创面外科学打造了坚实的理论基础。•451•创面疾病诊断方法不断进步。随着多普勒超声、血管造影等影像学诊断手段应用于创面疾病的病因诊断,创面面积和深度的数字化测定、创面组织氧供检测、创面压力和张力测定等方法用于创面的评估和分级,创面微生物快速检测用于创面感染诊断,创面疾病的诊断方法已较为完善。创面疾病治疗手段较为丰富。创面疾病的治疗方法不断涌现,并趋于成熟。促进创面愈合的各种治疗方法,如创面应用新型敷料、生长因子、组织工程皮肤、酶学清创、负压治疗技术、高压氧治疗、激光、电、磁等辅助治疗、中医药治疗等已在临床广泛开展应用。除了传统的皮肤组织移植手术外,血管外科手术、自体干细胞移植术也已在临床开展。有了一支优秀的师资队伍,有了丰富基础理论、诊断和治疗手段,构建创面外科学教育体系已成为可能。

3建立创面外科学教育体系的思考

构建创面外科学教育体系的基本原则为:充分利用现有的各种资源,构建适合我国国情的院校教育、继续教育和普及教育相结合的创面外科学教育体系。国家教育部门要制定全国各段、各层次人员的教学大纲、考核标准、教材,并对受教育者分层次实施,突出重点。以医学高等教育为基础,以医学继续教育为重点,同时普及居民的创面疾病基本知识。创面外科学高等教育。创面外科学教育应纳入临床医学专业各学制外科学的常规教学内容,这有利于医学生对创面疾病有一个系统的认识。在外科学教材的总论部分应增设《创面外科学》一章;护理专业本科生也可在外科学护理中增设相关章节;应积极培养创面外科学的硕士或博士等高级专业人才;可先在烧伤外科、创伤外科专业中培养创面外科研究方向的研究生。条件成熟后,积极向国家教育行政部门申请设立外科学(创面外科)学科,独立培养专业人才。创伤、烧伤外科专业住院医师规范化培训也应纳入相关内容。医学院校应建立和完善创面外科学教师队伍的建设。

从临床一线医护人员中选取有一定基础、热爱创面外科的人员,经过必要的教师资格培训后充实到这一学科的师资队伍中。也可通过国际交流平台,采取出国培训、从国外聘请相关专家来我国进行授课等方式加快培养骨干队伍。聘用优秀的本专业专家教授担任硕士、博士研究生导师,形成培养研究生的教师队伍。创面外科学继续教育。在现阶段我国尚未建立创面外科学教育体系的背景下,应把在职医护人员的创面外科学继续教育作为重点,以满足临床工作的迫切需要。条件成熟的创面治疗中心可设立继续教育基地,接受各类医护人员进修培训。要充分考虑不同背景医护人员的学历和临床实践经历上的差别,进行有针对性培训,培训要注重实用性,能用所学知识解决实际问题[7]。要重视本专业医护人员的知识更新。可以在专业学会组织下,通过学术会议、短期培训班形式,介绍国内外创面外科学进展和创面诊疗的新理念、新技术、新设备等。相关专业杂志可开设创面外科学专栏,为创面外科学的普及、交流、提高提供场所。应重视互联网这一继续教育途径,开设专业网站,以利于边缘地区和基层医院医护人员学习[8]。

科学体系范文篇9

(一)邓小平理论的科学体系的方法论基础

邓小平理论的科学体系包括了政治,经济,文化,军事理论等多种理论成果,邓小平理论之所以形成了如此众多的理论成果,成功解决了中国社会主义建设的种种问题并形成了科学的理论体系,原因是邓小平理论坚持了解放思想,实事求是的思想路线。解放思想是要求我们在马列主义的指导下,改变传统的旧观念,敢于接受新事物。中国处于社会主义初级阶段的基本国情,邓小平理论的科学体系坚持解放思想,更能够符合当时的基本国情,做到具体问题具体分析。实事求是与解放思想是相统一的。我们不能空谈解放思想,而应结合当时的实际情况,因地因时制宜。只有坚持把解放思想,实事求是结合起来,才能抓住机遇,加快发展,不断推进社会主义现代化建设。除却普遍认为的“解放思想,实事求是”是邓小平理论科学体系的方法论基础外,也有不少专家学者对此有一些分歧。例如,庄前生认为是唯物主义的思想路线,实践是检验真理的唯一标准等认识论作为方法论基础。周荫祖认为是唯物论,辩证法,认识论,历史观四个方面。张奎良同样认为有四个方面的内容,即解放思想,实事求是;警惕“右”,主要防止“左”;照搬外国的不能发展社会主义和全心全意为人民服务。除却这些著名的专家学者的剖析,其他类似的观点在这里就不一一列举了。我们面对这些不同的观点,要站在客观的角度具体问题,具体分析。

(二)邓小平理论科学体系的理论主题

在邓小平理论的科学体系中,理论主题在指引党和人民的思想和行动上发挥着重要的作用。“什么是社会主义,怎样建设社会主义”即是邓小平理论科学体系的理论主题。这一科学体系的理论主题分为两部分,第一部分是“什么是社会主义”,只有搞清楚了什么是社会主义,弄清楚了社会主义的本质,我们才能从“什么是社会主义”的理论中,过渡到“怎样建设社会主义”的实践中,理论问题是我们必须正确认识和深刻把握的。第二部分是关于“怎样建设社会主义”的问题。在实践活动过程中,我们不仅要坚持大力发展生产力,坚持发展才是硬道理的观念;而且坚持不要争论我们姓社还是姓资的信念;最后要坚持邓小平理论提出的建设有中国特色社会主义的内容,全面推进中国特色社会主义现代化建设事业的繁荣与发展。在理论主题方面,大部分的学者认为“什么是社会主义,怎样建设社会主义”应该作为邓小平理论的科学体系的理论主题。而也有一部分学者有其他方面的思考。例如,顾海良认为是在经济文化落后的国家,如何去建设巩固和发展社会主义,探索建设有中国特色的社会主义道路应该作为科学体系的主题,侯长远v认为理论主题是坚持党的基本路线不动摇,李茂岭认为理论主题是我们党和国家、人民应该一心一意进行社会主义建设,雷云认为是生产力标准理论,朱奎宝认为是发展理论。这些著名的观点都各有分析和论断,我们要站在客观的角度去分析和思考。

二、邓小平理论科学体系结构层次分析

关于邓小平理论科学体系的结构层次内涵分析,专家学者们的思考角度各有不同,在一定程度上产生了分歧。张乐岭认为,邓小平理论的科学体系可以分为两个层次的内涵。第一层是方法论基础,即“解放思想,实事求是”作为起点和我国处于社会主义初级阶段的基本国情作为基石两个方面,第二层是理论主题,即“什么是社会主义,怎样建设社会主义”,“什么是社会主义”最重要的是搞清楚社会主义的本质,是认识范畴“,怎样建设社会主义“最重要的是处理好改革,发展和稳定三者之间的关系,改革是动力,发展是目的,稳定是前提。只有处理好这三者之间的关系,才能更加快速稳定的发展社会主义。张奎良认为,邓小平理论的科学体系可以分为三个层次的内涵,第一层是思想基础,即解放思想和实事求是,这是为了扫清改革开放的思想障碍,第二层是理论基础,即初级阶段论等四个基本原理,主要是为了纠正传统的社会主义空想论,第三层是具体体现,即建设有中国特色社会主义理论的基本内容,其中涵盖了经济,政治,文化等各个方面的内容。周荫祖认为,邓小平理论的科学体系可以分为四个层次的内涵,第一层是哲学基础,哲学基础主要体现在四条根本指导思想上,唯物论,辩证法,认识论和历史观。上述的基本原理构成了“建设中国特色社会主义”理论的根本指导思想。第二层是理论基石,其包括了三大理论,即社会主义本质、社会主义初级阶段和社会主义市场经济的理论。第三层是理论主题,即“什么是社会主义,怎样建设社会主义“,这是首先提出的基本理论问题。第四层是基本观点系列层次,它包括了四个领域,即经济领域,政治领域,文化领域和外交领域。包心鉴认为,邓小平理论的科学体系包括了五个层次的内涵。第一层是基石理论,即社会主义初级阶段论,我们要想搞清楚“什么是社会主义,怎样建设社会主义”就必须搞清楚社会主义初级阶段的理论。第二层是支柱理论,即基本规律理论。这包括了社会主义本质、社会主义改革动力、社会主义市场经济和社会主义全面发展的理论。第三层是分支理论,即基石理论和支柱理论在建设有中国特色社会主义各个层面的展开。第四层是应用理论,即建设有中国特色社会主义的基本理论在实践中的深入展开。第五层是世界观和方法论,这是我们发展有中国特色的社会主义,走具有中国特色社会主义道路始终必须坚持的。此外,还有个别专家学者对于各个层次结构的分析略有不同,但大方向都是要把握好邓小平理论科学体系,建设和发展中国特色社会主义。

三、结论

科学体系范文篇10

党的十六大将“三个代表”重要思想写入党章,同马克思列宁主义、思想、邓小平理论一道,确立为我们党必须长期坚持的指导思想。这是中国特色社会主义事业伟大实践的客观要求,是马克思主义中国化的必然结果。“三个代表”是我们党的立党之本、执政之基、力量之源,是一个科学的理论体系。

党的十三届四中全会以来,以同志为核心的党的第三代中央领导集体,着眼于深刻变化的国际国内形势,着眼于回答和解决党在新的历史条件下面临的两大历史性课题,着眼于实现中华民族的伟大复兴,在建设中国特色社会主义的实践中,加深了对什么是社会主义、怎样建设社会主义的认识;着眼于建设一个什么样的党、怎样建设党这个主题,积累了治党治国的新的宝贵经验,形成了“三个代表”重要思想。“三个代表”重要思想,不仅同马克思列宁主义、思想和邓小平理论一脉相承,而且反映了当代世界和中国的发展变化对党和国家工作的新要求;不仅是建设中国特色社会主义必须坚持的基本经验的科学总结,而且是党的全部历史经验的精辟概括;不仅揭示了中国共产党全部奋斗历程的客观规律,而且汲取了当代国际共产主义运动的经验教训,因而构成了一个完整的理论体系。在这个理论体系当中,解放思想、实事求是、与时俱进,是其认识论基础;建设什么样的党和怎样建设党,是其核心内容;揭示当代历史条件下共产党执政规律、社会主义建设规律和人类社会发展规律,是其理论框架。同志创造性地运用马克思主义辩证唯物论和历史唯物论,把社会发展的基本规律与党的本质规定相贯通,把党的执政使命与党的建设目标相联系,把党的先进性的一般要求与时代性的特殊要求相结合,从历史发展的动力、文明进步的标志和社会实践的主体等诸多方面进一步深刻地揭示了党的先进性的本质规定。

解放思想、实事求是、与时俱进:“三个代表”科学体系的认识论基础

任何一种思想和理论的创立,都必须以一定的认识论和方法论作为自己的理论基础,这是构建理论体系的脚手架。辩证唯物主义认识论是社会主义从空想到科学、从理论到实践不断发展的理论基础。中国共产党人在八十多年的奋斗历史中,以马克思主义认识论为指导,从中国特有的国情出发,创立了具有中国风格和中国气派的实事求是的思想路线。实事求是是我们党在实践中不断开拓马克思主义新境界的认识论工具。从、邓小平到都是坚持党的实事求是思想路线的典范,但他们又都具有自己鲜明的时代特点。坚持实事求是的思想路线,在新民主主义革命时期,面对的主要是如何突破党内存在的教条主义的束缚,走出一条具有中国特色的新民主主义革命道路;邓小平坚持实事求是的思想路线,加上了“解放思想”这个新内容,面对的主要是如何摆脱党内长期存在的“左”的思想的束缚,走出一条中国特色的社会主义建设道路;坚持实事求是的思想路线,又加上了“与时俱进”这个新内容,面对的是如何摆脱“本本”的束缚,紧跟时展的步伐,创造出新的思想和理论。“创新”成为时代主旋律,如何适应时代的要求和实践的需要大胆创新思想和理论,是第三代中央领导集体所面对的紧迫课题。从在十四大报告中提出“三个不能停留”,到十五大报告提出“一个中心,三个着眼于”,从在中央思想政治工作会议上提出“四个如何认识”,到“七一”讲话提出“三个解放出来”,从“五三一”讲话提出“三个一定要”看到的重大变化,到十六大报告再次重申“三个解放出来”,所有这些都在告诫全党,仅从现有的理论和“本本”出发是不足以解决现实问题的。马克思主义是共产党人的理论基础和行动指南,但又不是供人膜拜的圣经。对马克思主义不能“违背”,但也不能“照搬”,“违背”就不成其为马克思主义者,“照搬”也不符合马克思主义要求。把能否坚持与时俱进提高到决定党的先进性和创造力的高度,提出创新“是我们要长期坚持的治党治国之道”,便足以说明与时俱进对于中央第三代领导集体推进理论创新是何等的重要。它使我们对新的历史条件下党的思想路线的地位和作用又有了崭新的认识。所谓“治党治国之道”,指的是共产党执政和建设的根本方略,一个党有没有先进性和创造力,取决于这个党是否能够始终保持与时俱进、开拓创新的精神状态,精通和善于运用这个“治党治国之道”。这是深刻总结我们党的历史经验和当代国际共产主义运动经验教训的基础上所得出的科学结论。

任何一种理论都是自己时代的产物,都是以特定的历史方位为背景的。如果一味抱着经典作家的“本本”和“条条”不放,不仅回答不了实践提出的新问题,理论本身也不可能发展。我们党的历史上王明等抱着马克思列宁主义的“本本”不放,结果是在中国革命的实践中处处碰壁。在时强调:“应确立以研究中国革命实际问题为中心,以马克思列宁主义基本原则为指导的方针,废除静止地孤立地研究马克思列宁主义的方法。”以、邓小平、为主要代表的中国共产党人,在领导中国革命、建设和改革的实践中,总是把解决中国的实际问题作为自己理论研究的中心,在实践中不断推进马克思主义,不断丰富和发展马克思主义,从而引导中国革命、建设和改革取得了一个又一个伟大胜利。

在十六大报告中指出:“世界在变化,我国改革开放和现代化建设在前进,人民群众的伟大实践在发展,迫切要求我们党以马克思主义的理论勇气,总结实践的新经验,借鉴当代人类文明的有益成果,在理论上不断扩展新视野,作出新概括。”“我们要突破前人,后人也必然会突破我们。这是社会前进的必然规律。”正是在实事求是思想路线的指引下,中国共产党不断地与时俱进、开拓创新。十三年来,我们实现了由温饱到小康的历史性跨越,实现了由计划经济向社会主义市场经济的历史性转变,实现了执政党建设思路的历史性转变,实现了马克思主义中国化的历史性飞跃。解放思想、实事求是、与时俱进,是党的第三代中央领导集体在建设中国特色社会主义实践中进行理论创新的催化剂,是“三个代表”重要思想的精髓,是构建“三个代表”重要思想理论体系的认识论基础。

建设什么样的党和怎样建设党:“三个代表”科学体系的核心内容

研究“三个代表”重要思想的理论体系,首先要弄清楚什么是它的出发点和着眼点。二十世纪九十年代以来,东欧剧变、苏联解体,这引起了中国共产党人的高度重视和深入思考。在改革开放和发展社会主义市场经济的条件下,“建设一个什么样的党、怎样建设党”,是一个重大的现实问题,直接关系到我们党和国家的前途命运。从的一系列论述中我们可以清楚地看出,面对新的历史条件,建设一个什么样的党、怎样建设党,怎样使中国共产党在复杂的国内外形势下始终充满活力、始终保持旺盛的生命力,是党的第三代领导集体长期思考的一个重大问题。“三个代表”重要思想的提出就是以此为出发点和着眼点的,“三个代表”的科学体系也是紧紧围绕这个重大问题而展开的。

建设什么样的党,怎样建设党,本来是一个不成问题的问题。然而,随着历史条件的变化,这个问题却需要重新加以认识。在“七一”讲话中指出,“经过八十年的发展,我们的党员队伍,党所处的地位和环境,党所肩负的任务,都发生了重大变化。我们党已经从一个领导人民为夺取全国政权而奋斗的党,成为一个领导人民掌握着全国政权并长期执政的党;已经从一个在受到外部封锁的状态下领导国家建设的党,成为在全面改革开放条件下领导国家建设的党。”党的地位和党所处的环境的变化,决定了我们对党的认识必须不断深化。首先,改革开放以来,随着所有制结构和产业结构调整的不断深化,城市化、工业化步伐加快,全方位、多层次、宽领域对外开放格局逐步形成,我国的社会阶层构成发生了新的重大变化。在新的历史条件下,如何适应这种变化,深化对党的认识,进一步增强党的阶级基础和扩大党的群众基础,成为摆在全党面前的一个重大而又紧迫的问题。其次,随着改革开放的不断深入和社会主义市场经济体制的逐步建立,中国共产党面临的环境和所处的地位也发生了深刻的变化。如何适应这种新的变化,深化对党的建设思路的认识,不断提高党的领导水平和执政水平,提高拒腐防变和抵御风险的能力,成为新的历史条件下党的建设面临的历史性课题。再次,随着世界社会主义运动发展过程中出现的严重曲折,随着当代资本主义社会发展中出现的新变化,社会主义建设历程的长期性、艰巨性和复杂性显露得越来越充分。我们党经过艰辛探索,把中国特色社会主义道路作为自己的历史性选择越来越显示出科学的真理性。如何正确认识党的最高纲领与最低纲领的关系,深刻把握社会主义建设历程的长期性,引导人民群众脚踏实地地投身于中国特色社会主义事业的伟大实践,成为党在新世纪必须回答的重大课题。

基于上述认识,在一系列讲话和论述中,紧紧围绕建设什么样的党和怎样建设党这个基本问题,提出了科学判断党的历史方位的问题,揭示了新时期党的建设面临的“两大历史性课题”,阐明了中国共产党应成为“两个先锋队”的思想,提出了不断深化对共产党执政规律、对社会主义建设规律、对人类社会发展规律认识的任务,确定了新的历史条件下党的建设的总要求和总目标,形成了“三个代表”重要思想。如果说,邓小平理论主要是从探索社会主义本质的层面上深化了我们党对中国特色社会主义道路的认识,那么,“三个代表”重要思想则主要是从探索共产党执政的本质层面上,把我们党对共产党执政规律、社会主义建设规律和人类社会发展规律的认识提到了一个新水平,开拓了新境界。

揭示“三大规律”:“三个代表”科学体系的理论框架

“三个代表”重要思想的提出,其出发点是回答建设一个什么样的党和怎样建设党的问题,其落脚点则是揭示当代历史条件下共产党执政规律、社会主义建设规律和人类社会发展规律,全面推进中国特色社会主义建设事业,实现中华民族的伟大复兴。在当代,研究和探索共产党执政的规律,不能离开社会主义建设和改革的实践,必须深入研究社会主义建设的规律,而社会主义运动和社会主义制度的必然性紧密联系于人类社会发展的矛盾运动,受制于人类社会发展的基本规律,只有把共产党执政规律同社会主义建设规律、人类社会发展规律结合起来加以研究,才能真正回答和解决“建设一个什么样的党和怎样建设党”的问题,以及“什么是社会主义和怎样建设社会主义”的问题。“三个代表”作为一个科学体系,揭示了共产党执政的规律、社会主义建设的规律和人类社会发展的规律,其理论内容不只限于党的建设,它涵盖中国特色社会主义经济、政治、文化建设的各个方面,贯通哲学、政治经济学和科学社会主义等领域。

“三个代表”科学判断当代中国共产党所处的历史方位,深刻揭示了共产党执政的规律。我们党在长期的革命斗争中,经过艰难探索,逐步掌握了夺取政权的规律,获得了新民主主义革命的胜利。而对于执掌政权的规律,我们在几十年的探索和实践中,既取得了可贵的经验,也付出了昂贵的代价。在相当长的时间里,我们对共产党执政的本质并没有真正搞清楚,把阶级斗争作为中心任务,搞所谓的“继续革命”,自觉不自觉地把建设放在从属的位置,混淆了我们党执掌政权与夺取政权所处的不同历史方位。十一届三中全会以来,党成功地实现了工作重点的转移,确立了以经济建设为中心的一整套路线、方针、政策,开创了改革开放的新时期。“三个代表”重要思想的提出,总结了新中国成立以来我们党执政的经验,特别是总结了改革开放以来的新鲜经验,第一次鲜明地提出了党的历史方位的判断,阐明了共产党执政的本质特征,科学地回答了党的执政使命、执政方式、执政基础和执政目的等重大问题,揭示了共产党执政的规律,为加强和改进执政党的建设提供了新的理论武器,从而确立了“三个代表”科学体系的理论基石。

“三个代表”以谋求社会主义物质文明、政治文明和精神文明的共同进步为目标,全面推进中国特色社会主义经济政治文化建设,深刻揭示了社会主义建设的规律。在生产资料私有制的社会主义改造基本完成以后的一段时间里,由于党在指导思想上的失误,我们在社会主义建设的实践中,离开生产力的发展,片面追求生产关系的进步,不断进行上层建筑领域的革命,结果酿成了“十年内乱”。改革开放以来,党纠正了这种背离社会主义建设规律的错误,通过总结正反两方面的实践经验,在党的十三大上,正式确立了“一个中心、两个基本点”的基本路线。这条路线明确规定,我们的奋斗目标是建设一个富强、民主、文明的社会主义现代化国家,这使我们对社会主义建设的规律有了更为科学的认识。党的十三届四中全会以来,以为核心的党的第三代中央领导集体,坚持党的基本理论和基本路线,在认真总结改革开放实践经验的基础上,于十五大提出了建设有中国特色的社会主义经济、政治和文化的基本纲领,为在新形势下推进改革开放和社会主义现代化建设提供了强有力的理论指导。在党的十六大上,第一次明确地对建设社会主义政治文明作出部署,并将它与建设社会主义物质文明和精神文明一起,确定为社会主义现代化建设的三大基本目标,这表明我们党对社会主义建设规律的认识进入了一个新境界。从“三个代表”重要思想的理论内涵和本质要求看,她不仅规定了新的历史条件下党的建设的要求和目标,而且规定了党领导人民全面推进中国特色社会主义建设事业的要求和目标。把“三个代表”转化为当代中国共产党人的执政实践和使命,就是要遵循社会主义建设规律和共产党执政规律,反映广大人民群众的价值诉求,全面建设社会主义的经济、政治和文化,推进社会主义的物质文明、精神文明和政治文明,最广泛、最充分地实现人民群众的经济、政治和文化利益。由此可见,从提出党在社会主义初级阶段经济政治文化建设的基本纲领,到确立建设社会主义物质文明、精神文明和政治文明的发展目标,集中体现了坚持“三个代表”重要思想,推进中国特色社会主义事业,实现中华民族伟大复兴宏伟目标的必然要求,反映了社会主义建设的客观规律。