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从“希格斯玻色子”的发现谈当代科学与哲学的关系

从“希格斯玻色子”的发现谈当代科学与哲学的关系
从“希格斯玻色子”的发现谈当代科学与哲学的关系

从“希格斯玻色子”的发现谈当代科学与哲学的关系

DSN @ NJU 2012年7月4日,日内瓦欧洲粒子物理中心(CERN)宣布观测到了一个新粒子,该粒子与寻找已久的“希格斯玻色子”一致。这是一项历时30年,耗资超过90亿美元的艰难探寻,在发布会现场,已经83岁高龄的希格斯教授激动落泪。发布会上,Atlas探测器的负责人宣布该探测器小组在126 Gev能级附近探寻到希格斯粒子,置信区间5个Σ,而一般在粒子物理学中,5个Σ被认为是作为一项发现的门槛,意味着99.9999%的把握。这一结果让全世界的各个研究机构和大学物理学同行们感到意外和兴奋,而对于普通人来说,这个结果似乎离自己的生活太遥远。那么这项耗资巨大的研究和这一发现到底有什么重要的意义呢?

简单地说,希格斯玻色子被认为是宇宙间物质的质量之源。在英国物理学家希格斯(P.W. Higgs)在1964年提出的”希格斯机制”中,希格斯场引起电弱相互作用的自发破缺,并将质量赋予规范玻色子和费米子。希格斯粒子希格斯场的场量子化激发,它通过弱相互作用获得质量。粒子物理学家莱德曼更形象地称希格斯玻色子为“指挥着宇宙交响曲的粒子”。

而在这里,我们关注所关注的,是从另一个角度来看:物质的“质量”,既是一个物理学概念,同时也是一个哲学概念。物理学追寻的物质的”质量”,与马克思辨证唯物主义中置于首要地位的“物质”与“意识”关系辨题中“物质”概念的关系。

从当代物理学的发展来看,从相对论量子力学,追求宏观宇宙世界和微观粒子世界的基本定律,已成为这样一门“学科”的终极目标。当然,从狭义的角度讲,“物理”这门学科是一门具体的科学。而我们现在意义上所讲的“真正的科学”,即17世纪的近代科学中,比较成熟的力学、物理学和天文学都是属于“物理学”这一自然科学范畴的。而在此之前,“自然科学”的内容是包含在哲学范畴中的。在前科学时期,所谓的“科学理论”除了思辨、玄想、猜测、杜撰建构之外,可以说都是经过经验认知构造出来的[1],比如亚里士多德的动植物分类体系,阿基米德浮力定律,广义上说也包括古代中国提出的“五行说”等朴素唯物主义思想。而真正的“科学”发展得比较成熟时,便出现了理论化、形式化、数学化、系统化的要求,因为根据经验归纳认知得到的零散事实的编目和经验定律的杂烩,不是科学的终极目标。这个时候,假设演绎的认知模式就日渐成为主流。虽然17世纪刚开始时,诸如开普勒的行星运动三定律、伽利略的自由落体定律、帕斯卡定律等一开始也是通过经验归纳得到,牛顿万有引力定律的提出和《自然哲学的数学原理》(1687)的出版,力学才算进入假设演绎认知的时代;而更加完美的力学体系,则是到了18世纪才由分析力学家和天体力学家借助假设演绎法完成的。但总体来说,科学的发展,是一步步剔除了机械、刻板、僵化的统计归纳的程序的,并强调采用更具普适性的、一般的、程式的简单定理来描述世界。最后对于科学理论的自我批判和实践检验是绝对不可缺少的,当今的科研成果的发表,都是经过科学家本人或在研究小组的非正式交流中就已分析过的,并且公开发表的成果,依然需要同行审查以及日后长期的实践检验。

如此我们了解了“科学”这一具体学科的认知发展历史。自17世纪以后,“科学”的概念就逐渐地同“哲学”剥离开来,一些原本在哲学领域的研究问题,转移到了物理学、化学、天文学、生物学等自然科学的具体学科中来。那么当前的“科学”与“哲学”具有什么样的关系呢?

在一般的哲学理念中,科学与哲学的关系问题曾被解释为一般与个别、普遍与特殊,甚至是指导与被指导的关系[2],而当前的实际研究中科学与哲学越来越分离,越来越多的科学家公开声称哲学对他们毫无用处。其实,无论在哲学界还是科学界,围绕这一命题存在两大基本论点:其一是否定科学与哲学的存在“关系”的否定论;其二即是主张科学与哲学相互促进、共同发展的肯定论。文献中有关这两种观点的论据包括起源论、历史论、辨证论和实践论四大类型,而这些观点是针对包含了整个哲学和科学历史发展过程的总体把握,就已经产生了很大的观点分歧,至于当代科学与哲学的关系问题,更是难以调和的矛盾。

我们来从“希格斯玻色子”的发现入手。当代物理学追求的是物质质量的最原始来源,哲学中同样对“物质”的概念做出了界定。在马克思主义基本原理中,物质是世界多样性和统一性所作的最高的哲学概括。恩格斯在《自然辨证法》中说:“实物、物质无非是各种实物的总和,而这一概念就是从这一总和中抽象出来”[3];列宁在《唯物主义和经验批判主义》一文中说“物质是标志客观实在的哲学范畴,这种客观实在是人通过感觉感知的,它不依赖于我们的感觉而存在,为我们的感觉所复写、摄影、反映”[4]。也就是说,哲学中关于”物质”的定义,是一种高度概括和抽象出来的,是“独立于人的意识之外的客观实在”。中国古代和古代西方文明中都有哲学意义上的唯物论哲学的“基始论”,比如古代希腊米利都学派的泰勒斯(公元前624--547)认为万物的“始基”是“水”;赫拉克利特(公元前540--480)则认为万物的本源是更有变化性的“火”;在中国古代的中殷、周时代已经出现了“五行说”;《国语·郑语》中提出“以土与金、木、水、火杂以成百物”,把五行看成是构成万物的基本元素。可以看到,在哲学范畴里,“物质”一直以来都是“已经存在”的存在,而其是怎样出现的,哲学概念并不能给我们做出解释。而在当代科学中,“物质”的定义是:能够参与化合反应和放射性反应的一种波粒二象性。哲学家研究的是抽象概括的物质的存在形式,强调物质的社会属性,对物质的产生不作说明;而“希格斯玻色子”的找寻确是寻找宇宙万物质量的来源,用最根本的理论来解释宇宙万物的生成,强调的是物质的自然属性。所以,从哲学和科学的研究目的来看,两者是两个截然不同的方向。

其实,在科学与哲学分道扬镳之后,自然科学家占领了一部分知识领域,并使之愈益拓展与深入,而哲学家却不愿允许这些领域脱离自己的研究范围,甚至康德时代的哲学家,仍试图把自然科学研究及其成果包括于哲学与哲学体系之中[5]。而到了马克思时代,在《1844年经济学-哲学手稿》中,马克思明确指出,自然科学就是关于人的科学、隶属人的科学,“自然科学将失去它的抽象物质的方向或者不如说是唯心主义的方向,并且将成为人的科学的基础” [6]。而我们至今所称的“马克思主义哲学”,更多的体现出“科学”特征,而不是“哲学”特征。事实上,马克思恩格斯本人多次哲学已经终结,他们一直把自己称为“科学家”,而不是“哲学家”。

哲学家胡塞尔在1916年出版的《现象学的观念》一书中把思维方式区分为两大类型:自然思维和哲学思维,“生活和科学中的自然的思维对认识可能性的问题是漠不关心的——而哲学的思维则取决于对认识可能性问题的态度。”[5]就是说在科学领域内,科学家们通常采用自然思维方式,直接指向、描述或揭示事物;而哲学家则通常采用反思的思维方式,不直接指向事物,而是指向对认识事物的可能性和对认识本身的追问。于是,历史上出现的额形形色色的“科学观”是属于哲学范畴的,而非科学范畴的。最典型的代表就是那些“痴迷解决世界难题”的具有中国特色的所谓“民间科学家”。这在希格斯玻色子的发现历程中就有明显的例子。在希格斯玻色子发现之前,一部分“民间科学家”即宣称该粒子是不存在的,批评当代物理学家们“忽视从普遍性的客观现象出发去思考宇宙起源和演化的真正物理机制,而是执迷于使用数学去解读宇宙”,而且标榜自己的独特理论,他们声称找到了解释宇宙起源的简单公式,试图用自然规律“道”等中国古代哲学概念来解释宇宙的起源等,而当希格斯玻色子被发现之后,这些“民科”要么偃旗息鼓,要么继续批判实验进展。这些“民间科学家”,他们的存在多数情况下对当代科学的发展是没有任何贡献的。但这并不妨碍我们借鉴学习古代的哲学观点。一个明显的例子是获得1949年诺贝尔物理学奖的汤川秀树,他在核力的理论基础上预言了介子的存在,提出了“介子理论”。汤川秀树自小受儒、老、庄典籍较深,在其科普著作中常引用《庄子》的话,而且他的物理学理论研究,也有受《庄子》思想的启发之处。

但从当代科学与哲学的发展来看,一直是科学养育了哲学而不是哲学养育了科学[2]。比如量子力学产生的时代,现有了量子力学和量子理论,后有量子哲学家;先有科学,然后

才有关于这门科学的哲学。其次,科学的进步和发展直接改变了人们的哲学立场[8]。比如科学改变了人们的世界观,牛顿力学对物质及其运动规律的阐述,促进了唯物论和辩证法的产生天体物理和宇宙大爆炸理论则改变了人类的宇宙观;科学改变了人们的价值观,创新已经成为一个国家、地区和企业兴旺发达的不竭动力;科学改变了人们的发展观,地球科学的发展警示我们人类地球系统的复杂性和脆弱性,1962年美国海洋生物学家Rachel Carson发表的《寂静的春天》开启了环保运动的先河。众多事例表明,哲学已不再是科学的指导者或领导者。

关于科学和哲学的定位,不能简单的断言哲学与科学的关系是导师与学生、上司与下级、监护人与新生儿,甚至是互相促进、协同发展的合作关系。理清两者关系,有利于两门学科的准确定位,历史上的哲学一统学术天下的时代已经结束,我们如今面对的是更为细致的专业划分,这样才能促进科学和哲学各自领域的发展,从而避免学科的泛化和界限的紊乱。

参考文献:

1. 李醒民. 哲人科学家眼中的科学理论的认知结构. 自然辩证法通讯, 2012, (34).

2. 赵克. 关于科学与哲学关系认识冲突的一个学理性反思. 哲学分析, 2011, (2).

3. 马克思恩格斯选集: 第3卷[M]. 北京: 人民出版社,1972: 556.

4. 列宁选集: 第2卷[M]. 北京: 人民出版社, 1972: 128.

5. 梁景时. 自然科学与哲学协同流变的历史轨迹(上). 通化师范学院学报, 2011, (32).

6. 马克思: 《1844年经济学-哲学手稿》, 北京: 人民出版社, 2000: 88.

7. E. 胡塞尔: 《现象学的观念》, 倪梁康译, 上海: 上海译文出版社, 1986:7.

8. 路甬祥. 科学的价值与精神. 民主与科学. 2010, (03).

哲学和具体科学的关系

哲学和具体科学的关系? 答:(1)马克思主义哲学与具体科学是一般与个别的关系,二者之间存在着既相互区别又相互联系的辩证统一关系。(2)它们之间的区别表现在:具体科学以世界某一特殊领域的具体规律为自己的研究对象,因而其理论具有个别性和特殊性;马克思主义哲学以包括自然、社会和人类思维在内的整个世界的最一般规律作为自己的研究对象,因而其理论具有一般性和普遍性。(3)它们之间的联系表现在:一方面,马克思主义哲学以具体科学为基础,没有具体科学的发展,马克思主义哲学既不可能产生,也不可能发展;另一方面,具体科学以马克思主义哲学为指导,马克思主义哲学为具体科学的研究提供正确的世界观和方法论。 哲学基本问题及内容? 答:在哲学研究的众多问题中,有一个重大的基本问题,那就是精神和物质的关系问题。哲学基本问题包括两方面的内容:一是,精神和物质何者为第一性,即谁先谁后,谁决定谁,谁是世界的本质、本原。二是,精神和物质之间有无同一性,人们能否认识世界和改造世界。在这个问题上,哲学史上历来存在着两种根本对立的观点:一种是辩证法的观点,他把世界看作是普遍联系的整体和永恒发展的过程,一切事物都是由内部矛盾推动而不断地运动、变化和发展着;另一种是形而上学的观点,它用孤立的、静止的、片面的观点看世界,把世界的各种现象看作是各自孤立、静止不变的东西,认为世界是没有矛盾的,是不会发展的,有变化也只是事物数量的增减或场所的变更,认为这种变化纯粹是外力推动的结果。 怎样区分唯物主义与唯心主义,可知论与不可知论,辩证法与形而上学? 精神和物质何者为第一性问题:即谁先谁后,谁决定谁,谁是世界的本质、本原,也就是世界是什么的问题——是划分可知论和不可知论的标准,也是划分唯物主义和唯心主义的标准。物质第一性,精神第二性——唯物主义;精神第一性,物质第二性——唯心主义。精神和物质有无同一性问题:即世界的状况是怎么样的——是划分辩证法的观点和形而上学的观点的标准。辩证法的观点认为世界是普遍联系的整体和永恒发展的过程,一切事物都是由内部矛盾推动而不断地运动、变化和发展着;另一种是形而上学的观点,它把世界的各种现象看作是孤立、静止、片面的东西,认为世界是没有矛盾的,变化只是事物数量的增减或场所的变更,是纯外力的结果。 马克思主义哲学的基本特征? (从研究对象看):马克思主义哲学明确地规定自己的研究对象是整个世界(包括自然界、人类社会和人的思维),它的任务是揭示自然、社会和思维的普遍本质和发展的普遍规律。(从内容上看):是辩证唯物主义和历史唯物主义,是一个完整严密的科学体系,它是唯物论和辩证法的高度统一,是唯物辨证的自然观和社会历史观的高度统一。(从特征、特点上看):是以实践为基础的革命性和科学性相统一的无产阶级哲学。——实践性是根本特征。4马克思主义哲学是无产阶级的世界观理论。 小结:1)马克思主义哲学与以往一切哲学有着本质的区别,它是科学的世界观和方法论。2)从研究对象上说,它是关于自然、社会和思维发展普遍规律的科学。3)从内容上说,它是辩证唯物主义和历史唯物主义的完整、严密的科学体系。4)从作用上来说,它是指导无产阶级和广大人民群众认识世界和改造世界的强大思想武器。 说明物质与运动的相互关系? 答:物质和运动是不可分割的:第一,物质是运动着的物质,世界上没有脱离运动的物质,宇宙中的一切事物都以自己特定的形式在不断地运动着,运动是绝对的、无条件的、永恒的。二,运动是物质的运动,运动离不开物质,世界上没有脱离物质的运动,任何形式的运动,都有它的物质主体。第三,离开物质讲运动,否认物质是运动的主休,是唯心主义;离开运动讲物质,否认运动是物质的固有属性和存在方式,是形而上学。

哲学与科学之间的关系

哲学与科学之关系的问题史考察 李芳明 摘要:哲学的自我反思的自觉是西方哲学的一个基本特征。而对“哲学是什么”的不懈探问, 在康德以来的西方哲学中, 几乎总是和哲学与科学的关系问题的思考交织在一起。对哲学与科学之关系的问题史考察表明, 这一问题的思考对于康德以来的西方哲学的自我反思和形态建构具有前提性和规导性的意义。而反过来, 以哲学与科学的关系问题的考察为切人点, 也为我们研究西方哲学尤其是康德以来的西方哲学提供了一个基本视角。 关键词西方哲学科学问题史 对于“哲学是什么” , 即哲学的研究领域、研究方式、理论特质和理论旨趣的不懈探问, 换言之, 哲学的自我反思的自觉, 是西方哲学在其历史演进中所呈现出来的一个基本特征。哲学的自我反思和哲学观的创新, 也是西方哲学历史演进中理论形态更新和理论转向的基本前导因素和推动力。而在思考“哲学是什么”这一问题时, 康德以来的西方主流哲学总是不可避免地要追问“哲学与科学的关系问题” , 对后一问题的追问和思考成为哲学家进人前一问题和思考前一问题的切人点, 并在理路的展开过程中相互交织。那么何以会如此呢?哲学与科学的关系何以会成为一个问题?它何以会成为康德以来的西方主流哲学不得不面对和思考的?个非常基本而又重要的问题?该问题对于康德以来的西方主流哲学的自我理解、理论定位和理论建构具有什么样的理论意义?该问题是否以及如何内在地规范和制约着康德以来的西方主要哲学范型的构想、更替及其理论特质? 诸如

此类的问题, 在研究康德以来的西方哲学时就进人了我们的视野。 一、问题的历史发生 哲学与科学之关系作为一个问题凸显出来, 这一点始于康德。那么, 哲学与科学之关系为什么直到康德才成为一个问题呢?原因在于哲学与科学之关系要成为一个问题, 没有较为成熟的哲学与科学形态, 没有哲学与科学之间观念层面的分化, 没有作为一门不同于各门具体科学的科学或学科的哲学观念, 是根本不可能的。而在西方哲学与科学的历史发展中, 哲学与科学之间观念层面的分化和明确区分, 恰恰是从康德开始的。在康德以前, “哲学”与“科学”的概念虽早已出现, “哲学”与“科学”的理论特性等虽然也被系统地探究过, 但是, 在此前的“哲学家”和科学家的理论阐发和理解中, “哲学”一直是一个总括性的概念, 它指称的是各门科学的总体:与此相联系, 在康德之前的“哲学家”和科学家的心目中, 并不存在区别于各门具体科学的一门独立的哲学学科:实际上, 我们只有从康德以来的作为一门独立于各门具体科学的学科的哲学观念出发, 回溯看待此前西方“哲学”(作为科学知识之总体)的历史发展, 才可能谈论康德以前的西方哲学, 才可能研究此前的西方哲学的历史发展。 康德在观念层面对哲学与科学的明确区分, 是“哲学与科学之关系”问题化的逻辑前提;而反过来, 我们对“哲学与科学之关系问题”的历史发生的探究, 又是以康德对哲学与科学的区分及其理解为基点的.那么,康德又是如何来理解哲学的呢。在康德看来, 哲学即形而卜

近代发现史上人类智慧最伟大的成就之一希格斯玻色子的发现及其科学意义

世界科学2012. 8●自从首次预测希格斯粒子存在的50年 以来,科学家终于宣布,世界上最期望已久的粒子终于在大型强子对撞机上被检测到。在瑞士日内瓦附近欧洲核子研究中心(CERN )的礼堂内,充满了经久不息的热烈掌声、口哨声和欢呼声。这一突破意味着解释所有已知粒子以及作用于它们的各种力的粒子物理学标准模型,可望得以完成。 发现希格斯玻色子! 欧洲核子研究中心(CERN )负责人7月4日宣布,质量约为125至126GeV 的希格斯玻色子分别在大型强子对撞机(LHC )上的CMS 和ATLAS 子探测器上被发现,确定性水平,或者说标准偏差分别为5西格玛。即使按照粒子物理学家的严格标准,从统计学的角度来看,也足可以认定这种粒子已被发现。“我认为我们已经发现了它,”CERN 总干事罗尔夫· 霍耶尔(Rolf Heuer )在当地时间上午9时开始的久已期盼的新闻发布会即将结束时宣布道。 CMS 项目组的乔·英卡代拉(Joe Incan -dela )和ATLAS 项目组的法比奥拉·贾诺蒂 (Fabiola Gianotti )报告称发现了质量约为 125至126GeV 的希格斯玻色子,并达到5 西格玛的标准偏差。这一结果与去年12月这两个项目组宣布的在统计学意义上稍逊的发现希格斯粒子“迹象”的报告大致相同。 3日晚约11时,人们就开始井然有序地 进入礼堂所在地,并在外露营休息,而于4日 早上才开始排队准备进入的许多人,却因人 满为患而被拒绝进入。之前的几天里,各种传 言、小道消息和炒作满天飞舞,但事实上,发现希格斯粒子几乎是可以肯定的,所以结果并不令人意外。人们有信心相信,一定会是如预期的最好结果。 希格斯玻色子赋予所有基本粒子以质量,是所有物质存在的基础,是希格斯场的最基本单位。希格斯场是一种包罗万象的实体,所有粒子都从中通过。有些粒子,如光子,可以不受阻碍地从中通过,它们是无质量的。而其他一些粒子则更像被困糖浆中的蝇子一样必须用力才能通过。希格斯粒子及希格斯场是标准物理模型中所不可或缺的,但在7月 4日宣布其发现之前,一直未被确定检测到。 新闻发布会上群情激奋,气氛热烈,最早预测希格斯玻色子存在的彼得·希格斯(Peter Higgs ,1964年希格斯玻色子以他的名字命名)也出席了这次新闻发布会,他心情激动地称此发现为“在我有生之年发生的最令人激动的事情。” “这种质量的标准模式玻色子非常好,”贾诺蒂说道,“因为我们可以测量它,感谢大自然。” 近代发现史上人类智慧最伟大的成就之一 方宇宁 希格斯 玻色子 的发现及其科学意义欧洲核子研究中心计算机捕捉到一个典型的希格斯玻色子候选事件‖专稿‖ 4

希格斯波色子

复旦大学物理系教授吴咏时 什么是希格斯玻色子 希格斯玻色子是物理学标准模型当中最后一个待发现的粒子。7月4日欧洲核子研究中心(C ERN)的科学家宣布,在寻找希格斯玻色子的过程中,他们发现了一个新粒子,与希格斯玻色子有吻合之处。一般认为,大约要到今年年底,才有可能确认它是否真是希格斯玻色子。 标准模型是我们当前人类对自然界的一个基本物理理论。它告诉我们自然界4种力中的3个电磁力、强力和弱力是如何发挥和实现作用的。 标准模型的理论分成两部分,一部分是“杨振宁-米尔斯规范场理论”(Yang-Mills Gauge Theory),在强相互作用和电磁相互作用中,杨-米理论是发挥作用的,但在弱相互作用中,杨振宁-米尔斯规范场理论要发挥作用还需要希格斯玻色子的配合。理论上,希格斯玻色子将为杨-米理论中传递弱相互作用的粒子赋予质量,使得弱力成为短程力,符合实验的结果。 这种质量赋予是怎样进行的呢?真空中希格斯玻色子的场可以处于一个非常特殊的状态,理论上叫做凝聚态,打个比方就像稀糖浆或者蜜糖这样的状态。当别的粒子经过这个“稀糖”时,也就是经过希格斯玻色子场的这个凝聚态时,就获得了质量。(实际上,每种玻色子总和一定的场相对应。) 总而言之,希格斯玻色子本身有3个极其重要的理论意义:一是它是标准模型中的最后一个待发现的粒子;二是它给杨振宁-米尔斯规范场理论中传递弱相互作用的粒子赋予了质量;此外呢,实际上,希格斯玻色子给几乎所有的基本粒子以质量,除了传递电磁相互作用的光子和传递强相互作用的胶子。 发现希格斯玻色子的重要学术与现实意义

迄今为止,物理学的标准模型的分成两个部分,一个就是杨振宁-米尔斯规范场理论,另一个就是与希格斯玻色子有关的对称性破缺的理论。杨振宁-米尔斯理论在理论上是相当完美的,它能给我们很多确定的预言,而且很多都被相当精密的实验所证实。与之相比,希格斯玻色子相关的理论虽然在定性上非常重要,但是在定量上还很不完善,很不成熟。因此,如果希格斯玻色子被发现,第一个重要意义实际上就是在希格斯相关理论的定量研究上促进了物理学标准模型的完善和发展。 现有的理论对希格斯玻色子的质量完全不能预言。这次欧洲科学家发现的新粒子,它的质量约为氢原子核的133倍,如果将来证实它确是希格斯玻色子,这就是一个很重要的结果。这个结果为我们将来研究基本粒子理论提供了指导性的方向。例如,在众多的未来需要探索的问题中,一个可能的方向就是,研究为什么有一种玻色子(甚或就是希格斯玻色子),它的质量是氢原子核的133倍。 第二个重要意义,这次进展使得标准模型有关希格斯玻色子的部分,可能通过理论和实验在研究上进一步完善。现在有关希格斯玻色子的研究,定性方面有了一定的基础,但定量还基本没有。物理学的研究,不仅仅满足于定性的研究,还要探索定量的研究,而且是非常精确的定量研究,定量是越准确越好,使得科学知识达到准确、精密的程度。 另外一个重要的理论意义,是对未来宇宙早期演化的研究具有重要的推动作用。也就是说,希格斯玻色子的研究不仅能促进我们对微观世界的理解,也能促进我们对宇观尺度的理解。这也是基础物理学里一个很有趣的现象——极小尺度的现象与极大尺度的现象具有一些微妙的连接。比如说,早期宇宙某个时段的能量标度和我们现在加速器上微观粒子的能量标度是接近的(注:现在的宇宙由于自身膨胀、能量衰减,其能标已经很低了)。这次发现的新粒子的质量是氢原子核的133倍,如果证实是希格斯玻色子,这就是进一步开展研究的重要的能量标度。 从现实意义上说,我有一个这样的看法:好像是一个艺术家,做出了一个很完美的艺术品,这也许和我们日常生活,吃、喝、用,不见得有什么直接联系;但是,在精神上,在科学的理解上,满足了大家的好奇心和对真知的追求,如同我们对艺术审美的需求一样。 这次的科学进展,使我们在寻找希格斯玻色子的征途上又前进了一大步,使人们知道以前的标准模型在希格斯玻色子这一块定性的想法看来还是很不错的。随着研究深入和完善,将来物理学的标准模型将进一步完善,这将使得人类对自然界的认识登上一个新的高峰、铸就一个新的里程碑。 CERN发现的重要价值 此次,欧洲核子研究中心(CERN)学术会上公布的最新的科学研究成果,有几个十分重大的价值、重要的进展:

希格斯玻色子解读

希格斯说希格斯玻色子将很快被发现 据新华社日内瓦2008年4月12日电在40多年前预言了希格斯玻色子存在的英国物理学家彼得·希格斯,日前在参观欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)时对媒体说:“几乎可以确定,很快就可以发现希格斯玻色子。” 希格斯玻色子被认为是物质的质量之源,它是“标准模型”这一粒子物理学理论中最后一种未被证实的粒子,但是它的存在却是整个“标准模型”的基石。 因此,它被称为粒子物理学的“圣杯”,也被称为“上帝粒子”,充满了神秘色彩。 自从希格斯预言这一粒子存在以来,科学家们就一直试图在实验中发现该粒子从而证实其存在,但至今所有努力均告失败。 于2003年开始兴建的欧洲大型强子对撞机位于法国和瑞士边境地区地下100米深、约27公里长的环形隧道中,耗资总计约20亿美元,预计将于今年6月正式开始运行。届时,它将凭借能使单束粒子流能量达到7万亿电子伏特而成为世界上能级最高的对撞机。科学家普遍期望在这一对撞机的帮助下,能够在前所未有的对撞能量下取得包括发现希格斯玻色子在内的新发现。 不过希格斯认为,发现希格斯玻色子未必一定需要大型强子对撞机的帮助。他说,迄今已运行多年的美国费米实验室的万亿电子伏特加速器(Tevatron)可能已经获得了希格斯玻色子存在的数据,“这是可能的……希格斯玻色子的身影可能已存在于他们获得的数据中了,只是还没有从数据分析中找到而已”。 新闻资料 粒子物理学的“圣杯”——希格斯玻色子 人们早已发现,自然界中物体之间千差万别的相互作用,可以简单划分为4种力:即引力、电磁力、维持原子核的强作用力和产生放射衰变的弱作用力。在爱因斯坦的相对论解决了重力问题后,人们开始尝试建立一个统一的模型,以期解释通过后3种力相互作用的所有粒子。 经过长期研究和探索,科学家们建立起被称为“标准模型”的粒子物理学理论,它把基本粒子(构成物质的亚原子结构)分成3大类:夸克、轻子与玻色子。“标准模型”的出现,使得各种粒子如万鸟归林般拥有了一个共同的“家园”。但是这一“家园”有个致命缺陷,那就是该模型无法解释物质质量的来源。 为了修补上述理论大厦的缺陷,英国科学家彼得·希格斯提出了希格斯场的存在,并进而预言了希格斯玻色子的存在。假设出的希格斯玻色子是物质的质量之源,是电子和夸克等形成质量的基础。其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。尔后所有的粒子在除引力外的另3种力的框架中相互作用,统一于“标准模型”之下,构筑成大千世界。 “标准模型”预言了62种基本粒子的存在,这些粒子基本都已被实验所证实,而希格斯玻色子是最后一种未被发现的基本粒子。因此,寻找该粒子,被比喻为寻找粒子物理学领域的“圣杯”。

哲学和科学关系

【作者简介】李醒民,中国科学院《自然辩证法通讯》杂志社教授,主要从事科学哲学、科学思想史、科学文化研究。 关于科学与哲学的关系,其回答仁者见仁、智者见智。总归起来,不外乎两种看法:无关或有关。在谈到现代哲学对科学的反映时, 德国存在主义哲学家雅斯贝尔斯认为,第一种态度的表现有两种方式:其一是把哲学的所有课题让与其他科学,而哲学尚可保留有关自身的历史知识,也就是退缩到哲学史上;其二是把哲学的论点尽量变得合乎科学,成为一种具有科学性基础的学问,如数理逻辑等。第二种态度与第一种相反。他们认为哲学自有其他天地,和科学无关。 基伯格持有无关的见解:“哲学是人文学科之一,科学就是科学……我们在这里有截然不同的文化,它们的居民罕见能够完全相互交流。人文学科聚焦于人的成果、历史、观念的游戏;科学聚焦于世界、事实、新的和切实的知识积累。” 蔡元培却不作如是观。他论及科学、哲学、文学三者的关系时说:“治文学者,恒蔑视科学,而不知近世文学,全以科学为基础……治自然科学者,局守一门,而不稍涉哲学,而不知哲学即科学之归宿,其中如自然哲学一部,尤为科学家需要;治哲学者,以能读懂古书为足用,不耐烦于科学之实验,而不知哲学之基础不外科学,即最超然之玄学,亦不能与科学全无关。”[3] 科学(Science)即指其本来的含义自然科学(Natural science)。哲学(Philosophy)就是通常意义上所谓的哲学。 一、科学与哲学在特征上的不同之处 王星拱:(1)哲学与科学之范围不同而其方法亦不同:哲学是研究本体的,科学是研究现象的;哲学是研究知识的,科学是研究事实的;哲学是研究形式的,科学是研究实质的。由此言之,研究科学须用经验,研究哲学须用理性。唯其要用经验,所以要在观察试验上做工夫。唯其要用理性,所以注重纯粹的推论。(2)哲学与科学之范围相同而其方法不同:哲学在前而科学在后,即先有哲学做急先锋,探险于未知之疆域,然后有科学一步一步地切实布置起来;科学在前而哲学在后,即它俩也是以全世界为领土,但是科学先从局部方面详细考察,把局部研究所得的结果,聚在一处,于是哲学集其大成,组织一个系统起来,安置于一个普遍的原理之下;哲学是全部的,科学是局部的,即哲学立原理以统事实,科学就事实以求原理。他进而表明:“哲学是偏重理论的,科学是偏重事实的;哲学是偏重思想的,科学是偏重试验的;哲学家多用脑,科学家多用手。”[4 王平陵举:(1)哲学以实有的全体性及直接性为对象,所以它的原理是具体的、根本的。科学则以实有之部分性及间接性为对象,所以它的原理是抽象的、表面的、假定的。(2)哲学的目标,在创造其规范和价值;科学的目标,在说明或运用其法则与事实。(3)哲学的机能,为人格的基本性性质,而科学的机能,则为理知作用。(4)哲学之统一原理,对于实有为内在的,故哲学为“自我之学”,或“主观之学”;科学之统一原理,对于实有为外在的,故科学为“非我之学”,或“客观之学”。(5)哲学以解决根本疑问,满足根本要求为职能,科学则以解决实际疑问,满足实用要求为职能。 吴怡指出,哲学和科学的分歧在于:(1)科学追求事物的真相,哲学探索事物的意义和价值。(2)科学考察的对象是局部的对象,哲学的对象是整体的概念。(3)科学重视客观的分析,哲学重视主观的反省。(4)科学把握的是量度,哲学把握的是生命[6]。 二、科学与哲学在特征上的相同之处 科学在历史上与哲学关系密切:科学脱胎于哲学母体,而且在17世纪科学革命后一段相当长的时间内还被称为自然哲学。在词源上,二者也有千丝万缕的联系,乃至科学本来就是哲学的一部分。

浅谈科学与哲学的关系

科学与哲学的关系 科学与哲学人类发展进程中有着密切的关系,哲学孕育了科学,而科学推动了哲学的发展,两者相辅相成,在任何时候都不可改变。 一、科学与哲学关系史 科学与哲学从古至今有着不可分割的关系。古希腊时代,二者处于原始的一体化时期。从根本上说,二者是同源的。历史发展中,经历了宗教与反宗教时期,科学不断从哲学中独立分化出来。科学与哲学的高度分化又萌发出相互结合、相互渗透的关系。直至今日,科学与哲学高度综合,再次呈现新的一体化特征。 二、科学技术与哲学的相互关系 1、科学与哲学的区别 科学是一种反映客观事实和规律的知识,是一种特殊的认识活动,是一种社会建制。其任务就是要从不同的方面反映客观世界的本质和规律;而哲学,是人类的自我理解、自我反思、自我意识的一种理论形态。哲学所关心、表达的并非一定就是世界的真正本质或规律,而是人自己的生存状态或存在方式。 2、科学与哲学的相互作用 科学影响着哲学的发展,哲学也影响着科学的探索,两者是密切联系在一起的。科学需要哲学的帮助才能更加进步,而哲学往往是建立在对具体科学的总结、概括、抽象的基础之上的。科学与哲学之间既有积极作用,也有消极作用。 科学是推动哲学前进的根本动力,是哲学思想产生和发展的源泉。科学的发展指引人们想的进步,更加清晰的认识事物,形成正确的世界观。但是科学的发展带来的机遇与挑战,也使一些人歪曲理解,形成错误的认识,只为发展,不计后果。例如破坏环境,食品添加剂的应用,食品安全问题的产生等,无不警示着我们科学是有双重作用的。 哲学为具体科学提供世界观和方法论的指导。科学家进行具体科学的研究都是在某种世界观和方法论的指导下进行的,比如我们在马克思主义哲学的指导下进行食品科学的研究,就是把食品科学的理论运用于科学研究的实践,并在实践中检验和发展食品科学的理论。假如缺乏正确的世界观和方法论的指导,科学研究就会失去正确的方向,甚至陷入混乱和失败。可见,哲学对科学的指导作用其实具有双重性,其积极作用和消极作用是相互交织,难以剥离的。 总之,在现时代科学与哲学相辅相成,相互渗透。在对事物的研究过程中,必定是科学方法与哲学思维相结合,才能更加清晰的认知。 三、科学技术与哲学之关系的未来发展趋势 科学与哲学关系发展的轨迹是合→分→更高层次的融合。科学与哲学正处于这种更高层次的融合中,具体表现在: 第一, 科学越发展, 科学哲学化趋势越明显。科学将越来越渗透着哲学精神、哲学理念。以正确的世界观和方法论来发展科学,促进社会进步。 第二, 哲学科学化趋势增强, 哲学将变为科学的升华。哲学家将更关注科学的前沿,会出现一旦新的科学成果诞生,那么哲学就会发生深刻的变革,以适应发展。 总之, 科学与哲学关系的未来发展的基本趋势是: 科学哲学化、哲学科学化,最终科学哲学一体化,即科学与哲学达到更高层次的融合。

规范玻色子路线

规范玻色子路线: 基本粒子的标准模型示意图 规范场理论:又称杨-米尔斯(Yang-Mills)理论,是研究自然界四种相互作用(电磁、弱、强、引力)的基本理论,是由物理学家杨振宁和R.L.米尔斯在1954年首先提出来的。理论提出相互作用通过交换规范玻色子传递。利用它所建立的弱相互作用和电磁相互作用的统一理论,已经为实验所证实,特别是这理论所预言的传播弱相互作用的中间玻色子,已经在实验中发现。杨-米尔斯理论又为研究强子(参与强相互作用的基本粒子)的结构提供了有力的工具。在某种意义上说,引力场也是一种规范场。所以这一理论在物理中的作用非常重要。

自发对称破缺机制:在粒子物理学里,描述基本粒子的方程可能遵守某种对称性,可是方程的解并不能满足这对称性。由于物理学者并未找到任何外在因素涉及到场方程的对称性破缺,这现象称为“自发”对称性破缺。在粒子物理中,有手征对称性破缺和希格斯机制。利用自发对称性破缺机制,从零质量粒子的理论中去得到带质量的粒子,也使杨-米尔斯理论的重要性显现出来(最初杨振宁与罗伯特·米尔斯解释强相互作用的构想由于杨-米尔斯理论的量子必须质量为零以维持规范不变性并不成功)。2008年,诺贝尔物理学奖给三位日裔物理学者: 芝加哥大学的南部阳一郎、高能加速器研究机构的小林诚、京都大学基础物理学研究所的益川敏英,赞赏他们在亚原子物理领域对于对称性破缺的研究成果。 弱电统一理论:1968年S.温伯格(Steven Weinberg )A.萨拉姆(Abdus Salam)在S.L.格 拉肖(Sheldon Lee Glashow)电弱统一模型的基 础上建立了电弱统一的完善理论,理论中认为 电磁作用和弱作用是统一的相互作用。其中须 引入4种规范场,有4 种规范粒子,一种是光 对称性破缺的形象解释:墨西哥帽势能函数:对于绕着 帽子中心轴的旋转,帽顶具有旋转对称性,帽子谷底的 任意位置不具有旋转对称性,在帽子谷底的任意位置会 出现对称性破缺。 Steven Weinberg

谈自然科学与哲学的关系 自然科学是研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总称

浅谈自然科学与哲学的关系 要研究自然科学与哲学的关系,首先我们必须要了解二者的定义。自然科学是研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总称。认识的对象是整个自然界,即自然界物质的各种类型、状态、属性及运动形式。认识的任务在于揭示自然界发生的现象以及自然现象发生过程的实质,进而把握这些现象和过程的规律性,以便解读它们,并预见新的现象和过程,为在社会实践中合理而有目的地利用自然界的规律开辟各种可能的途径。哲学是理论化、系统化的世界观,是自然知识、社会知识、思维知识的概括和总结,是世界观和方法论的统一。是社会意识的具体存在和表现形式,是以追求世界的本源、本质、共性或绝对、终极的形而上者为形式,以确立哲学世界观和方法论为内容的社会科学。综上所述,自然科学与哲学的关系是具体和一般,实践和理论的关系。二者是互为联系,互相促进。研究自然科学离不开哲学的思维、判断、与逻辑,研究哲学也要以自然科学为基础,二者是不同的学科,但又有着千丝万缕的联系。 第一、自然科学是哲学发展的基础。首先要了解哲学的起源。早期的哲学家研究的对象是自然,探讨的问题是什么是万物的本原,宇宙万物是如何从本原产生变化而成的。由于随着社会的发展,人与动物、社会与自然、物质和精神等问题的显现,急待解决,哲学家后期放弃了对自然的研究,把注意力转向政治和有益于人类美德的问题。研究人的内心活动,研究人的观念和意志力,

人生事务和社会问题。研究的是人和社会,探讨的是什么是正义以及国家与法律是如何产生的问题,目的是更好的认识人和社会。哲学在以前是人们为了研究自然科学而分离出来的。哲学最先是被判断成自然科学的,但是由于科学的发展,逐渐被自然科学分离出来成为一个独立的学科。所以,以前西方的自然科学家许多都是哲学家。 第二、自然科学的发展具有深刻的哲学渊源。任何一门自然科学的发展都离不开哲学.必然受着哲学思想的支配和制约。特别是古代社会,哲学与自然科学尚未彻底分开之时,显得尤为密切。例如:中医学属于古代自然科学范畴,其理论体系始终没有脱离古代自然哲学。中医学以中国古代朴素的唯物论和自发的辩证法思想,即气一元论、阴阳五行学说构建其理论体系。气一元论和阴阳五行学说不仅为中医学提供了朴素的唯物辩证的自然观和生命观,并确立了中医学的整体的研究方法,使中医学以联系的、发展的、全面的观点去认识自然、认识生命,借以阐明人与自然、生命本质、健康与疾病等。中医学运用哲学的概念和范畴,去观察事物,借以阐明中医学中的一系列问题,并贯穿于中医学理论体系的各个方面,使之成为中医理论体系的重要组成部分。中医学虽然来自长期的经验积累,但并没有像其他经验科学而被科学实验方法所淘汰,其根本原因在于中医学理论充满了朴素的唯物论和自发的辩证法思想。 第三、哲学为自然科学提供逻辑范畴。范畴是人的思维对客

解读2013年诺贝尔物理学奖:什么是希格斯粒子

解读2013年诺贝尔物理学奖:什么是希格斯粒子 这是欧洲核子中心大型强子对撞机的ATLAS探测器获得了数据的模拟粒子路径图。希格斯玻色子是当两个质子以14TeV的极高能级相撞时产生的,此后它会迅速衰变为4个μ子,这是一种不会被探测装置吸收的大质量电子。这一图像中,μ子的运行路径用黄色线标示。 根据这一理论,在宇宙大爆炸之后,一种看不见的力,即希格斯场和与之相对应的粒子——希格斯-玻色子一同形成。正是这个场赋予其它基本粒子以质量的属性。 为何这一粒子如此重要? 希格斯场赋予整个宇宙中其它粒子以质量的方式可以用游泳者在水池中受到的水的阻力来做比喻。如果粒子没有质量,它们便可以在宇宙中以光速前进,因为质量的本质便是对物体改变其速度的制约性。 这种粒子最早是什么时候被提出来的? 有关这一粒子的理论最早是在1964年由6位物理学家共同提出来的,其中就包括英国爱丁堡的皮特?希格斯(Peter Higgs)教授。他们当时提出这一粒子的目的就是为了解释质量的起源。

理论上,这一粒子的存在将正好补全描述整个宇宙如何运行的物理学标准模型的缺陷,因此它便显得尤其重要。 如何对其进行搜寻? 欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC)是人类有史以来建造的最强大的粒子加速器,它的工作原理是将两束质子流以接近光速的速度迎头相撞,在此过程中得到其它粒子。 在1989年至2000年之间,科学家们也曾使用同样位于欧洲核子中心的另一台加速器LEP进行搜寻工作,而由于经费不足被关停之前,美国的Tevatron加速器也进行过对这一神秘粒子的搜寻工作。 科学家们如何能知道自己究竟是否发现了这样的粒子呢? 如果在LHC加速器中进行的数以十亿计的对撞实验中真的产生了希格斯- 玻色子,根据预测,它应当是不稳定的,会迅速衰变为更加稳定,质量更小的粒子。物理学家们需要对这些衰变产物进行分析,并且通过分析来推断这种被称为“上帝粒子”的神秘粒子是否存在。在分析过程中,希格斯粒子是否存在会从数据图形的峰值中体现出来。 六点重大影响: 1. 揭开质量起源之谜 物体的质量是怎么来的?这个问题一直困扰物理学界,而希格斯玻色子恰恰被认为与宇宙中一切物体的质量起源有关。希格斯玻色子与一种场有关,那就是所谓的希格斯场,理论上认为这种场充斥着整个宇宙。当宇宙中的其它粒子在这一场中运行时便获得了质量的属性。这就有点像是大家都在一个游泳池里游泳,然后身上都会被打湿,在这里,被水打湿就像是物体获得质量一样。 美国哈佛大学物理学家杰奥?哥斯达(Joao Guimaraes da Costa)表示:“希格斯粒子的机制让我们能够理解粒子获得质量的途径和方式。”哥斯达是去年欧洲核子中心宣布疑似希格斯粒子发现时,大型强子对撞机(LHC)所属ATLAS探测器设备的标准模型召集人。他说:“如果没有这种机制,那么所有的一切物体都将失去质量。” 确认此次发现的粒子确实是希格斯粒子将证明我们设想的粒子获得质量属性的方式是正确的。美国加州理工学院物理学教授玛利亚?斯皮罗普鲁 (Maria Spiropulu)表示:“这项发现从量子层面支持了我们对于质量来源的看法,而这正是我们当初建造大型强子对撞机的目的。这是一项无与伦比的成就。” 而后,这将进一步为一个更深层次的问题提供解决的线索,那就是:为什么这些粒子拥有这一质量数值?这个值是如何确定的?对此,哈佛大学物理学家丽萨?兰德尔(Lisa Randall)表示:“这是一个大得多的问题。确认这的确是希

浅谈科学与技术的关系1

浅谈科学与技术的关系1

浅谈科学与技术的关系 薛飞 (贵州师范大学山地环境重点实验室贵州贵阳550001) 摘要:通过科学与技术的含义、其性质、任务、内容、方法、研究过程、劳动特点、评价标准和价值意义等方面对科学与技术的关系做逻辑的分析、概括、总结。 关键词:科学技术 科学与技术是技术哲学研究的一个基本问题,也是一直有争议的问题。在对科学与技术的研究中,最复杂的问题之一就是两者之间的关系[1]。所以,对科学与技术的关系做历史与逻辑的分析,具有重要的理论意义。同时“现代的科学更加技术化,现代的技术更加科学化,科学与技术逐渐一体化”[2],已成为现代科技发展的特点和趋势。但是科学与技术仍然是完全不同的两个名词,具有不同的概念,不同的性质,在许多问题上不能混为一谈。下面我们就来探讨一下科学与技术的关系。 一、科学与技术的涵义 “科技”一词作为“科学技术”的简称,在当今社会的使用频率很高,但究其涵义,在学术界却未有定论。实质上科学与技术的概念是有本质区别的。 科学,英文叫“SCIENCE”,据新华字典解释为:反映自然,社会,思维的客观规律的分科的知识体系。是对事物的正确判断;是关于自然、社会和思维及其规律的系统化的知识体系;是对现实世界的不断深入认识的过程,是一种持续不断的认识活动;是一种方法,是人类认识和改造世界的手段;是一种社会

建制,随着社会的发展,科学的社会功能不断增强,社会地位日益提高;科学也由个人的业余爱好,发展成为众多的人组织起来共同从事的社会活动事业;是通过特殊的社会创造活动而形成的关于自然、社会和思维及其规律的知识体系,是知识体系和知识的社会创造过程的统一。科学作为一种知识体系,一般由五部分有机构成:实验事实、基本概念、原理及定律、演绎体系及理论体系应具备的逻辑和谐性、可预见性和可检验性。作为知识体系,本身不属于上层建筑,没有国界、阶级性、民族性。作为社会实践活动,从全局上体现着社会文明、国家利益,联系着国家目标。它是特殊的社会意识形态,其本身没有阶级性。它是“知识形态的生产力”,属于“一般社会生产力”的范畴。它揭示的内容是一种不以人的意志为转移的客观存在,具有重复性,再现性和可比性的特点,具有连续性和创造性的特点。科学随着客观世界的发展变化而发展变化,永远没有止境。 技术,英文叫“TECHNOLOGY”,解释为:进行物质生产所凭借的方法和能力,从事某项项目所具有的专门的技能。技术可分为经验性技术和科学性技术。经验性技术主要是根据长期实践经验而创造发明的各种物质手段以及方法、技能等。是人工自然物及其创造过程的统一;是在人类历史过程中发展的劳动技能,技巧,经验和知识;是人类改造自然,利用自然的规律的方式和方法;是构成社会生产力的重要部分。技术具有自然和社会两重属性。自然属性:指人们在运用技术改造自然的过程中,必须遵循自然规律,也就是说要符合科学。社会属性:技术的发展是由社会需要所推动的,同时也必然会受到经济、政治、军事、科学、教育、文化、民族传统等各种社会条件的制约,由于这些因素的影响,使得根据同样科学原理转化成的具有相同功能的技术,在不同的时代,不同地区也会产生不同的风格和特征。随着现代科学技术的迅猛发展,技术又具有许多新的特征和特性:系统性和整体性,综合性和集成性,通用性和适用性,依存性和连锁性,先进性和经济性。 二、科学与技术的关系 科学不是技术,但又关涉技术。从历史上看,技术先于科学,科学源于技术,技术是科学之母;从近代后期以来看,科学上先有重大发现,技术上才有重大突破,科学是技术之父,技术是科学发展的延伸和应用。科学是“知”,技术

浅谈自然科学与哲学的关系

浅谈自然科学与哲学的关系 自然科学是研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总称。认识的对象是整个自然界,即自然界物质的各种类型、状态、属性及运动形式。认识的任务在于揭示自然界发生的现象以及自然现象发生过程的实质,进而把握这些现象和过程的规律性,以便解读它们,并预见新的现象和过程,为在社会实践中合理而有目的地利用自然界的规律开辟各种可能的途径。 哲学是理论化、系统化的世界观,是自然知识、社会知识、思维知识的概括和总结,是世界观和方法论的统一。是社会意识的具体存在和表现形式,是以追求世界的本源、本质、共性或绝对、终极的形而上者为形式,以确立哲学世界观和方法论为内容的社会科学。 综上所述,自然科学与哲学是的关系是具体和一般,实践和理论的关系。二者是互为联系,互相促进。研究自然科学离不开哲学的思维、判断、与逻辑,研究哲学也要以自然科学为基础,二者是不同的学科,又有着千丝万缕的联系。 第一、自然科学是哲学发展的基础。首先要了解哲学的起源。源出希腊语philosophia,意即“热爱智慧”。早期的哲学家研究的对象是自然,探讨的问题是什么是万物的本原,宇宙万物是如

何从本原产生变化而成的。由于随着社会的发展,人与动物、社会与自然、主题和课题、物质和精神等问题的显现,亟待解决,后期放弃了对自然的研究,哲学家把注意力转向政治和有益于人类美德的问题。研究人的内心活动,研究人的观念和意志力,人生事务和社会问题。研究的是人和社会,探讨的是什么是正义以及国家与法律是如何产生的问题,目的是更好的认识人和社会。 哲学在以前是人们为了研究自然科学而分离出来的。哲学最先是被判断成自然科学的,但是由于科学的发展,逐渐被自然科学分离出来成为一个独立的学科。所以,以前西方的自然科学家许多都是哲学家。 第二、自然科学的发展具有深刻的哲学渊源。任何一门自然科学的发展都离不开哲学.必然受着哲学思想的支配和制约。特别是古代社会,哲学与自然科学尚未彻底分开之时,显得尤为密切。中医学属于古代自然科学范畴,其理论体系始终没有脱离古代自然哲学。中医学以中国古代朴素的唯物论和自发的辩证法思想,即气一元论、阴阳五行学说构建其理论体系。气一元论和阴阳五行学说不仅为中医学提供了朴素的唯物辩证的自然观和生命观,并确立了中医学的整体的研究方法,使中医学以联系的、发展的、全面的观点去认识自然、认识生命,借以阐明人与自然、生命本质、健康与疾病等。中医学运用哲学的概念和范畴,去观察事物,借以阐明中医学中的一系列问题,并贯穿于中医学理论

希格斯玻色子概述

希格斯玻色子 希格斯玻色子 希格斯玻色子(或称希格斯粒子、希格斯子Higgs boson)是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,至今尚未在实验中观察到。它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子。物理学家希格斯提出了希格斯机制。在此机制中,希格斯场引起自发对称性破缺,并将质量赋予规范传播子和费米子。希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。2012年7月2日,美国能源部下属的费米国家加速器实验室宣布,该实验室最新数据接近证明被称为―上帝粒子‖的希格斯玻色子的存在。 标准模型给出了自然界四种相互作用中的电磁相互作用和弱相互作用的统一描述,但是在能量低于一定条件后,电磁相互作用和弱相互作用将呈现为不同的相互作用,这被称为电弱相互作用的对称性自发破缺。希格斯粒子就是在标准模型解释电弱对称性自发破缺的机制时引入的。 研究背景 英国物理学家希格斯(P.W.Higgs)提出了希格斯机制。在此机制中,希格斯场引起电弱相互作用的对称性自发破缺,并将质量赋予规范玻色子和费米子。希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,简称LHC)将有机会发现希格斯粒子。上帝粒子--希格斯粒子 希格斯玻色子被认为是物质的质量之源,―上帝粒子‖是1988年诺贝尔物理学奖获得者莱德曼对希格斯玻色子的别称。这种粒子是物理学家们从理论上假定存在的一种基本粒子,目前已成为整个粒子物理学界研究的中心,莱德曼更形象

地将其称为―指挥着宇宙交响曲的粒子‖。 自1899年汤姆逊爵士发现电子开始,直至如今,在一个多世纪的时间里,人类一直孜孜不倦的探索着微观 欧洲核子研究中心大型强子对撞机 世界的奥秘。1995年3月2日,美国费米实验室向全世界宣布他们发现了顶夸克时,一套称之为标准模型的粒子物理学模型所预言的62个基本粒子中的61个都已经得到了实验数据的支持与验证,看上去标准模型马上就要获得决定性的胜利,对物质微观结构的探索已经到达了它的尾声,似乎人类也马上就要听到这一跌宕起伏的,充满了高潮与华彩的探索乐章的终曲,但是仍然有一个粒子,游离在这座辉煌的大厦之外,仿佛一个幽灵,这就是希格斯粒子,而且就是这个粒子可能会击垮整座大厦。但是也许会为我们揭示出一条全新的探索旅途。就让我们先来回顾一下上个世纪中期以来粒子物理学的发展历史,以及现在处于主流的标准模型理论。 研究历史 在电弱统一理论从建立到获得成功,其中一个关键的因素就是对称自发破残原理推测出来的希格斯玻色子,用它来解释电弱统一理论中的W+1、W-1、Z0玻色子非零质量的获得机制。 英国物理学家希格斯 但到如今,电弱统一理论已经获得了诺贝尔奖从而得到大家普遍的承认,而作为电弱统一理论基础的希格斯玻色子(X0)仍然没有在大家的视野中揭开它神秘的面纱,这个难题一直以来都困扰着所有从事基本粒子研究的爱好者们。虽说到现在为止还没有人发现它的踪迹,但很多实验表明了电弱统一理论是完全正确

希格斯波色子

希格斯波色子

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复旦大学物理系教授吴咏时 什么是希格斯玻色子 希格斯玻色子是物理学标准模型当中最后一个待发现的粒子。7月4日欧洲核子研究中心(C ERN)的科学家宣布,在寻找希格斯玻色子的过程中,他们发现了一个新粒子,与希格斯玻色子有吻合之处。一般认为,大约要到今年年底,才有可能确认它是否真是希格斯玻色子。 标准模型是我们当前人类对自然界的一个基本物理理论。它告诉我们自然界4种力中的3个电磁力、强力和弱力是如何发挥和实现作用的。 标准模型的理论分成两部分,一部分是“杨振宁-米尔斯规范场理论”(Yang-Mills Gauge Theory),在强相互作用和电磁相互作用中,杨-米理论是发挥作用的,但在弱相互作用中,杨振宁-米尔斯规范场理论要发挥作用还需要希格斯玻色子的配合。理论上,希格斯玻色子将为杨-米理论中传递弱相互作用的粒子赋予质量,使得弱力成为短程力,符合实验的结果。 这种质量赋予是怎样进行的呢?真空中希格斯玻色子的场可以处于一个非常特殊的状态,理论上叫做凝聚态,打个比方就像稀糖浆或者蜜糖这样的状态。当别的粒子经过这个“稀糖”时,也就是经过希格斯玻色子场的这个凝聚态时,就获得了质量。(实际上,每种玻色子总和一定的场相对应。) 总而言之,希格斯玻色子本身有3个极其重要的理论意义:一是它是标准模型中的最后一个待发现的粒子;二是它给杨振宁-米尔斯规范场理论中传递弱相互作用的粒子赋予了质量;此外呢,实际上,希格斯玻色子给几乎所有的基本粒子以质量,除了传递电磁相互作用的光子和传递强相互作用的胶子。 发现希格斯玻色子的重要学术与现实意义

浅谈科学与哲学的关系

科学与哲学的关系科学与哲学人类发展进程中有着密切的关系,哲学孕育了科学,而科学推动了哲学的发展,两者相辅相成,在任何时候都不可改变。 一、科学与哲学关系史科学与哲学从古至今有着不可分割的关系。 古希腊时代,二者处于原始的一体化时期。 从根本上说,二者是同源的。 历史发展中,经历了宗教与反宗教时期,科学不断从哲学中独立分化出来。 科学与哲学的高度分化又萌发出相互结合、相互渗透的关系。 直至今日,科学与哲学高度综合,再次呈现新的一体化特征。 二、科学技术与哲学的相互关系 1、科学与哲学的区别科学是一种反映客观事实和规律的知识,是一种特殊的认识活动,是一种社会建制。 其任务就是要从不同的方面反映客观世界的本质和规律;而哲学,是人类的自我理解、自我反思、自我意识的一种理论形态。 哲学所关心、表达的并非一定就是世界的真正本质或规律,而是人自己的生存状态或存在方式。 2、科学与哲学的相互作用科学影响着哲学的发展,哲学也影响着科学的探索,两者是密切联系在一起的。 科学需要哲学的帮助才能更加进步,而哲学往往是建立在对具体科学的总结、概括、抽象的基础之上的。 科学与哲学之间既有积极作用,也有消极作用。 科学是推动哲学前进的根本动力,是哲学思想产生和发展的源泉。

科学的发展指引人们想的进步,更加清晰的认识事物,形成正确的世界观。 但是科学的发展带来的机遇与挑战,也使一些人歪曲理解,形成错误的认识,只为发展,不计后果。 例如破坏环境,食品添加剂的应用,食品安全问题的产生等,无不警示着我们科学是有双重作用的。 哲学为具体科学提供世界观和方法论的指导。 科学家进行具体科学的研究都是在某种世界观和方法论的指导下进行的,比如我们在马克思主义哲学的指导下进行食品科学的研究,就是把食品科学的理论运用于科学研究的实践,并在实践中检验和发展食品科学的理论。 假如缺乏正确的世界观和方法论的指导,科学研究就会失去正确的方向,甚至陷入混乱和失败。 可见,哲学对科学的指导作用其实具有双重性,其积极作用和消极作用是相互交织,难以剥离的。 总之,在现时代科学与哲学相辅相成,相互渗透。 在对事物的研究过程中,必定是科学方法与哲学思维相结合,才能更加清晰的认知。 三、科学技术与哲学之关系的未来发展趋势科学与哲学关系发展的轨迹是合→分→更高层次的融合。 科学与哲学正处于这种更高层次的融合中,具体表现在: 第一,科学越发展,科学哲学化趋势越明显。 科学将越来越渗透着哲学精神、哲学理念。 以正确的世界观和方法论来发展科学,促进社会进步。 第二,哲学科学化趋势增强,哲学将变为科学的升华。

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