探討質量概念中的物理學思想方法

探討質量概念中的物理學思想方法

　　在物理研究過程中，質疑是必不可少的內容，以下是小編搜集整理的一篇探究物理學思想方法的論文范文，歡迎閱讀查看。

　　【摘要】縱觀物理學思想的發展，在其中可以明顯地觀察到質量概念的發展歷程，對這些發展歷程進行總結，可以發現物理學思想中，有三種思想不得不提，一是質疑和釋疑，二是假說和驗證，三是唯象和機理。在本文中，筆者依次對這三種物理學思想進行介紹。

　　【關鍵詞】質量概念 物理學 思想方法

　　對物理學而言，質量是較為重要的一個概念。同其他物理概念一樣，該概念的形成與發展，經歷了很長時間，有著較長的發展歷史，在這一過程中，運用到了各種物理學思想。在質量概念發展過程中，占有重要地位的思想方法為質疑和釋疑、假說和驗證以及唯象和機理。使得質量概念得以豐富，從“物質的量”“慣性質量”“引力質量”，一直到目前為止較為前沿的“愛因斯坦質速關系和質能關系”，在這個演化過程中，這三種方法得到了廣泛的應用。

　　一、質疑和釋疑

　　在物理研究過程中，質疑是必不可少的內容，但是質疑分為幾個不同的階段，第一階段的質疑是因為研究人對問題本身不了解，從而引出自己的疑問。第二個階段，雖然研究人對相關問題有所了解，但是其知識儲備還不夠，還不能夠對問題進行解答，從而形成了自己的疑問。第三個階段，產生疑問的原因是研究人觀察到新的問題，但是這些問題的答案，卻同原來的理論相互違背。第四個階段，是這些質疑原因中較高的形式，存在疑問的原因往往不是由于外在原因，而是所用理論自身的不完善。在這里主要闡述的是質量概念在形成過程中，所形成的不同階段的質疑與釋問。

　　在質量概念被提出的最初，牛頓將質量當做物質的量，在物理學中第一次進行使用。并且在其1687年的《自然哲學的數學原理》中，對該概念進行定義。采用各種實驗方法對該概念進行闡述。但是隨著物理學的發展，在1867年，著名物理學家馬赫發表論文《關于質量的定義》，在該論文中，對質量的定義進行了質疑。并且在質疑的基礎上形成了到目前仍然適用的質量概念。

　　二、假說和驗證

　　假說從定義上來說，是指那些沒有經過實驗驗證的命題，這些命題之所以被提出是為了要對上文所提到的各個階段的疑問進行釋疑。為了使這些疑問能夠得到正確解釋，需要對所采用的命題進行驗證。從這個角度來說，假說的目的在于釋疑。假說的主要特點有三個，第一，希望能夠對所有疑問進行解答，并且在解答過程中，要保證命題與疑問之間的針對性。第二，在解釋疑問的過程中，如果要應用到理論，應當注意選擇那些已經存在的理論，除非必要，最好不要使用新理論，因為這些新理論內部是否完善還存在爭議。第三，該假設的做出，對于整個質疑過程中來說，是尋找到了最好的解釋。所謂最好的解釋是指在眾多解釋疑問的方案中，該方案是恰當的，是最有可能得出結論的。在物理學中，驗證假設最為常用的方法是物理實驗。該實驗內容安排的出發點是為了驗證假說，通過物理實驗或者演繹的方法，而對假說進行假定，最終將這種被驗證了的假說應用在實驗中或者在實踐中得以證實，此時假說可以說就已經達到了釋疑的目的。比如在對慣性質量以及引力質量進行驗證的過程中，則需要對二者之間的關系進行驗證，驗證二者之間是否存在聯系。慣性質量所表現的是物體在運動過程中，改變自身狀態的難易，引力質量則是表示兩個物體之間的相互吸引力。對二者關系進行探索，就是一個驗證假設的歷程。

　　三、維象與機理

　　該種物理學思想，一般不對微觀機理進行探討，只從宏觀現象上對相關的問題進行探討與分析，這些探討與分析一般針對的是要解決問題的條件和結論，這種處理過程則是維象性處理方式。如果解釋疑問的角度是從微觀機理上進行，那么這種釋疑的方式則是機理性處理。對維象性處理進行簡要介紹，可以將其主要特征歸結為以下幾類。首先，應用這種方法思考的過程中，更加關注的是事實，而事物背后的原因并不是研究的重點;其次，在質量概念形成過程中，要進行思考，就必須要有疑問，即需要對一些現象或者理論進行質疑，當然在特定情況下，對一些實驗材料也需要進行質疑。最后，通過維象機理方式進行思考，所得到的結論一般是實驗定律。盡管維象性理論一般是應用在實驗定律中，在理論上運用得比較少，不能夠在理論上獲得完全的支持，但是在理清問題上，起到了十分重要的作用。不僅能夠對現象進行合理解釋，還能夠對結論進行主要探討，在一定程度上，其實用價值得到了提高。并且該種理論對微觀機理來說具有重要作用，甚至是基礎性條件。因為只有對所有現象進行研究與深入， 才能夠將虛假的理論除去，從而得到真理。

　　對質量概念而言，人們最開始思考質量概念，所關注的并不是質量為什么是質量，而是關注質量是什么。比如牛頓在研究過程中，曾經把質量定義為“物質的量”，這是對質量是什么的描述。但是隨著研究的深入，科學證明物質的量和質量其實有著明顯的區別，物質的量所采用的單位是摩爾，但是質量的單位則是千克等。前者單位更多表示的是結構粒子。雖然受當時認知的局限，牛頓對物質的量以及質量的區分發生錯誤，但是對其后續理論并沒有產生影響，比如牛頓第一定律、牛頓第二定律等。質量概念的演化即是物理學思想發展的重要表現。

　　總之，在物理學的發展過程中，思想方法是隨著物理中的相關概念而逐漸形成的。在本文中，筆者主要從質量概念形成中，而對三種主要的物理學思想方法進行探討，一是質疑與釋問，二是假說與驗證，三是唯象和機理。

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