現代科學革命對近代經典科學的衝擊

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第一階段:馬赫、彭加勒、愛因斯坦為代表

第二階段:玻爾為代表

第三階段:普里高津為代表.

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1、主客體關係--主客體可分與主客體不可分

經典科學傳統認為科學的認識對象獨立於科學主體而存在,它與認識主體是否認識它與如何認識它無關。愛因斯坦:"相信有一個離開知覺主體而獨立的外在世界,是一切自然科學的基礎。"但愛因斯坦的相對論首先將"觀察者"概念引入了物理學,認為時空的測量與參考系的選擇即與觀察者的位置、狀態有關。量子力學進一步說明在人類認識微觀世界的過程中,主客體不可分。生態科學、環境科學也表明,人是自然界的一部分,人與自然是一個和諧的整體。

2、自然界的簡單性與複雜性

經典科學傳統認為,自然界(尤其是無機界)本質上是簡單的,從而揭示自然界規律的科學也應該是簡單的。愛因斯坦:"物理上真實的東西一定是邏輯上簡單的東西。"但自組織理論認為,簡單性在一定條件下會產生複雜性。自然界本質上是複雜的系統,小到微觀粒子大至宇觀天體。因此現代科學既認同自然界的複雜性,同時也以認識複雜性為主。

3、單值決定論與統計決定論

拉普拉斯的單值決定論是近代經典科學的主要理論基礎之一。而哥本哈根學派認為,量子力學在本質上只能對微觀粒子的狀態與運動作統計說明。現代生物學認為,環境的變化與基因頻率的變化並非一一對應關係,而是非線性關係。資訊理論也以概率來描述信息。

總之,當代科學認為,我們的世界(包括自然界)也許本質上是一個概率的世界,而經典科學追求的乃是概率等於1的特例。

4、精確性與模糊性

經典科學認為,我們對實在的測量在原則上是可以極其精確的。愛因斯坦:"在描述各種關係時要求儘可能達到最高標準的嚴格精確性,這樣的標準只有數學語言才能達到。"經典數學被認為是精確數學,而各門自然科學應用數學的程度便被看成這門學科成熟程度的標誌。

但是量子力學的測不準關係以及客觀世界中模糊現象、模糊量的大量存在與模糊數學的產生等,都足以證明對模糊性的認識才是達到對自然界更深層次的本質與複雜性的認識。

5、可逆性與不可逆性

在經典物理學中,時間是一個沒有方向、沒有箭頭的參量,牛頓力學方程無論時間符號如何變化都不變。因而經典科學為我們描述的自然界,是一種可逆的、對稱的圖像,而不可逆性的出現只是幻影與錯覺。但熱力學第二定律與"熵"概念的提出,第一次提出了不可逆問題,自組織理論再次將不可逆概念引入了自然科學,並進而認為不可逆性是自然界的本質,且不可逆性還是有序之源。由此可見,否認不可逆性,人類便無法揭示自然界的演化過程與機制。

6、連續性與間斷性

經典科學的一個基本觀點和信念便是自然界一切過程的連續性觀念。大自然是由一系列連續階梯組成,能量、運動變化、時空等等都是連續的。但1900年普朗克的能量子假說,愛因斯坦的光量子假說,玻爾的原子能量量子化的量子躍遷假定等,都證明了原子過程的不連續性。現代生物學中的突變論或災變論也有力地衝擊著連續性觀念。現在甚至有人還提出時空量子化的假設等。

7、分析與綜合

近代自然科學前期科學家對自然界進行的研究是一種分門別類的研究,研究方法以分析方法為主。因而認識了自然界的各個領域、各個現象,也便等於獲得了對自然界的整體認識。但是當代系統科學的產生與發展,系統觀點、系統方法的廣泛流行與應用,正在導致人類思維方式的重大變革。現當代,自然科學間出現了大量綜合學科、邊緣學科、橫斷學科,而且自然科學、技術科學、社會科學與人文科學也逐漸融合而成為一個有機整體。所有這些都要求分析的思維方式讓位於綜合的思維方式。

 


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