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物理学与中国文化
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在不同时期、不同国家中，对文化概念的理解和界说虽有很大差异，但还是可以抽出一些共同点。一般认为，文化系统是由人类创造的物质要素和精神要素构成的一个复杂系统，主要包括科学文化与人文文化。其中，科学文化是在人类面向自然界的认识活动中所形成的精神文化，是科学知识、科学思维方式和科学精神的总和。人文文化则是人类在认识自我、发展自身价值、求得精神自由、寻求人类和谐的活动中所形成的精神文化。 作为现代科学基石的物理学，在科学文化和创立现代世界的技术文化中同样扮演了重要角色，物理学是文化不可分割的一部分。 在中国，早在2300年之前，有关物理的名词就出现了。与今日之含义相比较，那时的含义要宽泛得多。它泛指人类对自然界及人类自身的理性认识。中国古代思想家认为自然界的规律和人文社会的规律是统一的，人文社会的法则也应该归结为天地、自然的法则；后来有人把这个观点概括为“天人合一”。从这点来看，当时的物理学与哲学是混为一体的。 中国古代的学者很关注对自然现象的观察和理解。在儒家经典著作之一的《大学》中，曾把对人的教育过程描写为：“物格而后知至，知至而后意诚，意诚而后心正，心正而后身修，身修而后家齐，家齐而后国治，国治而后天下平。”后来，朱熹在解释头两句时说：“物格者，物理之极处无不到也。知至者，吾心之所知无不尽也。”整段的意思是说，人首先要尽力探求世界万物的道理，深入理解得到的各种知识；有了对世界的深刻理解，才会有坚定的信念，修养好个人的品德；每个人有了崇高的品德，就能处理好家族关系；再进而治理好国家，达到天下太平。 中国古代学者追求对世界万物的深刻理解也表现在他们的诗中。生活在公元前4世纪的屈原，在他著名的《天问》一诗中，就曾一连向苍天提了172个问题，表现了他追求真理的精神。公元8世纪时，著名的唐代大诗人杜甫也在一首脍炙人口的诗中说：“细推物理须行乐，何用浮名绊此身。”意思是说：研究物理、探讨物理需要仔细观察和推演物理规律，这里自有无穷乐趣，可以摆脱争名夺利的想法，好好地享受生活的乐趣。 中国古代学者对物理现象和规律的探究，不仅深刻地影响着人们的价值观，还导致一系列的技术发明，极大地促进了中国社会经济和文化的发展。例如，中国在很早的时期就在天文方面建立了高度的天象综合观测技术，创建了一批珍贵的记录，包括最早的超新星爆炸的天象记录。通过长期的观测，中国创造了与农业经济相结合的农历，促进了农业经济的发展，并延用至今。又如在声学方面，在乐器制作、声音传播规律的掌握，以及具备完美听觉的音乐殿堂的建造上都取得了突出的成就。1978年在湖北随县出土了曾侯乙编钟（Chime Bells）。这组钟是公元前 500 年制造的，共8组合计65件。2000年9月，在巴黎中国文化周上演出的古代编钟乐舞，曾引起观众的广泛赞扬。现代中国物理工作者通过研究发现它包含的物理内容令人惊叹。由青铜铸成的编钟，钟形是扁的而不是圆的，每个钟具有双音性质，各自可以发频率相差大三度或小三度的两个音。曾侯乙编钟的音域共5个八度，中音区12个半音俱全，音高几乎全部与现代物理音高一致。编钟的延音短, 能够演奏旋律快的音乐，钟上突起的钟枚起到滤波的作用，使音质更为优美，无论是中国民族音乐还是西方的交响乐曲都能演奏。中国历史上有各种各样的发明创造，包括火药、纸张、指南针、印刷术以及冶金术、航海术等等，在相当长的一个时期里，特别是15世纪之前，为人类文明的发展做出了伟大的贡献。其中对物理现象的研究和知识起了十分重要的作用。 作为现代科学的物理学，在欧洲文艺复兴之后得到了快速发展。从牛顿到爱因斯坦，物理学的大师们做出了伟大的贡献。在他们的努力下，物理学领域中的伟大变革接踵而至。这一切不只是使人类对自然界的认识空前地深入，而是彻底地改变了人们对宇宙、时间和物质的认识。 20世纪以来，以相对论和量子论为代表的物理学的革命性发展，形成了人类新的时空观、运动观和物质观，使人类的科学文化与人文文化的发展进入了一个新的高度。现代物理学的发展还引发了技术文明的巨大飞跃，现代高科技，如微电子技术、激光技术、信息技术、纳米技术、计算机科学与技术等，都紧密地根植于物理学发展的沃土之中。在航空航天、生物工程、地质、气象、医疗卫生等领域应用的各种尖端设备都基于物理学的发展。纵观整个20世纪，物理学已成为整个科技的先行者、现代技术的基础和理性文明的基本组成部分，如果没有物理学和科学技术，现代世界将失去它的色彩和未来。 非常令人遗憾的是，在最近5个世纪以来，由于种种复杂的原因，中国在现代物理和科学发展方面远远地落后了。从1840年开始，中国不断遭到外国列强的侵略。1919年，起源于北京大学的五四运动高举“科学与民主”的旗帜。从那时起现代科学在中国开始广泛传播。毫无疑问，向西方世界学习现代物理知识，是中国人民抛弃陈腐思想和腐朽制度，争取民族解放和建立新国家的过程中，不可或缺的重要组成部分。在1949年以后，大量知名的华人物理学家从西方回国投身到新中国的建设中来。在老一辈科学家和诺贝尔奖获得者李政道、杨振宁的鼓舞下，大批聪慧的学子将学习物理作为他们建设现代化祖国的第一选择。然而，作为发展中国家，中国还有很长的路要追赶。 进入新世纪以来，物理学面临着新的挑战和机遇。一方面，从微观到宇观的大量实验发现呼唤物理学发展新设备、新思想、新理论和新方法。各种跨学科的研究，特别是生命科学和计算机科学的崛起，如纳米—生物—信息—认知技术的汇聚和发展，要求物理学有更新的发展。此外，人类社会面临的挑战，包括能源、环保、人口健康和自然灾害预测等都需要物理学发挥更大的作用。 另一方面的挑战则是公众对物理学的了解不足、理解不够。如何使物理学走近大众？提起文化，人们可能会想到莎士比亚、杜甫或巴尔扎克，却没有多少人认识到因物理学的发展引发的丰富多彩的科学文化。事实上，在我们整个社会生产生活中处处都浸透着物理文化，在机械化、电气化、数字化的社会，力、相互作用、速度、能量、电、磁、电子、原子等等，物理概念已经深深地嵌入社会生活的各个层面。然而，在人们正在享受由物理学直接或间接创造的丰富的现代文明的时候，却并没有对物理学对人类社会、对人类文化甚至对人类进化本身产生的深远影响有更深的认识。 再一方面的挑战来自教育与人才培养。由于物理教育本身及社会氛围等诸多方面的影响，现在的青少年对物理学习缺乏应有的热情。这种情况与我国当前实施“科教兴国”战略、致力提高国民科学文化素质、普及科学发展观的国情不相适应，应该引起我们的关注和重视。青少年学生是未来的希望，物理教育应为人类的发展提供必要的科学基础，也应在青少年的教育过程中发挥物理学学科固有的教育功能，在培养青少年的科学思维习惯、科学方法、情感、态度、价值观等综合素质方面发挥应有的作用。只有经过科学文化的充分熏陶，青少年才能成为未来社会有用的科技人才；只有经过科学文化的充分熏陶，未来社会的管理者才能适应科学文化与人文文化不断融合的未来社会。 国际物理学界必须有所行动，让公众特别是广大青少年来一起分享物理学的发展。物理学不仅在科学发展和技术进步中扮演重要角色，而且将对人类社会的未来产生重要影响。基于这个目的，我建议世界各国的物理学会联合起来，各尽所能地致力于以下几个方面： 公众对物理学前沿主要领域成果、挑战与机遇的了解，并以之激发人们对学习物理的渴求。 公众对物理学在解决人类社会重大问题中的重要性的认识。 为吸引青少年学习物理学、产生兴趣并热爱物理学，营造良好的社会环境，特别是通过有趣的实践学习物理的环境。 利用传媒让公众从物理学家的工作、生活和成长历程中，了解科学精神和科学方法是文化素质的基本要素之一。 我要对年轻朋友们说的是，物理学不只是图表和数据，它能带给你很多更珍贵的东西：一种理性的思维方式、人生的哲学和人生的道路。 科学和人文是人类文化的根本，它们是不可分割且相得益彰的。科学和人文的结合是现代文化的主要特征，是普及科学发展观的有效途径。因此，对二者应有同等的重视，任何偏见都将导致严重的挫折。 在今日的中国，我们主张科教兴国，强调人类与自然的和谐发展。亲爱的朋友们，中国的物理学家和学生们欢迎你们到中国来，让我们一起宣扬物理学与文明的重要关系吧。 最后我要说的是，虽然我们要走的路很长，但我确信会有更多的人走近物理、尊重物理和拥抱物理。 [ Last edited by bird007 on 2005-12-5 at 09:41 ] |
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