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玻耳兹曼：一位深受哲学困扰的物理学家
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玻耳兹曼：一位深受哲学困扰的物理学家 成素梅 钟海琴 摘要：本文介绍了奥地利著名物理学家玻耳兹曼的生平、主要科学成就、科学思想及哲学思想；揭示了存在于科学研究与哲学研究之间的内在张力；反映了科学家为捍卫和辩护科学信念而展开的哲学争论的深层本质。文章指出，玻耳兹曼是一位深受哲学困扰的物理学家，他毕生对原子论的辩护，对熵与几率等概念的理解，不仅奠定了统计力学的基础，推动了20世纪物理学的发展，而且对20世纪西方哲学的发展产生了重要的影响。 关键词：玻耳兹曼 熵 原子论 在物理学发展史上，首先对“完美”的“牛顿大厦”发起猛烈攻击的学科是热力学与电磁学。对热运动及电磁现象的理解迫使物理学家不得不对自认为早已完善的力学概念体系和已成“定论”的物理学传统观念进行认真批判。正是这些批判、争论，潜移默化地冲洗着物理学家的习惯性思维，孕育和培育出一代具有批判精神的、能够推动物理学继续发展的开拓者。 德裔奥地利物理学家玻耳兹曼（L. E. BOltzmann，1844一1906）作为统计力学的奠基者，正是在物理学发展的这一关键转型时期，一直活跃在物理学与哲学的论坛上。他对物理学的发展作出了许多贡献，以致于劳厄（M. T. F. V. Laue）认为，“如果没有玻耳兹曼的贡献，现代物理学是不可想像的”[1]。然而相比之下，玻耳兹曼作为原子论的捍卫者，对20世纪西方哲学的发展所作出的贡献却似乎至今没有引起国内学术界的足够重视。 事实上，在当时的科学背景下，玻耳兹曼所选择的研究方向，以及他所取得的科学成就，就已经注定他的工作从一开始就蒙受着来自哲学方面的困扰。他与马赫（E. Mach）、奥斯特瓦尔德（F. w. Ostwald）关于原子论的争论，以及他晚年开设的哲学讲座，公开发表的科学方法论方面的论文，都直接影响了一代科学家和哲学家的工作。因此，系统地研究玻耳兹曼的科学与哲学思想，对于进一步深入理解现代物理学与西方哲学产生的时代背景、发展的文化脉络都具有重要的现实意义。 一。初露锋芒 1844年2月20日晚，玻耳兹曼出生于闻名遐尔的“音乐之都”维也纳。维也纳的文化、艺术传统对玻耳兹曼的成长和生活都产生了深刻的影响。正如玻耳兹曼在描写诗人席勒（F.schiller）对他的影响时所言，“我成为今天这样的人应该归功于席勒，如果没有他，可能也会有一个胡须和鼻子与我全然一般的人，但这个人不是今天的我”。[2] 玻耳兹曼的父亲路德维希（Ludwig）是德裔奥地利的文职官员，非常重视对子女的培养与教育；母亲卡特琳那·玻恩芬德（C.Pauernfeind）是一位很有思想的基督教徒。不幸的是，在玻耳兹曼十五岁那年，父亲因病去逝，次年弟弟相继夭折。家庭的不幸致使母亲把今后所有的希望都寄托在玻耳兹曼身上，就是在家庭经济状况极端困难的情况下，母亲也尽可能保证玻耳兹曼受到最好的教育。 青少年时代的玻耳兹曼聪明伶俐、志趣广泛，不仅喜欢音乐和文学，而且对自然界具有强烈的好奇心和敏锐的观察力。学习成绩始终在班上名列前茅。善于思考、渴望理解自然成为玻耳兹曼的学习风格；充分利用业余时间，勤奋阅读文学与哲学书籍，拜师学习弹奏钢琴，成为玻耳兹曼生活的重要组成部分。 1863年，玻耳兹曼在林兹（Linz）读完大学预科之后，进入著名的维也纳大学学习物理学和数学专业。在大学读书期间，物理学院的两位年轻老师约瑟福·斯忒凡（J．Stefan）和约瑟福·洛希密脱（J.Loschmidt）对玻耳兹曼以后的研究兴趣产生了极大的影响。当时，斯忒凡是物理学院院长、数学和物理学教授；洛希密脱是物理化学教师。比玻耳兹曼年长9岁的斯忒凡十分赏识玻耳兹曼的才华。在斯忒凡老师的悉心指导下，玻耳兹曼学到了气体和辐射方面的基础知识，掌握了必要的实验技巧。1865年（大学二年级），玻耳兹曼对斯忒凡提出的电学原理问题的解答成为玻耳兹曼发表的首篇论文，初步体现了玻耳兹曼潜在的科学天赋。在洛希密脱的教学中，玻耳兹曼对当时处于发展前沿的物质组成和结构问题有了深刻的认识，对深受实证主义者孔德（A. Comte）和斯宾塞（H. Spencer）质疑的原子论问题有了进一步的理解，并且对与原子论相关的气体分子运动论和热力学第二定律的解释产生了极大的兴趣。 大学毕业后，玻耳兹曼兼顾谋生和发展自己兴趣的需要，担任了斯忒凡的助手，并继续攻读博士学位。那时在物理学界德国理论物理学家克劳修斯（R. J．E. Clausius）已用熵概念表述了热力学第二定律，从而使自然过程的不可逆问题以比较明确的形式表现出来。一直倾心于这一问题研究的玻耳兹曼立即抓住了这个引起科学界十分重视的前沿难题，由此开始踏上了他研究工作的征途，迈入了科学探索的领域。 1866年2月6日，不满22岁的玻耳兹曼向维也纳科学院宣读了他的博士论文，其题目是“力学在热力学第二定律中的地位和作用”。在这篇论文中，玻耳兹曼运用原子运动的轨道是闭合的假设，将熵的表示与力学的最小作用原理直接联系起来，试图从纯力学的视角证明热力学第二定律。玻耳兹曼在博士论文中所提出的假设是难以令人置信的；他的证明也没有得到同行的认可，但是，这些研究却促使玻耳兹曼和分子运动结下了难解之缘。 当时．在分子运动方向上有所成就的当数英国天才的物理学家、实验家麦克斯韦（J．C. Maxwell）。1866年正值玻耳兹曼即将完成博士论文之际，麦克斯韦相继发表了两篇关于气体动力学方面的论文，并计算出了分子速度的麦克斯韦分布律。玻耳兹曼在对热力学第二定律的力学证明遭致失败之后，随机转向研究麦克斯韦的工作领域。经过两年的思考， 1868年，玻耳兹曼在“关于运动质点活力平衡研究”的文章中，把麦克斯韦的气体分子速度分布律从单原子气体推广到多原子乃至用质点系看待分子体系平衡态的情况，把统计学的思想引入分子运动论[3]。这篇文章使玻耳兹曼获得了大学任教的资格。 取得资格后的1869年，玻耳兹曼受聘于奥地利的格拉茨（Graz）大学继任马赫的数学物理学讲师职位。从此，25岁的玻耳兹曼正式开始了他的教学研究生涯，并逐渐在学术界崭露头角。同年麦克斯韦在写给洛希密脱的信中，对玻耳兹曼当时的工作给于了极高的评价。[4] 二、熵与几率 熵（Entropy）概念是克劳修斯于1865年正式提出，并且至今仍活跃在学术界的一个十分重要的理论术语。克劳修斯用熵表示热力学系统转化为有用功的能力，他规定，一个热力学系统越是接近平衡态，他的熵越大，其数学公式可表述为 dS≥dQ/T 其中S为熵 ，T为温度，Q为热量。在克劳修斯熵和麦克斯韦等人的工作基础上，玻耳兹曼通过对分子运动的进一步研究，把熵与热力学几率联系起来，即使热力学系统的熵变的方向同系统状态变化的方向联系起来，使熵有了更深刻的涵义。 玻耳兹曼这一成就的取得绝不是一蹴而就的事情，是他十多年坚韧不拔、楔而不舍奋斗的光辉结晶。1872年，玻耳兹曼在“气体分子热平衡问题的进一步研究”一文中，分析讨论了已知能量的分子的迁移和碰撞而发生变化的变化率之后，推导出了一个描写非平稳态分子速度分布函数的积分微分方程。1875年，他运用分布函数及其对数的乘积在相空间中的积分，定义了一个热力学函数，用符号H表示，并且证明，在一个孤立系统里，H总是随时间面单调减少或不增加，即当满足细致平衡条件时，H保持它的极小值而不再变化，说明系统的分子速度按麦克斯韦分布律分布，这时系统处于稳定状态。其数学表达式为 dH/dt≤0 称之为玻耳兹曼最小定理，亦称为“H定理”。这一定理既直接隐含了时间之矢的深刻思想，也证明了热力学平衡态的存在。在此基础上，玻耳兹曼把熵同H函数联系起来，使熵定义解释为能的自发运动，并把克劳修斯熵定义推广到非平衡态。 |
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1876年，曾对玻耳兹曼产生过重要影响的洛希密脱老师，对玻耳兹曼的观点提出了尖锐批评。问题的症结在于，按照力学的观点，分子的微观运动是可逆的，牛顿定律对时间的反演是对称的。然而，在宏观意义上，H函数却是有方向性的，这显然违反了早已被物理学家奉为“经典”的时间反演对称性的观念。为了回答老师的批评，玻耳兹曼于1877年在“论热力学第二定律与几率的关系，或平衡定律”的著名论文中，运用几率方法进行推算，把熵S与热力学状态的几率w联系起来，从而得出热力学第二定律是关于几率定律的重要结论。1900年，物理学家普朗克（M. Plank)将玻耳兹曼熵与热力学几率的关系简写为 S=klogW 式中，k为玻耳兹曼常数。这一公式至今仍刻在玻耳兹曼的墓碑上。 按照几率的推理方法，玻耳兹曼在分析过程中必须假定分子速度只能取分立的数值，而不能取无限多的连续值，这在一定程度上包含了分立能级的思想。1900年，普朗克在利用玻耳兹曼的方法推导他的黑体幅射定律时，明确提出了作为现代物理学标志的普朗克能量子假设，掀开了量子时代的帷幕。 玻耳兹曼通过熵与几率的联系，直接沟通了热力学系统的宏观与微观之间的关联，并对热力学第二定律进行了微观解释。他指出，在热力学系统中，每个微观态都具有相同几率，但在宏观上，对于一定的初始条件而言，粒子将从几率小的状态向最可几状态过渡。当系统达到平衡态之后，系统仍可以按照几率大小发生偏离平衡态的涨落。这样，玻耳兹曼通过建立熵与几率的联系，不仅把熵与分子运动论的无序程度联系起来，而且使热力学第二定律只具有统计上的可靠性。 玻耳兹曼认为，在理论上，热力学第二定律所禁止的过程并不是绝对不可能发生的，只是出现的几率极小而已，但仍然是非零的。根据这些思想，玻耳兹曼对当时著名的“可逆性佯谬和循环佯谬”进行了解释。在多年精心研究基础上，1896与1898年玻耳兹曼分别完成了至今仍具有重要学术价值且被译成多种文字的经典名著《气体理论讲义）。为20世纪物理学的发展由“存在”转向“演化”的过程迈出了决定性的一步。 三、教学风格 在从事科学研究与教学的领域内，玻耳兹曼是一位难得的全才。在他一生所发表的科学论文中，围绕分子运动论的文章仅占其全部论文的一半，另一半论文涉及到电磁学、化学、数学和哲学等多个领域。宽广的研究领域为玻耳兹曼带来了渊博精深的知识享受；精益求精的教学风格使玻耳兹曼赢得了大批优秀学生的青睐；杰出的科学成就为玻耳兹曼一生活跃于讲坛与学术界打下了坚实的基础。 1873年在格拉茨经过四年讲师锻炼的玻耳兹曼被维也纳大学聘任为数学教授，这标志着玻耳兹曼的工作和能力已得到了社会及同行的承认。从1873年被聘为教授到1906年去逝之前，由于生活及工作方面的原因玻耳兹曼在四个著名的大学担任教授职务，具体时间见表一（略）。 在各所大学中，玻耳兹曼所讲授的课程主要有热力学、电磁学、数学、化学，晚年在维也纳大学继任了马赫的职位，重新组建了维也纳大学哲学研究所，并开设了哲学讲座。 玻耳兹曼是一位天才的雄辩者和演讲家，他讲课的思路十分清晰，从不照本宣读。在讲课中，他十分注重培养学生的理解能力，从常见的自然现象出发，以各种生动的实例对一些基本概念进行不厌其烦地、深入浅出地反复论证，使学生一通百通地理解、掌握、运用基本概念和基本原理。凡是系统地听过玻耳兹曼讲座的学生，都感受到当理解了一个基本原理和概念的真谛时那种豁然顿悟的内在乐趣，欣赏到理性思维的威力。 除了认真细致地引导学生的学习之外，玻耳兹曼经常为讲座自制教学仪器，试图以现象化的方式，诱引学生理解深奥的理论背景。例如，1891年，玻耳兹曼为了讲好电磁学理论，专门设计了关于两个电路相互感应的双循环“力学模型”，对于初学者而言，这种现象化的教学所带来的启发无疑是难以估量的。几年后，量子理论的奠基者索未菲（A. sommerfeld）就曾经把玻耳兹曼的设计模型在他的力学教材中以相似的性质用于汽车分速器上。 玻耳兹曼十分注重挖掘学生应有的潜力，通过对学生意志、愿望、兴趣的培养，使学生养成学研相兼的良好学习习惯。例如1890年，玻耳兹曼应聘到慕尼黑大学任理论物理学教授之后，他经常把学生请到家中，和学生谈心，了解学生的发展意向。在启发式的交谈中，他经常通过讲授自己的个人经验和体会，把谈话中心诱导到对科学前沿问题的探讨方面。深奥的交谈有时在他熟练的钢琴弹奏曲中变得轻松起来。玻耳兹曼给学生留下的这种无拘无束、和蔼可亲、热情好客的个性特征同他满脸胡子给人留下的威严相貌形成了强烈的反差。 专博相融的基础知识、深入浅出的雄辩才华以及日益提高的科学威望，使玻耳兹曼领导的研究所成为世界各国优秀学生向往的理想场所；理论与实验相结合的教学风格、启发式的心理与兴趣的精心诱导以及研究方向的合理选择，使玻耳兹曼培养出了一代杰出的科学人才。其中有1903年和1920年分别获得诺贝尔化学奖的瑞典物理化学家阿仑尼乌斯（S．A. Arrhenius）及能斯特（w. Nernst）、日本原子物理学家长冈半太郎（H. Nagaoka）、理论物理学家埃仑费斯特（P. Ehrenfest）和他的继承人哈斯诺尔（G. F. Hasenohrl）等。 四、个性及生活 热爱科学，追求和谐，为真理而奋斗是玻耳兹曼人生追求的最大目标。在科学研究中，玻耳兹曼始终一丝不苟，从不放过任何一个疑难问题，他的思路经常会被问题所陶醉，甚至达到忘我的境地。例如，有一次在自己学生的博士学位授予仪式上，玻耳兹曼由于思考问题，竟然忘掉了给学生颁发学位证书，在仪式结束时，把学位证书递到前来向他祝贺的校长手中。 然而，与这种执着、严谨的科学风格相反，在现实生活中，玻耳兹曼却是一位典型的多愁善感、善于情绪波动之人。 1869年到1872年，玻耳兹曼在格拉茨担任讲师职务期间，结识了比他小10岁的格拉茨大学唯一的女大学生艾根特拉（H. E. V. Aigentler），1876年，他们结为伉俪。日后他们成为三个女儿，两个儿子的父母亲，家庭生活十分和谐。 玻耳兹曼爱好音乐、善长跳舞、弹钢琴，是经常举行的家庭舞会中的活跃分子。暑假期间，玻耳兹曼一家喜欢去海滨游玩，在旋途中，在海滨沙滩，玻耳兹曼经常诗情洋溢，有感而发，借以清理他抑郁的情绪和工作的疲劳。玻耳兹曼是一位慈祥的父亲，为了培养孩子的音乐兴趣，他在音乐厅专门为全家人定有固定的席位。玻耳兹曼还是一位体贴入微的丈夫，为了减轻妻子的家务负担，他亲手组装电动缝纫机等家用电器。 与这种浪漫的生活情调不相称的是，玻耳兹曼的衣着十分随便，不拘小节。1904年，他去美国参加圣路易斯世界博览会时，穿着很旧的衣服，工作人员将他误认为是一位搬运工，指使他快去给玻耳兹曼搬运行李。 在为人处事方面，玻耳兹曼是一位充满爱心、十分认真之人，他努力将做人的宽容与做学问的严谨区别开来，使科学上的争论和对峙与真诚的个人感情分别对待。在学术界洛希密脱。马赫、奥斯特瓦德是玻耳兹曼的主要争论对手，在关于科学问题的论争方面，双方总是唇枪舌剑，据理力争，从不相让。在争论之后，玻耳兹曼总是想办法主动恢复淡化了的私人情感，在对方批评的基础上，反思自己的观点。例如，玻耳兹曼曾主动写信给洛希密脱恢复个人关系，并在洛希密脱去逝后，亲自撰文哀悼，并且倡导捐资为洛希密脱制作塑像。 玻耳兹曼宽容的生活个性，使他成为第一位接受英国科学家麦克斯韦电磁学理论的欧洲大陆科学家。也正是在研究麦克斯韦工作的基础上，使他登上了科学的顶峰。在取得一定的科学荣誉之后，玻耳兹曼从不固步自封，自我作古，而是始终注重参加各种形式的交流活动，经常保持同外界的各种联系。1899年、1901年和1904年，玻耳兹曼曾三次赴美国讲学，宣传他的原子论思想。1890一1894年，在慕尼黑任教期间，他继承了德国的学术传统，经常参加由物理学家、天文学家、数学家、化学家甚至哲学家组成的聚会活动。他们谈天说地、各抒己见，彼此激发着灵感。在十九世纪九十年代初玻耳兹曼首次出访英国，这件事在当时的欧洲有非常重要的历史价值，它不仅打破了英国科学家和欧洲科学家之间曾就牛顿（I. Newton）和莱布尼兹（w. Leibniz）发明微积分的优先权问题进行的长达200年之久的争论所导致的封锁局面，而且架起了英国科学家了解欧洲大陆科学研究概况之桥梁。此后，英国科学促进会为使英国科学家进一步理解玻耳兹曼的理论专门举办了两次关于热力学问题的研讨会，促进了国际学术界对热力学理论的进一步研究。这使玻耳兹曼一生的交往圈由他的老师、学生、同事等直系伙伴扩展为包括科学研究对手、仰慕者、影响者等旁系伙伴，主要人物概况见表2。[5] 五、哲学争论中的孤独者 同每一位在物理学研究的前沿领域内作出杰出贡献的物理学家都表明了自己的哲学立场一样，玻耳兹曼在运用力学机制和原子论的思想研究自然现象的过程中所做出的贡献，也隐含了他的哲学观点。 然而，在当时实证主义思潮正席卷物理学界，机械自然观的局限性逐渐暴露的背景下，玻耳兹曼以分子原子假设为基础的观点，被学术界充斥为是不能实证的虚构的“数学模型”或假设，受到了以马赫为代表的实证论者，和以奥斯特瓦尔德为代表的唯能论者的强烈批评及指责；玻耳兹曼所建立的熵与几率之间的联系，由于不能还原成力学解释遭到物理学前辈的责难。致使玻耳兹曼始终难以摆脱哲学的困扰，在哲学争论中成为少数派的代表。 在19世纪末物理学的研究传统面临转型时期，用任何一种“什么主义”或“什么论者”来概括玻耳兹曼的哲学思想都会失之偏颇，当然用“正确”或“错误”的两分法来下结论更显不妥和盲目。玻耳兹曼的哲学观点主要在同马赫及奥斯特瓦尔德的争论中，在他晚年为学生开设的哲学讲座中体现出来。 玻耳兹曼同马赫之间的争论在他们成为同事之后达到了高峰。1895年，玻耳兹曼从慕尼黑大学聘到母校维也纳大学继任老师斯忒凡的理论物理学教授席位不久，富有批判精神的物理学家与哲学家马赫也应聘到维也纳大学继任了哲学家与心理学家布伦但诺的科学哲学教授职务。在当时，马赫开设的“归纳科学的历史与哲学”讲座吸引了大批优秀的数学与物理学专业的学生和一些哲学爱好者，其中包括玻耳兹曼的学生在内。由于受马赫思想的影响，大多数学生仅仅选择玻耳兹曼为第二指导老师，不像玻耳兹曼在格拉茨和慕尼黑那样，学生争着拜他为第一导师。这种精神压抑无疑深深地刺痛了玻耳兹曼的自尊心。 在学术观点上，马赫认为，物理学理论决不应该建立在子虚乌有的、不能得到证实的原子假说的基础之上，而是从大量由实验证实的经验事实中归纳出来的。玻耳兹曼为了对自己的观点进行辩护，不得不在外界压力的迫使下，不断调整自己的研究方向，从1895年之后逐步转向科学方法论的研究，他指出，如果采用明确的力学假设与恰当的数学手段所得到的结论同经验事实相一致，那么，即使这个假设并不能说明事物的全部本质，也应当承认它的客观性。气体分子运动论的假设正是如此。玻耳兹曼认为，人们在运用逻辑推理时，通常喜欢用自己看到的或感觉到的经验来作比喻，然而，当需要抛弃这种现象类推的方法去深入分析问题的内在本质时，却变得十分固执和愚蠢。[6] 为了系统地表述自己的见解，1897年玻耳兹曼出版了《力学讲义》第一卷。在这本讲义中，玻耳兹曼从认识的心理图像论的观点出发，论证原子不是纯粹的形而上学的概念，而是作为一种内在的心理图像而存在着的，原子的实在性同心理图像在本质上是一致的。心理图像既超越于经验，但又与经验相联系。玻耳兹曼指出，物理理论的任务就在于建立一个外部世界的图像，正是这种图像引导着或指挥着物理学家的思维和实验。反过来，实验又使图像得到不断修正和完善。物理学家所形成的思想是在思维过程中完成的，或者说，一种思想的确立事实上已完成了一次小规模的综合。而思维规律的作用就在于清晰地明确物理学家想像中的图像。所以物理学家在研究外部世界时不可能建立一种绝对正确的理论，而只能找到一种尽可能简单、尽可能准确描述现象的心理图像。正因为如此，理论的构成可以使用不能被当时实验证实的假设，然后这种假设通过实验的不断检验加以调整。 玻耳兹曼的上述观点同现代物理学的研究传统是相吻合的。然而，在归纳主义占统治地位的19世纪末，这种观点在经验主义的框架内是难以容忍的。为此，玻耳兹曼在1898年很痛苦地写到：“我确信这些攻击是建立在曲解的基础之上的，气体理论在科学中所起的作用还没有完全显示出来。…‘我认为敌视气体理论是科学中的大灾难，这与波动理论受牛顿的权威影响的例子相类似。”[7] 随着玻耳兹曼压抑情绪的不断恶化和哲学困扰的日益加剧。1899年，玻耳兹曼为了避开背弃他的学生及与马赫的争论决定离开维也纳大学，试图通过环境的变更来抚慰难以被人理解的孤独之心。1900年，在德国莱比锡大学担任物理化学教授职务的奥斯特瓦尔德的鼎力邀请和推荐之下，玻耳兹曼应聘到莱比锡大学担任了理论物理学教授职务。 然而，玻耳兹曼同奥斯特瓦尔德之间的观点对立并不比同马赫之间的观点对立更轻松。 奥斯特瓦尔德是典型的唯能论者，他不仅反对玻耳兹曼的原子论观点而且反对他从力学基础上构建理论物理学大厦的机械自然观。在莱比锡，他们两人的朝夕相处，使已有的观念分歧更加明显，学术争论的残酷性终于导致双方都患有精神抑郁症。得不到同行的支持，也成为玻耳兹曼最大的心理障碍。 1902年，马赫因病辞去科学哲学教授，维也纳大学多次邀请玻耳兹曼能返回母校继任马赫的哲学兼理论物理学教授职位，并重组维也纳哲学研究所。晚年的玻耳兹曼由于精神及身体状况的原因，将自己的兴趣几乎完全转向了哲学方面。从1902年再次回到维也纳大学之后，玻耳兹曼一方面接任了曾由布伦但诺一马赫开设的哲学讲座及叔本华的哲学思想讲座；另一方面为了探究哲学究竟是什么的问题，在1904年完成出版了《力学讲义》第二卷之后，制定了大量的阅读计划。由于眼睛状况不好，玻耳兹曼只得雇佣女工帮他读物理学与哲学著作，其中包括康德（I.Kant）、叔本华（A.Schopenhauer）及数学哲学等专著。在这一时期，玻耳兹曼对哲学的研究兴趣已超过了对物理学的兴趣，决心重新寻找到一条研究哲学的有效途径。 为了达到这个目的，玻耳兹曼除了实施读书计划之外，还对数学、逻辑与语言学等问题进行了研究。玻耳兹曼认为同理论物理学的研究一样，只要人们能找到恰当的方法，哲学问题是可以得到解决的，这种方法就是语言和数学分析的方法。玻耳兹曼的这种见解同本世纪30年代西方科学哲学逻辑实证主义的内在本质是一致的。 可是，从1903年到1906年，玻耳兹曼的哲学讲座并没有达到他预想的效果，学生听讲人数有所减少。这种状况促使玻耳兹曼把所有的时间都投入到对哲学的疯狂研究中去，完成一本系统阐述自己见解的哲学著作成为他的一个最大夙愿。然而，令人遗憾的是，还没有等著作完成，这位哲学争论中的孤独者于1906年9月5日在意大利度假的旅店里莫名其妙地以上吊自杀的方式结束了自己的生命，解脱了心中的一切烦恼。玻耳兹曼的死因成为物理学史上极其令人痛心的一桩事件，它既为后人研究他的思想提供了想像的余地，同时也留下了一个永远难以揭开的谜。[8] 综上所述，玻耳兹曼的科学成就在推动和促进现代物理学发展的同时，带来了一系列至今仍具有学术价值的科学与哲学问题，证明了科学研究与哲学研究之间的内在相关性。[9]限于篇幅，一些本该深入研究的问题只能另文讨论 参考文献 [1] [2]转引自戈林：（著名物理学家传略），安徽科学技术出版社，1983年，第88页、92页。 [3]杨仲耆，申先甲主编：《物理学思想史》，湖南教育出版社，1993年。 [4][5][6]John Blackmore，“Ludwig boltzmann：His Later Life and Philosophy.1900一1906”，Book One：A Documentary History，1995，Kluwer academic Publishers, P2，215，47. [7]“Dictionary of scientific Biography”，Charles Seribnerls Sons publishers，1976，P267. [8]可参阅葛墨林、李新洲、关洪：“玻耳兹曼晚年考”，《自然杂志》，1990年13卷2期，第106页。 [9]见成素梅，钟海琴，“玻耳兹曼的图像论，《科学技术与辩证法》，1999年第3期。 |
2楼2005-12-12 13:59:56
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建议版主召集大家把世界物理著名学家做个生平统计!!
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建议版主召集大家把世界物理著名学家做个生平统计!! 我先来个： 1.阿伏加德罗 阿伏加德罗（Ameldeo Avogardo,1776～1856）意大利物理学家、化学家。1776年8月9日生于都灵的一个贵族家庭。1792年8月9日入都灵大学学习法学，1796年获法学博士，以后从事律师工作。1800～1805年又专门攻读数学和物理学，尔后主要从事物理学、化学研究。1803年他发表了第一篇科学论文。1809年任韦尔切利学院自然哲学教授。1811年被选为都灵科学院院士。 阿伏加德罗还根据他的这条定律详细研究了测定分子量和原子量的方法，但他的方法长期不为人们所接受，这是由于当时科学界还不能区分分子和原子，分子假说很难被人理解，再加上当时的化学权威们拒绝接受分子假说的观点，致使他的假说默默无闻地被搁置了半个世纪之久，这无疑是科学史上的一大遗憾。直到1860年，意大利化学家坎尼扎罗在一次国际化学会议上慷慨陈词，声言他的本国人阿伏加德罗在半个世纪以前已经解决了确定原子量的问题。坎尼扎罗以充分的论据、清晰的条理、易懂的方法，很快使大多数化学家相信阿化加德罗的学说是普遍正确的。但这时阿伏加德罗已经在几年前默默地死去了，没能亲眼看到自己学说的胜利。 阿伏加德罗是第一个认识到物质由分子组成、分子由原子组成的人。他的分子假说奠定了原子一分子论的基础，推动了物理学、化学的发展，对近代科学产生了深远的影响。他的四卷作《有重量的物体的物理学》（1837～1841年）是第一部关于分子物理学的教程。 1856年7月9日阿伏加德罗在都灵逝世。 |
4楼2005-12-12 19:12:54
柳上月梢
木虫 (著名写手)
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5楼2005-12-12 22:47:28
