物理學(xué)楊振寧科學(xué)思想研究[專業(yè)知識]

1、 楊振寧科學(xué)研究思想的研究理學(xué)院： 趙賀學(xué)號： 07041134指導(dǎo)老師： 宋國利目錄目錄.I中文摘要.1第1章 引言 楊振寧科學(xué)思想的研究現(xiàn)狀.1 1.1本文研究的問題、思路、方法和特征.11.2研究現(xiàn)狀.2第2章 楊振寧的重大科學(xué)成果第3章 楊振寧學(xué)術(shù)成長的“幸運”之路3.1清華留美公費生考試創(chuàng)造的機遇3.2中國西南聯(lián)大的學(xué)習(xí)3.3美國芝加哥大學(xué)的學(xué)習(xí)3.4普林斯頓的工作及成果第4章 楊振寧科學(xué)研究思想與特征 4.1楊振寧科學(xué)思想的發(fā)展與演變4.1.1楊振寧科學(xué)思想演變的階段劃分4.1.2楊振寧科學(xué)思想演變的歷史過程4.2楊振寧的科學(xué)研究思想4.2.1科研方法的思想1. 選擇好研究的方向2

2、. 注重儀器的作用3. .注意科研工作中的社會關(guān)系問題4. 注重風(fēng)格的培養(yǎng)5. 注重數(shù)學(xué)的應(yīng)用4.3楊振寧科學(xué)思想學(xué)習(xí)方法和特征1. 擴大知識面,培養(yǎng)廣泛的興趣2. .滲透性學(xué)習(xí)3. 推演法和歸納法結(jié)合，更注重歸納法第5章 楊振寧科學(xué)思想之我見5.1當(dāng)下的啟示5.2小結(jié)結(jié)語 第1章 引言楊振寧科學(xué)思想的研究現(xiàn)狀 楊振寧的科學(xué)思想是其整體思想的重要組成部分，是華裔諾貝爾獎獲得者中科學(xué)思想體系最完善成熟的一個。系統(tǒng)研究楊振寧的科學(xué)思想，既有助于推動楊振寧思想的研究，有利于拓展對楊振寧等華裔諾貝爾獎獲得者的研究范圍，豐富中國當(dāng)代科學(xué)思想史、科學(xué)文化史和科學(xué)社會史的研究，又有助于科學(xué)發(fā)展觀的深化理解，

3、對于加強科技哲學(xué)的學(xué)科建設(shè)也非常有益。本章介紹的是本文研究的問題、思路、方法和意義，并簡單分析楊振寧科學(xué)思想的研究現(xiàn)狀。 1.1本文研究的問題、思路、方法和特征文章標(biāo)題的選擇源于楊振寧認(rèn)為中國當(dāng)前的首要任務(wù)不是培養(yǎng)本土產(chǎn)的諾貝爾科學(xué)獎獲得者，而應(yīng)注重平均學(xué)生科研能力的培養(yǎng)，發(fā)展能直接推動經(jīng)濟發(fā)展的實用科學(xué)，推動中國的經(jīng)濟發(fā)展以獲得國際話語權(quán)，即走“科學(xué)強國”之路。寫作本文的目的在于深入細(xì)致的分析楊振寧“科學(xué)強國”的科學(xué)思想，并試圖重點回答以下幾個問題楊振寧科學(xué)思想產(chǎn)生的背景和條件是什么楊振寧科學(xué)思想的主要內(nèi)容是什么楊振寧的科學(xué)思想分哪幾個階段，其在中國當(dāng)代科學(xué)思想史上的地位如何楊振寧的科學(xué)思想

4、在當(dāng)下有哪些啟示又有哪些分歧我想先通過對當(dāng)時北平抗日救亡運動的高漲、清華留美公費生考試制度等大時代背景的分析和對楊振寧在中國西南聯(lián)合大學(xué)與美國芝加哥大學(xué)的學(xué)習(xí)情況來發(fā)掘楊振寧科學(xué)思想形成的基礎(chǔ)，然后根據(jù)其對科學(xué)、科學(xué)方法和科學(xué)與社會的關(guān)系的認(rèn)識歷程對其科學(xué)思想進行階段劃分，并描述其思想演變的歷史過程。接下來幾部分就著重分析楊振寧對科學(xué)美和科學(xué)方法的認(rèn)識、對科學(xué)和社會的相互作用的認(rèn)識以及他對中國科學(xué)研究現(xiàn)狀的評價和建言。最后，分析一下楊振寧的科學(xué)思想在中國當(dāng)代科學(xué)思想史上的作用，客觀的評價楊振寧的科學(xué)思想帶給我們的啟示和其思想。 本文的研究方法為從曙光集及其他文獻中理解和分析楊振寧科學(xué)思想的特點

5、、形成、發(fā)展、構(gòu)成、影響等，廣泛閱讀五十三年來科學(xué)界、史學(xué)界、哲學(xué)界及新聞媒體有關(guān)楊振寧研究的著作、論文、報道和楊振寧傳記等文獻資料，進一步深化對楊振寧科學(xué)思想的認(rèn)識。 楊振寧的科學(xué)思想是其整體思想的重要組成部分，是華裔諾貝爾獎獲得者中科學(xué)思想體系最完善成熟的一個。系統(tǒng)研究楊振寧的科學(xué)思想，既有助于推動楊振寧思想的研究，有利于拓展對楊振寧等華裔諾貝爾獎獲得者的研究范圍，豐富中國當(dāng)代科學(xué)思想史、科學(xué)文化史和科學(xué)社會史的研究，又有助于科學(xué)發(fā)展觀的深化理解，對于加強科技哲學(xué)的學(xué)科建設(shè)也非常有益。 這篇文章的創(chuàng)新點在于用楊振寧的語言對楊振寧科學(xué)思想演變進行階段進行了劃分，大膽的使用曙光集作為研究底本，

6、在資料收集上除了傳統(tǒng)的文獻資料還大量收集了視頻資料。我認(rèn)為隨著科技的發(fā)展，視頻資料會越來越成為我們進行學(xué)術(shù)研究的有效輔助手段?，F(xiàn)在我們所看到的關(guān)于楊振寧的很多文獻資料都是根據(jù)楊振寧的一些發(fā)言和報告整理的，是生硬的文字，由于閱讀者的水平和喜好不同而容易產(chǎn)生誤讀，但未加工的視頻更能根據(jù)其當(dāng)時的語氣表情有效的表達(dá)其真實意圖。而且，當(dāng)今社會，數(shù)碼相機，數(shù)碼攝像機機、甚至手機、電子詞典等小家電都具備記錄視頻資料的功能，中國開放的文化環(huán)境催生了優(yōu)酷網(wǎng)、土豆網(wǎng)等視頻上傳和交流的平臺，個人電腦的普及使保存和收集視頻資料也成為了一種可能。視頻資料還有一點優(yōu)于文獻資料，那就是更形象直觀，使人易于理解和記憶。但視頻

7、資料也有其缺陷，那就是錄制效果良勞不齊、錄制時間地點主題標(biāo)注不明確、跟隨視頻的節(jié)奏沒有充足的時間思考。除此之外，文章還有一個特點，就是在論證觀點時盡量直接引用楊振寧的原話作為論據(jù)，我認(rèn)為這樣比引用二手資料更有說服力，二手資料的文字是摻雜了文章作者的個人觀點和感情色彩的。而且，楊振寧回國定居后，他在很多報告中展示的科學(xué)思想已經(jīng)達(dá)到了哲學(xué)的高度。 1.2研究現(xiàn)狀楊振寧和李政道作為第一個華裔諾貝爾獎獲得者，五十三年來科學(xué)界、史學(xué)界、哲學(xué)界及新聞媒體有關(guān)楊振寧研究的著作、論文、報道和楊振寧傳記等文獻資料數(shù)不勝數(shù)，最初我們對他的了解局限在他的科學(xué)研究過程和科學(xué)研究成果上，后來也有學(xué)者對其科學(xué)思想進行不同

8、側(cè)面的研究和分析。我希望通過收集和閱讀大量文獻和文章進一步深化對楊振寧科學(xué)思想的認(rèn)識，并特別關(guān)注年諾貝爾獎頒獎一百周年紀(jì)念時國內(nèi)外大量涌現(xiàn)的相關(guān)文章和著作。但總的來看，當(dāng)前國內(nèi)外關(guān)于楊振寧科學(xué)思想的研究多是從某一側(cè)面著手，只是進行描述和評介，缺乏整體的把握和深入的分析，所以，我希望從整體上整理分析楊振寧的科學(xué)思想，并深入剖析楊振寧科學(xué)思想的現(xiàn)實意義。楊振寧最新的著作是他與續(xù)弦的妻子翁帆著譯的曙光集，曙光集精選了楊振寧和他的朋友所寫的五十多篇文章，包括論文、演講、書信、訪談、散文等，一半以上的文章從沒有結(jié)集出版過，更加值得一提的是其中有多篇目也從沒公開發(fā)表過。楊振寧本人經(jīng)歷了二十世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)展

9、，他在書中從不同的角度探討了物理學(xué)之美，并回顧了二十世紀(jì)量子學(xué)發(fā)展史，追憶了他同時代的著名物理學(xué)家和他們的書信來往，還展示了那些科學(xué)家的成就。他自己評論說“這本文集里有一部分是關(guān)于物理學(xué)的歷史。大家也曉得，二十世紀(jì)是物理學(xué)整個歷史上振蕩最大的一個世紀(jì)并有了最重要的觀念性的革命。這里有很多有重要意義的、長遠(yuǎn)發(fā)展的一些事跡、一些人物，我因為在這個行業(yè)里做了很久，而又因為恰巧最近這些年有很多世界的大物理學(xué)家誕辰一百周年紀(jì)念，我曾經(jīng)用通俗的語言進行一些演講，關(guān)于他們的事跡以及他們做人的方法，像這一類的文章有很多收集在里面?！睏钫駥幵谶@部文集中顯示出了周密而深邃的洞察力和高屋建瓶的氣勢，而且他用的都是第

10、一手資料，很詳實。楊振寧在曙光集里對現(xiàn)代物理學(xué)的理論闡述得舉重若輕，從這本書里我們可以看到世紀(jì)物理發(fā)展的動力、脈搏、困惑以及后來出現(xiàn)的新契機，所以我選擇這本書作為研究楊振寧的科學(xué)思想的底本。第2章 楊振寧的重大科學(xué)成果第3章 楊振寧學(xué)術(shù)成長的“幸運”之路 楊振寧的科學(xué)之路是從中國的抗日戰(zhàn)爭時期開始的，而留美之行成為了他輝煌人生的開端。3.1清華留美公費生考試創(chuàng)造的機遇清華留美公費生考試成就了許多人，比如胡適之、薩本棟物理學(xué)家、錢學(xué)森，當(dāng)然，還成就了楊振寧。上個世紀(jì)三十年代，大學(xué)畢業(yè)生的就業(yè)門路還是比較窄的，大致包括留洋、進政府機關(guān)、進新式企業(yè)、當(dāng)中學(xué)老師和其他多種與是否接受過大學(xué)教育無關(guān)的職業(yè)

11、。楊振寧很幸運，等待他的是留洋。簡單的介紹一下清華留美公費生，留美公費生會得到清華大學(xué)支付的出國往返金五百二十美元，每月發(fā)一百美元津貼，培養(yǎng)一個留美公費生大概需要三千四百美元。學(xué)生可以留美兩年，可申請延長半年或一年。年后，錄取的所有留美公費生出國前都要去相應(yīng)機關(guān)實習(xí)半年到一年，以便了解國內(nèi)的需求。年月，楊振寧以的考試成績總平均分，考取了物理學(xué)門惟一的留美公費生，此時他考的方向是高電壓試驗，按照年頒布的新規(guī)定年秋至年夏楊振寧在聯(lián)大附中服務(wù)留待后信。 這時候一個關(guān)鍵的人物出現(xiàn)了趙忠堯，年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者密立根的學(xué)生，他犯年回清華任教，并主持建立了中國第一個核物理實驗室。趙忠堯慧眼識珠，年致函當(dāng)

12、時的校長梅貽琦，建議讓楊振寧改為原子核物理理論研究，把這封重要的信附文在下附文：月涵校長先生道鑒： 前奉函囑對留美公費生楊振寧君之研究計劃加以指導(dǎo)，經(jīng)與楊君數(shù)次商談，以目前美國情形，高電壓實驗較難進行，可否略予變通，以應(yīng)時宜。查高電壓實驗之目的在研究原子核物理，楊君對原子核物理之理論尚有門徑，赴美深造適得其時。研究專門學(xué)問以普林斯登大學(xué)較宜。專此奉達(dá)，以備參考，靜候道安。 趙忠堯王竹溪敬啟十月五日這封伯樂之書帶來了第一個華裔諾貝爾物理學(xué)獎獲得者。我們應(yīng)正視當(dāng)時的歷史條件，當(dāng)時的中國處于抗日戰(zhàn)爭和內(nèi)戰(zhàn)的雙重破壞之下，以國內(nèi)的經(jīng)濟實力和實驗條件，是很難培養(yǎng)出國際水平的高級人才的，從事實來看，新中國

13、建國前和建國之初中國國內(nèi)有所成就的科研工作者幾乎都做過留學(xué)生，當(dāng)時國內(nèi)重要物理學(xué)機構(gòu)的主要負(fù)責(zé)人也大多留過學(xué)，所以，楊振寧后來取得的物理學(xué)成就和其科學(xué)思想的形成是以做清華留美公費生為基礎(chǔ)的。這里要澄清一點，楊振寧雖然是清華留美公費生，但他當(dāng)時所讀學(xué)校的名稱卻是西南聯(lián)大。年，抗戰(zhàn)全面爆發(fā)，北平淪陷，清華不得不南遷到長沙和北大、南開一起組成長沙臨時大學(xué)，年月，南京淪陷，長沙難保，長沙臨時大學(xué)又遷到了昆明，更名為國立西南聯(lián)合大學(xué)。西南聯(lián)大的學(xué)習(xí)和生活條件都是非常艱苦的，它卻寫下了我國高等教育史上非常偉大的一頁，培養(yǎng)了新中國建國初科學(xué)界的諸位中流砒柱。楊振寧的物理學(xué)之路也是從這里開始的。3.2中國西南

14、聯(lián)大的學(xué)習(xí)中國西南聯(lián)大的學(xué)習(xí)楊振寧讀高中時并沒有學(xué)過物理，他報考了聯(lián)大的化學(xué)系，入學(xué)聽課后又轉(zhuǎn)到了物理學(xué)系。他本科畢業(yè)后又考入了本校研究院理科研究所物理學(xué)部做研究生。按楊振寧的話說，西南聯(lián)大的教育對他的成功起了很重要的作用，“兩代先輩引進了足夠的近代科學(xué)知識，冷我這代人可以在出國前便進入了研究的前沿。”1944年7月，楊振寧獲得了理學(xué)碩士學(xué)位，此時他才二十一歲。楊振寧在政大短短的六年，卻對他的一生產(chǎn)生了巨大的影響。楊振寧曾在讀書教學(xué)四十年中談到“我在聯(lián)大讀書的時候，尤其是后來兩年念研究院的時候，漸漸地能欣賞一些物理學(xué)家的研究風(fēng)格?！薄拔髂下?lián)大是中國最好的大學(xué)之一。我在那里受到了良好的大學(xué)本科教

15、育，也是在那里受到了同樣良好的研究生教育?！薄拔以谖锢韺W(xué)里的愛憎主要是在該大學(xué)度過的六年時間里一培養(yǎng)起來的?！睏钫駥幨切疫\的，西南聯(lián)大的生存狀況雖然是簡陋的，但老師確實一流的，吳大酞、趙忠堯、王竹溪、周培源、朱物華、鄭華熾、許演陽、任之恭、霍秉權(quán)、饒毓泰、吳有訓(xùn)、張文裕、馬仕俊、葉企孫、孟昭英等知名物理學(xué)家和教授會在物理學(xué)系授課。楊振寧大學(xué)一年級的普通物理課老師是趙忠堯，趙忠堯比較喜歡做實驗，在教與學(xué)的過程中，他們彼此留下了深刻印象。實驗是物理學(xué)最直觀的展示，但西南聯(lián)大很缺乏儀器，雖然有普通物理、電學(xué)、光學(xué)、無線電、近代物理等五個實驗室，但主要的工作還是理論的探討。楊振寧曾多次公開表示“在聯(lián)大

16、給我影響最深的兩位教授是吳大酞先生和王竹溪先生。”1942年，楊振寧的本科畢業(yè)論文用群論方法于多原子的振動就是吳大酞指導(dǎo)寫作的。這是因為當(dāng)時維格納寫的有關(guān)群論的書比較流行，吳大酞對原子、分子光譜學(xué)的前沿問題比較了解，而楊振寧的父親楊克純是專于群論的數(shù)學(xué)家。楊克純?yōu)橹С謨鹤訉懻撐陌炎约赫洳氐?、自己的?dǎo)師狄克遜寫的現(xiàn)代代數(shù)理論送給兒子。這本書使楊振寧第一次感受到了科學(xué)的簡約之美。通過學(xué)士論文的寫作，“我就接觸了群在物理學(xué)中的應(yīng)用?；厥淄?，我對吳先生的這次指引深為感激，因為它對我后來發(fā)展成為一個物理學(xué)工作者有深遠(yuǎn)的影響廠，楊振寧受王竹溪的教導(dǎo)是研究生時候的事，年楊振寧請王竹溪指導(dǎo)了自己的碩士論文超

17、晶格。年王竹溪逝世，楊振寧發(fā)來唁電說“我對統(tǒng)計物理的興趣即是受了竹溪師的影響?！睏钫駥庍€回憶道“以后四十年間，吳先生和王先生引導(dǎo)我走的兩個方向?qū)ΨQ原理和統(tǒng)計力學(xué)一直是我的主要研究方向?！?.3美國芝加哥大學(xué)的學(xué)習(xí)如果西南聯(lián)大的學(xué)習(xí)使楊振寧知道了什么是物理學(xué)，有了一點點對科學(xué)之美的感受，那么芝加哥大學(xué)就是楊振寧的科學(xué)家之路的真正起點。楊振寧在西南聯(lián)大學(xué)習(xí)分子光譜學(xué)與群論之間的關(guān)系使用的是演繹法，是先知道數(shù)學(xué)公式，然后在物理學(xué)中應(yīng)用。但他在美國學(xué)到的是完全不同的歸納法，是通過許多物理實驗的結(jié)果推導(dǎo)出一個數(shù)學(xué)公式。這兩個過程最大的不同就是，前者是在驗證已有理論，后者是自己總結(jié)理論，換言之，前者是應(yīng)用

18、，后者是發(fā)明。楊振寧到美國后，恰是上個世紀(jì)四十年代末五十年初粒子物理學(xué)出現(xiàn)的時期，在芝加哥大學(xué)他有更多的機會接觸最前沿的儀器和實驗。用他自己的話說“研究物理學(xué)好像看一幅很大的畫。整個自然界的結(jié)構(gòu)好比這幅畫?？催@一幅畫可以有幾種看法。適當(dāng)?shù)臅r候應(yīng)當(dāng)氫這幾種看法結(jié)合起來。一是必須在近距離仔細(xì)研究，因為這幅畫畫得很仔細(xì)，每一部分都不一樣，因此你必須用放大鏡仔細(xì)研究它的細(xì)部。一是你應(yīng)當(dāng)在遠(yuǎn)距離去看它，你可以看到近距離看不到的一種大范圍的規(guī)律，還有中距離的看法，物理學(xué)需要近、中、遠(yuǎn)三種看法。當(dāng)然，如果你能一下子就看出遠(yuǎn)距離所能看到的規(guī)律，這當(dāng)然是大貢獻，但是這種可能性很小，甚至不可能。所以必須從近距離開始，總之，知識的流向是由近到中、再到遠(yuǎn)