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世界觀在科學(xué)研究中的作用MAKEBY:GROUP1在我國2000年前的西漢時期,勞動人民也已經(jīng)會用植物纖維造紙,如“灞橋紙”。后來又出現(xiàn)了“絲絮紙”。但是這些也算不上是正式的紙,它們只是紙的雛型。在使用“絲絮紙”的過程中,人們漸漸發(fā)現(xiàn)它產(chǎn)量低、腐敗快,不便保存,也較貴,因此許多人都在探索新的造紙方法。在這方面東漢時期的蔡倫貢獻(xiàn)最大。蔡倫很有才學(xué)。他總結(jié)了前人造紙的經(jīng)驗,在漂麻造紙的基礎(chǔ)上,又大膽地提出了用樹皮、麻頭、破布及廢魚網(wǎng)造紙的方法,用石臼把這些原料搗碎,放在水中溶解;然后用抄具抄出薄薄的一層,使其干燥。這種方法,其基本作法與現(xiàn)代造紙方法相同。它在工藝技術(shù)上有了重大的改革,不僅擴大了原料的來路,降低了原料的成本,也使紙的質(zhì)量提高了一大步。倘若不是認(rèn)識到絲絮紙極的缺陷,古人人又怎么會煞費苦心地去不斷探索,尋求改良的方法呢。例一人們對整個世界以及人與世界關(guān)系的總的看法和根本觀點,就是世界觀??茖W(xué)家的研究活動都是自覺或不自覺地在某種世界觀的指導(dǎo)下進(jìn)行的。缺乏正確的世界觀和方法論的指導(dǎo),科學(xué)家就會在自己的研究活動中失去正確方向,甚至陷入混亂和失敗。牛頓是古典力學(xué)的奠基人,在自發(fā)唯物主義思想的指導(dǎo)下,創(chuàng)立了萬有引力理論。晚年的牛頓在研究行星為什么會圍繞太陽運轉(zhuǎn)時,由于信奉上帝,認(rèn)為除了萬有引力的作用外,還有一個切線力,這個切線力只能是來自上帝的第一推動力。倘若沒有牛頓沒有如此的世界觀,或許切線力不會被我們所知。世界觀是科學(xué)發(fā)明的催化劑?;趯κ澜绲恼J(rèn)識,在不斷認(rèn)識自然和人類社會的過程中,不斷地實踐和創(chuàng)新,科學(xué)發(fā)明才得以蓬勃發(fā)展。魚兒在水中有自由來去的本領(lǐng),人們就模仿魚類的形體造船,以木槳仿鰭。相傳早在大禹時期,我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉(zhuǎn)彎,他們就在船尾上架置木槳。通過反復(fù)的觀察、模仿和實踐,逐漸改成櫓和舵,增加了船的動力,掌握了使船轉(zhuǎn)彎的手段。這樣,即使在波濤滾滾的江河中,人們也能讓船只航行自如。倘若沒有對魚類觀察和研究,或許如今我們還在使用原始的木筏,停滯不前。世界觀是科學(xué)發(fā)明的指明燈。唯有對一件事物有了一個大體的了解感知,才能在基于原始的基礎(chǔ)之上不斷進(jìn)行創(chuàng)新和改良。所以才會有蔡倫紙的出現(xiàn)。感悟門捷列夫是化學(xué)元素周期律的發(fā)現(xiàn)者。他的成功在于不自覺的遵循了辯證法。他認(rèn)為,質(zhì)與量的統(tǒng)一是化學(xué)元素周期的基礎(chǔ),自然界不禁有量變還有質(zhì)變,化學(xué)元素又轉(zhuǎn)化。但是,門捷列夫到了晚年則成為了形而上學(xué)的俘虜。他為了證明社會發(fā)展變革的不合理性,竟反對自然界存在著飛躍,否認(rèn)原子可分為“電子”,否認(rèn)元素的復(fù)雜性。他竭力反對的原子結(jié)構(gòu)的新發(fā)現(xiàn),這恰恰是對發(fā)展門捷列夫化學(xué)元素周期律具有重大意義的東西。他的哲學(xué)思想的倒退妨礙了他進(jìn)一步獲得新的科學(xué)研究成果。哲學(xué)為具體科學(xué)提供世界觀和方法論的指導(dǎo)??茖W(xué)家的研究活動都是自覺的或不自覺的在世界觀的指導(dǎo)下進(jìn)行的,在正確的世界觀和方法論的指導(dǎo)下,科學(xué)家才可能取得成就和成功。在錯誤的世界觀和方法論的指導(dǎo)下,科學(xué)家就會在自己的研究活動中失去正確的方向,甚至陷入混亂和失敗。例二感悟1909年2月12日,達(dá)爾文出生在英國的施魯斯伯里。祖父和父親都是當(dāng)?shù)氐拿t(yī),家里希望他將來繼承祖業(yè),16歲時便被父親送到愛丁堡大學(xué)學(xué)醫(yī)。但達(dá)爾文從小就熱愛大自然,尤其喜歡打獵、采集礦物和動植物標(biāo)本。進(jìn)到醫(yī)學(xué)院后,他仍然經(jīng)常到野外采集動植物標(biāo)本。父親認(rèn)為他“游手好閑”、“不務(wù)正業(yè)”,一怒之下,于1828年又送他到劍橋大學(xué),改學(xué)神學(xué),希望他將來成為一個“尊貴的牧師”。達(dá)爾文對神學(xué)院的神創(chuàng)論等謬說十分厭煩,他仍然把大部分時間用在聽自然科學(xué)講座,自學(xué)大量的自然科學(xué)書籍。熱心于收集甲蟲等動植物標(biāo)本,對神秘的大自然充滿了濃厚的興趣。1831年,達(dá)爾文從劍橋大學(xué)畢業(yè)。他放棄了待遇豐厚的牧師職業(yè),依然熱衷于自己的自然科學(xué)研究。這年12月,英國政府組織了“貝格爾號”軍艦的環(huán)球考察,達(dá)爾文經(jīng)人推薦,以“博物學(xué)家”的身份,自費搭船,開始了漫長而又艱苦的環(huán)球考察活動。達(dá)爾文每到一地總要進(jìn)行認(rèn)真的考察研究,采訪當(dāng)?shù)氐木用?,有時請他們當(dāng)向?qū)?,爬山涉水,采集礦物和動植物標(biāo)本,挖掘生物化石,發(fā)現(xiàn)了許多沒有記載的新物種。他白天收集谷類巖石標(biāo)本、動物化石,晚上又忙著記錄收集經(jīng)過。例三1832年1月,“貝格爾”號停泊在大西洋中佛得角群島的圣地亞哥島。水兵們都去考察海水的流向。達(dá)爾文和他的助手背起背包,拿著地質(zhì)錘,爬到山上去收集巖石標(biāo)本。在考察過程中,達(dá)爾文根據(jù)物種的變化,整日思考著一個問題:自然界的奇花異樹,人類萬物究意是怎么產(chǎn)生的?他們?yōu)槭裁磿ё內(nèi)f化?彼此之間有什么聯(lián)系?這些問題在腦海里越來越深刻,逐漸使他對神創(chuàng)論和物種不變論產(chǎn)生了懷疑。1832年2月底,“貝格爾”號到達(dá)巴西,達(dá)爾文上岸考察,向船長提出要攀登南美洲的安第斯山。當(dāng)他們爬到海拔4000多米的高山上時,達(dá)爾文意外地在山頂上發(fā)現(xiàn)了貝殼化石。達(dá)爾文非常吃驚,他心中想到:“海底的貝殼怎么會跑到高山上了呢?”經(jīng)過反復(fù)思索,他終于明白了地殼升降的道理。達(dá)爾文腦海中一陣翻騰,對自己的猜想有了更進(jìn)一步的認(rèn)識:“物種不是一成不變的,而是隨著客觀條件的不同而相應(yīng)變異!”后來,達(dá)爾文又隨船橫渡太平洋,經(jīng)過澳大利亞,越過印度洋,繞過好望角,于1836年10月回到英國。在歷時五年的環(huán)球考察中,達(dá)爾文積累了大量的資料。回國之后,他一面整理這些資料,一面又深入實踐,同時,查閱大量書籍,為他的生物進(jìn)化理論尋找根據(jù)。1842年,他第一次寫出《物種起源》的簡要提綱。1859年11月達(dá)爾文經(jīng)過20多年研究而寫成的科學(xué)巨著《物種起源》終于出版了。在這部書里,達(dá)爾文旗幟鮮明地提出了“進(jìn)化論”的思想,說明物種是在不斷的變化之中,是由低級到高級、由簡單到復(fù)雜的演變過程。這部著作的問世,第一次把生物學(xué)建立在完全科學(xué)的基礎(chǔ)上,以全新的生物進(jìn)化思想,推翻了“神創(chuàng)論”和物種不變的理論。《物種起源》是達(dá)爾文進(jìn)化論的代表作,標(biāo)志著進(jìn)化論的正式確立。
如果達(dá)爾文沒有一個科學(xué)的世界觀,他怎么會放棄當(dāng)神父而去干那些所謂游手好閑的事?如果他沒有一個科學(xué)的世界觀,他怎么不會像他們一樣忽視事實而認(rèn)為上帝主宰一切呢?正是這種世界觀讓他不斷地探索??!感悟十七世紀(jì)中葉,劍橋大學(xué)的教育制度還滲透著濃厚的中世紀(jì)經(jīng)院哲學(xué)的氣味,當(dāng)牛頓進(jìn)入劍橋時,哪里還在傳授一些經(jīng)院式課程,如邏輯、古文、語法、古代史、神學(xué)等等。兩年后三一學(xué)院出現(xiàn)了新氣象,盧卡斯創(chuàng)設(shè)了一個獨辟蹊徑的講座,規(guī)定講授自然科學(xué)知識,如地理、物理、天文和數(shù)學(xué)課程?!庇捎谂nD在劍橋受到數(shù)學(xué)和自然科學(xué)的熏陶和培養(yǎng),對探索自然現(xiàn)象產(chǎn)生濃厚的興趣,家鄉(xiāng)安靜的環(huán)境又使得他的思想展翅飛翔。1665~1666年這段短暫的時光成為牛頓科學(xué)生涯中的黃金歲月,他在自然科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)思潮奔騰,才華迸發(fā),思考前人從未思考過的問題,踏進(jìn)了前人沒有涉及的領(lǐng)域,創(chuàng)建了前所未有的驚人業(yè)績。
1665年初,牛頓創(chuàng)立級數(shù)近似法,以及把任意冪的二項式化為一個級數(shù)的規(guī)則;同年11月,創(chuàng)立正流數(shù)法(微分);次年1月,用三棱鏡研究顏色理論;5月,開始研究反流數(shù)法(積分)。這一年內(nèi),牛頓開始想到研究重力問題,并想把重力理論推廣到月球的運動軌道上去。他還從開普勒定律中推導(dǎo)出使行星保持在它們的軌道上的力必定與它們到旋轉(zhuǎn)中心的距離平方成反比。牛頓見蘋果落地而悟出地球引力的傳說,說的也是此時發(fā)生的軼事??傊?,在家鄉(xiāng)居住的兩年中,牛頓以比此后任何時候更為旺盛的精力從事科學(xué)創(chuàng)造,并關(guān)心自然哲學(xué)問題。他的三大成就:微積分、萬有引力、光學(xué)分析的思想都是在這時孕育成形的。可以說此時的牛頓已經(jīng)開始著手描繪他一生大多數(shù)科學(xué)創(chuàng)造的藍(lán)圖。
1667年復(fù)活節(jié)后不久,牛頓返回到劍橋大學(xué),10月1日被選為三一學(xué)院的仲院侶(初級院委),翌年3月16日獲得碩士學(xué)位,同時成為正院侶(高級院委)。1669年10月27日,巴羅為了提攜牛頓而辭去了教授之職,26歲的牛頓晉升為數(shù)學(xué)教授,并擔(dān)任盧卡斯講座的教授。巴羅為牛頓的科學(xué)生涯打通了道路,如果沒有牛頓的舅父和巴羅的幫助,牛頓這匹千里馬可能就不會馳騁在科學(xué)的大道上。巴羅讓賢,這在科學(xué)史上一直被傳為佳話。例四正確的世界觀幫助我們更好的面對自然萬物,面對生活。并且?guī)椭覀冊谏钪邪l(fā)現(xiàn)大自然的奧秘。感悟
伽利略從望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)月亮表面有山峰和洼地,高低不平,并不是完美無缺,金星也有盈虧變化;太陽表面還有活動不已的黑子。
這些都打破了亞里士多德天尊地卑,天體和地上物質(zhì)的性質(zhì)懸殊的思想。他又通過流體靜力學(xué)對浮體的研究,得知所有物體都是重物,沒有絕對的輕物。真空也可能存在和產(chǎn)生,這就徹底推翻了亞里士多德憑借主觀臆測的物質(zhì)觀,從而也根本動搖了封建神權(quán)的思想統(tǒng)治。
例五伽利略敢于向傳統(tǒng)的權(quán)威思想挑戰(zhàn),他摒棄神學(xué)的宇宙觀,認(rèn)為世界是一個有秩序的服從簡單規(guī)律的整體,要了解大自然,就必須進(jìn)行系統(tǒng)的實驗定量觀測,找出它的精確的數(shù)量關(guān)系。
這樣的世界觀促使了他在科學(xué)研究上的突破。感悟
尼古拉·哥白尼1473年出生于波蘭。40歲時,哥白尼提出了日心說,并經(jīng)過長年的觀察和計算完成他的偉大著作《天體運行論》。1533年,60歲的哥白尼在羅馬做了一系列的講演,但直到他臨近古稀之年才終于決定將它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄來的一部他寫的書。哥白尼的“日心說”沉重地打擊了教會的宇宙觀,這是唯物主義和唯心主義斗爭的偉大勝利。因此使天文學(xué)從宗教神學(xué)的束縛下解放出來,自然科學(xué)從此獲得了新生,這在近代科學(xué)的發(fā)展上具有劃時代的意義。哥白尼是歐洲文藝復(fù)興時期的一位巨人。他用畢生的精力去研究天文學(xué),為后世留下了寶貴的遺產(chǎn)。由于時代的局限,哥白尼只是把宇宙的中心從地球移到了太陽,并沒有放棄宇宙中心論和宇宙有限論。在德國的開普勒總結(jié)出行星運動三定律、英國的牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律以后,哥白尼的太陽中心說才更加的穩(wěn)固。從后來的研究結(jié)果證明,宇宙空間是無限的,它沒有邊界,沒有形狀,因而也就沒有中心。恩格斯在《自然辯證法》中對哥白尼的《天體運行論》給予了高度的評價。他說:“自然科學(xué)借以宣布其獨立并且好像是重演
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