复杂性科学的几大学派及其研究特点

 近几十年来,国际学术界出现了一门新学科---复杂性科学,它致力于复杂系统理论与现有传统学科交叉的研究,目前已掀起了一股研究复杂性和非线性问题的热潮,数学家、物理学家、经济学家、生物学家和计算学家等都在共同开展这一问题的研究,复杂性科学将成为一个驾驭在21世纪生命科学、信息科学、材料科学等高新领域之间的一个横断学科,被誉于“21世纪的科学”。本文从哲学角度分析了现代科学中还原论和简单性思维方式的起源以及复杂性科学诞生的背景,研究了目前复杂性科学研究的几大学派的基本特征,指出应汲取各大学派的优点,结合我国的实际情况,全面推进我国的复杂性科学研究。     

体会科学方法加强科学探究

我们对大自然的了解，是科学家们用一种有序、系统的（科学）方法形成和获得的．科学方法告诉我们发现自然法则的途径，如图1所示．     

试论20世纪物理科学思想的进化

 众所周知,２０世纪物理学取得了突飞猛进的发展和极其辉煌的成就,可谓是物理学史上伟大的革命性的变革时期．引起这场变革的最深层、最本质的内涵,主要包括如下１０个方面的内容．一、由确定性到不确定性１７世纪尤其是１８世纪以来,由于牛顿力学的节节胜利,人们由此而构造了一个全封闭的“时钟式”或“发动机”模型式的物理世界．其中所有的事物不论是在宇观、宏观层次上还是在微观层次上,都精确地、有规律地运动着．以致于在长达３个世纪之久,人们普遍认为物理科学的使命就是提供确定性的知识,并且实际上也正是这样．２０世纪以来,统计规律和概率随机性、不确定性思想,在物理学所有学科领域均得到了深化和发展．     

电学家亨利和他的科学观

约瑟夫·亨利（１７９７－１８７８）是美国１９世纪杰出的实验物理学家和卓越的科学领导人．终生献身于科学事业,历时半个多世纪．亨利最早发现了电流的自感现象,和法拉第差不多同时发现了电磁感应现象,电感的国际单位就是用他的姓氏命名的．亨利曾担任过美国国家科学院院长．作为美国第一代科学领导人,他的科学组织工作为美国科学事业在２０世纪的腾飞奠定了基础．亨利在科学事业上取得的成就和他独特的科学思想与进步的科学观不无关系．通过对亨利的科学观的研究,有助于我们对美国科学在２０世纪发展有更深层次的认识．一、勤奋的一…     

20世纪的科学先驱──物理学

本文扼要地综述了物理学研究在２０世纪开始到现在所取得的主要进展以及物理学和自然科学其它学科在２０世纪相互渗透的情况．简单地介绍了２０世纪物理学研究所取得的成果和所发展的实验技术在自然科学其它学科的发展过程中以及在国民经济的产业部门的发展过程中所起的重要作用．     

实证科学方法——物理方法之精萃

“实证”（positive）一词。来源于拉丁文，有“肯定”、“明确”和“确定”等含意．16世纪以来，自然科学摆脱神权统治走上独立发展道路，这个时期的科学强调“起于经验、迄于经验”，要求知识的“肯定性”、“明确性”、“确实性”，与中世纪经院哲学空洞、繁难、甚至荒诞的“思辩”与“说教”形成鲜明对比．因此，有人把这个时期的自然科学称为经验科学或实证科学．而伴随着这种实证科学产生与成长的方法。则称为实证科学方法．     

利用学科优势强化科学教育

物理学是六大自然学科之一；物理学的研究方法，完整、全面地体现了科学研究的方法；物理学的发展水平，代表人类对自然界科学认识的最高水平；因此，现代物理教学最基本的任务就是在高度重视物理知识教学和能力培养的同时，对学生实施素质教育，尤其是对学生进行科学精神、科学态度和科学方法的教育．实施科学教育的主要方面如下．     

声学是一门科学--声学:科学、技术与艺术之一

声学是一门具有广泛应用性的学科，涉及到人类生产、生活及社会活动的各个方面；同时声学又是一门具有很强交叉渗透性的学科，与各种新学科、新技术相互作用，相互促进，不断地吸收、应用和发展新的思想，增强了声学的生命力、竞争力和学术与艺术魅力．本文从科学、技术与艺术等几个方面，介绍了声学的学科发展，特别是在科学与技术上的新的研究方向与进展．     

狄拉克科学贡献中的美学思想

 狄拉克（Ｐ．Ｄｉｒａｃ,１９０２-１９８４）是世界著名的数学物理学家．他的研究工作主要在量子力学的数学和理论两个方面,他最重要的科学贡献是于１９２８年建立了相对论量子力学的狄拉克方程,从而获得了１９３３年诺贝尔物理学奖．其实,狄拉克巨大的科学贡献深受他的美学思想的影响,让我们在此一睹狄拉克科学贡献中的数学美和对称美．一、狄拉克方程──数学美２０世纪２０年代末,量子力学已经建立,用它来研究和处理微观粒子的低速运动问题取得了很大成功．同时,爱因斯坦建立的相对论,虽然能够讨论粒子的高速运动,但在处理微观粒子的波粒二象性上却无能为力．     

应用物理科学方法培养学生科学素质

在国家教育部颁布的《普通高中物理课程标准(实验)》中，明确把提高学生的科学素质作为学科课程总目标，具体是通过“知识与技能”、“过程与方法”和“情感态度与价值观”等三个维度的目标要求而体现出来．其中“所谓‘过程与方法’强调的是了解和体验问题探究的过程和方法，并初步掌握发现问题、思考问题和解决问题的基本方法，真正学会学习”．多年来，高中物理教学注重知识和技能等认知领域的单维目标，只注重基础知识的传授灌输，不注重科学方法的教育，忽视情感、意志的培养，“把完整的生命体当作认知体来对待，……我们需要课堂教学中完整的人的教育．”     

渗透科学思想科学方法教育的实践与探讨

 在初中《物理教学大纲》中,对学生进行科学态度,科学精神教育有一段总体要求说明(见大纲三:(六)、(七),而对科学思想、科学方法教育却没有明确提出,即使在各章节具体“教学要求”中也只字未提。众所周知,科学思想、科学方法是人类认识自然、社会、自我的惟一正确思想方法,它与科学精神,科学态度同样重要。依据教学内容和教学进度,在初中物理教学整个过程中,反复渗透科学思想、科学方法教育(以下简称“渗透教育”),潜移默化教化感化学生,对他们形成正确的科学人生观、世界观、方法论起到启蒙引导塑造作用,这在其他学科教学中是不可替代的。     

1991—1992年非线性科学新刊

目前,非线性科学已成为许多学科领域的重要前沿.其兴起和发展预示着一场新科学革命的到来.有人称之为是一次可与本世纪发生的两次科学大革命──相对论和量子力学──相提并论的第三次科学大革命;有人将日心说、牛顿力学、相对论和量子力学分别喻为科学革命赛场上的第一、二、三、四棒,称非线性科学为正在跑着的光辉的第五棒;有人预言,非线性科学研究成果将是近年最有希望荣获诺贝尔奖的科学成果. 非线性科学的兴起与发展,将改变人类长期以来将运动的现象作相对静止的处理,将整体系统作解剖、分割和局部化处理,将复杂现象作简化处理,对非线…     

物理学的发展与科学方法论

科学方法是人类在研究、探寻社会运动规律和大自然运动规律中逐渐被发现，并伴随着自然科学、社会科学、数学、思维科学和系统科学的建立和发展而同步发展起来的．目前，常用的科学方法有300多种，其中近60％与物理学的发展有关．因此科学方法论与物理学的关系最为密切，科学方法起源时，便与物理学结下了不解之缘．在物理学的早期和幼年时期就是以科学归纳作为自己的支柱．德国著名物理学家普朗克说：“物理学定律是怎样被发现的呢?……物理学定律的性质和内容都不可能单纯依靠思维来获得唯一可能的途径，是致力于对自然界的观察．尽可能搜集最     

经济金融中的自组织临界性

 复杂性科学在最近二三十年取得了突破性进展, 目前从这个学科中发展起来的许多范式和方法都已经渗透到多门传统学科并与其不断融合促成了各种门类的交叉学科和方向。其中自组织临界性就是复杂性科学领域发展出来的一种独特方法, 也是理论物理学家对理解复杂系统的一般规律的一个最重要的贡献。在理解和解释由大量个体通过相互作用所导致的复杂系统时空长程相关特性问题上, 自组织临界性理论提供了一种非常新颖和通用的机制方法, 其应用领域涵盖了物理学、地学、生物学、经济学等多门学科以及它们的交叉方向。本文重点介绍自组织临界模型在经济金融系统中的可能应用及其发展前景。     

多才多艺的科学艺术大师薛定谔

 薛定谔（１８８７-１９６１）不仅是奥地利杰出的理论物理学家,诺贝尔奖金获得者,分子生物学的奠基人,而且还作为一位抒情诗人在语言的艺术中崭露过锋芒,并具有丰富的科学美学思想．他崇尚理性,热爱科学,毕生致力于人类对自然的理解,有志于探索宇宙的和谐,追求科学的统一．他擅长形象思维,讲究科学创造的艺术性．一、信念：科学的统一科学的统一,是薛定谔毕生的追求．这种追求使他在科学研究中硕果累累．在建立量子力学的过程中,他从波动理论与量子理论的结合推导出量子力学方程,又从哈密顿光学和力学的形式使方程的推导方法更为直观,合乎逻辑;在量子力学的物理解释中,他先后对微观客体的波粒二象性做了大量的表述．     

火灾科学概论

 一、引言火是人类的朋友,也是人类的敌人。从远古时期,人类发现了火,并利用它取暖、熟食,在不断地学习和掌握用火的过程中,实现了人类生活由野蛮到文明的飞跃.半个多世纪来,为了给研制和设计高效、净化的燃烧装置提供科学依据、燃烧学应运而生.近20年来,人们开展了对火灾发生、发展和防治机理的研究,逐步形成了和发展了一门新的学科一火灾科学.二、发展简史失去控制的火,给人类生命财产和自然资源带来损失,则成为火灾.火灾现象遍及城市与乡村,包括森林、建筑、油类,装备设施和交通工具等火灾,以及可燃气体和粉尘的爆炸等.     

物理学的育人功能

本文从物理学培养学生的科学思维方法、培养学生的科学精神、培养学生的人文精神等方面,阐述了物理学的育人功能．充分说明物理学对于培养学生科学素质是任何一门其他学科都无法替代的;告诉读者,大学理工科各专业要开好大学物理课程．     

论物理学与现代林业科学

物理学是自然科学的带头学科，是自然科学发展的根基。现代林业科学属自然科学的一个分支，其发展与物理学息息相关。物理学不仅为现代林业科学的发展提供基本理论和概念，也为其发展提供先进的实验方法和手段。     

什么是科学——科学与人文漫话之一

给出了有关科学的静态的、动态的及系统的界定;提出了科学、非科学、伪科学的划界标志;讨论了支持科学创新与反对伪科学的关系问题．     

渗透物理方法教育 提高学生的科学素质

在物理课教学中,渗透物理方法教育,对于学生科学思想与科学能力的培养、提高教学质量具有深远的意义,因此它是我国基础物理教学改革的又一重要课题.1 讲课中注意介绍物理方法 物理科学方法有以下几类. 第一、哲学方法.这是科学方法的最高层次,哲学研究包括自然界、人类社会和思