科学假说并非科学认识的目的,而是人们认识自然界事物本质和规律常用的理论思维方法和手段。例如:在天文学中,关于天狼星有伴星的问题,就是德国天文学家贝塞耳(1784年-1864年)首先提出了科学推测。1842年他观测天狼星位置的变化,发现天狼星的运动具有周期性的偏差,忽左忽右地摆动。为何产生这种现象,他根据观测的资料,以万有引力定律为理论根据,认为可能有一个光度较弱、质量较大的伴星,围绕着共同的引力中心运转,随着伴星位忽左忽右地摆动。为何产生这种现象,他根据观测的资料,以万有引力定律为理论根据,认为可能有一个光度较弱、质量较大的伴星,围绕着共同的引力中心运转,随着伴星位置的变化天狼星也就出现了周期性的变化。1862年,人们真正观察到了天狼星的伴星,这个科学假说也就得到了证实。
假说是科学发展的一种形式。各门科学在发展中,都曾提出过一定的科学假说。在天文学中,康德、拉普拉斯关于太阳系起源的星云假说,地质学中,李四光提出的地质力学的假说,物理学中关于原子结构各种模型的假说,化学中关于元素周期性变化的假说,生物学中关于生物遗传和变异的假说等等,都是根据已知的科学原理和科学材料,对未知的自然现象及其发展规律所做的假定性的解释。
1. 科学假说及其特点:所谓科学假说,是指认识主体在已知的有限的科学事实和
科学原理的基础之上,运用科学思维方法,对未知自然现象的本质及其规律所做出
的推测性的解释和说明,是自然科学理论思维的一种重要形式。四个基本特征:1、
科学性2、可检验性3、假定性4、易变性
2. 科学假说在科学认识中的作用:第一,科学假说使科学研究具有定向作用,是
寻求真理的向导。第二,假说是通向科学理论的必要环节。第三,假说是激发创造
性思维的有效方法。第四,不同假说之间的争鸣促进科学研究的深化。
3. 科学假说的形成:1、根据新的观察实验事实提出假说2、为了回答特定性质的
问题提出假说3、为了解决新事实与旧理论的矛盾提出假说4、为了解决事实之间
的矛盾提出假说5、为了直接解决理论自身的矛盾提出假说
4. 建立科学假说的方法论原则:1、清晰性原则2、解释性原则3、逻辑简单性原
则4、对应性原则5、可检验性原则
5. 科学假说的检验:1、实践检验2、判决性实验:在对假说进行验证的过程中,
经常需要对两个彼此对立的假说的是非进行判定,这时就应该选择一些关键性的实
验,它们通常被称为“判决性实验”。3、逻辑检验:第一,分析假说在逻辑结构
上是否具有逻辑的自洽性、简单性和完备性。第二,逻辑检验的系统性保障了实践
检验的客观性。第三,逻辑分析作为实践检验的辅助工具,有助于确定检验的重点
和方向,克服了实践主体在检验过程中的主观约束。
6. 科学理论及其结构: 所谓科学理论,是指经过实践验证的、正确地反映客观事
物的本质联系及其过程的、系统化的知识体系,它是由概念、原理以及按照一定的
逻辑关系导出的推论组成的思想体系。科学理论作为科学研究的最终精神产品,在
形式上,它是由概念、公式、模型和定律等组成的认识系统;在内容上,它是由科
学概念、命题判断和命题系统组成的语言体系。
相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦创立,分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理,相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学,不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体。相对论解决了高速运动问题;量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”,“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论
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狭义相对论,是只限于讨论惯性系情况的相对论。牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间,时间是独立于空间的单独一维(因而也是绝对的)。狭义相对论认为空间和时间并不相互独立,而是一个统一的四维时空整体,并不存在绝对的空间和时间。在狭义相对论中,整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的,这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况。狭义相对论将真空中光速为常数作为基本假设,结合狭义相对性原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。
广义相对论
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广义相对论是爱因斯坦(Albert Einstein)在1915年发表的理论。爱因斯坦提出“等效原理”,即引力和惯性力是等效的。这一原理建立在引力质量与惯性质量的等价性上(目前实验证实,在10 − 12的精确度范围内,仍没有看到引力质量与惯性质量的差别)。根据等效原理,爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理,即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。测地线方程与物体自身故有性质无关,只取决于时空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的表现。物质质量的存在会造成时空的弯曲,在弯曲的时空中,物体仍然顺着最短距离进行运动(即沿着测地线运动——在欧氏空间中即是直线运动),如地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运动,实际是绕着太阳转,造成引力作用效应。正如在弯曲的地球表面上,如果以直线运动,实际是绕着地球表面的大圆走。
目前属于公认理论
安培分子电流假说