物理学有关论文范文集,与现代物理美学与文学艺术理相关论文摘要

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摘要:物理学发展过程就是人类对美的一个无限追求过程,随着现代科学的不断变革,物理美学思想也呈现出不同的面貌.尤其,物理学已毫不羞涩地登上了历史舞台,经典的科学美学思想日益受到严峻的挑战.世界构成是简单的还是复杂的物理学及人类社会发展是确定性的还是非确定性的和谐、有序是否依旧是科学美学的衡量标准

关键词:物理美学,复杂性,科学

美是人类的一个更高尚的需求,它体现在人类活动的每一个领域,诗歌、音乐、绘画、建筑、戏剧、电影、科学等领域无不渗透着人类对美的无限热爱.同时科学的发展过程就是人类对美的一个无限追求的过程.

物理学与美学,二者相互联系、共同发展,对美的追求是科学发展的一个内在驱动力,随着科学的不断变革,物理美学思想也呈现出不同的面貌.尤其现在面临着复杂性异军突起,不确定性、无序、混沌、非线性已毫不羞涩地登上了历史舞台,对经典科学美学思想形成了巨大挑战.现代物理学的诞生为人类开创了一片新的天空,一切都处在系统中、变化中,原有的简单、和谐、对称、确定性等美学观念日益受到严峻地挑战,新时代的科学美学思想脱颖而出.

一、物理美学的简单性与复杂性:

世界的本质是由非线性控制的,人们对基层规律的掌握绝不能保证对高层现象的确定性认识.进一步讲,简单性只是复杂性的特例,是在一定理想化基础上存在的.从科学史可以看出,任何科学理论均是对实际的近似,都要突出根本性的关系、行为,舍去不必要的细节因素,因此,某种程度上都背离了现实世界,把问题限制到能够找到解决办法的地步.以牛顿为例,牛顿的经典力学体系堪称简单性典范,但是他一样不能拒绝混沌现象的存在.在研究月球的轨道问题上,他不能阐明月球在地球和太阳两者作用之下的运动,感到非常恼火.由于无法得到精确解,他不得不求助“摄动法”,把三体问题化解为两体问题,以得到一个近似解.不仅如此,人们发现,最终的科学理论与实际观测之间都允许存在一定的误差,从逻辑角度思考,之所以允许存在误差,就在于人们不能完全确定地把握事物与现象.

虽然人们否定了本体论上简单性,但是从认识论意义上说,简单性原则仍有其合理性.人类认识世界的过程就是从简单到复杂的过程,面对一个复杂的现象,人们必须把整体分成部分,分门别类地去研究,这是一个由浅入深的过程,是认识的必然规律.

简单与复杂是一个辩证的统一体,不可能完全抛弃任何一方,而承认另一方,它们均有其存在的合理性.简单性决定了认识的可能性,而且使人类同不可知论划清了界限,复杂性决定了认识过程的曲折性、辩证性,它防止人类把科学变成恶劣的教条,当成某种僵死的固定不变的东西.

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二、物理美学的确定性与非确定性:

牛顿带给人们的是一个确定性的世界,非确定性则作为一种随机的、偶然的、片面的现象日益遭到人们的排斥和拒绝.但是复杂的物理科学一个明显的特征就是把偶然性、非确定性引入历史舞台.非确定性不再是过去那种卑微的角色,由于非线性机制,初始条件的微小偏差,会被无限扩大.一只蝴蝶拍打翅膀都会引进一场暴风雨,可见非确定性的力量,从此,人们再也不能对偶然性等闲视之.蝴蝶的力量同时告诉我们,每一个个体都是整体不可分割的一部分,每一个体对整体有着不可察觉,但又不可估量的影响.这种影响,并非由于行为本身有影响力,而是由于这一行为超越了自身,对周围环境起了引导作用,引发了不可估量的后果.

然而,非确定性并非是对确定性的否定,而是对确定性的补充和完善.非确定性在普里高津那里是以一种“新的理性”的姿态出现的,他认为大自然既有确定性的一面又有不确定性的一面,二者缺一不可.“确定性的意思是预先确定的和可预先确定的”,它体现的是一种稳定性,是对已有科学知识的肯定,否定了确定性也就否定了科学认识的可能性.但是如果过分强调确定性,“如果各种事件都按预定的程序发生,那么我们只不过是一个巨大的齿轮机的一部分,不言而喻只能无可奈何地听任它的摆布而己”.

非确定性意味着变化、意味着随机,但也意味着希望,从此不会,也不应受到人们的完全抵制,因为任何人都不会拒绝希望.但如果单纯强调非确定性,系统也就失去了稳定性,失去了发展的基础和前提.大自然演化的历史,包括人类赖以生存的地球以及人类自身,无不是偶然性与必然性携手创造的神话.

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三、物理美学的无序性与有序性:

与确定性和非确定性这对范畴相联系,有序与无序是科学美学领域另一对重要的范畴.有序,是指空间分布上的规则性和时间延伸上的周期性,无序,是指空间分布上的无规

物理学有关论文范文集则性和时间延伸过程中的随机性.从前面对经典科学美学思想的论述中,不难看出人们一向偏爱有序,无序则是人们排斥的对象.一直以来,有序与无序是对立存在的,但是复杂性科学的诞生需要人们重新看待这一对范畴.

有序不仅仅是体现了一种规律性和周期性,同时也体现了一种约束性.赫尔曼哈肯在论述有序时指出,有序在现实中体现的是可能性的单一性,即只有唯一的实现方式.在这种未来只有一种可能性的情况下,生活中就再也没有惊奇,没有乐趣了,美又从何谈起呢无序则与此相反,它体现的是一种变异性、可能性.赫尔曼哈肯曾指出,“物件所在位置有很多可能性,这就造成了无序状态”,“大量不同的可能性也是物理学中无序的量度”.可见无序对应的是大量的可能性,这众多可能性的存在是否正是为人类创造性的发挥提供了有利的条件与机会呢并且,无序并不总是意味着杂乱无章,在一定条件下可以转变为有序.激光的诞生就是一个绝妙的例子.激光的产生是通过改变泵入的能量及两平面镜间的距离,使完全杂乱无章运动的受激电子突然之间以同样方式运动,产生一种完全均匀的,几乎是无限长的波列.从这个意义上讲无序难道不是一种美,它蕴含着的难道不是一种创造之美、一种发展之美.

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当然纯粹的无序也是不好的,但是世界既没有纯粹的有序也没有纯粹的无序,一切美的事物都来自二者绝妙地结合.如果有序体现的是一种美的形式,无序则是美的源泉.有一句话说得非常贴切:“美是两个悬崖之间的狭窄小路,在一边全部有序消融在混沌之中,在另一边,则是对称和有序的凝固世界.只有沿着这条危险的小路,美才能展示其形态.”埃德加莫兰也曾说过:“单独的、孤立的有序和无序是形而上学的,而只有它们的连接才是形而下的、物理的”.