近代物理学为什么没有在中国诞生

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近代物理学为什么没有在中国诞生

11171166 荣耕辉

中国古代物理学曾经为中华文明做出了卓越的贡献，也曾创造过灿烂的古代文化与居世界首列的科学技术，尤其是在春秋、宋元时期达到空前的鼎盛，而同时期的欧美物理学在经院哲学的束缚下举步艰难。然而我们不能不面对的现实是近代物理学却诞生在西方，并且出现了一牛顿、伽利略、莱布尼兹、笛尔卡等为代表的一大批优秀的人物，而曾辉煌于世界的中国物理学却悄然陨落，这不能说是我国物理学和自然科学发展时尚的一大悲剧，作为一名长期工作在教育第一线的物理教育工作者，痛心之余，在查阅了大量的相关史学资料后，一种强烈的使命感迫使我想说些什么，以慰藉那些曾经和正在为我国物理学发展做出贡献的前辈和同行。

谈起近代物理学未能在中国诞生的原因，我们不能不从中国古代物理学的特点谈起。 一、 中国古代物理学的特点：

1、中国古代的物理学历史悠久，源远流长，具有连续性和阶段性高潮的特点。 从七千年前河姆渡文化时期古代物理学的孕育开始，历经数千年的积淀，处在不断的发展之中，虽历经政治、历史的变革，但在春秋战国尤其是宋元以及明朝达到巅峰，百花齐放，百家争鸣的自由学术气氛始终是物理学发展出现高潮的动力和主旋律。

这一时期，尽管战乱不断，但同时也为学术的自由提供了生存的空间，闻名于世的四大发明就是这一时期物理学发展和辉煌的有力见证。这一时期，尽管战乱不断，但同时也为学术的自由提供了生存的空间，闻名于世的四大发明特征是这一时期物理学发展和辉煌的有力见证，而有些还是在战争的直接推动下发明的，涌现出了沈括、墨子、张衡、张载、朱载育、宋应星等一大批物理精英。

2、中国古代具有先进的物理思想，和非常杰出的研究方法

其中最具代表性的是：“五行说”、“元气说”、“阴阳八卦”、等宇宙时空以及墨家系统的光学思想，朱载育将数学与升学紧密联合的首创珠算开方的研究方法，尤其是赵友钦控制变量的研究方法，至今仍在物理学和其它学科的研究中发挥着重要的作用。如中学物理中的欧姆定律，气体定律等的得出都不同程度的借鉴和直接应用了控制变量的思想方法。值得一提的是宋代唯物主义学者张载所提出的元气本体论及物质不灭的思想和元气与万物变化规律的论述受到国际物理学界的高度重视，被称为量子场论的古代思想渊源。 另外，《周易》中所述太极图，八卦图阐明了太极图是世界万物的本源，由太极而生阴阳，由阴阳的作用演化出时间，然后形成作为原始植物的八卦，由八卦进而在演化出万事万物，阴中有阳，阳中有阴，对立的阴阳两极又统一与宇宙之中。从现代哲学的哲学角度来讲，所谓阴阳便是矛盾的两个对立方面，其中包含中深刻的辩证唯物主义，因而著名的“量子物理三剑客”之一的波尔在提出量子力学中著名的互补原理后，于1937年访问中国时看到中国古老的太极图，了解了中国的阴阳概念后，深感震惊，当他在被封为爵士后需要设计族徽时，毅然选择了中国的太极图作为其盾形纹章的主图案，并刻上了“对立即互补”的铭文。由此可见中国古代物理学思想的巨大影响。

3、中国古代物理学在研究内容上，虽然主要注重自然现象的观察与描述，但古人观察物理现象之敏锐，描述之细致，而且能在“不明其理”的情况下对物理规律加以运用，确实难能可贵。

在中国古代的运动中，东汉《尚书•纬•考灵矅》中记载：“地恒动而人不知，譬如人在大舟中闭门而„坐，舟行而人不觉也。”此言揭示了一个原理：在一个惯性参考系内，无法用任何力学实验来确定他处于静止或匀速直线运动状态。这便与伽利略相对性原理异曲同工,同时又成为爱因斯坦狭义相对论的两大理论支柱之一。类似的记载在古诗词中比比皆是，这


反映了对于运动的深刻认识和思想的深隧。

古代建筑学上，隋代李春设计并建造的赵州桥是我国古代流传至今最古老、跨度最长、弧度最大的石拱桥，首创世界上“敝肩拱”的桥梁设计的先河。从工程力学角度来讲，拱桥中最为关键的要求是支座反力和荷载合力的作用线与拱的中心线偏差极小，李春的设计在实践上解决了这个力学难题，尽管他缺乏力学理论指导，但无论怎么讲，却在技术实践上达到很高的水平。

4、在思维方法上，虽然主要依赖于直观的观察与思辨猜测但突出体现了中国人所特有的思维特点，即注重整体，着重联系，界限模糊。 中国古人对自然现象极富哲学的抽象思维能力，能做出大跨度的联想与概括，如刚才所述及自然观中的太极、八卦思想、五行说、元气说，集中体现了中国人的宏伟思维意识。这种古老的思维方式对人类的认识，必将显示出其非同凡响的价值。 5、在社会功能上，其实用性的特点发挥到极致

中国古代的四大发明为世界文明史上写下光辉的篇章，可以预见，如果没有指南针的发明，航海业将至少推迟几百年；没有火药的发明，现代火箭可能在下个世纪也未必能问世，并直接影响到人类对浩瀚宇宙的探索；没有印刷术的发明，那么人类文明进程的损失将无法估量，因为这些毫无疑问地影响到了知识的传播和广泛推广。 正如马克思所言：“火药，指南针，印刷术——这是预示资产阶级到来的三大发明。„„总的来讲变成了科技复兴的手段，变成了对精神发展创造必然前提的最强大的杠杆。” 中国古代物理学尽管存在上述种种特点或优点，但理性和事实告诉我们这些优点或特点也恰恰反映了中国古代物理学的缺陷和不足，甚至变成了阻碍中国古代物理学向近代物理学发展和前进的桎梏。

二、 近代物理学为什么未能诞生在中国：

1、 在内容上，中国古代物理学较多的是对具体的物理现象的孤立考察，缺少对现象的归纳与理论高度上的总结，因而缺乏系统的物理理论。

宋末元初的赵友钦，精心设计了当时世界上最大规模的光学实验，研究了小孔成像，大孔成像及光照度等问题，利用了先进的控制变量的研究方法，这也是古代最接近近代物理实验方法和实验思想的大型实验。实验的目的明确，设计合理，条件可控，步骤清晰，结果可靠，理解正确，在世界物理学史上堪称首创，但遗憾的是赵友钦前辈只有定性描述，并未作定量分析与计算，也未有几何分析，更为遗憾的是其思想方法在中国未能得到发扬光大，否则，中国明代以后的科学历史将会呈现出新的面貌。 有同样经历的还有战国时墨家的实验思想，但从根本上来讲，他们还是未能将自己的物理理论与实践系统化，理论化，否则将实现历史性的飞跃。

2、在研究方法上，由于受大庞大的整体思维理论框架的束缚，在对物理现象的思考和解释上采用一般的，形象的证明方式，常常采用笼统的，可此可彼的泛泛的方法，缺乏对物理现象的具体分析与严密的逻辑思考。

比如说中国古代的元气说将物质性的“气”作为有形宇宙的终极资源，将大地万物连结成一个有机的整体，它反映物质世界的统一性与矛盾性，反映了物质连续性与非连续性的辩证统一，否认了绝对的真空的存在，并且将矛盾看做运动变化而发展的原因，提出了物质不灭的思想。元气说不涉及超距、近距作用，跨越了整个无机界而直接进入有机界与生命现象这些较深层的领域，与现代的物理学，宇宙学及生命科学有相关和契合之处。但必须指出的是，元气说毕竟是一种思辨理论，“气”无法观测，缺乏实证，缺乏实验及数学方法的配合，长期停留在玄想阶段，这个巨大的理论框架反而束缚了人们朝着更为细化的，理性的正确轨道前进，成为中国古代未能完成向近代物理学升华的一大障碍。

3、缺乏与数学的结合，不善于用数学语言来描述，这便很难做到对物理规律的准确把

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