（石河子大学师范学院 物理系08级2班 江哲2008010301）
【摘要】物理学是科学也是文化，物理学史的学习不仅要以史为鉴，更要以史为器，使我们从中受益而能去发展、创新。而物理学的发展又是由物理学思想方法所影响推进的。演绎、分析、综合、类比、模型建立等等物理假说以及其他一切物理思想方法在物理学漫长的历史中起着非同寻常的作用，也让物理学史变得多姿多彩。
【关键词】物理学史；假说；思维；物理模型；实验；发展
【英文摘要】Physics is the science is culture, learning the history of physics not only to learn from history, but also use from history, enabling us to benefit from and be able to develop innovative. The Development of Physics in turn, affected by advancing physics thinking. Interpretation, analysis, synthesis, analogy, model and so all the physical way of thinking in the long history of physics plays an unusual role, but also to become colorful history of physics.
【英文关键词】History of Physics; Hypothesis; thinking; physical model; experiment; development
《物理学史》的学习，让我们明白了科学经历是一条非常曲折、非常艰难的道路[1]，而物理科学，是实验科学，实验工作是基础，不管是物理研究还是物理教学，实验，总是最重要的，而实验这个最直观的研究方法，在有些情况难以实现，这时候，思想方法就要发挥作用了，最常见的有分析、综合、类比，以及各种独特的思维方式等等，通过研究，我们会发现，物理学思想方法论对物理学的发展有相当大的影响作用。]
一、新颖独特的物理思维
作为自然科学重要基础学科的物理学在近现代科学发展史上起了重大作用，尤其在20世纪，物理学作为主导学科取得了一系列突破性成果，这充分体现了物理学家勇于探索、不畏艰难的精神，创造性思维和正确科学方法的运用。在长期的科学研究生涯中，物理学家形成了自己新颖独特的思维风格。
首先，善于抓住主要矛盾非常重要，任何复杂事物，总包含着许多矛盾，但在一定条件下，必定有一个是主要的，其它是次要的。物理学家在研究问题时，善于把主要矛盾突出出来，暂时去除次要矛盾，而不是眉毛胡子一把抓。一旦弄清主要矛盾后，再考虑次要矛盾，如此一级级近似，就可能逼近实际。玻尔的原子模型，用三个基本假设便抓住了主要矛盾即电子与原子核的静电相互作用，使原子结构的量子论研究取得了突破性进展[2]。在那时并不知道，因而也不讨论电子自旋及其与轨道运动的相互作用，即原子的“精细结构”，这是次要矛盾；更不会去讨论电子自旋与原子核自旋的耦合，它是更次要的矛盾。
其次，胆大才能有作为，一定要敢于大胆的去假设，物理学家对事物的认识总是由初步的、探索性的猜测，逐步提高到对事物本质的认识，在这过程中，科学假说对物理学理论的形成及发展起着十分重要作用。虽说实验才能探究真理，可是如果我们要研究外太空，难不成一定要去太空上才能有所突破？如果真是这样，那么科学的发展，将寸步难行，所以便有了假设猜测。科学假说是在已有知识和事实的基础上，对事物本质及其规律性作出的一种推测性说明。“科学发现近于说故事，近于编造神话”，是大胆的猜测。著名科学哲学家波普尔认为，任何科学理论实质上都是猜想，都是根据有限的事实材料大胆地跳跃到某种结论上，猜测性地对问题进行解答，然后再去接受经验的检验。
再次，我们是将来的物理教学者，教学的目的就是让学生明白其所以然，所以，我们所要学会的就是将抽象的物理学变得形象，首先要做的就是将自己的思想形象化。形象思维具有直观性，这种直观印象有时能透过事物的本质，诱使物理学家作更深入的探讨。亚里士多德正是从月食时月球上的弧形，认识到地球是球形的。伽利略用图表形象地体现出自己的思想，从而在科学上取得了革命性的突破，而他同时代人使用的还是传统的数学方法和文字方法。狄拉克凭借高超的想象力，勾画出了一种新的真空图像——真空并非空无所有，而是由负能态所填满的电子海洋。这种图像否决了原子论关于真空就是一无所有的论断，是对旧以太论的扬弃。费曼是一位视觉化的大师，他的费曼图把复杂的次原子事件，用一种视觉语言描述成简明的事件[3]。在教学方面，我们可以用一个牵了绳子的小球作圆周运到来比作是天体运动，而绳子的拉力就是万有引力，可以直观的看到万有引力提供向心力。所以，形象的思想可以创造形象的物理。
二、物理假说的形成与作用
物理学研究的任务在于揭示事物的本质或物理规律，但由于事物的复杂性以及人们认识的局限性，人们的认识总是由初步的、探索性的猜测，逐步提高到对事物本质的认识。在这过程中物理假说对物理学理论的形成和发展起着非常重要的作用。
假说就是物理学研究中的假定性的说法。物理假说大体上可以分为以下三种类型：根据已知的物理原理和物理事实，对新事实作出的假定性的说明。也有一部分假说不是为了解释出现的新事实，而是在已知理论的基础上进行逻辑推导出来，它不是用来解释新事实，而是预测可能出现的现象、特性和规律。因此，假说不一定依赖新事实，它可以直接来源于理论逻辑推导。还有一些假说既不依赖于已知的物理事实，也不完全依赖于已知的物理理论，而是根据新的物理事实提出与以往的理论观念根本不相容的假定性说明。形成物理假说的方法主要有：归纳、演绎、类比、想象等。
归纳就是从有限的、特殊的的事实中寻找规律性的东西，然后把它推广到普遍情况中去，以形成假说。这属于不完全归纳法，是一种由特殊到一般的思维方法。
演绎就是从一般的物理原理推导出个别物理现象的方法。这是一种由一般到特殊的思维方法。例如，20世纪30年代，人们发现在放射性元素原子核的β衰变中出现了“能量亏损”的现象[4]，物理学家曾提出过种种假说，但都无法解释
这件怪事，甚至连当时著名的物理学家玻尔也悲观起来。他认为既然 观察到放射电子，因而能量守恒定律在原子核运动中就不成立了。但是，费米和泡利坚信一切物理变化和过程都遵循能量守恒定律的这个大前提，β衰变既然是物理现象和过程，它也应遵循能量守恒定律，进而提出了中微子假说。[5]
类比就是根据未知的物理事实和已知的物理事实之间，在某些方面相似或相同而推断出它们在其它方面也可能相似或相同的方法。这是由特殊到特殊的思维方法，也是提出假说的常用方法。例如多普勒根据声源走向观察者，感到声音频率增大，声源离开观察者，感到声音频率减小，就与光类比（都是波动），提出这样一个假说：光源走向观察者，光波振动频率增大，光源离开观察者，光波振动频率减小。
想象的方法。就是在已知材料的基础上，经过思维的组合而创造出新的形象。这是一种非逻辑的思维方法，具有逻辑上的跳跃性。在物理学研究尤其是近代物理学研究中，许多假说像法拉第的位移电流假说、玻尔的原子结构模型假说、德布罗意的物质波假说、狄拉克的正电子假说等都离不开科学想象。
物理学400多年的历史告诉我们，假说是物理学发展的核心，它是建立和发展物理理论的桥梁，它使物理学研究带有自觉性。更有意思的是，重大假说的提出在物理发展中具有划时代的意义，而错误的假说对物理的发展也有积极的作用，并且不同假说派别之间的争论是物理理论引起突破的“催化剂”。由此看来，假说当之无愧是物理学发展的灵魂。
【参考文献】
[1]郭奕玲 沈慧君 .物理学史.第2版.北京：清华大学出版社，2005.8 [2]郝柏林. 物理学和生物学.物理26卷2期，312-216 2003
[4]吴宗汉 周雨青 物理学史与物理学思想方法论.北京：清华大学出版社，2007.10
[5]朱鋐雄 物理学思想概论.北京：清华大学出版社，2009.5
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