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科学技术发展到一定历史阶段的必然产物

时间:2023-08-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:科学研究和发展有其特定的内在的客观规律性,也有一定的客观必然性。微积分建立的科学条件已经成熟,呼之欲出了。这个伟大发现,极大地推动了欧洲科学技术的发展和工业革命的进程。这些都充分说明,科学或技术发展到一定阶段,往往孕育着重大突破,谁具备了突破的条件,就能够率先取得成功;否则就会失去科学发现的机会。

科学研究和发展有其特定的内在的客观规律性,也有一定的客观必然性。科学技术的发展离不开当时的客观环境、社会环境,更不能超越这些环境和条件。如果当时的环境和条件已经具备,你不能成功,那么别人就必然会成功。

我们知道,微积分是人类认识世界和改造世界一种有力的数学工具。微积分思想的萌芽,在古代的一些文明国家中已经出现过。古希腊的欧多克斯和阿基米德应用过“穷竭法”,中国古代数学家刘徽和祖冲之应用过“割圆术”,其中都蕴含着“无限分割”或“曲直转化”的思想。但是又因时代的局限性,这些数学思想萌芽不可能发展成为微积分学。直到17世纪下半叶,欧洲资产阶级革命打破了长达几千年的封建桎楛,社会生产获得了迅猛发展,机械、航海、造船、采矿等事业的兴起,给自然科学的发展注入了强大的动力。生产和科学的发展提出来一系列崭新的数学问题,传统的数学已经不能满足需要。17世纪上半叶,法国数学家费马和笛卡尔创立了解析几何,开始在数学中引入变量,并且把代数方法应用于几何学,为微积分的诞生创造了前提条件。不久,一些杰出的数学家,如法国的费马、笛卡尔、罗伯瓦,意大利的卡瓦列利,英国的瓦里士、巴罗,荷兰的慧斯顿等人,为了解决传统数学所不能解决的问题,从不同的途径接触到了微积分的运算方法,其中有人已经求出了特殊的积分或微分。他们的工作为微积分的建立提供了重要的启示和素材。历史表明,科学史上的重大突破几乎总是要经过长时间的点滴积累,在这个基础上需要有人迈出最关键的一步,摘取成功的桂冠。微积分建立的科学条件已经成熟,呼之欲出了。在这是,牛顿和莱布尼茨分别独立发明了微积分,共同摘取了这个成功的花朵。但二人因为是各自独立发明的,因此在发现的途径、理论和表述、采用的数学符号等都有所不同。从科学和实用上看,牛顿的发明把微分和积分两种运算方法巧妙地统一起来,成为一门崭新的学科——微积分。而莱布尼茨不太注意逻辑的严密性,但却非常重视运算符号的选择,他的符号简明方便,比牛顿的符号要好得多,后来成为各国通用的符号。后来又经过近200年的发展和完善,微积分大体上具备了精确的概念和严密的理论基础。可以说,牛顿不发明微积分,莱布尼茨就独享这一发明权,反之亦然。

能量守恒和转化定律也是由众多科学家各自独立发现的。先是由法国物理学家卡诺提出热的分子运动论和能量守恒原理,紧接着,英国物理学家焦耳精确地测定了热功当量,用科学实验方法确立了能量守恒原理。德国医生迈尔和物理学家赫姆霍兹也分别用观察、联想和推理的方法,发现了能量守恒原理。最后,恩格斯用辩证的方法把这一原理科学地概括为“能量守恒和转化定律”。这个伟大发现,极大地推动了欧洲科学技术的发展和工业革命的进程。

欧氏几何,两千多年来被视为唯一正确的几何体系、金科玉律。如果说白璧无瑕的话,则主要是人们对其中第五公设略有怀疑。数学家们为了求证这个平行公理付出了大量心血,探明了道路。到了19世纪初叶,3位不同国籍的数学家在先驱者的基础上分别独立地发现了“非欧几何”。他们就是“德国数学王子”高斯、俄国数学家罗巴切夫斯基和匈牙利数学家波利亚,他们3人不谋而合,都是用假定过线外一点可以做不止一条平行线,从而创立了一种新的非欧几何学。这充分说明科学发现不仅仅依赖个人的才能,更重要的是时代的必然产物。

现在人们都习惯于讲起法拉第电磁感应定律,殊不知当时美国物理学家约瑟夫·亨利也曾独立地发现了电磁感应现象。而且他的发现比法拉第还要早些,只是没有第一个发表罢了。亨利为人谦逊,不争名利,他一生有很多发明,却不愿申请专利,许多本来应该属于他应享有的荣誉都让给别人了。后来人们发现他的伟大绝不在法拉第之下。为了纪念他的卓越贡献,1893年美国芝加哥举行的国际电学家会议上,决定在实用单位制中,用他的名字“亨利”作为电感单位。

丁肇中和里克特同时发现了J/Ψ粒子,也是在同一天宣布的。这些都充分说明,科学或技术发展到一定阶段,往往孕育着重大突破,谁具备了突破的条件,就能够率先取得成功;否则就会失去科学发现的机会。

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