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理想模型和理想实验

时间:2023-09-28 百科知识 版权反馈
【摘要】:理想模型是为了便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体。作为科学抽象的结果,理想模型也是一种科学概念。如爱因斯坦证明经典力学速度相加定理不适用于光速的理想实验。如爱因斯坦在阐明同时性的相对性理论时,就运用了理想实验的方法。因此,运用理想实验的方法,有助于我们进一步揭示客观事物的本质和规律。

(一)理想模型及其作用

理想模型是为了便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体。作为科学抽象的结果,理想模型也是一种科学概念。例如,数学中的“点”、“线”、“面”;力学中的“质点”;电学中的“点电荷”;物理学中的“绝对黑体”;化学中的“理想溶液”;生物学中的“模式细胞”等等,这些都是理想模型。但这些理想模型不同于一般的科学概念,它们作为理想化的形态,都是现实世界找不到的东西。但是,理想模型也是客观存在的一种反映。然而,这种反映只是一种近似的反映。现实客体包含有多种矛盾,具有多方面的特性,而理想模型只是突出地反映了现实客体的主要矛盾或主要特性,舍去了次要的矛盾或特性,以便于人们去认识和掌握它。

在自然科学研究中,理想模型具有重要作用。[4]对复杂客体的研究,可以先研究其理想模型,然后再对理想模型的结果加以修正,使之逐步逼近现实客体。②在现实世界中,有许多客体与理想模型十分接近,在一定条件下,可以把现实客体当作理想模型来处理,把理想模型的研究结果直接地应用于现实客体,这样就可以使问题的处理大为简化。③在建立理想模型的抽象过程中,可以充分发挥逻辑思维的力量,使理想模型的研究成果能够超越现有的条件,指示研究的方向,形成科学的预见。

(二)理想实验及其作用

理想实验又称作“假想实验”、“抽象实验”或“思想上的实验”,它是人们在思想中塑造的理想过程,是一种逻辑推理过程和理论研究的重要方法。理想实验不同于科学实验,前者是一种思维活动,后者是一种实践活动,这是两种完全不同的实验形式。

在自然科学研究中,理想实验有以下几个方面的作用。①反驳某种理论时可以运用理想实验。如伽利略证明亚里士多德的两个力学论断的错误时,就成功地应用了理想实验的方法。②为了揭示某种理论的局限性可以设计理想实验。如爱因斯坦证明经典力学速度相加定理不适用于光速的理想实验。③阐明科学理论也可设计理想实验。如爱因斯坦在阐明同时性的相对性理论时,就运用了理想实验的方法。

理想实验虽然不是现实的科学实验,不能作为检验认识是否正确的标准,但它也不是脱离实际的主观臆造,它以现实的科学实验为基础,是对现实实验过程的科学抽象,同时,它克服了现实实验的局限。因此,运用理想实验的方法,有助于我们进一步揭示客观事物的本质和规律。

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