物理學是一門最基本的自然學科，它是探討物質結構和物質基本運動規律的學科，所以人們往往認為物理學只是包含一些枯燥的理論公式，而忽視了物理學中包含的人文因素諸如人文思想、美學、道德等方面。 實際上，物理學在產生、形成、發展的過程中，人們不是為了物理學而研究物理學，而是為了有助于人類、以及個體人的發展而研究物理學，所有這些都涉及到了人與人的關系、人與自然的關系，這些關系中都蘊含著豐富的人文文化。 著名物理學家吳健雄曾指出：為了避免出現社會可持續發展中的危機，當前一個刻不容緩的問題是消除現代文化中兩種文化，即科學文化和人文文化之間的隔閡，而加強這兩方面的聯系。沒有比大學更加適合的場所了。只有當兩種文化的隔閡在大學園里加以彌合之后，我們才能對世界給出連貫而令人信服的描述。所以我們有必要去討論科學文化中的人文思想。 下面從文化角度去剖析物理學中的人文思想，主要有以下幾方面： 1 物理學中的唯物辯證法思想 物理學在古代被稱為自然哲學，物理學作為一門精密的學科進行研究是從1687年牛頓發表的《自然哲學的數學原理》開始的。隨著學科的發展與不斷完善，物理學才從哲學中分化出來，形成獨立的學科，但物理文化中蘊含的哲學思想是不會被分離的。 1.1 實踐是檢驗真理的唯一標準 物理學是實驗科學，物理實驗既是建立物理理論的基礎又是檢驗物理理論真理性的方法。楊振寧教授說“物理學是以實驗為本的學科”，物理學上很多理論都是通過實驗檢驗論證的結果，體現了唯物辯證法的認識論觀點——實踐是檢驗真理的唯一標準。 1.2 物質是普遍聯系的 物理發展史上，很多地方體現了物質是普遍聯系的觀點。比如人們曾經把電和磁孤立起來，物理學家奧斯特接受自然力統一的哲學思想。堅信電和磁之間存在某種潛在聯系，經過多年研究，終于發現了電流的磁效應，并由此開創了電磁學的新紀元。把電和磁聯系了起來，這正體現了唯物辯證法的特征——物質是普遍聯系的。 1.3 事物發展過程中的“否定之否定”規律 人們對物理現象及其本質的認識是不斷地發展和完善起來的，每一種理論的建立過程都體現了“實驗(事實)——理論假設——實驗(新的事實)——修正理論”，遵循著辯證唯物主義中的“否定之否定”規律。比如在整個光學的發展史中對光本質這個問題的認識，先是牛頓的微粒說;再是惠更斯的彈性波動說;接著麥克斯韋提出電磁波動說;到20世紀愛因斯坦提出光量子說。最終人們認識到光具有波粒二象性，人類對光本性的認識就正是遵循著“否定之否定”認識規律的反映。 1.4 主要矛盾與次要矛盾的辯證關系 物理學中為了方便研究問題，經常抓住物體的主要特征，忽略物體的次要特征，而抽想出一些理想模型。如“質點”這個理想模型保留了實際物體的質量和存在的位置，而忽略了物體本身的大小形狀，體現出辯證唯物主義中的“主要矛盾與次要矛盾之間的辯證關系”。 1.5 運動的相對性和時空的相對性 近代物理學的一大理論—愛因斯坦的相對論中涉及的哲學問題很多。最突出的就是相對運動和相對的時空觀念。相對論指出：相對性原理的本質在于運動的相對性這一事實，而不存在絕對運動。相對論否定了絕對運動的存在，就否定了絕對時空的概念。它通過不變的光速把時間和空間聯合為一個整體，由洛倫茲變換建立起各個慣性系之間的時空關系。 可見，不論是物理文化知識本身，還是物理文化形成、發展的過程都蘊含著豐富的哲學思維方法，對人類的自然觀和哲學思想有重大的影響。 2 物理學中的美學文化 2.1 物理理論的美學特征 2.1.1 簡單深刻美 在一個家眼里簡單是一種美。自然現象錯綜復雜，物理學則力求用簡單的方程或定律去概括自然規律，但其反映的內在規律確是非常深刻的。如能量的轉化和守恒定律反映了各種不同形式的能量的轉化，牛頓的三大定律更是概括了宏觀低速條件下各種機械運動的規律，麥克斯韋電磁方程組將復雜的電磁現象統一其中，愛因斯坦相對論中的基本原理簡單凝練，但其中內涵確是豐富而深刻的。 2.1.2 對稱守恒美 對稱是自然界中廣泛存在的也是人們很樂于接受的一種美學形式，物理學在對自然的表述中處處顯現出了這種對稱的美：引力和斥力，“電生磁”與“磁生電”，粒子與反粒子，物質與反物質、圓孔或單縫衍射圖樣的對稱、無限長直導線周圍磁場的軸對稱等等。物理定律對某種規范變換的不變性、守恒性更是貫穿于整個物理學的一種對稱形式，物理學中有許多守恒定律如：動量守恒、機械能守恒等等。實際上，對稱性已經成為當代物理學家研究物理理論的一種方法。 文章來源網址
