物理学方法概论

第1章　注重思辨的逻辑方法

1.1　注重思辨的逻辑方法论的开创——泰勒斯提出“万物的始基是水”

1.1.1　万物的始基是水

第1章　注重思辨的逻辑方法

1.1　注重思辨的逻辑方法论的开创——泰勒斯提出“万物的始基是水”

1.1.1　万物的始基是水

1.1.2　“万物的始基是水”的方法论意义

1.2　注重思辨的逻辑方法论的确立 ——柏拉图对理性知识的划分

1.2.1　柏拉图和他创办的阿卡德米学园

1.2.2　柏拉图的“理念论”和他对理性知识的划分

1.2.3　柏拉图确立了思辨认识的逻辑方法论

1.3　注重思辨的逻辑方法论的完成——从观察、归纳、演绎到“形式逻辑”的三段论

1.3.1　亚里士多德的求学历程

1.3.2　亚里士多德和他的逍遥学派

1.3.3　亚里士多德的《形而上学》及其哲学思想

1.3.4　亚里士多德的《工具论》及其逻辑方法理论

1.3.5　亚里士多德的科学著作和他的物理学理论

1.4　注重思辨的逻辑方法论的延伸——归纳推理方法和类比推理方法

1.4.1　逻辑归纳推理方法

1.4.2　逻辑类比推理方法

本章小结

参考书目

第2章　注重实验的实验-归纳-演绎方法

2.1　实验-归纳-演绎方法论的萌芽——实验科学的“三个特点”

2.2　实验-归纳-演绎方法论的开端——开普勒三大定律的方法论意义

2.2.1　从托勒密的“地心说”到哥白尼的“日心说”

2.2.2　从追求“数学和谐”到重视实验观测

2.2.3　开普勒提出三大定律的方法论意义

2.3　实验-归纳-演绎方法论的创立——人类思想史上的一项伟大成就

2.3.1　“新时代的阿基米德”——伽利略

2.3.2　一本可与《资本论》并列的科学方法论著作

2.4　实验-归纳-演绎方法论的发展——物理学方法论发展史上的重要里程碑

2.4.1　“实验科学始祖”——培根

2.4.2　理性需要“心灵的工具”

2.5　实验-归纳-演绎方法论的完善——推理和归纳的逻辑体系的建立

本章小结

参考书目

第3章　实验哲学的分析综合方法

3.1　一个决定着西方的思想、研究和实践的方向的科学家——牛顿和他的简单生平

3.2　一部集经典力学之大成的世纪鸿篇——牛顿和他的《自然哲学的数学原理》

3.3　从“归纳演绎”走向“分析综合”——牛顿创立的实验哲学的分析综合方法

3.4　《原理》为人们呈现的确定性物理世界的图像——一个独立于人类的“时钟”式的物理世界

本章小结

参考书目

第4章　以概念为工具的科学概念方法

4.1　20世纪最伟大的科学家——爱因斯坦和他的科学成就

4.1.1　爱因斯坦的简单求学历程

4.1.2　爱因斯坦的划时代贡献

4.2　以推理为工具到以概念为工具的方法论的转变——物理科学概念方法论的确立和发展

4.2.1　科学的认识在基本概念的运动中发展

4.2.2　基本概念的形成和发展的两条途径

4.2.3　“时代机遇”提供了建立基本概念的重要时机

本章小结

参考书目

第5章　以“整体性”为特征的现代系统科学方法

5.1 现代科学技术发展的趋势和要求——从现代科学技术发展看系统科学方法的形成

5.2 信息论和信息科学方法——对传统概率统计方法的变革与发展

5.2.1　信息及信息的基本性质

5.2.2　物质、能量、信息三者之间的区别和联系

5.2.3　信息科学方法的特点

5.3 控制论和控制论科学方法——对传统目的论和因果观的变革和发展

5.3.1　控制论的基本问题

5.3.2　控制论的主要方法

5.3.3　控制论、人工智能和学习

5.4　一般系统论和系统论方法——对简单性原则和还原论方法的变革与发展

5.4.1　系统和系统的分类

5.4.2　一般系统论方法

5.4.3　一般系统论的方法论意义

5.4.4　一般系统论的三个基本原理

本章小结

参考书目

第6章　复杂性层次上的非线性科学方法

6.1　从线性到非线性——非线性导致的复杂性表现

6.1.1　物理学中线性问题的主要表现

6.1.2　物理学中非线性问题的主要表现

6.1.3　非线性动力学深入研究的两个领域

6.2 彭加勒和非线性动力系统的不可积问题——经典动力系统呈现的复杂性结果

6.2.1　现代非线性动力学之父——彭加勒

6.2.2　非线性动力学系统的可积和不可积问题发展简史

6.3　确定性混沌，分形和孤波理论简介——出自简单物理模型的复杂性演化

6.3.1　有序和无序相和谐的混沌

6.3.2　局部和整体自相似的分形

6.3.3 具有经典粒子和波动二重性的孤波

6.4 复杂性层次上的非线性科学思维方法——对非线性问题的复杂性思考

6.4.1　关于有序和无序

6.4.2　关于二元因果逻辑和多元逻辑

6.4.3　关于还原方法和不可分割

6.4.4　关于同一性逻辑和两重性逻辑

6.5 复杂性思维范式下的未来教育——对物理教育问题的复杂性探讨

本章小结

参考书目

本书以物理学史进程为背景，以物理学方法论的演化为主线，选取了古希腊时期以亚里士多德为代表创建的逻辑方法，中世纪时期以伽利略为代表创立的实验方法，近代时期以牛顿为代表创建的“分析综合”方法，20世纪以爱因斯坦为代表创建的概念方法，以香农、贝塔朗菲和维纳等人创建的信息论、系统论和控制论为主要内容的系统科学方法以及复杂性层次上的非线性方法等几个重大发展时期的物理学思想和科学方法作为主要内容，阐述了物理学家力图按照物理世界的本来面目在不断深化对自然界的认识的过程中进行科学探究的方法。本书可以作为大学特别是师范院校物理专业或其他相近理工科专业本科生和研究生开设物理学方法概论课程或相关课程的教材。在中学物理教师接受继续教育时本书是一本合适的进修培训教材。本书对于科技管理干部和对科学方法感兴趣的中学生和其他具有中等以上文化程度的读者也是一本有益的科学参考读物。

《物理学方法概论》可以作为大学特别是师范院校物理专业或其他相近理工科专业本科生和研究生开设物理学方法概论课程或相关课程的教材。在中学物理教师接受继续教育时《物理学方法概论》是一本合适的进修培训教材。《物理学方法概论》对于科技管理干部和对科学方法感兴趣的中学生和其他具有中等以上文化程度的读者也是一本有益的科学参考读物。