关于物理与和谐文化的思考

徐丽丽,马力平

(合肥工业大学应用物理系,安徽合肥 230009)

关于物理与和谐文化的思考

徐丽丽,马力平

(合肥工业大学应用物理系,安徽合肥 230009)

物理文化;和谐;意义

物理属于文化,物理文化是一种和谐的文化。分析了和谐的物理文化应是科学与人文相互融合的载体,是中华传统文化与世界优秀文化互补互促的平台,并进一步说明在物理教学中渗透和谐文化的重要意义。

一 文化、物理文化

“文化”一词众说纷纭,不同角度、不同方面、不同学科都有不同的解释。汉语中“文化”一词初见于西汉刘向所编《说苑·指武篇》—“凡武之兴,为不服也,文化不改,然后加诛。”语中的“文化”用如动词,意为以德教化之,其源似出于《周易》中的 “观乎人文以化成天下”之句的凝缩。这一词义以后引申为概指文治与教化,如西晋束皙《补亡诗·由仪》有“文化内辑,武功外悠”之句。……而文化作为专门术语的意义实与西方文化人类学的兴起有关。[1]外语中, “文化”一词多源于拉丁语“cultura”,指种植、养殖、培植,如英语的 “culture”,文化最经典的定义,公认为是英国人类学家泰勒提出的,他在 1871年出版的《原始文化》一文中说:“文化或文明,就其广泛的民族的意义来说,乃是包括知识、信仰、艺术、道德、法律、习俗和任何人作为一名社会成员而获得的能力和习惯在内的复杂整体。”文化的内涵随着社会的发展而不断丰富。一般来说,文化有广义与狭义之分,广义的文化是人类通过他们的活动有意识地作用于自然和社会的一切活动及结果,包括物质财富和精神财富的总和,狭义的文化指的是精神财富。文化总是以不同民族、不同区域的形态具体存在着,是多种文化要素的集合,因而文化的表现形式也是多样的,这也使得文化具有民族性、地域性和时代性。

在中国古代就有“物理”一词的记载,是有关物性学的,并用以引申一些关于人文及世界的观点,泛指一切事物的道理,其含义不同于西方的 “physics”.[2]在西方,物理学最初叫自然哲学,源于古希腊字 physics,被认为是哲学的一部分,物理学家以哲学的方法和思维去思考物理问题、认识物质世界。而今,物理学是一门以实验为基础的科学,是人们为了了解自然规律和认识自然现象而研究物质运动最一般最普遍的规律及物质结构的科学。毫无疑问,物理属于文化。

物理文化的提出是物理学发展与社会现代化的共同产物。关于物理文化的定义,有的学者给出:“物理文化是世界历代物理学家在创建物理学理论过程中,发现、创造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理语言符号、价值标准、科学精神、物理仪器设备以及约定俗成的工作方法的总和”。[3]这是从文化的结构:物质设备、精神产品、语言符号、社会组织来概括物理文化所包括的各种要素。厚宇德在《物理文化与物理学史》中提出:“物理文化应该具备广义文化的基本属性,它的特殊之处在于它是以物理学工作者为中心,为创造者,为实践者而向人类社会辐射的一种文化,它集中体现为物理学家的思想及思维模式、情感模式、行为习惯、价值标准、工作方法等等。还包括以体现、表达物理思想、物理知识为目的的物质载体,或以物理探索为目的的仪器设备。”[4]物理文化是整个文化大系统中的一个子系统,属于亚文化范畴,具有文化的基本属性和特征,同时,物理文化还有不同于文化的其他方面的特殊之处。在这里,并不重复定义什么是物理文化,因为任何一种定义,只能是从一个角度、一个侧重点来描述的。物理文化博大精深,无法也不太可能穷尽其所有方面。物理文化与其说是一个描述性概念,不如说是一个分析性概念,关键的是理解和掌握物理文化的精髓,用物理文化的精神去培育和发展人的智慧,培养合格全面的人才。

二 从和谐文化的视角看物理文化

“和”是中国传统文化中运用频率颇高的一个字,《说文解字》中对它的基本涵义的解释是:“和,相應也”,这里的“應”通“应”,而“谐”的意思是:“配合得当”。因此,和谐就是事物之间的相应和配合得当。[5]和谐是个相对的概念,是以事物的差异、不同、矛盾为前提,多元化,区域化,有差异,才有和谐的存在。和谐是尊重差异,兼容并包,多样共存。和谐文化是融合不同时代、不同民族、不同地域的思想观念、思维方式、行为规范、社会风尚为一体,百花齐放、和衷共济、互补互促。和谐的物理文化是物理文化中以和谐为思想内核和价值取向的一种特定文化形态。和谐物理文化的实质,就是从和谐文化的角度来理解物理,这一理解对于传播物理知识、培育全面合格的人才具有一定的视觉启发意义,也更接近教育的目的和本质。

1 和谐的物理文化应是科学与人文相互交融的载体

将物理仅仅看成是一门专业学术性很强的科学是远远不够的,物理属于科学,更属于高品位、高层次的文化。自近代以来,科学得到了前所未有的发展,极大地改善了人们的衣、食、住、行,人文的光辉渐渐被科学所遮蔽。进入现代以来,全球变暖、能源枯竭、人口爆炸等一系列科技进步带来的威胁,让人们不得不反思人文缺失的现实。只有人文才能解决科技进步的过程中可能会出现的不足和缺陷。科学和人文共同发展、共同进步,才能建立一个和谐的社会,和谐的世界。大学物理作为一门发展人的能力、培养人的智慧的基础性学科,理应承担着科学与人文相互交融的责任和理想。和谐的物理文化的提出,目的不仅在于弘扬物理学中的科学理性、科学思维、科学方法,还在于对其中的人文精神的挖掘,从而培养既有科学头脑,又具备人文关怀的和谐的人。人文的价值取向是 “真、善、美”,而物理学也是“求真”、“向善”、“至美”的。

物理学是求真的 求真是物理学的根本特征,也是物理学家最基本的责任。亚里士多德认为“落体运动的速度与其重量成正比”,因而越重的物体下落的速度越大。两千多年来,人们一直认为这一观点是正确的,伽利略经过认真的思考和反复的实验,认为这一论点是不对的。据说他曾在比萨斜塔上当众作过轻球和重球下落的实验,证明了落体运动的速度与其重量无关。伽利略的一生是求真的一生,是敢于向神学和权威教条作斗争的一生,也一直受到教皇和教会的禁令和迫害。今天,我们对伽利略崇高的科学精神和人文素养充满敬佩之情,也为他捍卫物理学的“真”所作的努力和牺牲所动容。物理学以其严密的逻辑,实验的证伪,客观的事实向我们揭示了物质及其结构的真理,在一步步逼近大自然的真相的过程中,物理学家及其高尚的人文情操也给了我们文化的熏陶。

物理学是向善的 善表现为一定的合目的性,从功利角度看,就是有用。物理学在科学技术和实际中得到越来越广泛的应用,解放了生产力,提高了生活水平,物理学的善正是通过这一面表现出来的,可以说,善是物理的终极价值。物理学作为一门基础学科,不仅对人类的思维发展和行为方式起了重要的推动作用,而且对生产实际和人类文明产生了重要影响。回望过去,物理学对三大工业革命起了至关重要的作用。以蒸汽机为标志的第一次工业革命,是由于力学和热学理论的逐渐发展和完善。以电气为标志的第二次工业革命,是随着电磁感应现象的发现、电磁场理论的建立而到来的。以电子计算机为标志的第三次工业革命,无不是以物理学为基础的。展望现在和未来,物理与我们生活的方方面面都息息相关,影响着我们的思维方式,将进一步解放生产力和促进社会的飞速发展。

物理学是至美的 物理学家献身科学,勇于创新,坚持真理的崇高品质和人文涵养给我们以心灵美的陶冶。物理学本身具有简单美、对称美、和谐统一美、结构美等。英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究成果的基础上,再加上自己的研究,用偏微分方程和矢量代数的方法,将电磁场的基本性质归结为少数几个 (现在用四个)方程,称为麦克斯韦方程。这样一组美妙的方程组,才使得电磁学园地的美有了一个聚集的中心,给人一种清新、简洁、完整、明快的感觉,并为后人勾画出一幅赏心悦目的美的图像。[6]许多物理学家都十分强调美对物理学的重要性。如果物理学方程不够对称,不够美,就说明还有缺陷。美给了物理学以灵感,促使着物理学定律向着和谐统一的方向发展。

2 和谐的物理文化应是中华传统文化与世界优秀文化互补互促的平台

中华传统文化博大精深、历史悠久,继承和发扬传统文化有益于增强国家软实力、提高民族团结力和凝聚力。我们在对大学生进行素质教育的同时,应该立足传统文化,把传统文化的精髓传递给学生,又要广泛接触世界各民族文化,虚心学习世界优秀文化。这样,我们的国家和民族才能在国际竞争中实现复兴。物理学作为一门富含科学精神与人文底蕴的必修性学科,肩负着培养学生以爱国主义为核心的民族精神和以创新探索为标志的时代精神的重责。这就要求我们在对待传统文化与世界优秀文化时,继承和发扬传统文化的精髓,积极汲取西方先进文化的合理部分,构建有中国特色并能引领世界的物理教育和物理文化。和谐的物理文化不是唯西方是尊,也不是闭关自守,应是努力探索将中华传统文化融入物理教学、应用到物理科研实际,同时,及时学习西方先进的物理思想、物理方法。和谐的物理文化是本土文化与世界先进文化多样共存、共同发展、比例恰当、力量平衡、互补互促。

中国历史悠久,有闻名于世的四大发明:指南针、火药、造纸和印刷术,在天文、航海等方面也曾居世界领先地位。中国古代在物理学及其前身—哲学思考上也很有特色。中国哲学思考偏重于连续性的所谓“阴阳”说,《老子》中说“万物负阴而抱阳”,中国民主革命的伟大先行者孙中山对物质的结构也有论述:“元始之时,太极动而生电子,电子凝而成元素,元素合而成物质,物质凝而成地球,此世界进化之第一时期也。”[7]

中国古代有很多论述物理知识的著作,比如墨家的《墨经》对于力学、光学都有深刻的见解,有些甚至早于西方。《墨经》中有“力,刑之所以奋也”,刑通形,指的是有形状的物体,奋,指的是运动状态的变化,这句话的意思是说力是物体运动状态变化的原因,准确地阐述了力的定义,是牛顿第二运动定律的定性表达。北宋政治家和科学家沈括的《梦溪笔谈》,在军事、物理、天文、数学等领域有独创的描述,在我国科学史中占有重要的地位,是留给我们的珍贵财富。

阴阳学说是我国古代传统文化的重要组成部分,“万物负阴而抱阳”,认为任何事物都有阴阳两面,而阴阳又处于和谐的统一体中,与玻尔的并协原理有着异曲同工之妙。玻尔认为波粒二象性是任何物质都具有的本质属性,描述任何一种物质时,波动性与粒子性相互补充、相互矛盾也相互存在。1947年,丹麦国王授予玻尔荣誉勋章时,玻尔选择了中国的太极图作为礼仪罩袍的图案,表明他对中国古代文化的尊敬和认可。

中国产生了中央集权的官僚制度,人们认为绅士阶级前途光明,商人社会地位低下,商人可以发财致富,但不可能拥有像文艺复兴时期欧洲商人所拥有的权势和影响力,这样就使得中国无法发展充分的资本主义,从而抑制了近代科学的生长。[8]近代中国在物理和科学的发展上明显落后于西方,这种现象导致了中国人民百余年来在科学技术上的自卑心理,也影响了物理在中国的发展。自五四新文化运动以来,中国开始了向西方引进新科学新技术的运动,促进了中国物理学的发展。我们在引进西方先进的物理思想、物理方法的同时,更应消化吸收西方先进的文化模式,使之更好地融入本土文化和教育传统。我们也应充分发掘中华传统文化中蕴含的方法、思想,让和谐并存的物理文化辐射到每一个人,为我国的科技复兴贡献力量。

三 在物理教学中渗透和谐文化的意义

文化包罗万象,可以从文化的地域及来源角度给出定义,也可以从文化的时代特征与社会属性的角度给出定义。和谐意味着要素之间协同互济,多样统一,使要素的潜能得到最大释放和最优的利用。和谐的物理文化指导我们立足本民族传统,合理吸收世界先进文化,为消除科学文化与人文文化之间的隔阂作出有益的尝试。在物理教学中自觉渗透和谐文化有如下重要意义:

是培养创新型人才的关键。创新型人才不仅要有扎实的基础知识,更要有创新的思维品质、优秀的科学精神。一些前沿性的问题的解决往往不依赖于某一个领域的专业知识,而需要将科学与人文相结合,从问题的侧面甚至对立面中得到启发、激发灵感。创新型人才还要求有求异的思维动机,墨守陈规、局限于某一方面是断然不能有所突破的。只有冲破科学与人文的界限,熟知古往今来,了解国内背景与国际水平,才有可能有所创新。毫无疑问,文化底蕴越深厚,思维面就会越广。从这个意义上说,物理教育的精髓就是培养学生的创新意识。因而,物理教师应掌握博大精深的物理文化,通过自己的言行举止,在举手投足之间潜移默化给学生,让学生对创新不再陌生,并内化于自身且能指导日后的工作学习。

是素质教育的必由之路。科学的巨大成就能让人亲眼见证,殊不知在其发展进步背后的是人文的关怀和人文的启发。素质教育不仅要为社会培养出具有一定专业技能的人才,更要培养出有社会责任感和素养的社会成员。社会对于人才的素质要求是多方面的,不仅包括科学知识、技术能力,也包括以人文关怀为本的人文修养。物理教学在传授物理知识的同时,要坚持全面的素质教育观念,渗透和谐的物理文化,不可只见树木,不见森林。只有在物理教学中渗透和谐文化,才能培养对社会有用的高素质科技人才,才能培养适应科学与人文不断融合、国际竞争日益激烈的未来社会。

是教育目的得以彰显的要求。教育的根本目的在于培养完善的人。将知识的学习作为人才培养的基础,能力和创新品质的提升作为人才培养的关键,人的全面发展作为人才培养的根本目标。要全面的认识物理教育及其所辐射的文化,仅仅将物理教学看作传授物理知识的过程就偏离了教育的目的,要转变功利性教育为以人为本的教育,让学生在物理教学中充分感受和谐文化的熏陶,培养和谐、全面、完善的人才,为建立和谐社会和创新型国家输送全面合格的人才。

[1] 徐行言 .中西文化比较 [M].北京:北京大学出版社, 2004.8.

[2] 仲伟纲,等 .关于物理与文化的思考 [J].物理与工程, 2006,(1).

[3] 解世雄 .物理文化简论 [J].科学学研究,1998,(1).

[4] 厚宇德 .物理文化与物理学史 [M].成都:西南交通大学出版社,杭州:浙江科学技术出版社,2004.10.

[5] 黄志斌 .绿色和谐文化论 [M].北京:中国社会科学出版社,2007.13.

[6] 李增智,等 .物理学中的人文文化 [M].北京:科学出版社,2005.167.

[7] 熊万杰 .将中华传统文化思想融入大学物理教学之初探[J].物理与工程,2009,(2).

[8] 李增智,等 .物理学中的人文文化 [M].北京:科学出版社,2005.3-4.

Key words:physics culture;harmony;meaning

Abstract:Physics belongs to culture,physics culture is a harmonious culture.The article analyzes har monious physics culture should be the carrier of integrating between the sciences and humanities,and it is platfor m of Chinese traditional culture with the world’s outstanding culture complementary and mutual promotion.The article also explains the importantmeaning of harmonious culture education merged into physics teaching.

The Thinking on Physics and Harmon ious Culture

XU Li-li,MA Li-ping
(Department ofApplied Physics,HefeiUniversity of Technology,HefeiAnhui 230009,China)

G 05

A

1673-2804(2010)05-0068-03

2009-11-05