《《几何学 几何学》 《《屈光学屈光学》 、《《哲学原理哲学原理》 》((1644 1644)。 )。1650 1650年年2 2月月11 11日卒 于斯德哥尔摩,死后还出版有于斯德哥尔摩,死后还出版有《《论光 论光》》((1664 1664)等。 笛卡儿在自然哲学、数学(主要是解析几何学)、力学、光学和宇宙结构等方面的思想和成果,促进了物理学的发展。科学史的发展也是在充满矛盾中曲折前 进的,笛卡儿正是以其理性思维、近距作用、数学演绎法、直观模型、物质的连 续性与无限可分性等鲜明的观点和某些正误兼备的物理成果起着特殊的历史作用。 他是继伽利略与开普勒之后另一个新宇宙体系的探索者。在当时情况下,他的成 就是和他独具一格的自学方法(学习沉思实践游历研究建立新理 论体系)有关的。他对于在修道院或学院里反复修补注释几本古籍的经院哲学方 法及其学问越发怀疑,决心‚在我们自身之内或世界这本大书里‛去找学问。他 曾说过:‚即使我们能背诵别人已经作出的所有证明,我们也不会成为数学家。 即使我们掌握了柏拉图和亚里士多德的全部论证,我们也不会成为哲学家,如果 我们没有能力形成对这些问题的可靠判断的话‛(《心灵方向的规则》,1628)。 ‚我对每一件可以使我怀疑的事……都特别加以思考,同时把以前潜入我的心灵 的一切错误通通从我心中拔除干净‛(《方法谈》,1636)。当时迫切需要在扩 大实验成果的基础上找寻理论指导与概括,因此他的‚新哲学‛风靡一时。他的 探求真理的创新精神和方法是有一定教育意义的。 笛卡儿主张有两个独立的世界,它们分别由物质实体和精神组成并受到上帝 超自然的某些干预。他认为:物质由微粒构成,物质与空间广延性密不可分,物 质世界没有真空;物体唯一可能的运动是位臵变动,包括圆周运动与涡漩运动; 一切自然现象都可用物质粒子的相互机械作用(近距作用)来说明;‚给我广延 和运动,我将造出这个世界‛,‚让自然依照他所建立的规律活动,勿须再由上 帝照管‛,这种机械宇宙观一直影响到17~18世纪的自然科学。 22笛卡儿特别重视方法问题,尤其是数学方法。‚我决心洗手不干的只是抽象的几 何学,即不再考虑那种只能起到练习头脑作用的问题,为了要研究一种以解释自 然现象为宗旨的几何学……我的物理学可以说跟几何学是没有什么两样的‛(给 麦山尼的一封信)。他在古代演绎方法的基础上创立了数学演绎法:以唯理主义 为根据,从简单自明的直观公理出发运用数学的逻辑演绎推出结论。这种方法与F. 培根的实验归纳法结合起来,成为后来物理学特别是理论物理学的重要方法。他 首创的代数几何学即解析几何学使变化的坐标即变数进入了数学,成了物理学与 自然科学研究方法中的常用利器(如图解法、笛卡儿坐标系等)。此外,笛卡儿 还善于运用‚直观模型(如用‚盲人手杖‛比喻光信息传入大脑)和假说方法 (如‚以太漩涡‛)。 在力学方面,他发展了运动相对性思想,明确表述了惯性定律:只要物体开 始运动,就将继续以同一速度并沿同一直线方向运动,直到遇到某种外来原因造 成的阻碍或偏离为止(《哲学原理》37~39节),强调了惯性运动的直线性。他 还在同书36节明确提出了动量守恒定律:‚物质和运动的总量永远保持不变‛。 ‚既然运动不过是运动着的物质的条件,在物质中就会存在一定量的运动,它的 总和在世界上永远不会增加也不会消失,尽管其各个分散部分部分将会改变。这 就是说,假定一物体比另一物体小一倍但速度快一倍,二者的运动量是一样的。‛ 23在光学方面,他第一次在《屈光学》中提出折射定律的理论推导,认为光 是一种在以太中传播的压力过程,并用网球模型计算两种媒质分界面上的 反射与折射,得出sini/sinr=常数的形式,但这与光疏、光密媒质中光速 度变化的事实恰好相反,引起了后来关于光的粒子性与波动性的长期争论。 他还在1637年《方法谈》中‚论虹‛一文中成功地解释了虹的成因。 笛卡儿由于缺乏实验基础而导致不少具体物理结论的失误,例如碰撞 问题、光的折射方向、用宇宙以太漩涡假说解释引力现象等。他的‚怀疑 一切‛原则使他陷入‚我思故我在‛的唯心主义,削弱了他的理性主义主 法论的力量。对笛卡儿的褒贬不一,但应从历史发展角度客观地考察。 返回 24 惠更斯赫兹 多普勒 麦克斯韦托马斯杨 光学部分 返回 25 奥地利物理学家及数学家多普勒奥地利物理学家及数学家多普勒••克里斯 克里斯 琴琴约翰 约翰(Doppler, Christian Johann)1803 (Doppler, Christian Johann)1803年年 11 11月月29 29日出生于奥地利的萨尔茨堡 日出生于奥地利的萨尔茨堡 (Salzburg) (Salzburg)。。1842 1842年,他在文章 年,他在文章 ColoredLight DoubleStars" Colored Light DoubleStars" 提出‚多普 提出‚多普 勒效应‛ 勒效应‛(Doppler Effect) (Doppler Effect),因而闻名于世。 ,因而闻名于世。 26著名的多普勒效应首次出现在1842年发表的一篇论 文上。