科學(xué)方法論系列講座-資料下載頁(yè)
2025-07-20 05:57本頁(yè)面
【正文】 圍和不足之處 。 – 應(yīng)該注意無論運(yùn)用何種科研方法所得的結(jié)論 ，只有那些經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)而獲得證實(shí)和經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)者才是可信的 。 實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn) 。 – 下面我們來看幾個(gè)典型的例子： ? 例 5 費(fèi)爾馬猜想 – 在素?cái)?shù)分布規(guī)律的探尋過程中 ， 人們發(fā)現(xiàn)如下形式的已知自然數(shù)都是素?cái)?shù) ， 例如： – n = 0 f (0) = 2 1 + 1 = 3 – n = 1 f (1) = 2 2 + 1 = 5 – n = 2 f (2) = 2 4 + 1 = 17 – n = 3 f (3) = 2 8 + 1 = 257 – n = 4 f (4) = 2 16 + 1 = 65537 – 根據(jù)上述結(jié)果 ， 費(fèi)爾馬歸納出一個(gè)結(jié)論：所有這類形式的自然數(shù)都是素?cái)?shù) 。 但在不久之后 ， 人們就發(fā)現(xiàn)當(dāng) n = 5時(shí) ， f (5) = 2 32 + 1 = 4294967297 = 641?6700417是一個(gè)合數(shù) 。 ? 例 6 熱質(zhì)說 – 18世紀(jì) ， 由于牛頓力學(xué)的巨大成功 ， 人們把它類比到物理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域 。 – 牛頓認(rèn)為機(jī)械運(yùn)動(dòng)是由不可壓縮的 ， 質(zhì)量不變的質(zhì)點(diǎn)在絕對(duì)空間作位置遷移 。 – 仿照這種觀點(diǎn) ， 不少人認(rèn)為熱是一種無孔不入 、 沒有質(zhì)量的熱質(zhì) 。 熱質(zhì)在物體間的遷移構(gòu)成了各種熱現(xiàn)象 。物體包含的熱質(zhì)多就熱一些 ， 熱質(zhì)少就冷一些 。 物質(zhì)三態(tài)的變化就是物體中潛伏的熱質(zhì)散發(fā)和集結(jié)的結(jié)果 。 – 法國(guó)物理學(xué)家卡諾運(yùn)用熱質(zhì)說演繹出了著名的卡諾定理 ， 解釋了熱機(jī)效率問題 。 – 然而不久之后 ， 本杰明 湯普遜用摩擦生熱實(shí)驗(yàn)證明了熱不是物質(zhì) ， 而是一種運(yùn)動(dòng) 。 ? 例 7 超導(dǎo)性的發(fā)現(xiàn) – 19世紀(jì)末 ， 人們已經(jīng)知道在液氫溫區(qū)以上金屬的電阻率會(huì)隨溫度的降低而減小 。 – 應(yīng)用歸納法 ， 根據(jù)杜瓦的經(jīng)驗(yàn)預(yù)期：隨著溫度的降低 ， 電阻率會(huì)平緩地趨于零 。 – 應(yīng)用演繹法 ， 開爾文認(rèn)為：在極低溫下導(dǎo)電電子可能被凝聚在原子上 ， 大量導(dǎo)電電子被 “ 凍結(jié) ” 在晶格上以致自由電子數(shù)很快減少 ， 因此隨著溫度的降低電阻率反而應(yīng)該迅速升高 。 – 在絕對(duì)零度附近金屬的電阻率究竟如何變化 ，成為一個(gè)眾說紛紜的問題 。 – 1911年卡末林 昂納斯決定用實(shí)驗(yàn)研究一下在他們所決定的新低溫區(qū) —液氦溫區(qū)內(nèi)金屬電阻的變化規(guī)律 。 因?yàn)槔谜婵照麴s易于得到純汞 ， 他選擇了汞為對(duì)象 ，想知道汞在盡可能低的溫度下電阻的變化行為 。 – 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度降低時(shí) ， 汞電阻先是平緩地減小 ， 但出人意料的是在 。 – 下圖描述了水銀樣品電阻與絕對(duì)溫度的關(guān)系 ， 標(biāo)出了電阻的突變 。 卡末林 昂納斯得出結(jié)論：在 進(jìn)入了一個(gè)新的物態(tài) ， 在這新物態(tài)中汞的電阻實(shí)際變?yōu)榱?。 – 他把這種電阻突然降為零而顯示出具有超傳導(dǎo)電性的物質(zhì)狀態(tài)定名為超導(dǎo)態(tài) 。 而把電阻發(fā)生突變的溫度稱為超導(dǎo)臨界溫度 。 ? ? R ? 開爾文 ? ? ? ? 杜瓦 實(shí)驗(yàn) ? ? ? 0
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