科學方法論系列講座-資料下載頁
2025-07-20 05:57本頁面
【正文】 圍和不足之處 。 – 應(yīng)該注意無論運用何種科研方法所得的結(jié)論 ，只有那些經(jīng)過實踐檢驗而獲得證實和經(jīng)得起時間考驗者才是可信的 。 實踐是檢驗真理的唯一標準 。 – 下面我們來看幾個典型的例子： ? 例 5 費爾馬猜想 – 在素數(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)都是素數(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 ， 費爾馬歸納出一個結(jié)論：所有這類形式的自然數(shù)都是素數(shù) 。 但在不久之后 ， 人們就發(fā)現(xiàn)當 n = 5時 ， f (5) = 2 32 + 1 = 4294967297 = 641?6700417是一個合數(shù) 。 ? 例 6 熱質(zhì)說 – 18世紀 ， 由于牛頓力學的巨大成功 ， 人們把它類比到物理學的各個領(lǐng)域 。 – 牛頓認為機械運動是由不可壓縮的 ， 質(zhì)量不變的質(zhì)點在絕對空間作位置遷移 。 – 仿照這種觀點 ， 不少人認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 。 – 法國物理學家卡諾運用熱質(zhì)說演繹出了著名的卡諾定理 ， 解釋了熱機效率問題 。 – 然而不久之后 ， 本杰明 湯普遜用摩擦生熱實驗證明了熱不是物質(zhì) ， 而是一種運動 。 ? 例 7 超導性的發(fā)現(xiàn) – 19世紀末 ， 人們已經(jīng)知道在液氫溫區(qū)以上金屬的電阻率會隨溫度的降低而減小 。 – 應(yīng)用歸納法 ， 根據(jù)杜瓦的經(jīng)驗預(yù)期：隨著溫度的降低 ， 電阻率會平緩地趨于零 。 – 應(yīng)用演繹法 ， 開爾文認為：在極低溫下導電電子可能被凝聚在原子上 ， 大量導電電子被 “ 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 。 – 在絕對零度附近金屬的電阻率究竟如何變化 ，成為一個眾說紛紜的問題 。 – 1911年卡末林 昂納斯決定用實驗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 。 因為利用真空蒸餾易于得到純汞 ， 他選擇了汞為對象 ，想知道汞在盡可能低的溫度下電阻的變化行為 。 – 實驗發(fā)現(xiàn)當溫度降低時 ， 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溫度的關(guān)系 ， 標出了電阻的突變 。 卡末林 昂納斯得出結(jié)論：在 進入了一個新的物態(tài) ， 在這新物態(tài)中汞的電阻實際變?yōu)榱?。 – 他把這種電阻突然降為零而顯示出具有超傳導電性的物質(zhì)狀態(tài)定名為超導態(tài) 。 而把電阻發(fā)生突變的溫度稱為超導臨界溫度 。 ? ? R ? 開爾文 ? ? ? ? 杜瓦 實驗 ? ? ? 0
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