物理科学作为自然科学的分支，不反对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响，随着科技的发展，社会的进步，物理已渗透到人类生活的各个领域。如下是细心的小编阿青为大家分享的6篇初中物理科技论文，欢迎参考阅读，希望对大家有所帮助。
一、探究活动是教师和学生复合主体互动的过程
教学实践和心理学研究表明，初中学生有了一定的观察能力、实验能力和思维能力，但分析判断能力还不成熟，自主性还不强，因此还需要给予正确的、及时的指导。在探究学习中完全放手、束缚太多都不现实，不仅不能实现教学目标，对后续课程的学习也有负面影响。因此探究性学习活动中，既需要学生的自主探究，也需要教师的必要指导，在互动中实现教学目标。
例如，我在《探究平面镜成像特点》的一节公开课中，最初是想完全开放，自主探究。即创设情景后，由学生观察、讨论、猜想平面镜的成像特点，然后自行设计方案、小组实验，检验自己的猜想是否成立，最终得出成像特点。但是，试教过程中，明显感到实在太难驾驭，有的学生甚至对我的意图也不完全明白，结果只好临时调整教学策略，效果自然不理想。通过思考，认识到只有好的愿望、好的理念，不考虑学生的现状，自然不会获得理想的效果。
上公开课时，根据初二学生的认知能力重新设计了方案，适当增加了教师的指导，针对同学们的猜想，分步实验，逐个检验，及时交流，教师也成为研究主体中的一员，效果就理想多了。由于把学习过程还给了学生，没有了教师的绝对权威，学生们依据自己的天性、智力水准，自然地在教师的引导下完成认知过程，他们的热情自然高涨，从不同的角度思考、讨论，设计不同的方案，选取不同的实验用具，积极动手实验，再思考、讨论、交流，俨然一幅科学研究的情景。除了通常一些方法(如人举左手，镜中的像则举右手等)外，学生在活动中又找到了几种很有创意的方法。例如检验平面镜成像和物体相对于镜面是否对称时，一学生在拿起点燃的蜡烛在镜前移动，发现蜡烛倾斜(开始并不是有意的)时，镜中像也发生了倾斜，但倾斜的方向与蜡烛正好相反，运用数学中轴对称的知识，便得出物像相对于平面镜对称的结论；另一学生在实验时，手中没放下的火柴盒“帮了大忙”，他发现手中的火柴盒在蜡烛的左侧时，火柴盒的像在蜡烛像的右侧，调换一下位置，像也跟着变化，于是也得出了物像对称的结论……。显然，同学们在课堂活动中已经成为了教学主体，他们为自己的发现(或称为创新)而欢欣，我想这样的亲历的探究过程他们会终生难忘。
探究教学活动是一种特殊的认知和实践活动，教师和学生都是主体，也必须成为主体，他们各自通过自己的能动作用，履行各自的角色，并且和谐互动，只有这样，探究教学活动才能顺利展开。如果教师、学生中任何一方不能积极、能动、自主、创造性地履行自身的角色，便失去了主体的特性，那么，探究教学的目标也就不可能实现。
二、探究活动应允许学生出错，不追求活动的完整性
由于器材、环境、知识水准、操作技能等原因，学生的实验结果和结论有时误差较大。教师若以此为契机提出问题，通过分析、讨论，找出原因，改进实验方法，这对进一步提高学生的实验技能和综合能力会大有益处。切不可轻率指责、否定。同时，课前分组也应充分考虑学生的能力状况，活动过程中及时组织交流，以使学生学会倾听他人的见解，从而学会携手合作以实现活动目标。当然，课后的补救也是必要的。对探究过程中出现问题的小组或个人，教师应提供再探究的机会，帮助他们在分析失败原因的基础上，改进实验方法，完成探究，消除失败产生负面影响的可能。共性的问题，教师要采取恰当的措施补救，或提出新的探究课题。这很正常，正是问题或错误，才有了改进和创新。
例如，我在组织《研究串联电路特点》的一节课中，由于分组自主探究，学生的活动热情很高，八个小组中的五个都由实验数据归纳出了串联电路中的电流、电压特点。但是，有一个小组，实验数据几乎无规律可循，另两个小组的实验数据近似与电路特点相吻合。在交流时，由于受到有正确结论的小组的影响，后两个小组的代表说：“我们的实验数据显示：串联电路中各导体中的电流基本相等；串联电路中各导体两端电压之和基本等于电路两端的总电压。”而实验数据出现问题的那个小组的代表交流时讲道：“我们小组的实验不能验证串联电路中电流、电压的猜想是否成立。”这种情况的出现非常正常，由于连接电路时导线接头处接触电阻的影响或操作不当，导致实验失败。考虑到本节课的时间有限，我只做了对三个小组探究活动的肯定和对他们实事求是的科学精神的认可，先请同学们(包括实验结论正常的同学)就此实验现象自己分析原因，留待下一节课再交流、讨论。虽然教学进度被打乱，我还要花费一节课的时间来“善后”，但能让同学们动起来，积极地探究新的、更深一步的课题，这不正符合了我们教育的目的吗？利弊互化，关键在怎样看待、怎样引导。
三、探究活动中应加强多学科知识的渗透
随着初中学生知识的不断积累，对现象的解释和判断会有不同的方法和结论。课堂上我曾经提出过“剧烈晃动过的香槟酒瓶，瓶塞为什么会猛地窜出很高？”的问题，本意是希望学生用气体对外做功、内能减少的知识来回答，而一位同学却说：“晃动香槟瓶，瓶内发生了更快的化学变化，产生了大量的二氧化碳气体……”。物理引来了化学，我们可以用先肯定、再告之课后探讨、或作为新课题再研究来搪塞，但下次呢？还好，课前我请教了资深化学教师，知道了香槟酒、碳酸饮料在封装前要加入一些酸类物质(如柠檬酸等)和碱(如小苏打)。但是化学变化是加入以后就已开始，等我们开瓶时，大量的二氧化碳气体已经产生，只不过在密封的瓶(或罐)内，压强较大时，它们部分溶解在饮料中，达到了动态的溶解平衡。剧烈晃动后，随着我们对它们做功，内能增大，很多二氧化碳气体从液体里逃逸出来，瓶内气体压强增大，气体对瓶塞做功，将瓶塞顶出，而气体的内能则减少。
在进行《平面镜成像》教学时，当引导同学们分析、归纳实验结论后，一位同学(数学课代表)突然提出：平面镜所成的像和物体属于轴对称的关系。当时我一愣，随后意识到初二数学中已学过轴对称的知识，如果用数学语言，平面镜成像中的四个特点(虚像、等大、等距、垂直)只需“平面镜所成虚像和物体相对镜面轴对称”一句话就够了。我在感到后生可畏的同时，也意识到物理老师还必须关注学生的各学科的发展进程，保持学科之间的联系。在学习物理时尽可能把其他学科知识作为基础和工具，同时也因其应用而深化对其他学科知识的认识，更通过相互渗透的过程开拓学生综合思考、分析的视角。
跨学科研究在学术界已司空见惯，但在中学课堂上却鲜有。除了说明我们的教育观念滞后外，作为教师，我们的综合素质，特别是科学素养也必须尽快提高。否则，没有“T”型知识结构，我们真的会在讲台上站不住脚的。新的课程标准已经把传统自然科学中各学科划归到科学技术课程之中，这其实已经昭示了未来课堂的走向。
四、探究活动应成为点亮学生智慧火花的过程
发现、创新是人的一种天性，教育的目的之一就是要发展这种天性。作为教师，就是将学科知识的内容与人类文化的长链联结起来，使学科知识具有整体性和发展性，使文化富有历史感，成为学生探索真理、创造世界的动力。
在《探究光的反射规律》一课中，有一位学生做出了“入射角与反射角之和等于90°”的猜想，有的已经做过预习的同学掩口而笑，我马上意识到这有损该同学的自尊心。于是表扬他热情高，敢于猜想，并鼓励他用实验检验自己的猜想，很多科学家都经历了像你这样的过程。这位同学一扫脸上的阴云，特别投入地思考、实验。当我希望他第一个交流时，他略显歉意、但又兴奋地告诉大家：“反射角与入射角之和只有在入射角为45°时才等于90°，在实验时我发现反射角与入射角总相等。”猜想本不言对错(虽要依据)，可贵的是怎样在实践中检验，在实验中体验过程、感知方法。更何况这位学生在得出光的反射定律之一般规律后，又能发现反射规律中的一种特殊情况，这是对规律的再认识，难能可贵。
一位同学在猜想浮力与什么因素有关时，提出“浮力和物体的温度有关”，预习过的同学或许会嗤之以鼻，但敢于猜想、勇于回答本身就应该肯定，更何况，当物体的温度变化时，质量一定，其体积必然变化，所受浮力能不变化吗？当这位同学把浮力知识同热、密度等已有知识结合起来，融会贯通后。不就有了更高、更全面的视角吗？这也许会使课堂背离教师原本的设计，也许这节课的预设任务因此而不能完成，但探究中的创新、活动中的亮点也正在此，学生的创新热情和对科学的兴趣也许就在此时被激发，你很快就会发现，他们从此对物理有了极大的‘偏爱’。
实验时，也许有的学生会有一些看似错误的步骤，但我们切不可轻易阻止(当然特殊情况除外)或下定论，说不定智慧的火花就会在此闪亮。比如在《内能的改变》这节课中，多数同学利用气球快速的放气来感受物体对外做功时内能减少—表现为气球的温度降低，但是有的学生却把气球用力吹破。气球虽然没有了，但是他此时摸一摸气球的残片，发现温度降低的更多。在《探究平面镜成像特点》这节课中，那位用斜放蜡烛的方法证明物像对称的同学也许当初是为了让烛油流下一点儿固定蜡烛，甚至本意就为了好玩儿。玩中学，本就是青少年的特点，只要我们善于引导，其效果反而更好，学生的智慧会在玩和错中碰撞出火花，会在玩与错中逐步走进科学的殿堂。
在初中物理教学中开设探究性课程是新的课程标准的要求，是物理教学中实现态度、价值、过程、能力与方法目标的最好载体。上好探究课的标准在于：能否符合学生的实际；能否激发学生对物理的兴趣；能否使学生体验到科学研究的真实过程和方法；能否提高学生的综合能力。
初二物理教学小论文
一、初二学生的物理和心理特征
初二学生大多处于十四岁左右，正值青春期，生理上发生了一系列的变化。由于生理上的变化，也开始导致了学生心理上也产生着巨大的变化。这一时期，学生对任何求知事物都具有旺盛的求知欲，对各种新鲜事物特别感兴趣，好学好问并富有幻想，但是他们高昂的学习热情往往是短暂的，对任何事情都只是“三分钟热情”，缺乏毅力。而且现在的学生许多都是独生子女，由于家庭过分溺爱，致使学生面对困难，面对失败，面对冷落时，极易“崩溃”。耐挫性较差，当然他们也有许多优点，比如个性张扬，有自己个人的见解，创新和拼博精神较强，充满活力。这些正是全面实现小康社会，建设社会主义现代化所必需的精神元素。
二、义务教育阶段物理课程的特点
“物理乃万物之理”，这些道理有的深有的浅，而义务教育阶段物理课程历经数次教育改革，特别是现在如火如荼开展的新课程改革，使义务教育阶段物理课程的难度一降再降，现在的义务教育阶段物理课程是一门以观察与探究实验为基础、增强学生创新精神为主旨，培养学生能力素质为目标的学科。物理研究起源于生活，又高于生活，初二物理经过教育专家认真编排后，从科学之旅讲起，从人们生活中最简单的声现象、光现象、热现象导入，再进一步讲解近现代功勋卓著的电和磁，九年级再讲解力学和现代物理常识，这样的精心编排使初二学生对物理的认知，从生活中最简单最常见的事物开始学习，完全符合学生由易到难的认知规律。在声现象、光现象、热现象中有许多智趣的实验能充分调动学生学习物理知识的兴趣，使学生建立学习科学，热爱科学，使用科学，创新科学的宏伟目标，从而促进学生科学发展与和谐发展。
三、物理教师切实做好观念转变，认真履行主导作用
农村物理教师要认真深入学习新课程改革精神，认真落实新课程改革要求，不要加重义务教育阶段物理课程难度，认真全面做好学生减负工作，但是我们农村物理教师应当把初二学生减小的包袱，要自觉自愿的背到自己的肩上，通过不断学习先进教学理念和方法，博览最新物理科技动态，增长丰富自己的专业知识和教学技能，做到“学生减负，老师增富”。在教学中紧紧抓住新课程标准，农村物理教师充分发挥物理科的实验丰富和贴进生活的特点，充分调动学生学习物理的兴趣，我们广大农村物理教师积极转变教师职能，做好主导工作，做好服务工作，切实保证教育教学的质量不降反升。“有趣的学就是玩，有益的玩就是学”。针对初二学生的生理和心理特征，以及义务教育阶段物理课程的特点。我就多年来物理教学中的体会及做法简单讲解一下，希望能起到抛砖引玉的作用。
（一）认真做好演示实验，开发智趣实验激发学生学习兴趣
“玩中学，学中乐”一直是我们教育改革追求的目标。开学伊始初二的第一节课物理教师通过演示几个有趣的实验，从而激发学生强烈的求知欲，引起学生的浓厚的兴趣，演示实验在物理教学中有极其重要的地位，丁肇中曾说：“自然科学理论不能离开实验的基础，特别是物理学，它是在实验中产生的。”一个好的物理演示实验可使学生终身不忘。
（二）把握课堂提问的方法
“中小学教师若不谙熟发问技术，他的教学是不易成功的。”初二学生刚刚接触物理这门新的课程，自身年龄较小，好奇心和求知欲都较强，自我控制能力较差，注意力容易分散，常常是三分钟的热度。提问的过程中应该怎样把握是我们初二物理老师应该注意的一个重要方面。
1.从生活中的点滴进行提问
在讲解声音的产生时，可以让全班的同学用一只手轻轻的摸在自己声带附近，然后让学生朗诵一首小诗。学生朗诵完后，进行提问：“同学们朗诵得真好，那你们知道声音是怎样产生的吗？”（学生回答什么的都有）然后先不要给出正确的答案接着提问：“我想知道你们放在脖子上的手有什么感觉？”通过学生平时发生在身边但又没注意的波浪层层深入提出问题，让初二的学生深切感觉到物理就在身边的。同时，还让学生逐步掌握探究的基本方法，使学生自己去探索物理知识，获得成就感，从而增强学生学习物理的积极性。
2.从有趣的事物中进行提问
例如在学习压强的时候，老师可以提问：表演气功的大师，为什么在胸前放一块石板后，再用铁锤敲打？或躺在布满铁钉的木板上睡觉，这时可让学生想，若是一根铁钉，这位大师他还敢睡在上面吗？……。这些问题，犹如一石激起千层浪，把学生的思维及进带入活跃状态，使学生迅速地进入角色。
（三）对学生学习的科学评价
“评价要关注学生的学习结果，更要关注他们的学习过程，要关注学生的学习水平，更要关注他们在探究活动中所表现出来的情感与态度，帮助学生认识自我，建立信心。”对初二学生科学的评价尤为重要，初二学生刚接触物理这一新学科，由于生理和心理特征影响，他们对物理有着强烈的求知欲和兴趣。他们会有许许多多老师认为奇怪荒诞的想法，甚至是错误的观点。我们物理教师对初二学生评价时应多用赏识的眼光看待他们，诚恳的话语引导他们，在批改作业时常加入激励的字词，不要挫伤他们学习物理的积极性，使学生逐步树立学好物理的信心。对于他们错误的观点我们也要加以循循善诱，切不可一毙了之，更不可不了了之，对于一些较复杂的问题可以用简练的语言进行讲解。物理是一门严谨的科学，不可任意胡为，从开始就要让学生求知真理，避免以后学生死钻牛角尖，延误了学生的科学发展和全面发展。
物理是一门智趣横生的科学，它充满了智慧和乐趣，让我们充分感觉物理和生活中的乐趣吧；物理是一门建设社会主义现代化不可或缺的科学，没有物理学的发展，今天的世界就不会如此丰富多彩；物理是一门极富人生哲理的科学，学好物理有利于学生建立唯物论观点，破除封建迷信活动，树立科学的世界观。让学生成为农村学科学、除迷信、用科学、促生产的生力军，这对农村的孩子来说尤为重要，这对提高我国农村文化素质有重要意义。我们广大农村物理教师通过各种途径一定要紧紧抓住初二学生的心，使他们爱物理、学物理、用物理，为全面落实科学发展观，为全面实现社会主义小康社会和社会主义现代化增砖添瓦。他们是未来、是希望，抓住他们就是抓住未来，抓住希望。
“物理”不仅仅有着物质客观世界许多绝妙的必然，也蕴含人类社会的诸多道理。曾有报道说，有生命的植物拥有人类一样敏感的情感！那么，作为物理的研究对象——客观世界的物质，“物”所体现的“理”，又是怎样凸现万物的情感世界呢？
力的定义是：“力是物体对物体的作用”，力的典型特点是“相互性”。换而言之，一个物体是无法产生力的作用的。成语，“孤掌难鸣”，就生动地形容了力产生的条件！只有学会合作，学会团结才能产生力量，对一个国、一个家都是这样，“团结就是力量”、“家和才会兴旺”。如果我们理解了概念的真正内涵，就能体会到物质世界与人类社会的总是相通的道理。也就不会觉得物理它是那么地“高深”，也会懂得在今后的人生路上怎样走好自己的每一步、怎样为人处事了。
弹力乃产生于发生弹性形变的物体之间。我们通常会以弹簧的弹力作为典型案例，当增大拉长或压缩的程度时，可以增大弹力，但超过了某个限度，弹力随之消失。物质世界是多么准确地反映着我们的生活和处事啊。古人云“物及必反”就是如此道理呀。紧张和放松，追求和淡然，严肃和轻快，太多太多，都得有个度啊。我们的执者你可知道这个道理吗？不要吧你的下属看成自己的下人，对他们要懂得用情来柔化施压，在一个限度内，有张有弛，只有这样才能产生最好的“弹力”。其实这样的物与理又何止于此呀。
总之，物理是一门自然科学，很严谨和严肃的学科。它告诉人们在人生处事时要注重情感价值，世界是大家的世界，地球属于我也属于他，天下乃天下人之天下也。只有万事万物和谐地生存自己才会快乐，和气生才、平安是福、健康才是福啊！
摘要： 角动量这一概念是经典物理学里面的重要组成部分，角动量的研究主要是对于物体的转动方面，并且可以延伸到量子力学、原子物理以及天体物理等方面。角动量这一概念范畴系统的介绍的力矩、角速度、角加速度的概念，并且统筹的联系到质点系、质心系、对称性等概念。本文主要对角动量守恒定律和其应用进行论述。对定律本身进行了简略的阐述，并就其守恒条件及其结论进行了定性分析。
正文：
大家也许小时候都有过一个疑问：人们走路的时候为什么要甩手呢？为什么如果走顺拐了会感觉特别别扭呢？一个常见的解释是，为了保持身体平衡。这种解释了和没解释没什么区别的答案是永远正确的，问题是甩手到底是怎么保持身体平衡的？
原来这一切都是我们大学生所熟知的角动量以及动量守恒的原因，很神奇的是原来用动量守恒可以解决很复杂的问题，但是却用了最简单的方法。
1.角动量：角动量也称为动量矩，刚体的转动惯量和角速度的乘积叫做刚体转动的角动量，或动量矩，单位千克二次方米每秒，符号kgm2/s。角动量是描述物体转动状态的物理量。对于质点在有心力场中的运动，例如，天体的运动，原子中电子的运动等，角动量是非常重要的物理量。角动量反映不受外力作用或所受诸外力对某定点（或定轴）的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点（或轴）运动的普遍规律。物理学的普遍定律之一。质点轨迹是平面曲线，且质点对力心的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。如果把太阳看成力心，行星看成质点，则上述结论就是开普勒行星运动三定律之一，开普勒第二定律。一个不受外力或外界场作用的质点系，其质点之间相互作用的内力服从牛顿第三定律，因而质点系的内力对任一点的主矩为零，从而导出质点系的角动量守恒。W.泡利于1931年根据守恒定律推测自由中子衰变时有反中微子产生，1956年后为实验所证实。角动量是矢量，角动量
L=r×F=r×Fsin
2.力矩：在物理学里，力矩可以被想象为一个旋转力或角力，导致出旋转运动的改变。这个力定义为线型力乘以径长。依照国际单位制，力矩的单位是牛顿-米[1]。
3.作用力矩和反作用力矩：由于作用力和反作用力是成对出现的，所以它们的力矩也成对出现。由于作用力与反用力的大小相等，方向相反且在同一直线上因而有相同的力臂，所以作用力矩和反作用力矩也是大小相等，方向相反，其和为零。
3.角动量守恒定理：
在不受外界作用时，角动量是守恒的。角动量守恒是跟空间各项同性有关系的，也就是说空间的各个方向是没有区别的，这叫做物理定律的旋转不变性，由这种不变性，在理论上，可以得到角动量守恒。动量守恒是跟空间均匀性相关的，也就是说物理定律在各个地方是一样的，地球上的物理定律跟月亮上的物理定律是一样的，这叫做空间平移不变性，由空间平移不变性，可以从理论上推导出动量守恒。另外，还有能量守恒是跟时间平移不变性相关的，也就是说，过去，现在和未来物理定律是一样的话，就有这么一个量，叫做能量是守恒的。所有这些，
都是由一个叫做诺特定理的东西得出来的[2].
4．质点系对参考点的角动量守恒定律：
由n个质点组成的质点系，且处于惯性系中，可以推导出作用于各质点诸力对参考点的外力矩的冲量矩∑Mi×△t,等于质点系对该参考点的角动量的变化
量，即△L=∑Mi×△t同样当∑Mi=0时，质点系对该参考点的角动量守恒。如果n
个质点组成的质点系，处于非惯性系中，只要把质点系的质心取作参考点，上述结论仍成立。
4.角动量守恒的判断：
当外力对参考点的力矩为零，即∑Mi=0时，质点或质点系对该参考点的角动
量守恒。有四种情况可判断角动量守恒：①质点或质点系不受外力。②所有外力通过参考点。③每个外力的力矩不为零，但外力矩的矢量和为零。甚至某一方向上的外力矩为零，则在这一方向上满足角动量守恒。④内力对参考点的力矩远大于外力对参考点的合力矩，即内力矩对质点系内各质点运动的影响远超过外力矩的影响，角动量近似守恒[3]。
5.角动量守恒定理的应用：
角动量守恒定理在我们的现实生活中非常的常见，航海航天领域和人们平常所使用的工具器械，以及日常中见到的现象很多一部分都可以用角动量守恒定理来解释。
（1）行星运动：受到太阳的万有引力这一有心力，由于万有引力对太阳这个参考点力矩为零，所以他们以太阳为参考点的角动量守恒。
（2）芭蕾舞旋转：跳芭蕾舞的时候，运动员在转动的过程之中，会收缩双手，来实现减少转动惯量，则角速度变大，转动得越快。
（3）跳水：跳水运动中，运动员在在完成动作时，会将身体蜷缩成球形，目的也是减小转动惯量，加快转动速度，更好地完成动作。
（4）航空：安装在轮船、飞机或火箭上的导航装置回转仪，也叫陀螺，回转仪的核心器件是一个转动惯量较大的转子，装在“常平架”上。常平架由两个圆环构成，转子和圆环之间用轴承连接，轴承的摩擦力矩极小，常平架的作用是使转子不会受任何力矩的作用。转子一旦转动起来，它的角动量将守恒，即其指向将永远不变，因而能实现导航作用。宇宙飞船在空间中运行的时候，通过深处或受其两根杆来改变转动惯量，从而改变转动的速度。
（5）体操：体操运动员在完成空翻动作的时候，也是尽量蜷缩身体，是转动惯量减小，加快转速。
（6）跳远：跳远的时候，起跳之后由于力会产生一个转动惯量，如果不向后摆手来抵消这个转动惯量，运动员就会向前翻转。
角动量守恒定律是一个很有用的定律，我们要更好地理解他，才能在日常生活中活用。
[1]漆安慎，杜婵英。普通物理学教程 力学[M].北京：高等教育出版社，20xx.6～8。
[2]胡海云。大学物理。北京：国防工业出版社，20xx.1。
[3]贾玉磊，贾瑞皋。刚体角动量的定义和定义状态量的原则[D]。山东 东营：中国石油大学(华东)物理科学与技术学院，20xx,13～16。
关键词：科学革命 认识论 方法论 批判学派 爱因斯坦
abstract：this paper presents and discusses five epistemological and methodological enlightenments from scientific revolution at the turn of 19th and 20th century. they are reality going from strength to weakness, subject rising high; reason leading, experience thinning; theory being provisional, truth being relative; science-value being difficult to separate; science renunciation, all disciplines having equal rights. it lastly emphasizes that scientists ought to be on guard against chauvinism & hegemonism and mans of letters must give up well-frogism & yelangism. only in this way can culture of science and culture of the humanities move towards new syntheses, that is, scientific humanism (new humanism )and human scientism (new scientism).
key words: scientific revolution, transform of epistemology and methodology , critical school of thoughts, albert einstein
中文所谓的“现代科学革命”，我们一般是指19和20世纪之交的科学革命——更确切地讲是“物理学革命”[ ]。其具体时段是，从1895年伦琴x射线的发现到狄拉克和约尔丹1926年对矩阵力学和波动力学的综合；也可以上溯到马赫1883年在《力学史评》中对经典力学的批判[ ]，下移至狄拉克1928年相对论性电子运动方程的建立或1930年集大成著作《量子力学原理》的出版。这次科学革命虽然延续了数十年，但是比起哥白尼、伽利略、牛顿发动的第一次科学革命即中文所谓的“近代科学革命”（1543年《天球运行论》的出版到1687年《自然哲学的数学原理》的出版）来，历时毕竟要短得多。
现代科学革命的理论成果是爱因斯坦发明的相对论和以普朗克、爱因斯坦、玻尔、薛定谔、海森伯、狄拉克等为代表的量子物理学家创造的量子力学。这些理论成果辐射或扩散到其他学科，使天文学、化学、生物学也发生了质的变化，并且形成了一系列交叉科学和边缘科学。在此基础上，各种各样的高新技术似雨后春笋，纷纷破土而出，如半导体技术、微电子技术、计算机技术、核能技术、激光技术、航天技术、基因技术、纳米技术等等，从而出现了所谓的现代技术革命。20世纪后半叶，科学和技术的发展基本上是在物理学革命的概念框架内进行的，即使在21伊始也难以看到新一轮科学革命的迹象——新一轮的科学革命需要新的思想进路、新的概念框架和新的科学方法。
现代科学革命及其引发的技术革命不仅改变了整个社会的物质面貌，而且也改变了人的精神面貌，实现了世界观和思维方式的转换[ ]。在这里，我只想探讨一下，现代科学革命由于诞生了崭新的科学理论，特别是它摧毁了近代科学——我约定以该中文术语指称从16和17世纪科学革命到19世纪末的经典科学（特指经典力学和经典物理学）——的基础、限定了它的适用范围这一事实本身，对认识论和方法论的诸多启示。
1. 实在弱化，主体凸现
实在概念源远流长。在古希腊自然哲学家那里，观念论的实在论者毕达戈拉斯就以数为实在，物质论的实在论者则以某种物质实体为实在——泰勒斯的水，阿那克西曼德的无定无限体，阿那克西米尼的气，赫拉克利特的火，阿那克萨戈拉的种子，恩培多克勒的四根，以及最具近代意义的留基伯和赫拉克利特的原子。近代科学继承了这一物质论的实在论的传统，它把质点、刚体、流体、分子、原子等视为实在，并将它们或它们所显示出来的现象作为研究的客体或对象。即使颇具革命性的电磁场这一实在概念，也被强行纳入经典理论的框架，用具有物质性的以太的某种力学作用来说明。
现代学科革命摧毁或改造了经典理论的概念框架，限定了它的辖域，同时也使物理学实在得以弱化。这主要表现在下述三个方面：
其一，实在的非实体化倾向。例如，奥斯特瓦尔德指出，能量是具体事物的最本质的成分，它比物质更根本，正是在能量中体现出未来的实在。能量在两种意义上是实在的：首先在做功这一点上是实在的，其次在可能解释事实和现象的内容这一点上是实在的。[ ]海森伯这位“新能量论者”与奥斯特瓦尔德“心有灵犀一点通”，认为能量实际上是构成所有基本粒子、所有原子，从而也是万物的基元，能量可以称为世界上一切变化的原因[ ]。马赫则提出关系式的要素说。彭加勒更明确地另辟蹊径：真实对象的之间的真关系是我们能够得到的唯一实在；唯一的客观实在在于事物之间的关系；科学能够达到的只是事物的关系，而不是事物本身，在这些关系之外，不存在可知的实在。迪昂的观点也异曲同工：物理学理论把趋向表达事物真关系的自然分类或自然秩序作为自己的目的，而自然分类或自然秩序则是物理世界或（宇宙论的）物质世界的本体论秩序的反映[ ]。由于彭加勒坚信实在即关系的实在观，由于迪昂秉持秩序实在论，他们二人顺理成章地成为科学哲学中的关系实在论的名副其实的先驱。[ ]其后，怀特海也用能量代替西方形而上学中的物质，他过程哲学还别树一帜：“自然是一个演化过程的结构。实在就是这个过程。……换句话说就是自然界中的事件。”[ ]这些大家的言论与现代科学的发展似乎不谋而合。现代物理学告诉我们，量子场被看作是基本的物理实体，粒子只不过是场的局部凝聚，是时聚时散的能量集合，因此粒子失去其独有的特性而消融在作为其基础的场中。也就是说，亚原子并不是由任何实质的物料组成的，它们是能量的构像。可是，能量与活动、与过程相关联，这意味着亚原子粒子的性质在本质上是动态的。当我们观察它们时，我们既看不到任何物质，也看不到任何基本结构，我们所看到的只是一些不断相互交换着的动态图像——能量持续不断的舞蹈。[ ]亚原子粒子并不意味独立的实体，而只能理解为观察与测量的各种过程之间的相互联系，或相互关系。即是说，亚原子粒子不是“物体”，而是“物体”间的相互关系。此外，质量不再与物质材料相联系，因此粒子不再被看作是由基本的“材料”，而是由能量所组成。[ ]
上述命题看来似乎符合现代物理学理论及其未来的发展趋势。爱因斯坦的相对论就是以事件为物理实在的；他的质能关系式e=mc2表明，质量和能量是可以相互等价地转换的，起码物质并不比能量更根本；质能关系式以及相对论中的其他诸多变换式揭示出，与实在对应的各个物理量是变化的，不变的只是它们之间的关系。现代真空理论告诉我们，真空是量子场的基态即能量最低的状态，量子场的涨落就形成粒子，因此粒子和真空统一于能量，而不是统一于实物或传统意义上的物质。当前正在时兴的弦理论或超弦理论假定，自然界的基元不是由各种基本粒子或夸克，它们实际上都是极其微小的闭弦（弦的闭合圈）的不同激发态，闭弦的不同振动或运动就给出不同的基本粒子。在比弦理论所要求的大得多的尺度上，夸克才可能显示出结构。要知道，薛定谔早在1950年就讲过：
当涉及到构成物质的终极粒子时，再考虑它们是由某些质料构成的，似乎是没有意义的。它们可谓是纯形状，除了形状外什么也不是。在连续观察中，一次又一次呈现的是这种形状，而不是由质料构成的一个点。[ ]
由此不难看出，20世纪的科学的本体论似乎已经发生了从实体主义（entitatism）向关系主义（relationism）的转变，这种转变的趋势在21世纪好像还要继续下去。从方法论上讲，以关系实在代替实体实在也具有某种优越性：作为研究对象的不同实体及其现象尽管大相径庭，但是它们有时却是同构的，亦即具有相同的关系，完全可以用同一数学方程来描述。
其二，实在是研究纲领。爱因斯坦虽然不否认常识意义上的或朴素实在论的本体实在，但是他更多地强调和关注的是理论实在。所谓理论实在，是在物理学理论中使用的基本概念或物理量所指称的东西，它是人的精神的自由创造，是以文字或数学符号的形式在理论中出现的。这些符号并不是人们误以为的既定的实在，它具有“形而上学”的性质，只不过是建构实在论的物理学理论的研究纲领而已。[ ]正是在这种意义上，爱因斯坦说过一段隽永的话语，值得人们仔细回味：
“物理世界的实在的。”这被设定是基本的假设。在这里，“假设”意味着什么？就我而言，假设是一种陈述，它的真暂且必须被假定，但是它的意义必须提升到超出所有的摸棱两可。然而，在我看来，上面的说法本身好像是没有意义的，仿佛人们说：“物理世界是公鸡呜呜叫。”对我来说情况似乎是，“实在的东西”本质上是空洞的、无意义的范畴（鸽子窝）。它的范畴的重要性仅仅在于下述事实：我能用它来做某些事情，而不能用它来做某些其他事情。……我承认，自然科学涉及“实在的东西”，但是我还不是一个实在论者。[ ]
其三，物质实体的性质的“退却”。继伽利略、笛卡儿、波义耳之后，洛克严格区分并详尽地论述了客体的第一性的质和第二性的质。在他看来，第一性的质是广延、质量、形相、运动等，第二性的质是在我们心中产生颜色、声音、味道、气味等的能力；前者是外物固有的，是客观的，后者则是我们的感觉，是主观的。相对论使洛克的第一性的质退回第二性的质，因为物体的长度和质量并不是绝对的和纯客观的，它依赖于观察者的运动状态或所选取的坐标系，而且物体的视像也发生了变化（有表观转动，颜色和亮度也不同）。在量子力学中，被观察的微观客体究竟显现为粒子还是波，甚至与观察者的实验设置或主观意图密切相关。
在近代科学中，作为主体的观察者仅仅是观众；而在现代科学中，观察者既是观众，又是演员——主体的凸现由此可见一斑，这是现代科学理论本身对我们的启示。现代科学革命摧枯拉朽的事实也启示我们，作为人对世界的某种认识的科学理论，例如牛顿理论，并非“自然之镜”，它交织着“信念之网”，浸透了主体的主观成分。奥斯特瓦尔德的双筛比喻和爱丁顿的鱼网比喻[ ]，形象地说明了他们各自的“主观-客观合璧论”和“主观选择论”。这种主体的凸现既有生理的、遗传积淀的、先天的因素，又有心理的、社会文化的、后天的因素。
2. 理性主导，经验趋淡
我曾经论证过，整个科学的历史是在理性论和经验论的张力关系中展开的[ ]。近代科学尽管穿插着牛顿的综合、解析力学学派的数学化、麦克斯韦的理论化，但基本上仍然是以经验论及其方法论归纳法为主导的，连牛顿也陷入“我不作假设”的错觉。
然而，现代科学明显地呈露出理性主导、经验趋淡的大趋势。爱因斯坦审时度势，适应科学发展的潮流，毅然抛弃了根据已知经验事实用构造性的努力发现定律的绝望尝试，转而大胆采用假设，创造出狭义相对论这样的原理理论。此后，他又抱着追求统一性的理性论信念，完成了广义相对论，并孜孜求索统一场论。他说过，像场方程这样复杂的公式，是无法从经验材料中归纳出来的。爱因斯坦通过亲身实践敏锐地洞察到：适合于科学幼年时期的经验归纳法，正在让位给科学理性论的探索性的演绎法；纯粹思维在某种程度上可以把握实在。
爱因斯坦察觉并顺应的趋势在现代科学中的例证屡见不鲜。许多科学理论和命题都走在观察和实验的前边，如尺缩钟慢效应、质能转化、受激辐射、光线弯曲、正电子的预言等等。爱因斯坦在创立相对论时附带发现的变换不变性或对称性甚至反客为主，被杨振宁命名为“对称性支配相互作用原理”，成为20世纪各种物理学统一理论的出发点和立足点。带有强烈理性色彩的思想实验、虚拟实验也得以普遍应用。更加使人感到不可思议的是，全身瘫痪、无法言语、半躺在轮椅里的霍金，居然能构想出宇宙的一个个奥秘——理性在现代科学中的主导作用和强大威力真是令人叹为观止！
理性主导还表现在理性呈现出的宽容上。由于作为理论的基础和推演的前提的基本概念和基本假设无法从经验中直接归纳出来，只能靠直觉去领悟，因此思辨、猜测、想像乃至幻想都是科学家的理性所容许的。何况，科学中含有科学信念和科学预设，观察渗透理论，理论负荷一定的价值，也是理性承认的不争事实。爱因斯坦在科学发明中伴随创造的现代化的科学方法——探索性的演绎法、逻辑简单性原则、准美学原则、形象思维[ ]——就包含着理性主导和理性宽容两种取向，经验在其中的地位显然下降了。
在现代科学中，由于彭加勒和迪昂所主张的约定论和整体论的不充分决定论（undetermination），经验要素在科学中的地位确实有所趋淡，尤其表现在理论的起始和和终结阶段。爱因斯坦清醒地意识到这一点，并在科学实践中身体力行。在起始阶段，经验在假设的提出中仅起提示作用；在终结阶段，经验虽然还是检验理论真理性的重要标准，但是经验指的是经验的总和或复合，而不是经验原子，同时经验的证实（verification ）被冲淡为经验的确认（conformation），且用“内部的完美”（inner perfection）这一价值标准补充和限定“外部的确认”的经验标准。爱因斯坦的下述言论充分揭示了现代科学中的理性主导、经验趋淡的特征：
用准经验的方法不能钻进事物的深处。[ ]
要创立一门理论，仅仅收集一下记录在案的现象是远远不够的，还必须有深入事物本质的大胆的、创造性的思维能力。因此，物理学家不应该仅仅满足于研究那些从属于事物现象的表面因素，相反地，他应该进而采取理性方法，探索事物的根本性质。[ ]
3. 理论暂定，真理相对
不管思辨哲学家怎样海阔天空地议论，科学家只是在现代科学革命爆发前夕、尤其是在发生后才切切实实地感到科学理论的暂定性和科学真理的相对性。这并非仅仅是相对性原理和不确定性原理等新思想的直接暗示，新旧理论的交替更给科学家以振聋发聩的冲击。
在19世纪后期，科学家面对经典力学和经典物理学的宏伟大厦顶礼膜拜，自以为经典理论已经完美无缺，以至物理学界的元老开耳芬勋爵曾充满自信地断言：“未来的物理学真理将不得不在小数点后第六位去寻找。”[ ]但是，曾几何时，物理学危机以及随之而来的革命给他们上了生动的一课：卓有成效的经典理论原来也有自己适用的空时域，超越这个辖域，正确也会变成错误，真理也会化为谬说；经典理论的基础乍看起来固若金汤，其实只是人为的构造，决非一劳永逸、一成不变。
其实，20世纪科学革命和哲学革命的先驱批判学派早就心知肚明，率先发出了新时代的最强音。马赫申明，所有的知识和理论都是可错的、暂定的、不完备的，其发展具有历史的偶然性[ ]。彭加勒表示，科学定律只不过是近似的、概然的和暂时的而已，；科学理论给我们的仅仅是粗糙的图像，是暂定的和易崩溃的。迪昂明确指出，物理学定律是不完美的、暂定的和相对的，因为它描述了近似地应用的事实，因为它关联的符号太简单了[ ]。奥斯特瓦尔德则认为，科学具有不可消灭的不完美的质。皮尔逊也强调，决不要设想，科学在每一个部门已经达到或永远能够达到完备的知识。[ ]
的确，现代科学革命使科学家更一般地认识到：科学理论只是科学家借助经验和理性，把握现象或外观，并用“心灵之眼”穿透它们，最后以适当的方式勾画的简单的和易于领悟的世界图像，藉此代替他的感知世界；这样的世界图像并不是原原本本的实在世界本身，而只是人所感知到的实在世界所呈现出来的某种不完备的映射或同构；该图像是用科学概念和数学符号描述的，它只能是近似的和暂定的，仅具有相对真理的颗粒，它随时准备让位于更好的图像；科学只不过是人们观察和认识世界的一个视角、一种方式、一条进路，哲学家、文学家、诗人、画家、音乐家、宗教家也分别用抽象概念、日常语言、意像 、色彩、音符、神谕和信仰勾画他们认识的世界，并以此作为他们的安身立命之所。爱因斯坦就表达过这样的见解。[ ]
4. 科学价值，难以分开
以休谟为代表的传统哲学家和近代科学家一向坚持，事实和价值分属两个不同的领域，二者泾渭分明，没有可以逾越的逻辑桥梁。科学是客观事实的中性知识，价值是主观人为的规范判断。科学与价值不搭界，是价值中性（value neutrality）的或价值无涉的（value-free）。但是，现代科学革命中的理论化趋势，基于现代科学的技术的被误用和被恶用，二战后科学和技术日益明显的政治化、军事化、商业化倾向，使得科学价值中性的神话不攻自破。
其实，彭加勒早在《科学的价值》一书（1905）、迪昂在“物理学理论的价值”一文（1908）中，就讨论了科学的认知价值和精神价值。彭加勒和皮尔逊详细论证了科学是真善美三位一体的统一体，尤其是皮尔逊在其科学哲学名著《科学的规范》（1892）中，深入分析了科学精神（spirit of science，scientific spirit）或科学的心智框架即科学心态（scientific frame of mind）对于培养健全的公民的意义[ ]。此外，如上所述，爱因斯坦还把价值标准运用到科学发明和科学理论评价之中。
经过科学家的深刻反思和科学哲学家的精湛研究，人们对科学与价值的关系有了新的认识。我在1980年代中期和1990年代伊始立足于这些认识作了进一步的思考，撰写了多篇文章，集中探讨了科学价值问题[ ]。原来，科学价值问题包括三个方面：科学与社会价值观念的互动，科学的（物质和精神）价值（value of science），科学中的价值（value in science）。前两方面显而易见，无庸赘言。后一方面比较隐蔽，也是科学价值中性论的所指——科学认识的过程和结果与价值无涉。实际上，在科学中也有价值涉入，只不过不像在社会科学和人文学科中那样明显、那样集中、那样众多罢了。科学知识体系中的价值体现在科学基础、科学陈述、科学诠释中；科学研究活动中的价值体现在科学家的探索的动机、活动的目的、方法的认定、事实的选择、体系的建构、理论的评价诸方面；科学社会建制中的价值是科学共同体围绕科学的规范秸构展开的，包栝维护科学的自主性，保证学术研究的自由，对研究后果的意识，基础研究和应用研究的均衡，科学资源的分配与调整，科学发现的传播，控制科学的误传，科学成果的承认和科学荣誉的分配，对科学分层的因势利导，等等。我当时得出这样的结论：
科学并不是价值中性的，而是包含着价值判断和价值因素。但是，这种价值关联并没有动摇科学的客观性的基石，它仅仅是科学的一个从属的组成要素而已。而且，科学的这种价值相关性并不是科学的缺点，毋宁说它是科学的深远意义之所在，因为它作为一条有机的纽带，把科学与整个人类文化联系起来了。
5. 科学自律，平权对外
现代科学革命及其引发的技术变革，特别是原子武器的出现，促使科学家深沉反省科学，反省自身。这种反省在科学共同体基本达成两项共识：科学在内部必须具有自律（renunciation）意识，科学对外界应该保持平权（equal rights）姿态。
科学作为一种既成的知识体系和正常的研究活动，本身似无所谓善恶之别，尤其是它仅停留在纸面或实验室之时。当科学知识转化为技术应用时，便有被被误用或恶用的可能。在19世纪末，马赫就预见到，科学运用不周或不当，也会带来诸如环境污染、资源枯竭之类的负面影响。他相信人们会“获得时代的智慧”，以日益完善的“社会文化技术”（social-cultural technology）和更加发达的科学予以救治。[ ]皮尔逊甚至在1880年就发出了声讨专家政治或技治主义(technocracy)的檄文：
宗教一度在世界横行霸道。科学扼杀了宗教；科学没有建立起思想的共和国，它在它的领域实行更糟糕的暴政即科学专家的寡头政治，他们期望人们基于权威普遍接受他们选定宣布为真理的无论什么东西！[ ]
在广岛和长崎原子弹爆炸之后，科学家的心灵受到强烈的震撼。原子科学家率先行动起来，掀起了以 “科学为和平” 为主旨的声势浩大的帕格沃什运动。他们认清了科学的理想和现实，增强了科学良心和社会责任感。此后，科学自律意识在科学共同体中逐渐生根发芽、开花结果，各种科学家团体自发地或自愿地制定了一系列自律措施和章程，取得了预想的效果。然而，这样的自律并不意味着人为地给科学设置禁区，因为如此行事，必然剥夺人的最高的价值——自由，同时在实践中也无法操作（禁区由谁设置？如何设置？），而且设置的结果往往会事与愿违，从而阻碍科学和人类文明的健康发展。
现代科学的代言人爱因斯坦无疑是科学自律的典范。爱因斯坦认为，没有良心的科学是灵魂的毁灭，没有社会责任感的科学家是道德的沦丧和人类的悲哀。科学家在从事科学研究时应该自觉而勇敢地担负起神圣的、义不容辞的责任，制止科学的异化和技术的滥用，使科学技术赐福于人类。他强烈谴责那些不负责任的和玩世不恭的专家，因为这些人对科学和技术的了解，并不比母牛对它尽情咀嚼的那些植物的植物学了解得更多一些。他呼吁科学家要有良心和责任感，坚决拒绝一切不义要求，必要时甚至采用最后的武器：不合作和罢工。他在加州理工学院向学生发表演说时，谆谆告诫这些未来的科学家和工程师：
如果你们想使你们一生的工作对人类有益，那么你们只了解应用科学本身还是不够的。关心人本身必须始终成为一切技术努力的主要目标，要关心如何组织人的劳动和商品分配，从而以这样的方式保证我们科学思维的结果可以造福于人类，而不致成为诅咒的祸害。当你们沉思你们的图表和方程式时，永远不要忘记这一点！[ ]
对科学异化的后果的意识和防范只是科学自律的一个方面，科学自律的另一个方面是对科学的限度的洞悉。就科学内部而言，迪昂和爱因斯坦等人已清醒地认识到，在科学中不可或缺的科学信念、科学方法、科学预设是无法在科学内得到充分辩护的，必须求助于哲学、形而上学乃至信仰。再者，诚如皮尔逊所言，科学知识一词只能应用于可感知的、能够成为心智内容一部分的东西，把它应用于不可思议之事物则无意义；科学在有限的时间内将永远达不到完备的知识，第一因标志着科学的暂时的或持久的界限；科学是对无知的征服，但是在达到有知的过程中，它却遇见了新的无知的疆域。[ ]就科学外部而言，科学虽然对处理社会和人生问题有所裨益，但它并不是无所不能的或万能的。以理性或理智为鲜明标识的科学像理智本身一样，并不能解决目的、价值之类的问题。正如爱因斯坦所说：“我们一定要注意，切不可把理智奉为我们的上帝；它固然有强有力的身躯，但却没有人性。它不能领导，而只能服务；而且它挑选它的领导人是马马虎虎的。这种特征反映在它的祭司即知识分子的品质中。理智对于方法和工具具有敏锐的眼光，但对于目的和价值却是盲目的。”[ ]
这样的科学自律显然有助于科学确立和坚定对其他学科的平权姿态。要知道，人的认知能力有三种——理性、心灵和情感，人的认知对象有三个——自然、社会和人生，科学认知的范围和优势像其他学科一样，也是有限的和局部的，科学作为一种文化仅是整个人类文化的一部分。科学人（man of science）要警惕科学沙文主义和科学霸权主义，清醒认识技治主义或专家政治（它无疑优于官僚政治，但却逊于通才政治）的弊端。因为在20世纪，科学已经成为整个社会的中轴，科学文化变成一种强势文化，一不小心就可能滋长那样的不正常情绪和非平权的心态。科学人既要进一步加强科学自身固有的自我批判和自我矫正机制，深入发掘科学内在的的精神潜能、文化意蕴和人文价值 ——正如哲人科学家所做的那样，也要以平权的态度善待社会科学和人文学科，积极吸纳它们的思想菁华和时代精神气质，同时利用自己的优势地位和话语权，积极呼吁公众和决策者认识和重视社会科学和人文学科对于社会健康发展和人的完善的意义和重要性，并促成社会加大对它们的支持力度。与此同时，人文人（man of the humanities）也要戒除井蛙主义（well-frogism）的愚昧无知（从索卡尔诈文事件不难看出）和夜郎主义（yelangism）的妄自尊大，克服某些极端立场、狭隘观点、偏执态度和嫉妒心理，放弃对科学的迪士尼式的乃至妖魔化的涂鸦，多一点建设性的内在科学批判，少一点破坏性的外在科学批判，自觉节制一下封建贵族式的或流氓无产者化的新浪漫主义批判（the neo-romantic critique of science）。特别是那些乐于享用或不知不觉享用科学所导致的技术文明成果、而又无情诅咒科学的人文人，更应该加以深刻反省。科学共同体和人文共同体只有这样相互尊重、相互了解、相互学习，才能在和谐的气氛中和正确的轨道上使科学文化与人文文化珠联璧合，科学精神共人文精神相得益彰，从而走向新的综合——科学的人文主义（渗透科学思想和科学精神的新人文主义）和人文的科学主义（充满人文思想和人文情怀的新科学主义）。
不过，作为一个理想主义的新科学主义者，我在这里主要关注和强调的是科学自律和科学平权，因为这是科学造福于人类、促进社会物质文明和精神文明发展的必由之路和须臾不可或缺的法宝。爱因斯坦的下述隽语箴言代表了现代科学的自我意识和科学家的深思熟虑，值得科学共同体的每一个成员时刻铭记：
改善世界的根本并不在于科学知识，而在于人类的传统和理想。因此我认为，在发展合乎道德的生活方面，孔子、佛陀、耶稣和甘地这样的人对人类作出的巨大贡献是科学无法做到的。你也许明明知道抽烟有害于你的健康，但却仍是一个隐君子。这同样适用于一切毒害着生活的邪恶冲动。我无须强调我对任何追求真理和知识的努力都包含着敬意和赞赏之情，但我并不认为，道德和审美价值的缺乏可以用纯智力的努力加以补偿。[ ]
最后，尚须说明的是，后现代主义——包括激进的历史主义、科学无政府主义、文化相对主义、后结构主义或解构主义、解释学（诠释学）、女性主义、后殖民主义、激进生态主义、科学知识社会学强纲领以及某些冠以科学论（science studies）的科学的社会研究和科学的文化研究流派——把上述有关认识论和方法论的启示推向极端，力图在科学中驱逐实在、抹杀客观、告别理性、消解真理、建构事实，以及用修辞雄辩、谈判协商、多数赞同之类的手段解决科学争论，从而最终走向消弭科学——把科学理论混同于叙事（narratives）、巫术、神话，把科学思想等同于寓言、比喻、幻觉，把科学本身政治化和意识形态化——的进路。后现代主义的这一切作法即使不是狂言梦呓，起码也是言过其实，实在不足为训，尽管后现代主义也包含某些警世之言乃至时代的睿智。
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暑假中学校布置要做一个叫“塑料瓶潜水艇”的小制作，我做了一个，效果还不错。
这个“潜水艇”制作起来很容易：先准备一个塑料瓶，两根塑料管，橡皮泥和卡纸少量。需要的工具也很常见：剪刀、刀片和小锥子。对了，还有必不可少的塑料绝缘防水胶带（橡皮胶布）。
用刀片将塑料瓶的瓶底整齐地切下来，在瓶内放一小块橡皮泥并用塑料绝缘胶带（橡皮胶布）固定，作为压舱物。再在瓶盖上分别钻两个孔，将一长一短的两根塑料管插入，胶布固定。然后用胶布把刚才切下的瓶底固定在原处（注意密封）。之后用卡纸做一个“指挥塔”，并用蜡笔在两面涂上颜色（防水）。最后装饰下就好啦！
我找来一个长些的盆子，盛了大半盆水，手拿“潜水艇”慢慢放入水面，水从下面的塑料管流入瓶内，当瓶内装满水后，潜水艇就沉在水底。这时，嘴从上面的塑料管中慢而均匀地吹气，就会发现浸在水中的下面的塑料管口会往外冒一长串的水泡，然后开始往外出水。潜水艇慢慢地前进，一边航行一边上浮。停止吹气的话，水又会流入瓶内，潜水艇又下沉了。而当你在吹气的过程中用手指堵住另一根漫在水里的塑料管管口，水就会从你吹气的管中流出呢。如果拿出灌满水的潜水艇，倒过来，让两根塑料管管口都朝下，你又会发现，只有一根管往外出水，另一根管却在往瓶里送空气。堵上出水管，另一根管就改为出水管了，而原来的出水管又变为出气管。
进行一系列的实验后，你一定有许多疑惑吧。第一，潜水艇为什么在吹气的过程中会一边向前航行一边上浮呢？因为空气进入瓶内后，瓶内的水受到空气的压力会从另一根管中流出，瓶里的水排出了，潜水艇自然会上浮，至于航行，是因为排出的水有一股反作用力，会推动它慢慢前进。
第二，为什么堵住漫在水中的塑料管管口，水会从吹气的管中流出？因为瓶内的水由于空气的压力必须通过塑料管这惟一可以出水的通道排出，如果堵上了，水失去出去的通道，自然会选择吹气管往外排出，压力大就可促进水向气体进入的地方流。
第三，为什么倒拿潜水艇塑料管一根会出水一根却要进空气呢？因为“水往低处流”，倒拿后水一定会找下方的通道流出，选择低处的管道后，高处的管道自然会往里进空气。因为水排出后，水所占瓶内的容积会逐渐变小，瓶内的另一部分要靠空气来填充，这就促使空气不断地通过塑料管进入了。
通过这次的实验，我明白了许多科学道理，同时也明白了：只有亲自去实验论证，才能得出最科学最精确的答案！
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