从“氧气”到“氧”:从实物到概念

从科学史的视角来探究科学的发生发展,不仅可以一窥科学历程的全貌,还可以对科学概念的演进、科学理论的兴衰、科学思想的进步、科学方法的完善以及科学文化的传播作深入细致的考察。吴以义先生在海外学习研究科学史数十年,深谙其旨趣。他的工作主要集中在科学革命时代以及中国文化与西洋文化比较交流等方面,著有《从哥白尼到牛顿:日心学说的确立》《海客述奇:中国人眼中的维多利亚科学》等多本专著,立意、文笔俱佳。本刊酝酿多年的"科学史专栏"终于启动,给大家带来了吴先生探讨"氧化"概念的开篇之作。本栏目会向更多科学史家约稿,读者们可以在历史的语境下更加立体地理解科学,欣赏科学。     

蔚蓝的思维清澈的理性

人类近代史上曾发生过两次具有里程碑性质的科学革命:一次是17世纪以牛顿力学体系的建立为标志的科学革命,一次是20世纪初以爱因斯坦和普朗克为代表的、以相对论和量子论为标志的科学革命. 这两次革命的科学大师都站到了巨人的肩上.牛顿不仅站在伽利略、哥白尼的肩上,也站在阿基米德和托勒玫的肩上,他运用微积分等数学工具,初步地、闭合地、确定性地回答了人类曾苦苦思索了两千年的问题:物体是怎么运动的?爱因斯坦和普朗克则站到了牛顿等大师的肩上,他们的视野更开阔,看到了以经典力学为代表的科学革命的局限性,利用近世数学工具,描绘了一个更接近"真实"的、开放的、动态的世界,并无情地击碎了第一次科学革命给人们带来的基于经典时空观的"确定性"理念.相对论摧毁了经典的时空观,量子论推翻了经典的确定论.人们不由得开始追问理性思考的合理性在哪里.伴随着自然科学各分支领域不断深入地探索和进展,拨开了层层迷雾,给迷惑、沮丧和彷徨中的人们打开了一扇扇窥视未知世界的窗口.     

遗产与未来

近代科学技术的历史已发展到了一个非常惊人的程度,这也应归功于二十世纪前三十年的一些革命性的发现,这些发现和产生它们的思想,以及随后由此产生的技术,便形成了人们的遗产,这些遗产已经成为我们现代科学技术的基础。本文拟集中精力简述几个主要问题。为此,详细地叙述这些遗产是很有必要的。上世纪末已创建了所谓的经典力学,或称之为牛顿力学。当时有些极有权威的物理学家认为:经典力学即牛顿力学将不会再有多大的发展了。十九世纪获得的两项伟大科学成就——詹姆斯·克莱克·麦克斯韦尔的电动力学,以及以原子结构理论为依据的路特伟格·波尔曼对热力学的解释。两者之间的统一在十九世纪末已被人们公认了。它们和艾萨克·牛顿力学一起构成了自然科学基础知识中最重要的知识框架。这就是当时的物理学。同时,工业革命给十八世纪和十九世纪时期的西方世界带来了巨大的发展,这一发展最初是以牛顿力学和后来的麦克斯韦尔电动力学以及波尔曼的热力学为基础。尽管已有这些成就,但     

爱因斯坦喜欢什么头衔

<正>张开逊先生《回望人类发明之路》的"前言",是一篇题为《探究人类的创造智慧》的短文。看得出来,作者是怀着对科学的深爱与对历史的深思来撰写这些文字的。读到高潮部分,我们可以看到这样一句话:"哲学引导科学,科学产生技术,技术改变世界。"我们又一次看到发明家张开逊,高度评价哲学的作用。著名物理学家汤姆逊在19世纪末发现电子,他说过,导致科学革命的诸多因素,最重要者当是观念的革命。重大的、革命性的科学观念,都具有基础性和集成性,改变着人类的世界观。这就是哲学。     

牛顿引力论对于天体研究的影响及其与广义相对论的关系

1687年出版的牛顿的名著《自然哲学的数学原理》(下简称《原理》),标志着经典力学科学体系和引力论的创立,表明力学是精确的数理科学,是经典物理学的基石。《原理》是科学史上的重要文献,对自然科学界和学术思想界     

形象:来自纳米世界对观察者想象力的挑战

最近,我在意大利的一次科学艺术展览会上看到了一些令人吃惊的形象,引起了我去思考什么是我们实际上看到的、什么是我们制造出来的奇幻的科学图像。这种形象出现在热那亚科学节的一个名叫《爆炸》的展览会上。像这样的标题,不能不使人联想起著名的意大利电影美学家米歇尔安杰洛     

编读往来

张文敬老师是我国著名冰川学家，他曾40多次赴西藏、新疆、青海、四川、云南、甘肃等西部山地进行科学考察，还两次赴南极、一次赴北极进行科学考察。张文敬老师也是本刊的资深作者，他为本刊撰写的《中国冰川掠影》、《科罗拉多大峡谷纪行》、《探访极昼的北极》、《枪勇冰川历险》、《边坝茶马古道纪事》《百年沧桑易贡湖》等文章深受读者喜爱。本期“编读往来”刊登他的词作《山地放歌》，从中我们可以看到一位长年工作在野外的科学工作者对山地的挚爱和对祖国科学事业的一片赤诚。我们也期待着这首歌词被谱上曲，唱响大江南北……     

编后记

在《大自然探索》杂志创刊三周年之际,方毅同志为我刊题词:“追求科学真理,探索自然奥秘”,给予我们很大鞭策和鼓励。钱人元教授为我刊“科学家论坛”撰文《导电高聚物的一些问题》以及景遐斌,朱道本和曹镛等人的“聚合物导体研究”专栏文章,反映了近年来我国学者对导电性高聚物新材料的合成、结构及性能在理论和应用方面研究工作所取得的许多成就。本期继续发表钱学森同志向本刊推荐的谭暑生同志关于时空理论研究成组文章之二《标准时空论力学》。     

编读往来

吉林工学院力学教研室的阎一工同志在来函中说,《世界科学》在内容编排上较合理,我个人更偏爱‘物理学”和“科学信息”“科学史”等几个栏目。阎一工同志建议在“科学信息”专栏里增加一些最新专业外文杂志的索引,以使读者更早地获得最新外文期刊的信息。从本刊创刊起即订阅本刊的上海市历城中学高中物理教师林冰—希望本刊能多报道一些国内外在前沿科学方面的中级科普文章,介绍一些新学说,理论,内容要实质一点,不要象新闻报道那样。即使是论述较深奥的知识,也尽量做到深入浅出,说清道理,使读者得到较完整的知识。     

“苹果”和“肩膀”的真相

<正>牛顿因看到苹果坠落而受到启发,发现了万有引力定律。长久以来,这一经典故事流传甚广,为人们所津津乐道。牛顿的同胞拜伦甚至还将它写进了《唐璜》:据说牛顿看见一只苹果坠落,灵机一动,找到了一个论据……证明地球是本着自然的旋转而旋转的,叫做什么"万有引力";这倒是自亚当以来的第一个人将"坠落"或"苹果"作了一番理论。的确,牛顿对重力和引力问题所做的一系列深入思考及相关研究,对物理学、天文学乃至整个现代科学都产生了难以估量的巨大影     

卢鹤绂与原子弹

今年6月7日,是我国著名核物理学家、教育家卢鹤绂先生96周年诞辰之际。为了纪念这位为我国核物理事业作出杰出贡献的科学家,本刊特约上海格物研究所所长、卢鹤绂先生之子卢永亮撰文回忆其父亲参与研制我国第一颗原子弹的前期培训工作及科研生平。除了"容变弛豫方程"被世界公认为"卢鹤绂不可逆性方程"和其主编的第一本在中国全面介绍热核反应的《受控热核反应》专著等工作为同行熟知外,文中还披露了他对原子弹的一些鲜为人知的看法和其行事准则,以便读者对卢鹤绂先生有一个更为全面的了解。——编者     

深切缅怀杨维廉同志

本刊兼职编辑杨维廉同志今年7月16日因病不幸逝世.噩耗传来,令我们编辑部全体同志十分沉痛.杨维廉同志是《世界科学译刊》(本刊的前身)创刊、初期建设的筹划人之一,他积极开拓杂志与国内外科学界的联系,他和其他同志对国内一些科学家的采访文章受到科学界好评;在与国外的联系上,他先后代表本刊与《科学美国人》、《宇宙》(德)、《研究》(法)等国际知名科学杂志建立了杂志交换关系.其后,他一直参与本刊的审稿、组稿工作.     

密码、序列、构象和动力学

我们刚刚纪念了牛顿的《自然哲学的数学原理》发表300周年(1687-1987),牛顿的经典力学把地球上的机械运动和天体的运动结合起来,完成了人类认识史上一次伟大的综合.300年过去了,这一次综合的深远意义已充分显示出来.建立在牛顿力学基础上的近代物理     

“两弹功勋“风范长存——纪念王淦昌先生诞辰100周年

王淦昌先生是中国著名的核物理学家、“两弹一星”功勋奖章获得者、我国核科学的主要奠基人之一，他为中国科技事业的进步呕心沥血，殚精竭虑，并在国际上享有很高声誉。王淦昌先生也是《科学》杂志的名誉编委，为纪念王淦昌先生百年诞辰，本刊特选登部分照片，以此缅怀这位杰出的科学家。     

杨乐先生与《中国科学》的1964～2020:一个故事,一段工作,一点期望

正在《中国科学》系列和《科学通报》(以下简称"两刊")创刊70周年之际,我们采访了中国科学院数学与系统科学研究院杨乐院士.杨乐先生出生于1939年,是中国现代著名数学家和优秀的学术领导者.从研究生阶段开始,他就成为了《中国科学》的作者,他的学术经历也与《中国科学》的历史交织在一起,反映着新中国科学研究的发展历     

新型电发色材料

美国《科学美国人》月刊的皮尔先生来华访问期间,7月5日与本刊同仁进行了友好会见。皮尔先生畅谈了他本人和他从1948年接办该刊后的历程。内容丰富,谈吐风趣,对如何办好一个科学家的普及刊物,语多裨益,特志之于《友谊与交流》一栏内。     

编后记

《大自然探索》自1982年下半年创刊,现在已经进入第三个年头。在新的一年开始时,我们要向读者谈一些设想,并对本期作几点说明。著名科学家、美国科学院院士林家翘教授来中国期间,在日程安排很紧的情况下,接受了本刊记者采访,就中国学者治学方法等问题直率地发表了重要看法,审阅改定了采访稿,并希望《大自然探索》为中外科技学术交流做出贡献。为此,我们向林家翘先生致以深切的谢意。     

说中国无科学之原因

1915年1月创刊的《科学》,开创了科学在中国传播的新纪元,也留下了不少超越先贤、启迪后学的文字。今天重温这些文字仍是颇受教益的。本刊特从中选择少量重新发表,作为迎接创刊百年献给读者的礼物。本期重新发表的是任鸿隽的《说中国无科学之原因》,原发表在《科学》创刊号上。任鸿隽是《科学》和中国科学社的主要创始人,他这篇文章提出的问题,学术界多称为"李约瑟问题",并时有讨论。由于任氏的这篇文章用文言写成,这次特别配发了文言的译文。还请译者专门撰文对这篇文字进行了解说.梳理了近现代中国学人探讨"为什么近代科学没有在中国文明中产生"这一问题的脉络。任氏撰文时恐怕没有想到,后人会对"李约瑟问题"展开争论并把它叫做"难题",他自己的答案其实是清楚的。他行文时。也没有在"中国无科学之原因"上着墨太多。在创刊号上,他这篇文字最想表达的,是他们为什么要创办《科学》的心声。所以,他着重说了科学是什么,以及在中国传播科学最要紧的事是什么,并在最后强调:"要之科学之本质不在物质,而在方法","不然,虽尽贩他人之所有,亦所谓邯郸学步,终身为人厮隶,安能有独立进步之日耶"!不难发现,作者所说的"方法",不只是方法论意义上的,更多是认识论意义上的。联系到作者后来所撰的《科学精神论》,以及《科学》前辈作者的其他有关论述.他们当时用"方法"、"科学精神"、"科学种子"等字眼所指称的,其实就是"教人求得有系统之真知识的方法",用今天的话来说就是"科学思维方式"。抓住了科学思维方式的培育,就抓住了在中国发展科学的"种子"和传播普及科学的"渔"。不然尽贩他人之"鱼".怎么会有我们民族文化的独立进步!关于"科学思维方式",本刊近年来正组织思维方式:人类认识活动的前提》、《科学思维方式:结构和生成》、《科学哲学视野中的科学思维方式》、《科学思维方式中的本体论预设》等系列文章进行论述。读者可以参阅。     

美哉物理(十六)物理学中科学美学旨意的升华(上)

本系列文章已论述过的课题,其要点大多涉及现代(理论)物理中的美学蕴含。其实,它的渊源主要在于以牛顿力学为核心的近代经典物理;甚至可将其追溯到古代以至中世纪的自然哲学和科学文化。一般认为,牛顿是近代经典物理的代表,爱因斯坦是现代物理——包括现代经典物理和量子物理——的代表。从牛顿到爱因斯坦,物理学科由近代物理演进为现代物理,其理论大系从基础到概念、从物理思想到数学表述,都发生了根本性的转变和飞跃,理论水准则一而再地登峰造极。与此同时,由物理学的持续发展而不断锤炼着的科学美学旨意,也一而再地升华。牛顿力学得以构…     

一声叹息

暖暖冬阳下,徐徐回望,2007年,《科学之友》留给我们太多的惊喜、太多的感动,让我们在缭绕的云烟中、散漫的气息中、平静的呼吸中回想、跃动。"看山西"是《科学之友》2007年重墨打造的一个栏目,每期一个话题、每期一个特色,用全新、独特的视角把山西的一些历史和文化遗存进行了重新整理和挖掘,将一个个生灵活现的文化瑰宝展现在大家面前。