科学理论论文范文1
1地理科学在科学体系中的地位
钱学森在20世纪80-90年代逐步完成了总结全人类研究的科学体系。概括起来分11个门类、5大巨系统、4项建设（图1、图2、图3、表1），下面分别表述原著与解解的内容。
附图
图1钱学森论人类的知识体系
Fig.1ThestatementofhumanknowledgesystembyQianXuesen
钱学森将当今人类对科学知识的体系，分为数学科学、自然科学、地理科学、社会科学、建筑科学、军事科学、人体科学、思维科学、行为科学、系统科学与美学11个体系。对上述人类知识体系解读，可以将自然科学、社会科学和地理科学作为客体世界的主要研究对象；而人体科学、思维科学和行为科学作为人类主体的主要研究对象；建筑科学界于客体与主体科学之间；军事科学实际上是指谋略科学（包括经济、政治、军事等），是在掌握所有科学基础上的智慧较量；美学是纵贯于各个学科的；数学科学与系统科学是横贯于各个学科的。因此有以下的科学分类网络系统（图2）。
附图
图2科学分类的网络体系
Fig.2Thenetworksystemofscienceclassification
在五个开放的、复杂巨系统中（图3），地理系统与星系系统、社会系统、人体系统、人脑系统并列，其中的物理、地理、事理、人理、脑理中的“理”都是指研究的“规律”。
钱学森提出的社会主义总体设计部（表1）中，除了政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设外，特别提出地理建设，笔者将其修改为地理系统工程，并增加了人口、科教、城镇、资源、灾害、产业。
表1社会主义建设的系统结构（略有修改）
TablelThesystemstructureofsocialismconstruction
附图
2地理信息科学
20世纪70年代以来，随着航天技术的迅猛发展，来自外层空间的遥感、遥测、定位、通讯信息海量地增加；随着计算机技术的迅猛发展，处理与解决这些海量数据的能力大幅度地提高。地理信息系统、地理专家系统、管理信息系统、辅助决策系统应运而生，使得地理信息科学首先获得发展的机会。正是地理信息科学这门用高新技术武装起来的技术科学的发展，带动了整个地理科学的建立与发展。
附图
图3五个开放的复杂巨系统
Fig.3Fiveopencomplexgiantsystem
地理信息科学的主要内容就是天地信息一体化网络系统，包括航天信息网络系统（外层空间卫星之间的信息网络）、地面的网络系统、天地之间的网络系统三部分，是有线网络与无线网络连通的一体化网络系统。1998年笔者发表了“航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用”的论文[5]，2002年又发表了“论地理信息科学的发展”[6]一文。两篇论文基本上代表了地理信息科学的创始与发展，当前各行各业都在进行数字化或信息化的建设，实际上都是天地信息一体化网络中的部分子网络或子系统。地理信息科学中最重要的原创性的成果是遥感信息模型与地理信息编码模型。
随着遥感信息的大量获取，数学家以模式识别为工具对遥感信息进行图像处理与分类，使用的数学工具主要是数理统计的方法，把遥感信息看成是没有成因关系的随机变量；物理学家则把获取遥感的物理过程视为遥感信息的成因，因此采用反演的方法，使用辐射传输方程为主的数学工具，事实上不承认地理现象的不确定性；大多数地理学家将遥感信息当成系列成图的基础信息，快速、准确地制作系列地图。地图是符号系统，其信息量远不可与遥感信息量比较，地图学家把遥感信息转化成符号系统的系列图谱。遥感信息模型则是将地理复杂现象中的非遥感信息转变为归一化的影像信息，与遥感信息一起用方程、统计与相似准则结合，也即演绎逻辑、归纳逻辑与类比逻辑结合；确定性与不确定性（包括随机的不确定性、模糊的不确定性、灰色的不确定性、分形的不确定性）辩证统一；图像与方程（一个像元或一个图斑、一个方程）耦合；抽象思维与形象思维互动而建立起来的一种地理复杂信息模型[7-9]。这种信息模型只有在遥感技术的推动下才有可能产生。这种信息模型是遥感信息与地理信息连接的纽带。地理信息系统本来就是为了制作地图而创建的，因此地图学家将从遥感中提取的系列地图存入地理信息系统，是顺理成章的。但是这种地理信息系统无论空间分析功能多么强大，也不可能进行模型计算，外挂、内嵌种种方式都不可能解决直接进行模型计算问题。系列地图存入计算机的图形库时，信息又是冗余的，因此带来一系列与计算机技术发展格格不入的疑难，最为典型的是数据挖掘，数据挖掘说明存在数据库中的信息有冗余。遥感信息模型的运算要求地理信息系统可以直接进行模型计算，由此地理信息编码模型应运而生[10,11]。传统的地理信息系统以图形的叠合(Overlay)为主；而能够进行遥感信息模型运算的地理信息系统则以像元或图斑中的多位编码的抽取(Extract)为主。这又是完全相反的途径。地理信息编码模型还是地理定量信息与定性信息转化的纽带，也是地理信息系统中属性库与地理专家系统中知识库联系的桥梁。
总之，天地信息一体化网络系统是开放的复杂巨系统，研究这个巨系统的地理信息科学的内容远远超过了3S(RemoteSensing,GlobalPositioningSystem,GeographicalInformationSystem)的范围，而是以天地信息一体化网络系统为核心的天—地—人—机系统。地理信息科学虽然是从属于地理科学的技术科学，但是地理信息科学的诞生与发展是引领地理科学成长的核心力量，因此本刊更名时，将地理信息科学与地理科学相提并论，突出了地理信息科学的重要性。
3地理系统工程
地理系统工程当前尚未被广泛认识，已经认识到的也仅仅是系统工程在地理学中的应用。当地理信息科学中的模型在实践中应用时，必然会涉及地理系统工程的可操作性。地理遥感复杂信息模型的建立，可以进行定量预报和回溯，因此为地理系统工程打下了工程的基础。国民经济的主战场主要包括人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等8个方面，这8个方面是互动的。中国的人口问题、西部开发问题、21世纪水资源问题、能源问题、洪旱灾害问题、环境问题、生态农业问题、城镇体系问题、基建布局问题、产业结构动态调整问题以及相互之间的协调发展问题，无不属于地理系统工程。
地理现象是复杂现象，地理系统是开放的复杂巨系统。当研究西部开发时，如果国家各个部门各行其是，石油开发只考虑石油开采与输送管道；交通只考虑公路建设；铁路只考虑铁路建设；水利只考虑南水北调问题；城镇建设只考虑城市规划等，那么整体的西部地区有可能产生许多事倍功半的现象，例如修了公路没有物资运输；城市居民结构不尽合理；劳动力与产业结构不配套等。钱学森的社会主义总体设计部就是要把地理系统工程与政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设系统地结合起来，地理系统工程仅是其中的一个子系统。而人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业是地理系统工程中的子系统。人口中的数量、素质、结构、分布是人口系统中的要素；资源中的矿产资源、水资源、生物资源、土资源、大气资源等又是资源系统中的子系统；大气环境、水环境、土环境、生物环境、地质环境是环境系统的子系统；交通、铁路、航运、航空、供排水、供电、供气、供暖、电讯、电视、计算机网络是基础建设系统的子系统等。系统嵌套系统，分层次子系统与交叉子系统，构成完整的、开放的、复杂的巨系统。
研究开放复杂巨系统的方法，首先是将系统分解为多层次的子系统，明确其中的交叉子系统；其次是从定性到定量地确定子系统中各个要素与指标体系；第三是根据指标（相似准则）建立模型进行预测预报；最后是检验该巨系统的效益与效率。当前大多数是分别研究人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等子系统，在一个地区全面研究区域地理系统工程的有效实例不多，区域经济地理的研究还远远够不上地理系统工程。笔者曾在2000年底提出中国水资源、水灾害、水环境、生产用水、生活用水统一解决的洪水充分利用，全国水系网络化与渤海淡化的地理系统工程，中国科技报曾进行报道，之后笔者在“21世纪黄河系统工程方略”一文中进行阐述，首先所能进行的研究是虚拟地理系统工程。全国水系网络化与渤海淡化是21世纪的世纪工程，尚需有识之士共识，广泛地深入研究，进一步的论证。如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑，研究复杂的地理系统工程就是空想，然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术，地理系统工程的实践指日可待。
4理论地理科学
地理信息科学一方面可以进一步为地理系统工程提供研究方法与手段；另一方面又为理论地理科学提供技术基础。从遥感信息模型发展到地理复杂信息模型再到地理数学[8]，为理论地理科学奠定了坚实的基础。
理论地理科学中首要的是建立开放的复杂巨地理系统的理论；其次是地理类比的广义相似理论[13]；第三是一般地理复杂模型理论与地理数学；第四是地理数学在部门地理—部门子地理系统工程与区域地理—区域地理系统工程中的应用。理论地理科学如果不能指导部门子地理系统工程的研究和区域地理系统工程的研究，那么就失去了理论意义。
如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑，研究理论地理科学也是空想，然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术，理论地理科学的建立指日可待。
5地理科学在可持续发展信息社会中的作用
地理学的发展经历了“地理环境决定论”、“人类中心主义”，然后达到了地理科学的可持续发展的阶段。地球上人类消耗的资源、能源是极其不平衡的，按照发达国家的水平，一个地球是满足不了全人类的需求的。可持续发展只有在信息社会中才能实现，人类一方面需要依靠科学技术开发资源，如太阳能的利用，靠基因工程使绿色植被更多地利用太阳辐射，靠纳米技术直接转化太阳能为电能；另一方面是靠信息技术节省资源、能源，如天地信息一体化网络系统就是信息社会的重要支柱之一，靠航天技术获取外层空间信息源，靠计算机技术建立信息网络。由此可见，地理信息科学在可持续发展信息社会中的作用[14]。随着地理信息科学的发展，地理系统工程与理论地理科学的发展，将为国民经济的主战场做出重要的贡献。
由上分析，可见地理科学与地理信息科学已经被广泛共识，地理系统工程与理论地理科学的发展尚不够充分，因此本刊更名为“地理与地理信息科学”是适时的，是既有继承性又有发展性的；是既有前瞻性又有现实性的。在这里我们希望地理科学界的同仁，切不要轻视技术，高新技术恰恰是新理论、新应用的强大推动力。
【参考文献】
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科学理论论文范文2
1.加强政治理论学习
科研管理是对各项科学研究的管理与服务，它所涉学科众多，文、史、哲、管、法都有所涉及。可以说，科研管理是对于“知识”的管理。在中国，社会科学研究是繁荣中国特色社会主义的重要一环，它构成了中国特色社会主义的“文化软实力”，因此，对于科学研究的管理与服务工作的科研管理，必须要坚持党的领导。新形势新时期，社会科学研究事业高速发展，其重要性日益突显，这对科研管理工作相关人员提出了新的要求，它既要求在思想政治素质上与党的各项规章制度相一致，也要求对所涉及专业知识有尽可能更多的了解。因此，科研管理工作者应当时刻加强政治理论学习和时事政治学习，坚持正确的政治方向，精准掌握国家相关法律法规政策，特别是与科研管理工作相关的政策法律更应熟记在心，同时，在科研管理工作中要树立坚定的社会主义信念，时刻保持敏锐的政治警觉性，始终坚持正确的政治方向。
2.牢固树立爱岗敬业的精神
作为科研管理人员，一定要热爱这项工作，只有这样，才能有强烈的事业心，才能有崇高的敬业精神，才能确立高度负责的立岗敬业的职业精神。科研管理工作是科研工作的服务者、协助者，是科研工作主体的后勤服务部门。如果说，创新性是科研工作要求的话，那么，服务性就是对科研管理工作的要求。但是，这种服务性要求科研管理工作的崇高与奉献，可以说，每一项科研工作，都少不了科研管理工作者的默默付出，但科研成果所为作者带来的各种名与利，却统统与科研管理工作这一幕后英雄无缘。可以说，科研管理工作就是为他人作嫁衣。这样的工作性质，决定了科研管理工作必须要有爱岗敬业的崇高精神，必须要有无私奉献的高尚品德———耐得住寂寞与清贫，看淡名与利，只求奉献，不重索取。同时，科研管理工作者要坚持“以人为本”的思想，尊重、理解科研人员，要树立服务观念，坚持求真务实、严谨科学的工作作风，尽一切可能，积极调动科研工作者的科研热情，使之多出成果，快出成果，出好成果，多出精品。在当前形势下，积极利用国家繁荣发展科学研究工作的大好形势，顺势而为，积极主动为科研工作者争取横向委托课题、部级课题以及各项联合资助课题等，全方位为科研工作提供综合服务。
3.锻炼统筹能力，努力提高科研管理组织能力
新形势下社会科学研究工作的繁荣发展，使得科研管理工作的内容也日渐繁多，要求科研管理人员必须提高统筹能力，正确处理常规工作与紧急任务的关系，在把握总体工作的基础上，抓住重点，主次分明。这就要求科研管理人员除了必须掌握的管理技能和知识外，还应该熟悉一些具体的科研管理组织业务，如各级各类课题的申报，包括课题申报的制度、程序以及填报要求；在科研成果管理中，要把握成果的相关鉴定评估要求，熟知各类经费的使用原则与监管制度等，掌握成果评奖的原则以及奖励办法等。特别是针对科研立项，科研管理人员要掌握国内外科研研究动态及已有成果的发表情况，掌握各种与科研课题有关的信息，在宏观上为课题承担者提供客观的引导与相关的科研建议。
4.要有创新精神和创新意识
社会科学研究工作随着社会发展不断创新，与之相关的管理本身也需要不断创新。实践证明，科研管理工作墨守成规不可行，要随着不断发展的科研工作新态势，不断探索新的管理方式，制定新的管理制度和服务范围。也就是说，与科研主体的内容创新不同，科研管理工作需要的是管理的创新。科研管理在我国起步比较晚，在相当长的一段时间内，科研管理的相关工作还没有实现信息化、自动化管理，各种文字、信息处理等，便凭手工操作，致使效率低下，造成了人、财、物、时间等方面的浪费，更为重要的是，手工操作使得各种信息处理不及时、不全面，造成了时效性与全面性的缺失。新形势下，科研管理工作日益信息化、自动化，科学研究工作也越来越成为社会发展的重要支柱力量，这对科研管理工作提出了更为重要的要求。适应这种新变化，科研管理人员必须改变传统观念，重新认识科研管理工作的“管理就是服务”的管理理念，求主动、求全面，告别过去那种呆板落后的被动式管理，转变为自动化、信息化背景下的主动、灵活、高效的现代管理方式。科研事关社会科学研究机构生存和发展大局，是社会科学研究机构进行内涵建设的关键环节。因此，科研管理工作要有新举措和新思路，科研管理人员要不断增强创新意识，在工作中探索新方法，研究新思路，不仅需要完成改革性的工作，还需要完成很多建设性的工作。
5.不断更新知识，形成合理的知识结构
在本文的论述中，所谓科研管理，主要是指对科研工作，包括科研计划、课题研究、成果转化等各种科研工作的管理。科研管理是对科研工作的管理与服务，困此，它是对于“知识”的管理，这就要求科研管理工作必须本身具有较高的专业知识结构素养和一定的管理技能。也就是说，科研管理人员除了具备其所管理服务的相关科研工作的基本知识素养和广博的知识结构外，还应该具有一定的先进的管理能力，掌握先进的管理手段。当今社会已经进入了知识经济时代，信息高度发达，新的发明和知识门类层出不穷，跨学科研究、新学科的开拓，自然科学和社会科学的互渗与影响，使得各种交叉学科和边缘学科展现在科研管理工作者面前。要对变化了的科研工作进行管理与服务，科研管理人员只是停留在之前所具有的知识结构注定要无所事从，因此，必须要与时俱进，同科研工作者一样，更新知识结构，不断地吸纳新的知识，扩展知识结构，同时，学习新的与科研管理工作相关的知识门类，如统计学、管理心理学、公共关系学等可辅助科研管理工作的学科门类的知识，从整体上提高科研管理工作的综合素质，这是现代化科研管理工作适应新的科研工作的必然要求。
6.掌握国家有关政策，提高信息收集分析能力
科研管理工作要想做到全面系统，对于信息的收集与分析能力必不可少。具体而言，第一，熟练掌握情报学方法，善于在各种会议、法制法规、广播、报刊以及网络等媒体信息中收集与科研工作有关的信息，并对所收集的信息进行归纳、分析，将与科研工作有关的知识信息及时反馈给科研人员，以有利于其科研工作的顺利开展。第二，注重知识积累，及时更新自身的知识结构。科研管理人员要及时对自身所辖属的科研基本知识和学科发展情况做到心中有数，并熟悉国家对于相关学科知识的政策法规，注重国家大政方针和政策的掌握，并从中归纳出有用的信息，以及时反馈给科研人员。因此，科研管理人员要时刻、密切关注、追踪国家科研领域的方针政策，并与之保持高度的一致，同时还要进行相关的业务学习，以便知识更新，跟上社会科学研究的步伐。第三，科研管理人员要具有理解和贯彻执行政策的能力。科研管理最终要落实于执行力上。执行力的达成，需要正确理解国家政策为前提。因此，对于国家政策的把握与理解能力，是决定一个科研管理人员，特别是决策性的管理人员是否合格的标准。要成为一个能够正确理解政策，并能够认真执行的科研管理人员，就必须认真学习、领会、理解党的各项方针政策，特别是要学习与科研工作密切相关的，如有关科技体制改革、经济体制改革和政治体制改革，以及社会主义文化大发展大繁荣相关政策。只有对政策及有关法规条文及时了解，才能迅速地对科研管理工作的相关问题做出有效的反应，才能更好地明确科研管理方向，更好地为科研工作服务，把好关，才能在竞争中稳步发展，逐步壮大，立于不败之地。
7.实现科研管理现代化
科学理论论文范文3
本文主要是对我的前两文[1]与[2]的进一步说明。需要读者结合我的前两文来读此文。由于[1]文中用引力一词，需用[2]文与此文重新理解之。本文的例题可以增强对我观点的理解，同时也体现了由于其进化性而带来的在习题解法上的取代性、新颖性、思路明晰性及简捷性。我的观点核心是"广义惯性与整体天体"，对这两个方面的理解的最大障碍就是我们已经习惯了的牛顿力学的思维方式。只知道用所学到的"知识"去思考世界，而不反省作为思维的基本要素--概念及各种概念、命题、观念之间的逻辑关系的内在合理性问题，这是科学理论研究之大忌。如果现有的概念、命题与观念不能表达新的内容，就需要改变它们，或重新建立。
一、惯性力学
严格说来：牛顿第三定律(互为作用力定律)应该是力学"体系"定律，是在各种作用方式力以及各种属性力之间建立关系的定律；去掉牛顿第三定律后的广义力学核心四定律（见[2]文），应该称为"惯性力学"核心三定律（以下简称"惯三律"）。"广义"是相对牛顿力学及牛顿惯性而言的。之所以还保留"广义惯性"一词，也是因为只有惯三律被大多数人接受后，才会完成它的历史使命，再改变为"惯性"一词。牛顿第一第二定律（以下简称牛二律）是惯三律的物体外部空间在ρ均匀空间情况下的定律，是其推论，不再是惯性力学的核心公设性质的命题。
（一）广义惯性使牛顿力学进化
爱因斯坦独具慧眼，从司空见惯的现象中及自由落体运动与质量因素无关的经验事实，总结出了等效原理，且明确与准确地说：物体的同一性质按照不同的处境或表现为"惯性"，或表现为"重性"（[3]第55页）。这个同一性就是广义惯性，这个处境就是空间。牛顿第二定律实质是其第一定律涵义的数学表达式。所以，广义惯性的发现，其革命意义是指动摇了牛顿第一定律的核心地位。广义惯性包含了牛顿惯性，所以，又是其进化。同时，也说明了需要建立一个取代牛二律的进化性质的核心命题系统的新力学理论。广义惯性又引出了两种空间及其区别的新问题。这个新问题困扰了爱因斯坦的一生，走了一大圈"弯"路后，在他晚年时，才看到了解决这个问题的曙光--物体具有空间的广延性（[3]第十五版说明），由此"广延性"再往前走一步，就是[2]文说的ρ空间及其区别的标志是其梯度值的有否。这说明还需要一个新的涉及空间的基本概念及与其相对应的原来等效原理所没有涉及到的新的经验事实：物体质量部分的压强梯度现象（注：在固态的具体物体内部，此"压强梯度"表现为"胁强"），也就是爱因斯坦的物体的空间广延性的具体体现。同时也引出了物体的非刚性及其具有内部空间结构的抽象性质（[4]第六章）。于是，"万事俱备"，只欠建立一个新的核心命题系统了。可以说，惯三律就是这个系统。广义惯性是由于把"重性"也归于同牛顿惯性一样的物体属性，所以，其革命意义也主要体现在"重力"方面。"引力"是对重力本质的错误认识。广义惯性与场概念把原来引力中的两个平权的物体分离开来：一个是仅表现广义惯性的一般（非整体）物体；另一个是具有产生重力场的特殊性的中心物体。一般物体与中心物体之间已经没有"力"的关系了。但通过重力场（原来引力场与自转惯性离心力合成的重力场涵义需要改变）有"能"的关系（见此文的"ρ空间与能"一节）。到此为止，广义惯性已经完成了其逻辑任务，即取消了引力及导出了中心物体的特殊性（当然也具有广义惯性的一般性）。这个特殊性的中心物体就是整体天体。于是，广义惯性与整体天体就构成了理论的内部逻辑性（也就是"自圆其说"）。广义惯性取消了惯性质量与引力质量的区别。当然，更没有质量的第三个属性--产生引力场。说重力场是特殊的ρ空间，也有其对应的经验事实，即具有重力场的质量部分的天体，一般都具有密度及压强（也有温度及磁场因素）与中心距离近似反比分布（中聚度）的现象。同时，其现象也表明了这个天体（中心物体）的特殊性。中聚度现象已经是整体性的一种体现。
（二）再看牛顿力学
为什么人们回避牛顿第二定律中的"力"（外力）的反作用力就是物体的惯性力的道理呢？就是因为把重力也当作外力（引力）时，物体本身没有反作用力--惯性力（重力加速度与物体质量的大小无关），这正是牛顿力学理论内部的不能"自圆其说"的地方，这也正是爱因斯坦所注意的地方。为了回避这矛盾性（无意识的），不得不让其"外力"担当"广义"的力的重任。"力是物体加速运动的原因"这一没有条件限制的观念，是牛顿力学最主要的思维定势。不管是相对的加速运动还是"绝对"的加速运动，人们都在头脑中马上反映出来要乘上物体的质量，使力成为其运动的原因。于是，其直接错误后果就是把非牛顿惯性系内或重力场内的物体"自由"或有阻力的"不自由"的加速运动，也当作有外力（不包括阻力）正在作用之。之所以把非牛顿惯性系中的外力惯性力叫做虚构力，是说明牛顿力学中还有第二个观念："力是物体对物体的直接作用"--这是作用方式力，但有的教材除了摩擦力外，把作用方式力几乎都归结于弹性力则是错误的。又从这第二个观念来看其外力惯性力时，真的不存在另一个物体来表现之，只得权宜称为虚构力。当把重力也当作外力时，发现确实有另一个物体（中心物体）与之对应，这可是"真实"的外力了。麻烦又出现了，这个引力是超距作用性质的力，从作用方式力的观念角度来看时，又难理解了。为了让引力回复到可理解的直接作用性，又引起了从牛顿时代起至今的许多人去虚构在两个超距的物体之间飞来飞去的各种"微粒子"，以此物来担当引力成为直接作用性的重任。引力本来也是虚构力，还要为这虚构的"东西"再虚构一些东西，麻烦可就大了。因为凡是具有质量的物体都具有广义惯性，也可以说是"万有"惯性。之所以惯性力学在力学体系中占有主要及重要的地位，而其他属性（如弹性与磁性等）力学占次要地位，且以"惯性力"作为力的物理单位，也是由于其"万有"的原因。但作为表现广义惯性力的重力的空间（重力场）及场源物体（整体天体）可不"万有"。这两个角度分不开，还会认为重力（引力）"万有"，这又会回到为什么会超距作用的难理解的怪圈。广义惯性使探索"引力作用机制"的研究方向成为毫无意义的方向，是徒劳无功的方向，因为引力本身是由牛二律的局限性而派生出来的虚构的力。
（三）再看广义相对论
爱因斯坦特有的知识结构（马赫哲学、狭义相对论、四维时空、光、场及黎曼几何），决定了他走上了一条充满荆棘的理论之路。马赫的功绩是看到了牛顿力学体系中有一个缺陷，就是物体的运动状态依参考系的不同而有所不同，于是，作为判断牛顿惯性运动的前提也就成为不确定的了（相对性）。不得已，马赫把现象世界的远处的恒星当作其绝对参考系了。马赫的错误就是把牛顿惯性定律中的物体的属性（保持性）与其运动状态问题混在一起了。爱因斯坦受马赫哲学的启发，又发现了等效原理，但同时又继承了马赫的错误。被夸大为改变人们时空观念意义的四维时空，只不过是用"运动"（还是光运动）角度来规定空间的一种方法。规定有结构的空间可有各种方法，其各种方法是平权的。用什么方法来规定空间则取决于理论与实践的需要。如果去掉了"光速"的弯曲时空还有力学意义的话，与牛顿引力定律正是互为补充的关系本体性的场的描述：一个是以广义惯性"运动"的角度的描述；一个是以广义惯性"力"的角度的描述。而牛顿引力势所包含的空间意义，正是中心结构的ρ非均匀空间（重力场）的经验性的描述。终究是"描述"，都不能代替核心命题性质的"表述"。没有明确的命题表述，其描述也就没有明确的理解前提。惯三律与广义相对论都以等效原理为其经验基础。只不过爱因斯坦又走上了光速的等效原理之路。而光速的等效原理是由"思维"实验得来的，且唯一能验证其理论的星光在太阳附近偏转现象，爱因斯坦在具体计算其偏转角度时，实际上是"非常谨慎地用惠更斯原理"（[5]第23页）。而惯三律所依据的"低速"等效原理，连幼儿园里的儿童都可以感觉到坐滑梯时的加速度与坐汽车时的汽车加速度的区别，因其身体内有胁强的有否或大小之区别。战斗机飞行员已经体验了低速等效原理的所有内涵。所以，任何脱离与回避"低速"等效原理的力学理论，肯定是不会成功的理论，因为其现象普遍存在于客观世界，且与力学密切相关。爱因斯坦之所以对"光"情有独钟，也许是无意识的回避其理论中的一个内在矛盾："产生"引力场的中心质量（中心物体）必须很大，而体现弯曲时空（引力场）作用的物体必须很小且产生与不产生引力场无关紧要，这与引力中的两个平权的物体涵义是矛盾的。而"光子"正好是最小的物体，也就回避了这个矛盾。只有"整体天体才产生重力场"的结论，才可以解决这个矛盾。
引力波、黑洞与四种相互作用力的统一的课题，来源于爱因斯坦。引力已经不存在了，当然"引力"波也不存在了；如果重力场有边界，重力场就与电磁场不同，当然引力"波"也不存在了。如果以光线在重力场中弯曲的角度而导出的"黑洞"，黑洞不存在，因为光线在重力场中弯曲的原理不是由于"引力"；如果是由于"弯曲时空"原理而导出的"黑洞"，黑洞也不存在，因为本来弯曲时空是由光线的弯曲（光子的广义惯性运动）而规定出来的，反过来又认为光线的弯曲是由弯曲时空所造成的，这是什么逻辑？如果光线在重力场中有红移效应，那么，由此原理而导出的黑洞，黑洞有可能存在。引力都不存在了，也就无所谓四种相互作用力的统一的问题。目前的"大统一理论"仅剩下"引力"没有被统一进去，也正说明了这个问题。
二、ρ空间概念
（一）场
电磁波的发现，为物理学带来了场概念。仅作为数学意义的场，是具有结构的空间，而作为物理学意义的场，当然是具有物理意义的且具有结构的空间了。从逻辑学角度，由于场具有不依赖负荷者的存在与否的性质，所以，场是本体概念（不一定是物理学中的实体才叫本体）。场作为非质量因素的"物体"，没有力学中质量的物体的作用特征。场的作用性是：某种物理性的场使其场内的物体能够表现出相应的自身属性。"力场"是使其场内物体在体现其自身属性时，其物体对其他物体的力作用，而不是场本身在对物体有力的作用。重力场的作用涵义就是在物体相对场（参考物为中心物体）的平动状态或非"自由"加速运动状态情况下，该物体对其它物体的广义惯性力的作用。原来力的作用观的主动作用"力"与被动作用（物体）的关系是绝对的（虽然还说是相互的），而场的作用观则是场内物体由于自身属性对场有主动反映。这两种作用观是不相容的（[6]第92页）。"引力场"概念本身就是这个"不相容"的混合体，从而造成了理论思维的混乱。没有这两种作用观及本体性场与关系本体性场的区别认识，则其理论思维是混乱的。只有本体性的场，才能逻辑定义关系本体性的场，才能有清晰的认识。
对场本身不宜过多深究。之所以对场感觉玄，还要深究，其原因往往也是由于总想回到力作用观的理解下才觉得"塌实"的一种心理趋向。只要能测量及描述之就够了。重要的是，要深究场源物体产生场的物理机制与对场有反映的物体的物理属性及其物体在场内怎样表现其属性的内容。麦克斯韦方程、无线电台与收音机这三要素，就已经意味着深究了该特殊电磁场的所有方面。
(二)ρ空间与能
ρ场与势场都是标量场（本体性），是说明ρ场概念的内涵中还有"势"涵义。也就是说，物体与中心物体通过重力场有"能"的关系。在天文学领域，许多人在运用引力定律时，已经以中心天体为势场中心的角度来计算了。从熵的角度（不是狭义的热力学中的熵，而是耗散结构理论中的熵）：ρ均匀空间（原来称为欧氏空间、牛顿绝对空间与平直时空）则是能量为零的熵空间；ρ非均匀空间是具有能量的负熵空间。也可以说，广义惯性就是物体通过某种运动状态来保持或主动改变某种运动状态来达到其内部熵状态的一种属性。所以，用熵与负熵角度来区别由广义惯性引出的两种空间，才是其区别的本质。通常说质量（仅指宏观物体质量）也具有能量，其真正的涵义应该是物体内部的负熵能量，质量是其负熵能量的"和"。物体内部的负熵状态，除了静止在重力场中的情况外，一般都是随机的及暂时的。而作为"恒定"的重力场（包括质量部分的整体天体）这一中心结构的负熵空间，正是有序结构空间，也正是整体性空间。当把重力场这一特殊的空间变为具有负熵意义的空间时，其内容将要与物理学分道扬镳了。物体内部负熵空间的产生原因，来自其外力或自身的动能或其外部负熵空间。而不能化为物体内部空间的重力场，其产生及维持的原因则是未知的。但整体天体产生重力场这一经验命题，毕竟大大地缩小了寻求其原因的范围。而"引力"的认识，反而以为不存在其原因了。在这里要强调一下，ρ场仅是力学中的抽象概念，ρ场包含物体内部的空间及重力场，重力场是特殊的ρ场。
(三)作为基本概念的ρ空间
为什么ρ空间姗姗来迟呢？就是由于从经验层次的现象（已经归纳的现象）再变为抽象层次的基本概念的过程，是人们最不习惯的过程，总不容易摆脱"具象"。之所以不习惯，其原因之一也是因为人们先有了原来理论的抽象及已经习惯了的思维方式，即使有了"具象"也看不到其抽象意义。而由抽象变为"具象"的过程，那可容易多了，但也往往"具象"出来客观世界不存在的东西。
从逻辑学角度，基本概念是不能被其它概念来定义的概念，其内涵具有一定的模糊性。ρ空间也是如此，只能用"感觉"到的物体质量部分的压强梯度现象来说明之，但又不是压强梯度本身。"真空"是具象空间，真空里照样存在"重力场"的ρ梯度值的有否，可用具象的压强梯度来检验之。但不能认为真空是ρ均匀空间。ρ空间与压强梯度的关系可类比铁粉末直观表现磁场结构的关系。摆脱不了具象，不能变为一个基本概念，也是爱因斯坦的"一无所有"的空间怎能分出两种空间的困惑原因之一，而用"运动"规定出来的弯曲时空又不能区分出是表述了物体的广义惯性还是表述了场的属性。特别强调的是：物体内部空间只能指物体质量部分所占据的空间，也是爱因斯坦晚年醒悟的"物体具有空间广延性"的涵义；而重力场空间不仅包含质量部分（整体天体）的空间，也包含没有质量部分的空间。这样就避免了变为"一无所有"的无边界的抽象参考系而带来的"相对"不清的问题。总的说来，ρ空间仅在数学形式上是标量场（其梯度为矢量场），但在物理意义上，则包含了表述广义惯性、可变为物体内部空间及重力场的本体性场、势、能、熵与质量部分的压强梯度等涵义。
三、惯性力学及其例题
在中学教材中，加速度可直接用一个字母来表示。ρ梯度与加速度一样，也可直接用一个字母来表示，设定其字母为P，其物理单位名称为"坦"。为了遵从现在教科书的习惯，力的物理单位仍用"牛顿"。那么，广义惯性力定律需要乘上量纲系数k，运动定律需要乘上k的倒数。在计算习题时，可设量纲系数为1。物体内外空间的ρ梯度，以下简称内P与外P。惯三律可以改写为以下形式：
①广义惯性定律：物体总保持其内部的ρ均匀空间时的运动状态。
②广义惯性力定律：F=kmP内
③广义惯性运动定律：P外－P内=1/k×a
惯三律的运动定律：其三个矢量在同一条直线上，并且方向相同；如有一矢量方向相反，则变正负符号；如有一矢量不在其直线上，依习题具体情况有时可用矢量分解的角度化为其直线上的矢量。值得注意的是，P矢量的垂直方向，该P矢量为零。特别值得注意的是，由于设量纲系数为1，绝对值a有物理意义的双重性，有时表示P值，有时又表示物体的加速度值。原来牛顿力学中也隐含这双重性，但没有P物理量之前，其物理涵义是混乱、自相矛盾或是错误的。在做习题时，一定要依题意，来决定双重性的哪一方，比如当外P=g时，有时仅表示以单位为坦的重力场的强度值，有时仅表示以单位为加速度的自由落体运动的值，这时的g就不能再乘质量了。当物体内p=g时，表示物体处在相对重力场的静止及平动状态，仍需要以"坦"为单位来计算，表示物体处在非广义惯性运动状态，（准非广义惯性运动状态则是非g值的不自由落体加速运动状态）这时物体必有广义惯性力（重力）与其反作用的真正的外力存在。
由于惯三律取代了牛二律的理论核心地位，当然，其解题思路及解法也具有取代性。惯三律与牛顿力学的解题思路及解法的区别的关键就在于：合外力的解法，在今后仍可继续运用。但在针对某一物体的受力分析过程中，该物体的质量与其内部的ρ梯度值的乘积值仅是该物体的广义惯性力的值，其力的反作用力，才是真正的合外力。牛顿惯性力、惯性离心力、科里奥利力与重力都是真实的该物体的广义惯性力。
例题1：
一辆装满水的车厢以恒加速度a1=10m/s2在水平轨道上运动，一个质量为m=2kg且运动方向（以车厢为参考系）的加速度为a2=8√2m/s2的小球从车厢上部落下（不接触车厢壁），求小球的阻力f及其与垂直线的夹角θ。（示意图略）
解：地面重力场P1=10（坦）。
（1）水平方向的车厢外P1=0，其内P为P2，依运动定律，P1-P2=a1，即-P2=a1=10（坦）。（2）垂直方向的车厢内P3及车厢加速度a3，依运动定律，P1-P3=a3，因其相对地面平动，a3=0，即P1=P3=10（坦）。（3）车厢合内P42=P22+P32=102+102=200，即P4=10√2（坦）；夹角由tgθ=p2：p3=10：10=1，得θ=450。（4）小球外P4，小球内P5，P4方向，依运动定律，P4-P5=a2，即P5=P4-a2=10√2-8√2=2√2（坦）。依广义惯性力定律,F=mP5=2×2√2=4√2，又依互为作用力定律,f=-F，即f=4√2（牛顿）。答：略。注：如把惯三律的一些特殊情况转化为一系列推论，直接用其推论，则解题步骤将很简单。
例题2：
一架质量为m=5000kg的飞机，在竖直环行轨道上以速度v=100m/s飞行，求：（a）环行轨道的可能的最大半径r；（b）在其环行轨道最低点处作用机上的升力f。（示意图略）
解：（a）在可能的最大半径的环行轨道的最高点处，飞机的内P=0，飞机的外P=g=10（坦），依运动定律，P外-P内=a，故P外=a=10（米/秒2），而a=v2/r，故P外=v2/r，r=v2/P外=1002/10=1000(米)。（b）在此轨道最低点处，依运动定律，P外-P内=-v2/r，故P内=P外+v2/r=10+1002/1000=200（坦），依广义惯性力定律,F=mP内=5000×20=105，又依互为作用力定律,F=-f，得f=105（牛顿）。答：（略）。
注：例题1中的车厢内有一半水的情况下，水面是斜面，其合内P4垂直其水面。而水中有压强梯度，则表象说明了车厢内的ρ空间。但合内P4不直接等于水的压强梯度，虽然其方向相同。这是抽象命题转化为经验命题的问题，其合内P4与其水的压强梯度之间有调整系数。车厢内如果是真空（或有空气阻力略）的情况下，车厢内只有P1，小球相对地面是自由落体运动，没有外力作用之（判别标准之一），小球内P为零。所以，此真空情况下的习题没有求阻力的问题，是纯运动学问题。如果小球有悬线系在车厢顶上，不论车厢内有水还是真空情况下，小球会相对车厢静止，小球质量部分的空间与车厢质量部分的空间是合为一体的空间，要计算此题，需要把重力场P1与车厢水平加速度a1共同"直接"转换为小球两内P，再计算其合内P，再求其广义惯性力及悬线张力。例题1是平动方面的解法，例题2是转动方面的解法。而转动方面的解法，有时也需要换作内P=v2/r，及也可内P=ω2/r、内P=2ωv、再用合内P方法来求解。读者如果有兴趣，也可以合内P的角度用高中数学来推导此环行轨道任意点的广义惯性力的公式。
另外，教材中的机械能部分也应该作相应的调整。势能公式中的g换为内P1，即E=Mp1h。如果不换，其实质涵义是质量为m的物体正在做自由落体运动，其公式仅表示物体变化的动能。惯三律的运动定律对距离的积分后再乘上质量的数学式，正是惯性力学的机械能守恒定律，然而这已是大学物理教材的内容了。由于广义惯性取代了牛顿惯性的理论核心地位，力学体系的结构也须重新调整。由于力概念分为作用方式力与属性力，力学体系的结构也应有这两部分相对独立的内容。属性力学仍然包含惯性力学、弹性力学、电磁力学。实际上有些应用力学，如爆炸力学等，也属于属性力学范畴。以往把引力定律作为牛顿力学的核心命题来运用则是错误的，因为引力定律仅是经验公式。当然，引力定律在惯性力学这里也是经验性质的命题，仅具有特殊例题的地位；
四、引力与重力场
（一）惯三律与引力定律
在惯三律这里，引力定律的运用分两种情况：一种是物体的内P=0，物体的加速度a≠0，其外P=kM0/r2（k为引力常数，M0为重力场的中心物体的质量）的情况，也就是物体在重力场中正处于广义惯性运动状态的情况，其外P=kM0/r2的涵义是表示重力场强度及其强度的分布状态。在以往，外P=kM0/r2这一公式是由引力定律和所谓的引力质量与惯性质量相等的角度得来的；另一种是在物体的加速度a=0，物体的内P≠0，其外P=kM0/r2的情况，也就是物体在重力场中正处于非广义惯性运动状态的情况。由此种情况再利用惯三律就导出了引力定律。由于天体的运动一般都是广义惯性运动，所以引力定律在天文学中的运用，仅适合于第一种情况。然而遗憾的是，以牛顿三定律与引力定律为出发点的天体力学，虽然在实际应用方面，有部分内容已经按第一种情况来计算了，但仍然是引力涵义的理解。还有相当部分的内容是按第二种情况来计算的。按引力涵义理解的第二种情况而得出的一些天文学的结论则是错的，比如：两个天体绕公共质心旋转问题，这是只有在ρ均匀空间的前提下才成立的问题，而在ρ非均匀空间（重力场）的前提下，此问题不成立。有的天体演化假说竟可以说公转的天体能被中心天体的引力吸出个包来，岂不可笑。可以说，以相互作用力的角度而运用引力定律的天文学的许多结论，几乎都要成问题。
当说到平稳地落在金星地表面上的探测器是由于其巨大的大气压而压"扁"的时候（由此理不能压扁），实质是由于金星地表面的ρ梯度值非常大，以至在探测器的质量部分的内部形成了巨大的胁强，从而就象地球的地面上的"面团"变扁的原因一样，而变扁了。这说明了金星表面重力值大大地超过了地球表面重力值。而金星质量小于地球质量，可见引力定律适用的近似性、局限性及经验性，说明了引力的理解也是错的，也说明了重力场的强度不依赖中心物体的"质量"。如果说有无大气层则标志了其星体的表面重力值的差别，为月球直径三分之一的天王星卫星有大气层，如果其表面重力值大于月球表面重力值，那也说明了重力场与中心物体的质量因素无关。牛顿引力定律的中心质量仅具有重力场"势"的初始量的意义，而不完全代表实际的中心天体的质量。从重力场强度分布角度，其平方反比律仅在某一空间范围内成立，在接近重力场中心处及其边缘处，也可能是立方反比律，究竟以什么"律"分布，这由实践探测来决定。目前流行的所谓引力常数随宇宙时间变化的说法是没有意义的。从天体演化角度，随着重力场与整体天体起源演化过程，其重力场强度当然是要变化了，不仅有长期的变化，还有随机的小的变化。但这随机的小的变化，就足以使某些整体天体发生地质的地震或火山喷发等现象的发生。然而这已不是物理学的事了。
（二）重力场有边界的证明
最近哈勃望远镜观测到一颗恒星的有一光环，其光环外边缘呈辐射状，其光环内边缘完整，内边缘与中心发光恒星之间区域是黑色空间（此照片许多人都看到了）。这个结构可以说是重力场有边界的证明，边界就在其光环内边缘处，这也说明光环"静止"在空间中。如果这颗恒星的重力场没有边界，那么，光环中的物质必有公转运动，于是，光环的外边缘就不会是辐射状。土星光环的外边缘就没有辐射状，就是因为它有公转运动，也说明它处在土星的重力场的范围内。
五、整体科学体系
（一）整体自然观的本体论
说自然界是一个统一的整体，好像就是这个整体自然观，然而，这是笼统的认识。更准确的认识应该是：自然界是由不同层次的与同层次的不同的整体所组成的。宇观世界（宇观世界的一部分在以前也被当成了宏观世界）是由某些整体性的卫星、行星、行星系、恒星、恒星系、宇宙中的各种星系所组成；宏观生命世界由DNA、细胞、生命个体与群体、人类社会所组成；微观世界由分子、原子、某些整体性的基本粒子所组成。
由于这三个世界的整体不同，其属性也有所不同，所以，这三个世界的分界线应该是：微观在分子空间尺度之内；宏观在分子空间与近似月球的空间尺度之间；宇观在近似月球空间尺度以上。
这些整体有其内部的有序结构，性质与功能，有其起源与演化过程。这三个世界有其演化的同步性。当然，自然界中还有各种非整体，但也一定属于某个整体，是其组成要素及局部。只有自然界的整体，才有起源与演化问题。而非整体则没有起源与演化问题。
（二）整体科学体系与物理科学体系
整体自然观为科学提供了一个新的科学体系（整体科学体系）框架与背景。整体科学体系是研究自然整体的整体性质与功能、有序内部结构及其起源与演化过程的科学理论系统。由经典物理学发展到今天的现代物理学，物理学已成为无所不包的科学，简直成了自然科学的代名词。这意味着什么？意味着把物理学的原则、观念、概念、思维方式与思维方法也带到了整个自然科学，也带到了自然界，从而，忽视了与抹杀了对整体性方面的认识。这两种科学体系在观念上、思维方式及思维方法等方面都截然不同。
（1）本体论问题
在物理学的物体观中，物体没有内部有序结构、有可分割性及没有起源演化性；在整体自然观中，自然整体物体有内部有序结构、有整体属性的不可分割性及有起源演化性。物理学是非整体观下的科学。物理学本身没有错，错误就在于把整体的客体也看成了非整体，还把分子与原子当作力学的粒子，天体还被认为是物理学中的一般物体。在此，还有必要澄清一个认识问题：非整体与整体是矛盾关系，但还有一般性与特殊性的关系。自然整体仍然有物理学的一般性，只不过多了一个整体性。比如：凡是具有质量的物体（不管是整体与非整体）都有惯性；而重力场仅是整体天体所具有的；当我们说起源演化性的时候，也仅是自然整体所具有的。另外，还要澄清一个认识问题：抛开"本体"，单独说属性与关系也有起源演化问题，是不妥的，属性与关系必有其自然物为其载体。某物有起源演化过程，其整体的属性与关系也自然随之出现。某物没有起源演化问题，其属性与关系也自然没有之。说惯性与引力也有起源问题，其错误之一，惯性与引力是属性与关系，没有与其载体一起说明，其错误之二，惯性与引力的载体是一般性的物体，没有起源问题，当然惯性与引力也就没有起源问题。况且，引力本来就是人为虚构的东西……。
（2）方法论问题
物理学是对自然界的单一因素的研究，而整体科学注意的是（前提是整体）多因素之间关系的研究。说"物理学是对自然界分析的科学"的说法不太准确。当把物理学体系的知识运用到自然客体上时，而产生的相应的所谓交叉学科本身，如地质力学、电生物学、地磁学、太阳系物理学等等学科，才是对自然"整体"的分析（非整体要素）的认识。相对未来的整体科学理论来说，这种交叉学科的内容一般仅具有感性认识（现象层次）的性质。整体科学研究具有复杂性原则，是一因多果、一果多因、互为因果、多因多果的因果论。而物理学研究则具有简单性原则，探求一个终极原因的因果论。而当涉及到许多要素之间的复杂关系的认识时，则需要整体哲学。当地球物理学家对地球的各种因素之间的关系的东一下西一下的无章法的论述而痛苦不堪时，最有体验需要一种不同于物理学思维方法的哲学。
（3）认识论问题
说物理学的性质是实验科学，应该是指它的认识手段主要是靠实验。实验是通过人为改变自然客体的方式认识世界的。这种"人为"认识而带来的思维方式与"自然性"是对立的，在认识自然整体方面容易造成认识误区：其一，容易把人的因素外化为客观因素，形成了外因思维方式，比如对地球及生物的演化过程中的一些历史事件，就容易用"偶然"的灾变说的思维方式来对待。当然，在某些事件上，其偶然外因也是更高层次的整体的必然内因；其二，容易把人为改变后的自然整体简单还原，比如用打破原子核的方式认识其要素时，而又必须回复未打破原子核之前的原子核结构的认识，那么，未打破原子核之前的原子核结构能否一定就是质子与中子的简单组合么？也许自然状态的原子核原本不是质子与中子的分立状态的组合结构。
（4）学科分类问题
与整体自然观对应的学科体系则是整体科学体系。其具体学科的分类标准就是以各种整体为分类原则，如：地球学、行星学、星系学、原子学、细胞学等等。作为现代物理学的量子力学，仍属于物理学范畴，因为量子力学是对微观整体的分立状态（量子状态）的宏观表现的描述。至于广义相对论，在我的前文与此文中已提及，在此不再重复。
六、引力理论的分化及需要解决的问题
广义惯性使独立的引力理论分化为两个相对独立的科学体系之内的问题了。一方面是惯性力学仍属于原来的物理学体系，也包含对重力场的描述；另一方面，整体天体及其产生重力场的内容，则属于正在孕育的且将充满无穷活力的整体科学体系的内容了。虽然重力场产生于整体天体的未知的物理机制，但不影响广义惯性及其与重力场的关系是一个独立的问题，而且是已经解决了的问题。
探索重力场的产生机制的问题。则是实践方面的任务。但首先希望有关科学机构尽快着手进行小行星或火星卫星的表面重力值的探测活动，这是极其重要的。如果证实了其值为零，也就从侧面证明了重力场产生于整体天体这一经验命题。当然还有理论上的繁重任务：其一是改造目前大中学物理教材相应的部分。其二是更具挑战性的是要改变由引力定律的"引力"角度而引出的许多天文学方面的结论，问题不仅仅是改变结论的问题，而是将要引出许多新的天文学研究成果。牛顿力学是ρ均匀空间条件下的理论，在重力场（负熵空间）条件下，牛顿力学的许多内容是不适合的，有许多新的内容有待于探讨。
上面整体科学体系一节所讲的仍然很笼统（1）现在急需要操作性很强的哲学层次上的整体科学思维方法被研究出来。目前的一般系统论、控制论、耗散结构理论、协同学等一般科学理论，正是研究复杂性问题的理论。这些理论的出现，也正说明解决复杂性问题（也是整体科学思维方法问题）是我们这个时代的需要。整体科学体系需要这个"操作系统"。人体是自然界中相当高级与复杂的系统，要解决复杂性问题，也许会从人体这里得到很多启示。（2）整体天体有不可拆构性，微观整体的结构有相对不可直观性，然而，怎么才能认识其内部有序结构，也需要一个思维方法及实验方法来解决此问题。（3）需要解决某些学说及模型的合理性的问题，比如，宇宙大爆炸学说的合理性的问题，我们不可能在实验室中再重新爆炸出一个地球来。（4）科学哲学就是解决科学理论的合理性问题的，但是，目前的科学哲学的案例主要是物理学，其合理性标准是否也适合于整体科学理论体系还是一个问题。二十一世纪将是整体科学体系产生与发展的世纪。物理学该"减肥"到原来的状态。科学大综合的凝聚点就是整体科学体系。科学大系统需要重新调整。然而，目前需要的是观念的更新，这个新观念应该是整体自然观。
参考文献
[1]马英卓：引力是产生出来的，〈科学〉（科学美国人中文版）杂志，1998年第五期。
[2]马英卓：引力与广义力学、整体天体，〈科学〉（科学美国人中文版）杂志，1999年第三期。
[3]爱因斯坦：狭义与广义相对论浅说，上海科学技术出版社，1979年。
[4]（前苏）福克：空间、时间和引力的理论，科学出版社，1965年。
科学理论论文范文4
“信息化时代是怎样的一个时代？”要回答这一问题，先要看一看在过去的二十多年中，世界产业界出现了怎样的令人注目的模式转向。首先，大批量生产、大量消费的行为方式转为丰富的多样化生产、快乐感受消费的行为方式。产品的经济性、功能性、合理性和大众化原则被表现性、审美性、独特性和个人化所替代；其次，单向传达的产品信息扩展为双向或多向传达的信息交流，由于获取和发送信息的渠道增多，产品从满足所有消费者的普遍需要转向适应消费者的个性需求；第三，消费者方面，从希望有实用的、高品质的产品转而希望使用自己想要的、适用的产品，企业方面，则从制造实用的、高品质产品转向追求“个人化”的“感性产品”与之相适应，产品开发也随之以满足个性、快乐、多样的充分感性化的产品为中心。这就意味着人类社会进入了一个注重人的“感性的时代”，感性是信息化时代的本质特征。
关于“感性”的含义，据《现代汉语词典》，“感性”一词是“指属于感觉、知觉等心理活动的认识”。该词来自日本语，是明治时代的思想家西周在介绍欧洲哲学时所造的一系列用语之一，如“哲学”“主观”“客观”“理性”“悟性”等并一直沿用至今。在日本，有两个外来词被翻译为“感性”，其一，英文Sensibilty,它是一个心理学用语，原意为感觉力；感受性；感情；敏感性和鉴赏力，西周将此译为“感性”；其二，德文Sinnlichkeit，它是一个哲学用语，原意为官感，感性；实体，现实感，感性事物；，性感。天野贞祐在1921年翻译康德《纯粹理性批判》时将此译为“感性”。新村出编《広辞苑》对“感性”一词解释为：感觉能力；直观力和感受性，是人感受事物的能力，即基于人类身体的感觉而产生的情感冲动和欲求。
近年来，“感性”一词在日本出现的频率极高，其内涵包含着多层意义，它既是一个静止的概念，又是一个动态的过程：静态的“感性”是指人的感情，获得的某种印象；动态的“感性”是指人的认识心理活动，是对事物的感受能力，对未知的、多义的、不明确的信息从直觉到判断的过程。在信息化时代，这种“感性”能力尤为重要，除了感受信息也包含交换信息的能力，即从复杂的外界剌激中，抽取所需信息的能力和将自己的信息通过一定的方式准确传递给他人的能力。如“从民众的感性出发撰写广告语”、“按年轻人的感性制造MP3”等。感性的含义具有了更为积极的理解，由此可见，感性能力已成为信息化时展的一种能力。
二、感性工学的诞生
感性工学是感性与工学相结合的技术，主要通过分析人的感性来设计产品，依据人的喜好来制造产品，它属于工学的一个新分支。
“感性工学”的英文表述为KanseiEngineering,Kansei是日本语“感性”即カンセィ的音译。如上所述，感性一词在日文中的内涵丰富，其含义具有积极的理解，与Sensibilty有了较多的差异，在英文中没有与日文感性完全一致的语言。由于文化和语言的不同，各国对感性一词有着不同的理解，加上感性工学的基本概念、理论体系、研究方法以及技术标准和规范还在不断地完善之中，各国对其命名亦会有多样的可能，但其理论体系和研究方法不会有根本的区别，在国际交流中日本学者以KanseiEngineering命名。作为一个特定的用语，感性工学的感性是一个动态的过程，它随时代、时尚、潮流和个体、个性时时发生变化，似乎难于把握，更难量化。但作为基本的感知过程通过现代技术则是完全可以测定、量化和分析的，其规律也是可以掌握的。
最早将感性分析导入工学研究领域的是日本广岛大学工学部的研究人员。1970年，以在住宅设计中开始全面考虑居住者的情绪和欲求为开端，研究如何将居住者的感性在住宅设计中具体化为工学技术，这一新技术最初被称为“情绪工学”。当时工学部34岁的副教授长町三生参与了这一研究，之后，他在与企业的合作过程中，察觉到了日本的产业模式正在悄悄地发生变化，那种为满足消费者普遍需要而大量生产的方式正在逐渐消退，他敏锐地感到了一个表现消费者个性需求的“感性的时代”即将到来。经过近20年的研究，从1989年开始，他发表了一系列关于感性工学的论文和著作，成为日本著名的感性工学研究专家。
长町三生1936年生于神户，1958年广岛大学心理学专业毕业，1963年获广岛大学文学博士学位，随后进入工学部研究人间工学和安全工学。曾获得过美国人类工程学学会“优秀外国人奖”和国际安全人类工效学学会“安全人类工效学奖”。1970年开始研究感性工学，1995年任广岛大学地域共同研究中心主任。长町三生撰写了《汽车的感性工学》（汽车研究，11（1），2-6，1989）、《感性工学与新产品开发》（日本经营工学会誌，41（413），66-71，1990）、《感性工学及其方法》（经营システム，2（2），97-105，1992）等重要论文；著作有《感性工学》（1989，海文堂出版）、《快适科学》（1992，海文堂出版）、《感性商品学——感性工学的基础和应用》（1993，海文堂出版）等。设计在线.中国
首先将感性工学实用化，生产出第一批“感性商品”是从汽车产业开始的，当时日产、马自达、三菱将感性工学引入汽车的开发研究中，一改过去“高级”、“豪华”的设计定位，转为“方便”、“简捷”、“快乐”使用的设计定位。其中，日产汽车分析消费者心理，把突破造型外部形式作为研发中心；三菱汽车特别重视感性化的驾驶台的设计；位于广岛的马自达汽车则开发出具有个性化的车内装饰，将过去狭窄的车内空间，在不改变物理性的前提下，设计出符合使用者心理的宽敞感和舒适感，从而获得了成功，据研究者介绍，“感性工学”这一名称的确定，来自马自达株式会社山本建一社长的建议。而正式确立“感性工学”名称，则是在1988年第十届国际人机工学会议上。
二十世纪90年代，日本的产业界全面导入感性工学技术和理念，住宅、服装、汽车、家电产品、体育用品、女性护理用品、劳保用品、以及陶瓷、漆器、装饰品等领域都将感性工学技术应用于新产品的开发研究，其中，纤维产业的应用与学术研究超过了汽车产业，处于领先地位。1993年，日本文部省开始研究感性工学发展的可能性，由政府投入财力支持学术界展开调研。1995年，日本学术会议举行首届“感性工学研讨会”，二年后，“日本感性工学学会”成立。
在欧洲，英国诺丁汉大学的人类工效学研究室是欧洲较早研究感性工学的机构，德国的波尔舍汽车公司和意大利的菲亚特汽车公司都热衷于感性工学的应用研究；在美国，著名的福特汽车公司也运用感性工学技术研制出新型的家用轿车；在亚洲，日本的邻国韩国，一直在关注感性工学的发展，韩国政府决定在二十一世纪在产业界全面导入“感性工学技术”，现代汽车和三星电子已有了相当深入的感性工学的研究。
我国近年来也有关于感性工学的研究，西安交通大学和北京科技大学发表了相关论文和中日合作的相关研讨，台湾省的成功大学、云林科技大学、台北科技大学和交通大学也正在进行为期4年的感性工学应用于产品开发的合作研究。
在全球范围内，感性工学研究方兴未艾，在理论研究、应用研究和教育研究等方面越来越受到人们的重视。
三、感性工学的教育
作为一门诞生在大学中的“感性和工学相结合的技术”，是在什么时候被列入教育，又是如何展开教学的呢？
1991年，日本信州大学白石教授向文部省提出成立“感性工学科”的申请，二年后，“感性工学”被列入文部省学科分类目录，广岛大学、筑波大学和千叶大学都是较早将感性工学列为教学内容的学校，但正式建立感性工学学科，作为一门学科系统地实施教学则是在1995年，该年4月，日本信州大学纤维学部成立了世界上第一个感性工学学科，该学科聚集了工学、理学、医学、文学和艺术学等专门领域的专家15人，以清水義雄教授（东京工业大学工学博士）为首确立了“知晓心灵意图、掌握心形信息、创造心意物品”的感性工学研究、教育理念。设立了感觉分子生理学、感性信息学、感性造形学三大讲座课程，建立起感性工学学科的基本结构，由此开始了感性工学的专门教育。
笔者曾在1997年于苏州大学材料工程学院，听过来访的日本信州大学清水義雄教授关于“感性工学学科的构成”的演讲，并得到由清水義雄主编的《感性工学への招待——感性から暮らしを考える》一书。该书是根据信州大学纤维学部感性工学学科编写的教材汇编而成，全书13章。从中可了解最初的感性工学教育的基本内容：
第一章、感性与感性工学;第二章、感性的哲学;第三章、计测感性;第四章、感觉与感性;第五章、脑的构筑与感觉情报处理;第六章、感性与心理学;第七章、感性与传达;第八章、感性与制品;第九章、感性与媒介;第十章、工业设计与感性;第十一章、时尚与感性;第十二章、艺术中的感性;第十三章、文学中的感性.
“感性工学”是一门与生活密切相关的学问，为使“感性工学”这一新学科让普通市民了解，获得相关知识，信州大学纤维学部决定将《感性工学への招待》一书的内容制作成通俗的广播节目形式，作为公开讲座将全书十三章分为十三讲，从1996年8月开始，通过信越、山梨等广播电台向普通民众播放，由此开始了感性工学的普及教育。
作为一门新兴学科，除了信州大学建立了相关的教育机构组织，许多工科院校也设置了相关课程，特别是有工业设计专业的院校和一些艺术设计院校也在课程教学中安排了相关课目，如日本筑波大学、千叶大学、东北工业大学、京都工艺纤维大学、东京工艺大学、九洲艺术工科大学等学校和我国台湾省的交通大学、成功大学、云林科技大学等学校。那么，其课程教学如何展开？笔者手头有一份台湾交通大学的感性工学教学大纲，从中可窥见一些具体的教学过程，下面是台湾交通大学应用艺术研究所硕士生感性工学研究课程大纲：设计在线.中国
(一)、课程目的：
感性工学是一种关于“心理感受”与“实体对象”关系的人因工程研究，其不仅能帮助设计者了解使用者的感受和需求，对于设计元素的掌握与运用，也有指针性的作用。因此本课程对于此类问题上的解决及方法除了说明外也例举相关应用实例以助了解。
(二)、课程内容：
1、课程介绍：感性工学概论；2、感性工学的基础概念；3、感性与设计；4、感性意象的解析（多元尺度分析）；5、感性意象的解析；6、感性意象的解析（因素分析）；7、实体产品的解析；8、实体产品的解析（数量化一类分析）；9、关联模式的建构；10、关联模式的建构（复回归分析）；11、感性应用系统的建构；12、研究论文研读Ⅰ；13、研究论文研读Ⅱ；14、专案进度报告；15、感性工学在产品开发的运用——手机；16、感性工学在产品开发的运用——吸尘器；17、感性工学在产品开发的运用——门面装饰；18、期末专案展现与报告。
(三)、课业要求：
学生在课程中必须完成，包括数个作业练习以及执行一个完整的研究项目
(四)、考试和评分标准：
出席状况5%；上课的参与15%；平时作业与报告40%；期末项目报告40%
四、感性工学的构成
从信州大学清水義雄确立的感性工学研究、教育理念及这一学科的基本结构，可以大体了解感性工学的构成情况。以下为清水義雄所画的学科结构图：
按图表所述，感性工学的学科结构及基本的研究领域为：
1、感觉分子生理学。
主要研究人类感性的源头，脑的构造和机能。从人脑的构筑、机能分布、神经细胞和神经传达、脑的感觉处理，到视觉与感性、听觉与感性、嗅觉与感性、触觉与感性等方面的联系，偏重生理角度的研究。并通过感性的计测检验，运用统计学的方法和实验手段，对人类的感性进行评估。
评估的方法有二种：一是检测法，是对人的感觉器官作检测，对照受测者的感受变量和“辨别阈”、“剌激阈”的细微变化，作生理与心理的快适性评估；二是SD法，是利用语言表述官感，然后对之进行统计评估的方法，该方法可获得受验者的感受量曲线。
2、感性信息学。
主要对人类感性心理的各种复杂多样的信息作系统处理，包括收集和处理输入数据，以计算机为基础建立人类感性信息处理系统，对数据进行分类、排序、变换、运算和分析，将其转换为决策者所需的信息，并建立信息输出的完整机制，然后进行感性量和物理量之间的转译，再以适当的形式传输、，提供给设计者和制造者。
另按长町三生的研究，其方法有三种：
（1）顺向性感性工学：感性信息——信息处理系统——设计要素
（2）逆向性感性工学：感性诊断——信息处理系统——设计提案
（3）双向混成系统：将顺向性与逆向性两种感性工学信息处理转译系统整合，形成一个可双向转译的混成系统。
3、感性创造工学。
主要是为达到符合使用者欲求的产品而作设计和制造方面的研究。从简便、快适、无公害、个性化、趣味性等方面研究感性与形态、感性与材料、感性与色彩、感性与工艺、感性与设计方法、感性与制造学之间的关系。
其中，针对特定产品的使用目的，分别对以不同感性为主的应用工具进行介面、有效性、使用性、运算性与推广性的评估，以实验设计方式满足产品的感性化诉求。
由此可见，感性工学的研究模式是一个综合性的研究模式，汲及领域广泛，是多学科的交叉整合。它起始于整体基础上的个别要素的分解，对具体的一个个感性要素作出判断和处理，从暧昧的、不确定的、模糊的感性表现中寻求、归纳出重要的真正符合使用者欲求的感性要素，通过计算机技术使之构成清晰的可操作的东西，在产品设计制造中应用实施。五、未来的设计：感性化设计
过去的产品是设计者站在制造方的立场，通过预测市场商品的流行趋势，落实定位目的和设计意图，从材料、技术、设备、性能、成本和流通经费等方面，考虑实施生产的可能性，由此来策划设计方案，这是生产者利益优先的方式。
利用感性工学技术制造的感性产品是设计者站在使用者的立场，考虑上述各因素，并从使用者的生理特性、心理特性、使用环境、废弃处理等方面入手，以产品使用者的意识、个性、审美、多样、快乐、舒适为重点，以综合的功能性、合理性替代过去狭窄的功能性和合理性，这是生活者利益优先的方式。
感性化设计是未来设计的方向，体现在以下几个方面：
1、合乎使用者生活方式的设计。
未来的设计是符合使用者个性生活方式的设计，感性化设计针对使用者的生活方式，从生理、心理、物理三个方面建立起新的设计模式：对使用产品时人的肌肉活动、皮肤温度变化、冷、热、出汗以及疲劳等现象作客观的生理反映测定；由人的视觉、听觉、嗅觉、触觉和语言、表情、瞳孔变化、脑波变动等现象作人的心理反映测定；对材料的刚柔、表面凹凸、光反射、热传导等材料学的特性作人的生理、心理反映的评估。由此统合一起，按新的设计模式，立足于健康意识，在各种设计、各类产品中表现使用者的个性，符合其独特的生活方式。
2、使用者与生产者对话的设计方式
为满足使用者的自我表现欲望和创造个性，让使用者参与设计，将自己的欲求通过对话的方式传递到生产者，相互沟通，相互了解。对话的方式是全方位的，使用者与售货员、使用者与送货人、使用者与设计师、使用者与制造商之间传递、对话，最终按使用者的意图达成一致。在当前的设计活动中，认识到与个人对话式的设计生产方式的企业还很少，感性设计提倡这样的设计方式，这也是未来设计的方式。
3、作为设计活动基础的信息及产品信息标准化
互联网、可视电话、数码电视等行为方式越来越发达，人们的信息沟通十分便利，这些基本设施将成为设计活动的重要基础，有利于互动的对话式设计活动的展开。但由于国家、民族、文化、教育的差异，加上产品均有特有的性能，人们获取信息的方式也多种多样，因此，必需建立产品信息的标准化，通过信息标准化的建立才能使各类信息有效地、准确地传递到所需方。目前信息标准化的建立有很多困难，但这只是时间的问题。
4、感性化设计创造生活
感性设计合乎人的个性，开展全方位对话型的设计方式，将促进人的生活方式的转变。人们从普通的购买产品到参与产品的设计，逐步改变着产品的面貌，使产品中的自我意识不断增强，从而创造出人类新的生活。设计在线.中国
参考文献:
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[2][日]长町三生.感性工学のおはなし[M].东京:日本规格协会社,1995.
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[4]清华大学艺术与科学研究中心.清华国际设计管理论坛专家论文集[C].2002.
[5]李砚祖.设计新理念:感性工学[J].新美术,2003,(4):20-25.
[6]陈国祥、何明泉、邓怡莘.复合式感性工学应用于产品开发之整合性研究[J].工业设计,2004,(32):108-117.
科学理论论文范文5
将美的难以数计的表现形态类分为自然美、社会美和艺术美,似乎已成定论。这种分类忽视了异态纷呈的科学美。在美学教科书中,科学美要么被置于视野之外不予理睬,要么被囊括在社会美中一笔带过。实际上科学美跟自然美、社会美和艺术美一样,是一种相对独立的审美形态。忽视科学美及对科学美的研究,不能不说是整个美学研究的一大缺憾。
一
科学美是否存在,可能会有人产生疑问。正象在是否存在艺术美的问题上艺术家最有发言权一样,在是否存在科学美的问题上科学家也最有发言权。很多著名科学家都在各自的科学实践活动中感受、体验和发现科学美的存在。古希腊欧几里德的《几何原本》被誉为“科学史上的艺术品”,少年时代的爱因斯坦和罗素都曾将它作为神奇的艺术品来阅读欣赏[1]。爱因斯坦曾称赞玻尔所提出的原子中的电子壳层模型及其定律是“思想领域中最高的音乐神韵”[2],曾惊叹迈克尔逊———莫雷实验“所使用方法的精湛”和“实验本身的优美”[3]。而爱因斯坦的相对论则被不少科学家誉为物理学中最美的一个理论,玻恩说它“象一个被人远远观赏的艺术作品”[4]。玻尔兹曼曾经把麦克斯韦关于气体动力学的论文当作神奇壮美的交响乐来欣赏[5]。对近现代科学创造史稍作考察便可以发现科学美的存在。尽管科学家们对科学美的阐述大多是零散的、即兴的、缺乏系统的,但他们对科学美的肯定则是不容怀疑的。
如果说科学家体验到的主要是科学创造本身的美和科学理论蕴涵的美,那么不专门从事科学活动的人,在日常生活中更多地是感受到物化形态的科学设施和科学产品的美,譬如化学实验室赏心悦目的各种器具,现代天文台令人神怡的观测仪器,火箭发射场气势宏大的动力装置等等。我们在观赏这些试验器具、观测仪器、发射装置时,会产生类似欣赏音乐、绘画和其它艺术品时所体验到的那种愉悦感和美感。只要不采取虚无主义态度,一个对科学(包括理论形态和物化形态)稍有涉猎和接触的正常人,大概都不会否认科学美的存在和对科学美有过的美感体验。
管科学美的存在不容置疑,但美学家们和美学教科书的编著者们却对科学美视而不见、避而不谈。极少数美学论著即使谈到科学美,也是象蜻蜓点水一带而过。一方面,现代生活已使科学美逐渐分化出来,成为跟自然美、社会美和艺术美平分秋色的相对独立的第四审美形态;另一方面,科学美明显地被美学家们忽视和冷落了,尤其一些现代西方美学家和艺术家,他们在揭露和抨击现代物质文明所带来的社会弊病时,也将科学进步连同科学美作为牺牲品搭了进去。造成上述这种审美事实和审美理论“背反”与冲突局面的原因是极为复杂的,但归纳起来主要有以下两方面。
首先,传统美学理论局限了人们审美认识的视野和美学的思维空间。从古希腊美学到德国古典美学,有一个很重要的传统,那就是对艺术研究的极端重视,把美学研究的主要对象界定为艺术。在亚理斯多德那里,“诗学”便是美学的代名词。亚理斯多德以后的不少美学家认为美学就是艺术哲学,它的研究对象就是艺术。黑格尔就公开声称真正的美只存在于艺术中,因此,“我们对这门科学的正当名称却是‘艺术哲学’,或则更确切一点,‘美的艺术的哲学’。”[6]就连提出了:“美是生活”这一著名论断的车尔尼雪夫斯基,在美学对象问题上也未能挣脱西方传统美学的窠臼,他说:“美学到底是什么呢?可不就是一般艺术,特别是诗的原则的体系吗?”[7]就整个西方古典美学来看,重视艺术美的研究是它的优良传统,然而这一传统的确立却是以牺牲对现实美的研究为代价的。19世纪以前,就总体而言,由于科学技术活动尚未完全从社会生产活动中分离出来,科学美作为一个相对独立的审美形态也尚未完全从社会美中分化出来。西方古典美学对现实美尤其是对社会美的忽视,本身就意味对科学美的忽视。传统审美理论严重地阻碍了美学思维空间向科学领域拓展,因此美学家们死死抱住这种观点不放:艺术创造审美价值,而科学则创造使用价值,科学与美无缘。
其次,经院式的研究方法也严重阻碍了人们对丰富多采、异态纷呈的科学美现象进行研究归纳。美学研究者们只重视已有定评的美学经典论著,而忽视近现代科学家们“猜想录”式的谈美片论,更无意对人们的科学审美活动进行深入探讨,因此,也就很难从纷繁复杂的审美现象中抽象出“科学美”这一范畴来。从西方古典美学家那里,是很难找到科学美是相对独立的美的形态这一现成结论的。例如,哈奇生将美分为“绝对的”和“相对的”两种;狄德罗认为不存在绝对的美,只有这样两种美:“实在的美”和“相对的美”;康德则认为美不存在于事物的实在,而只有“自由美”与“依存美”之分[8]。黑格尔在认为“美是理念的感性显现”的前提下承认自然美与艺术美的存在;车尔尼雪夫斯基在批判黑格尔唯心主义的基础上肯定了(社会美)生活美的客观存在[9]。把科学美作为相对独立的美的形态,在美学经典中是找不着“出处”的。然而,对科学美及科学美感的论述却常散见于现代科学家、科学史家和哲学家们的论著。相对论的创立者爱因斯坦、英国科学史家W.C.丹皮尔、英国科学哲学家卡尔·波普尔都有过这方面的论述。但对美学的经院式的研究方法阻碍人们将思维触觉伸向跟科学有关的理论领域。
二
科学美作为相对独立的审美形态,如果从形态学角度作静态考察,可分为科学理论美(包括科学公式美)和科学产品美;如果从创造学角度作动态考察,又可分为科学理论创造之美和科学实验之美。科学美不仅体现于科学研究成果,而且显现在科学创造过程。
关于科学美的本质特征,笔者曾在有关文章中简述过[10]。这里稍加展开论述。
科学美是来源于自然美并能为我们理智所领会的一种和谐。科学美的实质在于反映自然界的和谐。
科学的对象首先是自然世界。科学的目的在于揭示自然的奥秘,见出自然的真貌,反映自然的规律。自然界在外观上纷繁复杂,似乎杂乱无章,但在实质上和谐统一,具有规律可寻。形式的多样性与本质的统一性,外在的复杂性和内在的单纯性,构成了自然界的基本特点。换言之,自然是统一的、单纯的,即和谐的。宇观世界如此,微观世界亦然。科学研究就是要力图把握自然的统一与和谐。一种科学理论成果,如果揭示了自然界的规律,反映了自然界的和谐,它就不仅是“真”的,而且是“美”的。科学的最高境界便是这种真与美的统一。科学史上,欧几里德的几何学,爱因斯坦的相对论,普朗克的量子论等等被人们称为“科学的艺术品”,看来决不是没有道理的。
科学美是理智所领会的一种和谐。这一点很重要,它揭示了科学美的独特性。科学美决不是“自在之物”,它是科学家的理智对大自然的感知、领悟和发现。科学美所显现的固然是大自然的和谐之美,但它不是外在的、表层的、纯感官即可享有的美,而是内在的、深奥的、凭理智方可领会的美。对这一问题,著名法国科学家彭家勒作过精辟而深刻的论述。在彭家勒看来,科学家并非因为自然界有用才进行研究,而是因为自然界美才进行研究。他说:“如果自然不美没有了解的价值,人生也就失去了存在的价值。当然,我这里并不是说那种触动感官的美,那种属性美与外表美。虽然,我决非轻视这种美,但这种美和科学毫无联系。我所指的是一种内在(深奥的)的美,它来自各部分的和谐秩序,并能为纯粹的理智所领会。可以说,正是这种内在美给了满足我们感官的五彩缤纷美景的躯体、骨架,没有这一支持,这种易逝如梦的美景是不完善的,因为它们是动摇不定的,甚至是难以捉摸的。相反,理智美是自我完善的。”[11]彭家勒认为科学美源于自然美,美的科学大厦建筑于美的自然界基础上,但这种美不是直接打动感官的自然景色(外在之美),而是打动理智的自然和谐(内在之美)。
科学美的实质在于反映自然界的和谐。这一点也很重要,它揭示了科学美的客观性。由于科学活动是以理性为主导的创造性活动,是主体能动性、自由性的集中表现,因此科学与科学美的客观性也就往往被人们所忽视。一些唯心主义者总是把科学与科学美看作脱离自然与自然界的“人类理性的自然创造”,而那些具有唯物主义倾向的科学家总是强调自然对科学的优先地位。非欧几何学的创建者罗巴切夫斯基说:“人们不依赖世界的事物而试图从理性本身去引出数学的一切原理,对数学是没有用处的,而往往也不会被数学所证实。”[12]在罗巴切夫斯基看来,数学的概念、符号、公式并不象某些唯心主义者所断言的那样,是“人类理性的自由创造”,而是对客观现实的一种特殊的反映形式。科学(科学实验、理论、公式)之所以美,首先在于它能够把握客观实在,反映自然界的内在和谐。爱因斯坦曾指出:要是不相信我们的理论构造能够掌握实在,要是不相信我们世界的内在和谐,那就不可能有科学。如果忽视或否认了自然对科学的客观优先地位,那么就必然会忽视或否认科学与科学美的客观性,最终陷入唯心论泥潭难以自拔。我们认为,是自然的和谐与统一决定了科学理论的和谐与统一,是大自然的和谐之美决定了科学理论的和谐之美。
三
科学美与艺术美一样建筑于自然美的基础之上,是美的一种高级形式,是人类按照美的规律创造的成果。承认自然对科学的客观优先地位,并把科学美理解为对自然和谐的一种反映,这并非意味着否认科学美的审美本性。匈牙利著名哲学家和美学家卢卡奇,把人对客观实在反映形式划分为三种:日常反映、艺术反映和科学反映。他认为日常反映是一种较低级的、被动型的反映,而艺术反映和科学反映则是高级的、创造性的反映。这种看法是正确的。马克思说“人也是按照美的规律来塑造物体”。科学活动是一种精神性的创造活动。科学创造和艺术创造一样,都要遵循和服从美的规律,那种认为科学贵真贱美、重真轻美,甚至认为科学与美无缘的观点是站不住脚的。数千年来,人类创造性的科学活动不断地揭示出物质世界内在奥秘及其发展规律,为人类从必然王国走向自由王国开辟了愈来愈广阔的前途。因此科学创造本身就是一种美的创造。
科学美是美的一种高级形式,是人按照美的规律创造的结晶。它是在人类审美心理、审美意识达到较高的发展阶段,理论思维与审美意识交融、渗透的情况下产生的。科学美客观地存在于人类创造的科学发现和发明之中,它是人类在探索、发现自然规律的过程中所创造的成果或形式。
科学是发现,但又不仅仅是发现,它还是创造,是重构。科学要求真,但又不只求真,它还求美,求艺术性。仅就揭示自然奥秘、发现自然规律而言,它无疑是真的;而就其理论创造、思维方式而言,它无疑又是美的。一切伟大的科学杰作,不仅让人见出自然之真,而且使人觉出自然之美。
“美是真理的光辉”。而“探索者最初是借助于这种光辉,借助于它的照耀来认识真理的。”[13]科学的最高境界是真与美的统一。在科学史上,相当一部分科学家同时求真求美,甚至由美求真。物理学家韦尔曾经对人说:“我的工作总是力图把真和美统一起来,但当我必须在两者中挑选一个时,我总是选择美。”[14]数学家霍姆斯直接把数学比作艺术:“数学是创造性的艺术,因为数学家创造了新概念;数学是创造性的艺术,因为数学家象艺术家一样地生活,一样地工作,一样地思索;数学是创造性的艺术,因为数学家这样对待它。”[15]前苏联哲学家柯普宁这样评价数学家们的工作:“数学家导出方程式或公式,就如同看到雕塑、美丽的风景、听到优美的曲调等等一样而感到充分的快乐。”[15]可见,很多科学家是自觉依据审美价值尺度,按照美的规律从事科学研究和科学创造的。
科学即选择。“这种选择不可避免地由科学上的美感所支配。”我们知道,科学始于观察,基于实验,成于理论建树。仅就观察而言,科学家首先必须对观察什么做出选择,因为世界是无限的,各种事实无计其数且变化无穷,一个人绝不能毫无选择地观察这一切。那么科学家进行选择性观察的机缘又是什么呢?选择的对象必须是非常诱入、令人感兴趣的,而“指导选择的原则必定是非常好,令人很愉快”。(彭家勒语)不少科学家都谈到,科学创造过程中最初的、粗略的选择,往往是通过审美直觉来完成的。
科学追求“简化”。从科学的角度来看,一团乱麻似的客观事实或现象是不美的,科学不也满足于对世界混沌表象的描述,对各种经验现象的罗列。事实分解或约化得越简单、越清晰,人们越能从总体上、规律上把握自然,而那些能使人“从无序中见出有序”的科学理论毫无疑问被认为是美的(普里戈金语)。自然事物与现象总是纷繁复杂的,而其背后的规律与本质总是相对简单的。因此,在某种意义上,科学致力于追求“简单性”。“简单性”是科学家谱写科学理论“诗篇”的一条红线,它在科学家的心目中总是美的。当然,科学家们不仅仅追求“简化”,彭家勒毕生追求“简单与宏远”,爱因斯坦更加看重宇宙的“统一与和谐”,而扬振宁、李政道和吴健雄则致力于辩证地描绘“宇称守恒”的世界图景。
科学就是“美的组合”。科学家总是试图向人们提供对于世界及其各部分规律的正确认识,并把一幅幅赏心悦目的、和谐的世界图景贡献给人类。科学家在构思、描述世界图景时,不仅依赖于逻辑思维,而且借助于形象思维。贝弗里奇指出:“有相当部分的科学思想并无足够的可靠知识作为有效推理的根据,而且势必只能凭借鉴赏力的作用来作出判断。”[17]有的科学家把科学构思看作类似于艺术概括的典型组合,并认为“最有用的组合,也是最美的组合”。
科学是人的自由的体现,是人的本质的确证。马克思曾指出,自由自觉的创造性劳动体现了人的类本质。科学活动是人类实践活动的一种高级形式,人类的理性与智慧,直觉与想象,逻辑思维能力与审美意识水平都在科学活动中得到充分表现。而科学活动的物化成果,即科学的理论、公式、发明等,成为人的自由创造的积淀,或者说人的本质特点的确证。由于伟大科学成果体现了人类的自由本性,因此成为“科学的艺术品”,成为一种“艺术杰作”。
四
由于科学美建立于自然美之上,并体现了人的自由本质,所以它是自然性与社会性的统一。这里所谓社会性,是指人类的自由本性。科学作品是自然和谐图景的呈现,亦是人类自由境界的表现,它因此和艺术作品一样让人产生一种寻味无尽的审美感受。
美感是人对美的一种主观经验。美感过程是人对美的事物的一种感受、体悟、认识过程。无论艺术美感,还是科学美感,都是审美主体与审美对象相互作用而产生的主观感受。不过,科学美感有着不同于艺术美感的鲜明特点。这种特点主要有三:其一,在科学美感过程中,抽象思维处优势地位。而在艺术术美感过程中,则是形象思维占主导地位。抽象思维和形象思维并不截然分开,往往彼此渗透,相互补充。只不过,在科学观照中抽象思维处于优势,而在艺术观照中形象思维占主导。其二,科学与艺术都需要灵感,前者有灵感是科学直觉,而后者的灵感是艺术直觉。科学直觉与艺术直觉有联系也有区别。二者都根源于人的天性,但科学直觉更多地受到理智的浸染,而艺术直觉更多地受到情感的陶冶。其三、科学美感是理智获得自由的愉悦的体验,而艺术美感则是情感获得解放的愉悦体验。审美是心灵的一种解放,美感是一种自由的主观体验。科学美感所体验到的是理性的自由、智慧的幸福。席勒曾讲“思维啊,幸福!”可以被看作是对科学美感的最简洁的界说。
艺术家和美学家对艺术美感问题的论述可谓汗牛充栋,而对科学美感问题则很少涉猎。而科学家在建构自己的科学理论大厦或认同别人的科学研究成果时,对科学美感作过许多描述、阐发和界说。将它们加以整理和概括,可从中引申出如下观点:
(1)科学美感是理智观照自然,思维切近自然,而对自然界产生的一种亲近感或亲切感。
(2)科学美感是人们深入宇宙堂奥,发现自然之秘,而对大自然产生的一种惊讶感和神奇感。
(3)科学美感是人们凭借自己的精神力量,运用科学的方式方法,探索、认识和征服自然,悠然产生的一种人类崇高感和自我超越感。
(4)科学美感是我们从科学作品和谐统一的自然图景,而产生的那种无比愉悦和无限自由的心理体验。
(5)科学美感蕴籍着审美直觉和审美灵感,这种直觉和灵感往往成为科学对经验事实进行选择、观察、分析、判断和综合整理的一种价值尺度。
面对“科学的艺术品”,有的人会产生一种强烈的美感,而有的人却不能。这就涉及科学鉴赏力问题。科学鉴赏力是欣赏科学作品尤其纯科学理论所必需的审美力。它实际上是对于科学美的感受、理解、评判的一种本领。许多著名科学家都认为,就象存在着文学鉴赏力和艺术鉴赏力一样,也存在着一种科学鉴赏力。一个人如果缺乏科学鉴赏力,那就不可能领略到科学美的魅力。一个人的科学鉴赏力绝不是先天就有的,而是在长期的科学实践与科学鉴赏活动中逐渐形成和培养起来的。因此,长期从事科学研究的科学家比一般人具有更高的科学鉴赏力。法国数学家和天文学家拉普拉斯可从牛顿力学中“感受到数学完美性”;英国数学家和哲学家罗素可从欧几里德《几何原本》中“读出音乐般的美妙”;德国生物学家海克尔可从达尔文《物种起源》中“见出生物世界无与伦比的统一之美”;英国物理学家狄拉克从“数学形式的美”中发现了“物理世界的真”;而划时代的物理大师、相对论的创立者爱因斯坦从实验大师迈克尔逊那里感到了“实验本身的优美”。法国物理学爱德布罗认为广义相对论对万有引力现象的“这种解释的雅致和美丽是无可争辩的”[18];德国物理学家海森堡觉得爱因斯坦“有点象艺术领域中的达·芬奇或者贝多芬”[19];爱因斯坦相对论的?吆秃献髡?美国物理学家费尔德,深感“爱因斯坦的理论在优美、深邃和逻辑的合理性方面远远地超过了其他人”[20]。科学家们所以能够从科学作品中获得比平常人更多、更深入、更强烈的美感体验,是因为他们比平常人具有更高的科学鉴赏力和审美力。
科学鉴赏力是理性与非理性的统一,是理智与直觉的水融,是理解与体验的相互渗透。它包含对科学作品的内容的逻辑判断力和对其形式的直觉判断力。这种逻辑的与直觉的判断力,构成了科学鉴赏力的“内核”。科学判断力之于科学家,如同艺术判断力之于艺术家。玻尔兹曼在谈到麦克斯韦气体动力学方程的美学价值说:“既然一个音乐家能从头几个音节辨认出他的莫扎特、贝多芬和舒伯特,那么一个数学家也可以从头几页文章中辨识他的柯西、高斯、雅可比、赫尔姆霍兹或哥切霍夫。法国作者以他们极端的优雅的风度来表现自己,而英国人特别是麦克斯韦,是以他的引人注目的判断力来表现自己。”[21]
科学理论论文范文6
关键词管理管理学科学属性艺术属性
20世纪是管理学发展的一个世纪，在短短的100年里，已经形成了很多流派，如经验学派（经验学派又称案例学派）、群体行为学派、管理科学学派、经理角色学派、管理过程学派等等。20世纪的管理学思想活跃、流派众多，为后来构筑管理科学知识体系打了夯实基础，极大提高了管理效率、孕育与发展了管理与管理学科学性的思想，也为管理与管理学发展的奠定了最初的方向—管理科学化。特别是第二次世界大战以后，随着西方社会的战后复兴和生产力的高速发展，管理教育和管理研究都有了蓬勃的发展。这一时期，从事管理研究和教育的队伍的构成发生了明显的变化。管理理论学派林立、百家争鸣，进入了一个空前繁荣的阶段。
1“和平崛起”呼唤管理与管理学的科学化
自1978年改革开放以来，中国以崭新的姿态出现在世人面前。这期间，记载着中国人的酸甜苦辣，又承载着中华民族太多的责任与使命。从对“黄祸论”、“崛起论”、“”、“崩溃论”等各种评论中“韬光养晦”转变，到2003年中国领导人首次向外界明确提出了让全世界人为之一震的中国将和平崛起。和平崛起理论的提出代表我国治国理论和对外政策的重大战略思维形成，这对于国人也提出了更多希望与要求。无论在经济、文化、政治方面都需要积极支撑这一重大理论。
管理是伴随着人类实践活动发展起来的，哪里有人类活动，哪里就需要管理。在经济、政治、文化方面对于科学管理及管理学科学化方面要求更高。中国共产党带领中国人民抗击帝国主义及反动派，建立了新中国，到后来建设发展有中国特色社会主义之路，都体现了中国共产党丰富的管理学知识，在那个特殊的年代，中国共产党面临复杂的国内外形势，要管理和协调一批受封建思想和近代帝国主义资本主义压迫而具有“大杂烩思想”的老百姓（农民阶级、工人阶级、小资产阶级等），需要多么丰富与科学的管理学知识。社会发展到全面建设小康社会时期，我国综合国力已明显提高，这对于管理与管理学提出了更多新的课题，国家要和平崛起，国家要发展强大，没有科学管理思维的引导是很难有所成就的。
要适应目前这个全球一体化的大趋势，国家的政治、经济、文化等各个方面需要艺术的微笑、需要人性化的管理、需要有创意的发展模式，这些都有赖于管理的科学化。管理已经成为国家治理、经济发展、文化积累方面潜在的“指挥棒”。
随着人类社会实践的丰富，成功和失败经验的积累和总结，人们越来越尊重客观规律，形成了一套科学的管理理论。并且，伴随着市场经济的逐步成熟、国际竞争的日益激烈、系统性市场更加规范，政治、商业、文化数据以及与之对应的逻辑发挥了非常重要的角色，“拍脑袋决策、赌徒思维”必定失败，这样，管理越来越科学化，管理学科也相应更加科学化。人类文明的不断发展，使得每个人都有自己的价值观（都有自己的个性）和社会共同遵循的价值观（社会主义价值体系等），使得优质的、科学的管理越来越成为人们生活、学习、工作中重要的组成部分，管理工作者所占的比率也相应越来越大，国家和平发展的模式越来越需要创新的管理理论，它离我国发展的目标也越来越近。
2管理与管理学的两大现实属性—社会性、时代性
随着社会的发展、科学技术的进步，对于管理学这个已经发展了百年的学科提出新的要求，也赋予了管理学新时代意义，特殊的社会需求，也给管理学络上了深深的社会印记。30年前的中国改革始于中共十一届三中全会的胜利召开，时至今日，中共十七届三中全会再次部署新一轮改革，并由农村发轫，而且将在粮食问题、土地管理制度、农村金融体系、城乡一体化建设等多方面有所突破，引发人们对于“土地管理”问题的高度重视，这对全国人民、特别是对广大农民来说，无疑是一个生活中最大的喜事。初看起来，这是农业问题，但从深层次去审视，这就是一个管理学逐步运用到实践中的问题。俗语称：“农业稳，则天下安，农民富，则国家强。”早在新中国成立之初，就从我国实际出发，提出了“农业是国民经济的基础，粮食是基础的基础”的著名论断，并领导人民开展了，极大地促进了农村生产力的发展、国民经济的恢复和社会主义的改造。中共十一届三中全会以来，中国共产党全面把握国内外发展大局，尊重农民首创精神，率先在农村发起改革，并以磅礴之势向全国推广。农村改革发展的伟大实践，极大解放和发展了农村社会生产力，改善了广大农民的物质文化生活。但是几十年的发展，却暴露了一系列与土地有关的种种管理问题，土地资源管理的科学化问题受到更多人的质疑，人们在想：中国有这么丰富的土地资源，有如此丰厚的人力资源，为什么会出现当前出现的种种问题呢？长期以来，人们将焦点更多放在土地资源的整合和分配上，却忽略了土地问题中的软件问题—土地管理科学化问题。而30年后十七届三中全会却给这片广阔的土地带来了新的生机，也带来了新的科学管理学知识。
同样，在食品安全问题上也暴露出食品安全卫生系统的管理体制问题。随着2008年9月，石家庄三鹿集团股份有限公司婴幼儿配方乳粉食品生产许可证被停止使用，国家质检总局公告：注销“北京味全食品有限公司的婴幼儿配方乳粉”等872家企业、910张食品生产许可证”。“三聚氰胺检测一直是隐患，低价竞争导致添加成风”。甚至，在三鹿事件爆发后，出现了饲料和产品四处送样化验难的局面——因为有限的检测机构内已经“挤满了化验牛奶的人”。同时，“为消除四川广元柑橘大实蝇事件的影响”，不至于“引发消费恐慌”，有关部门“采取一系列果断措施，封锁扑灭疫情”。但是，摆在首位的应急措施还是“进一步加大宣传力度，普及大实蝇等植物害虫对人畜无害的科学知识，消除消费者的恐惧心理。”我们必须承认：这是一条无效的欠缺考虑的措施。2008年10月份《扬子晚报》上已有宋桂芳写过《居高临下的专家理论救不了无辜的橘子》，其中的主要观点解释了管理理论与实践脱节的现实现象，不禁让人深思。在“衣食住行”中榜上有名的“食品”问题，居然已经发展到今天这样尴尬的局面，人类生存问题让人们担忧，在食品的监督与管理上，出现了如此大的漏洞，这不得不让人们想到在社会发展的路程上，国家到底把食品卫生管理监督摆怎样的一个位置。不可否认，国家在食品卫生方面一直都是在努力着，但是传统的管理学或者管理科学化的进程与管理的科学的实践化的速度并不协调。强烈的时代性与社会性提出了更多迫切需要那些有效的管理科学化的成果，能够解决现实问题或者防止问题出现的管理及管理学知识才是我们需要的。但是要从根本上解决或者缓解类似案例的发生，需要上升到管理学的高度，从管理科学化的科学方式上去为老百姓饮食的安全管理等方面去“保驾护航”，从而确保在其他涉及到百姓生活实际问题上的规范化、科学化、人性化。
3弱科学与淡艺术的综合体——管理与管理学的最终属性
科学是反映自然、社会、思维等客观规律的知识体系。管理的科学性也在于管理作为一个活动过程，其间存在着一系列基本客观规律。人们经过无数次的失败和成功，通过从大量实践并抽象总结出一系列反映管理活动过程中客观规律的管理理论和一般方法。然而管理在目的性上由于一些“突发问题”而显得弱化；管理的研究过程上由于学科特点而弱化甚至屏弃了逻辑推理；再由于管理流派众多和现实基础很难保持一致的现状，使得管理学只能扣上一个弱科学的“帽子”，最起码在目前而言是这样。
艺术目前有三个定义，一是用形象来反映现实，但比现实有典型性的社会意识形态；二是指富有创造性的方式、方法；三是指形状独特而美观的样子。管理的艺术性就是强调其实践性和创造性，没有实践和创造则无所谓艺术。而当前这种管理的艺术性并非完全的艺术性，从定义到研究层次、方法，管理的艺术充起量是一种淡艺术，而管理者主要靠的是人格魅力、灵感和创新等潜在的管理艺术，管理艺术没有最优解，充其量只有满意解。如何管理，受天时地利人和的影响，更受管理者本身的价值观、风格和偏好的影响。总之，一个人有一种艺术，一个管理者也应有一门淡管理艺术。
管理的科学性是管理的艺术性的前提与基础。要将管理工作做好，如果只承认管理是一门艺术，而不承认管理是一门科学，就必然导致管理中的随意性。在很多情况下，管理的艺术性是管理的科学性的补充与提高。在制度不完备的地方，就需要管理者的艺术。可以这样说，管理艺术是对管理制度的补充。只有当这种管理的弱科学性与淡艺术性有机结合，互相补充，才能发挥“1＋1＞2”的功效，才能超过单一的管理科学性和狭隘的管理艺术性的价值和功效，充分发挥时代管理学的优势。
4管理学面临的世纪挑战
21世纪管理学所面临很多难以逃避的课题。组织的资源由以劳动力、土地、资本为主，转为以知识与信息为主传统的资源如劳动力、土地、资本和自然资源，支撑了整个20世纪的发展。但是，21世纪知识与信息将成为发展的最大资源。如果这一说法成立，现行的资源管理模式是否应该放弃，未来的资源管理模式又应该如何？组织的成员由经济人向社会人、自我实现的人转变，在物质不是很丰富而又在逐步丰富的21世纪里，人民迫于生计更多地扮演着一个追逐利益的经济人角色，学者们以此构造了他们的理论体系和现实的经济管理体系，然而在物质甚为丰富，人类生活有了大步提高之后，人们开始摆脱经济人的头衔，此时不仅经济体系需要重构，对于人们工作努力的驱动源管理体系也需要重构。现在许多管理者在号称进行“以人为本”的管理，也似乎在寻找一种未来的科学管理范式，更加体现以人为本的管理学思想。
21世纪人们的伦理将发生全新的变化。20世纪人的心智模式和思维方式是20世纪众多约束因素综合作用下的产物。这些约束因素在21世纪发生变化之后，作为管理的出发者，其价值观念、思维方式等自然都会发生不可预知的大变化。然而，“重利不重义”的20世纪伦理道德和行为方式应该转为全新的伦理道德和行为方式，以此来构造以后的社会和经济体系。21世纪的管理学必须要覆盖全新的管理伦理、管理价值观和行为方式。故而探讨未来的管理伦理学，也将会给管理者更多思想上的启迪。信息爆炸将导致信息搜索的困难，21世纪是信息爆炸的世纪，信息越是丰富，人们就越难及时搜索到自己所需要的信息。信息社会中的人就像一艘孤舟一样，独自在江河中漂流。从所需信息的角度来看，一个个生产者和消费者都是未充分获取信息的拥有者，如何架起沟通的桥梁，如何根据21世纪的信息领域寻找全新观念和体系的拓展方向管理与驾御他们，这些都是管理学需要研究的课题。
参考文献
1黄速建．管理科学化与管理学方法论［M］．北京：经济管理出版社，2005
