热力学定律与科学理论的方法

热力学定律与科学理论的方法

志勰

热力学第2定律的建立与能量守恒定律的建立有1定的渊源，它是在能量守恒定律建立之后，在探讨热力学的宏观过程中而得出的1个重要的结论。

不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。（克劳修斯 1850）

不可能从单1热源吸取热量，使之完全变成有用功而不产生其它影响。（威廉.汤姆生)

不可能制造第2类永动机（普朗克）

孤立系统中实际发生的过程总要使系统的熵增加。

如上几种方法所描述的1个事实是：1切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。

《简明物理学辞典》

如上的这几种表示形式在现今看来，是很平常不过了。但在当时的时代却远非今天这样容易理解。这是因为在1百多年以前，人们对永动机的努力不能使其制造成功。人们不能理解热量和作功产生热量的具体关系，当然既使到现在即使在科学界有相当1部分人们仍然把它当作1种想当然的东♫西来理解，对做工和热量间确切的转化途径不是很清楚。（关于摩擦生热和热机热能和动能间的转化途径，在机械运动的能量体系中有这方面的尝试，您可参见本站中机械运动的能量体系中的内容）

众所周知，能量守恒定律和热力学定律的创生的时代，也是热学创生的时代。从人们对热的看法上，正是从热质学说到热的唯象学说到热的唯动学说逐渐过渡的时期。同时，也是由定性逐渐到定量使其科学的过渡。对于热的描述，人们在使其逐渐的由定性到数理逻辑到试验的对应，这1时期，从科学方法上人们已经开始对物质世界中不同能量间的关系进行定量，从机械运动领域到电学领域、光学领域、从宏观到微观等科学的个个领域，都获得了前所未有的发展。但是，值得1提的是，此1段时间的科学方法趋向与试验与数理逻辑的对应，采用试验作为检验数理逻辑的唯1标准，这样的方法1直坚持到现今的科学判定上。这得自于这种科学方法使人们对物质世界的认识获得了非常巨大的进展。我们现有的1些科学观念也来源于此，如能量守恒定律，甚至量子学科中的大部分概念等。总之，近代物理的科学方法对现代物理的影响是非常巨大的。

科学对于物质世界的认识存在这样两种观念，1种观念是人类对物质世界运动变化规律的应用。这样的前提是人类生活中物质生产的发展，这样可以开拓人类创造财富的能力，这是导致近代科学发展的最直接的动力。另1种观念是人类对物质世界本身的认识，强调物质世界的本体，强调人们对物质世界的真实的理解，即以物质世界为真的前提。ϟ两种科学概念都会导致人类对物✿质世界的开拓，但是，在某种意义上来说，前者比后者更易被人们接受。两者对物质世界的本意是相同的，后者比前者更易使科学获得发展。

将ฐ某种规律进行扩展成了近代物理学科学发展的普遍现象，有代表意义的如：相对论、量子论，当然热力学定律也是非常有代表意义的1个。对这样1种科学的发展模式，我个人并不持乐观态度，尽管作为1种科学尝试是无可非议的，1些理论也获得了非常巨大的成功，甚至1些理论已经成为当今对科学发展认识的主流。

我个人认为，现代物理基本☠概念的定义体系存在问题。主要是能量的定义所导致的对物理其它概念的定义。基于这样1种定义在对物理其它概念的外延上，尤其是才有数理逻辑作为科学探索的工具，科学所向前延伸的不是物质世界的本体，而是建立在某种数理逻辑上的以数理逻辑为主体的物理关系。这样的对物质世界的理解不是物理的本身。

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