收稿日期：2006-09-08? 　　作者簡介：伍愛蓮（1945－），女，湖南湘潭人，武漢科技大學(xué)中南分校信息工程學(xué)院教授；張麗（1980－），女，安徽太湖人，武漢科技大學(xué)中南分校信息工程學(xué)院教師，碩士。?
　　(武漢科技大學(xué)中南分校 信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430223)?
　　
　　摘要：哲學(xué)是系統(tǒng)化理論化的世界觀，是自然知識、社會知識和思維知識的概括和總結(jié)，是世界觀和方法論的統(tǒng)一。電學(xué)是物理學(xué)的重要分支，物理學(xué)是自然知識的重要分支，它不僅對物質(zhì)文明的進(jìn)步，及人類對自然界認(rèn)識的深化起了重要的推動作用，而且對人類的思維發(fā)展也產(chǎn)生了不可缺少的影響。在物理學(xué)知識的內(nèi)容及其發(fā)展過程中，我們可以從中發(fā)現(xiàn)許多哲學(xué)的規(guī)律。本文以電學(xué)知識為例，分析其中出現(xiàn)的哲學(xué)規(guī)律，這些哲學(xué)規(guī)律的自然應(yīng)用不僅對我們電學(xué)科研選題起到一定的引導(dǎo)作用，而且也會開闊我們在其它領(lǐng)域中的思維視野。?
　　關(guān)鍵詞：辯證思維；對立性；統(tǒng)一性；對稱性??
　　
　　對每一個從事理論研究的科研工作者，是否有一番成就，主要體現(xiàn)在他發(fā)表論文的質(zhì)量和數(shù)量上。要發(fā)表論文，首先，要進(jìn)行選題，選題就是選擇研究方向。在科學(xué)研究中，選題的提出和確定，具有十分重要的意義�？梢赃@樣說，一個好的選題的確定，等于你成功了一半。所選之題，有時是一條能走得通的路，這是幸運的。然而，有時會是一條走不通的路。例如：選題太難，也就是說，目前的人類知識還不足以使此問題得以解決，或者是本人的知識水平還不能與所選問題相匹配，那么，最終的結(jié)果將一事無成，徒勞一空，且冤枉花費了大量的時間和精力；選題太容易，也就是說，選擇人人都會解決的問題，那么，就不可能出現(xiàn)學(xué)術(shù)上的創(chuàng)新，也就沒有學(xué)術(shù)成果。因此，在科學(xué)研究領(lǐng)域中，一般來說，選題難度最好適中，也就是說，最好選別人還沒有發(fā)現(xiàn)的新課題，而且還應(yīng)是你在學(xué)術(shù)上能勝任的課題。那么，如何發(fā)現(xiàn)自己能勝任且別人都還沒有涉足的新課題？如何預(yù)測新課題能否走得通？這就需要哲學(xué)，哲學(xué)是智慧之學(xué)，哲學(xué)能給人辯證思維的能力，辯證思維就是科學(xué)的方法,是對探索未知、獲取知識的途徑和程序的哲學(xué)思考，它能從現(xiàn)實中去審視和預(yù)測未來。另外，切身親自從實踐中去感知領(lǐng)悟，也是解決上述兩個如何的方法之一。?
　　記得錢學(xué)森先生在《科學(xué)家論方法》的序言中，說了大意如下的話：學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法的途徑，一是有成本成章的能夠講清楚的書，但問題在于你會不會將書本上的知識，變成活生生的方法和工具；二是從實踐中逐漸領(lǐng)悟，如何抓問題的關(guān)鍵，如何認(rèn)識死胡同，如何從失敗中總結(jié)教訓(xùn)迅速走上大道，如何銳敏地發(fā)現(xiàn)有希望的苗頭等等。另外，弄清這幾個“如何”不容易，因為這方面的學(xué)問還沒有形成一門科學(xué)，只能意會，不可言傳。由此可見，指導(dǎo)我們進(jìn)行科學(xué)選題的二個主要依據(jù)是哲學(xué)和實踐，并且兩種方法的運用都不是容易的。下面主要以電學(xué)內(nèi)容為例，談?wù)勗谡撐倪x題中哲學(xué)的應(yīng)用。?
　　
　　一、事物對立性理論的應(yīng)用?
　　
　　事物對立性的理論，是指在某一體系中，若存在一個正向事物，就必有與之對應(yīng)的反向事物存在，且兩者在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的條件可以不同。二者彼此對立且可相互轉(zhuǎn)化的，共存一體構(gòu)成某一事物，使該事物成為對立統(tǒng)一的整體。例如：《電路》理論，有一種讓高頻信號通過，低頻信號截止的電路，稱高通濾波器；還有一種讓低頻信號通過，高頻信號截止的電路，稱低通濾波器。高通濾波器和低通濾波器是互為對立面，且二者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。對同一RC電路，當(dāng)輸出信號取自電容，成為低通濾波器；當(dāng)輸出信號取自電阻，成為高通濾波器，因此，二者并存于一個整體中，該整體稱為濾波器。也就是說，從功能上講，濾波器是由高通濾波器、帶通濾波器、低通濾波器三者構(gòu)成。又如：《信號與系統(tǒng)》理論，主要內(nèi)容由兩大對立部份構(gòu)成，一類是連續(xù)時間系統(tǒng)的分析，研究對象是連續(xù)信號；另一類是離散時間系統(tǒng)的分析，研究對象是離散信號。連續(xù)信號和離散信號是互為對立面，且二者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，所以，兩大對立部份構(gòu)成了一個整體，即信號與系統(tǒng)理論。這里，離散信號由數(shù)字信號和模擬信號組成，數(shù)字信號和模擬信號互為對立面，且它們也可以相互轉(zhuǎn)化，所以，數(shù)字信號分析和模擬信號分析構(gòu)成了《電子學(xué)》的主要內(nèi)容。又如：《電磁學(xué)》理論，它是關(guān)于電場和磁場的科學(xué)，電場用電力線表示，電力線是發(fā)散的；磁場用磁力線表示，磁力線是閉合的，電場與磁場是互為對立面，由于二者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，磁場變化時會產(chǎn)生電場，電場變化時會產(chǎn)生磁場，使電磁學(xué)從原來互相獨立的兩門科學(xué)――電學(xué)、磁學(xué)――發(fā)展成為物理學(xué)中一個完整的分支學(xué)科、一個對立統(tǒng)一的整體，即電磁學(xué)。又如：物理學(xué)中的光電效應(yīng)與電光效應(yīng)。又如：在馬克思主義哲學(xué)中，辯證思維方法是由歸納和演繹、分析和綜合、抽象和具體等對立統(tǒng)一部分所構(gòu)成。因此，據(jù)此規(guī)律，在選題中，我們不僅要了解某人的研究內(nèi)容、研究方法、研究結(jié)果，還要了解與其對立的研究內(nèi)容、研究方法、研究結(jié)果是否另有他人正在研究，如果沒有，那么，你就此對立面作為研究對象，再根據(jù)對立面之間的共性和個性，及對立的事物可以相互轉(zhuǎn)化的性質(zhì)，深入研究下去，一定是能走得通的一條路。然而，在錯綜復(fù)雜的事物中，善于發(fā)現(xiàn)事物的對立面，不是一件容易的事情。?
　　
　　二、事物統(tǒng)一性理論的應(yīng)用?
　　
　　事物統(tǒng)一性理論，是指某個小理論是某個大理論的特例。事物統(tǒng)一性理論不可懷疑地存在著。例如，《電磁場》理論的發(fā)展就體現(xiàn)了事物統(tǒng)一性理論。電磁場理論是從靜電場、靜磁場的規(guī)律（特殊性）發(fā)展到時變電磁場的規(guī)律（一般性）。靜電場、靜磁場的規(guī)律是時變電磁場的規(guī)律的特例，時變電磁場的規(guī)律是靜電場、靜磁場的規(guī)律的概括。靜電場的規(guī)律是高斯定律，靜磁場的規(guī)律是安培環(huán)路定律。后來，法拉第實驗發(fā)現(xiàn)變化的磁場能產(chǎn)生電場，這一現(xiàn)象稱電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其規(guī)律稱電磁感應(yīng)定律，這樣電場和磁場聯(lián)系起來了。但是，如何將靜電場、靜磁場的規(guī)律用總的規(guī)律統(tǒng)一起來呢？英國科學(xué)家麥克斯韋做出了杰出的貢獻(xiàn)。為了解釋時變電流能夠通過電介質(zhì)的原因，麥克斯韋根據(jù)事物對稱性將安培環(huán)路定律（方程）修改后，他又將另外的3個方程――高斯定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、磁通連續(xù)性原理――與此方程放在一起，構(gòu)成了電磁學(xué)上著名的偉大的方程組――麥克斯韋方程組。由此方程組，導(dǎo)出了時變電場和時變磁場――這兩種宏觀和顯微鏡均看不見但通過線圈可測量出的物質(zhì)――是以波動的形式向前傳播的結(jié)論。這一結(jié)論多年后被德國科學(xué)家赫茲通過實驗證實；還導(dǎo)出了電磁波與光有同樣的反射、透射等性質(zhì)，從而，為今天無線通信技術(shù)、光通信技術(shù)奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。此外，更重要的是，反映時變電磁場的規(guī)律的麥克斯韋方程組將靜電場、靜磁場的規(guī)律統(tǒng)一起來。也就是說，時變電磁場的規(guī)律包括了靜電場、靜磁場的規(guī)律。靜電場、靜磁場的規(guī)律是時變電磁場的規(guī)律的特例。因此，從電磁場理論的發(fā)展過程，我們知道，在選題時，若發(fā)現(xiàn)有兩個對立的事物還沒有統(tǒng)一起來，我們可以嘗試著去找它們之間在什么條件或方法下能實現(xiàn)彼此的轉(zhuǎn)化，我們要找的就是這個條件或方法，而且這個條件或方法可以不同，如果對立面的轉(zhuǎn)化已經(jīng)有人完成，我們可以嘗試著另外一種轉(zhuǎn)化的方法，我們還可以嘗試著找一個將兩個對立面各自的規(guī)律全部包括起來的總規(guī)律，形成一個整體，從而構(gòu)成學(xué)科的一個分支，這是一條走得通的路。統(tǒng)一理論不可懷疑地存在著，盡管它的建立是艱難的，特別是高層統(tǒng)一理論的建立更是不容易。愛因斯坦在晚年時，一直從事建立一個物理的統(tǒng)一性理論，可是由于科學(xué)的發(fā)展還沒有達(dá)到這樣一個層次，所以直到今天，仍然沒有取得成功。可見，通向一種堅實的研究共識的路程是極其艱難的。所以，對一般的科研工作者，在選題時，只能著手于被分得較細(xì)的具體學(xué)科中，去運用事物的統(tǒng)一性理論。?
　　
　　三、事物對稱性理論的應(yīng)用?
　　
　　從自然界中看，幾乎所有的自然物體都存在著對稱或接近對稱。雪花不僅外觀美麗，而且結(jié)構(gòu)也絕對的對稱。在顯微鏡照片中，美麗的雪花呈六角形對稱，每一個角又分出另外兩個對稱的圖案。原子的電子圖也驚人美麗地對稱。人體結(jié)構(gòu)本身也是對稱的。我們感嘆大自然究竟是用了什么樣的魔法，幾乎讓所有的事物都洋溢著對稱美。從哲學(xué)看，物理學(xué)研究的重大突破導(dǎo)致生產(chǎn)技術(shù)的飛躍已經(jīng)是歷史事實。反過來，發(fā)展技術(shù)和生產(chǎn)力的要求，也有力地推動物理學(xué)研究。從自然科學(xué)看，電磁場理論中偉大的麥克斯韋方程組也是驚人美麗的對稱。麥克斯韋在前輩科學(xué)家得出的眾多電磁場方程中想到，既然變化的磁場能產(chǎn)生電場，那么，變化的電場應(yīng)當(dāng)也能產(chǎn)生磁場，這不就是事物對稱性的體現(xiàn)嗎？因為 “變化的磁場產(chǎn)生電場”與“變化的電場產(chǎn)生磁場”互相對稱。他利用這一對稱性原理將安培環(huán)路定律（方程）修改后，再從眾多的電磁場方程中取出3個方程，和此方程放在一起，構(gòu)成了電磁學(xué)上著名的麥克斯韋方程組。從這4個方程構(gòu)成的方程組中，我們可以發(fā)現(xiàn)這4個方程驚人地對稱，正是這4個對稱的方程導(dǎo)出了電磁場能傳播的理論，光是電磁波的理論，為今天的無線通訊、光通信奠定了科學(xué)的理論基礎(chǔ)。又如：《電路原理》理論中的節(jié)點法，是根據(jù)電路圖列一組方程，方程組的待求量是節(jié)點電壓。那么，根據(jù)事物的對稱性，一定存在著與節(jié)點法相對稱的另一種方法，即回路法，它也是列一組方程，但方程組的待求量是回路電流。節(jié)點電壓法和回路電流法構(gòu)成了電路分析的主要方法。在電路理論中，稱節(jié)點―回路互為對偶，電壓―電流互為對偶，由此還導(dǎo)出了對偶原理。因此，我們在進(jìn)行選題或科學(xué)研究時，面對你正思考著的事物，要聯(lián)想到它很可能存在著與它對稱的另外一半，并且，它們兩個構(gòu)成一個整體，成為另外某個整體的一部分。因此，我們查閱大量資料后，如果發(fā)現(xiàn)某人研究出某一種方法，根據(jù)事物的對稱性，我們應(yīng)考慮是否存在著與之對偶的另一種方法。并試著在這條道路上走下去，這條路是可能走得通的。?
　　
　　四、事物存在有條件理論的應(yīng)用?
　　
　　所有事物都是在一定條件下存在的，當(dāng)外在條件改變時，事物會發(fā)生變化。例如：牛頓力學(xué)定律存在的條件是常規(guī)物體和宏觀宇宙。在微觀宇宙，牛頓力學(xué)定律就不正確。那么，在微觀宇宙，遵循什么定律呢？量子力學(xué)定律。另外，牛頓力學(xué)定律是量子力學(xué)定律的特例。也就是說，量子力學(xué)定律包括了牛頓力學(xué)定律，這實際上又是事物統(tǒng)一性理論的體現(xiàn)。又如：電學(xué)中的電動系功率表是對正弦信號設(shè)計的。當(dāng)電路中有大量的整流元件出現(xiàn)時，電網(wǎng)中的正弦信號發(fā)生畸變。那么，電動系功率表在這新的條件下，會如何變化呢？為此，有人推導(dǎo)了畸變的非正弦周期信號條件下，電動系功率表的讀數(shù)。巧合地得出：無論是在正弦電路中，還是在非正弦電路中，電動系功率表準(zhǔn)確反映負(fù)載有功功率的條件是相同的。因此，我們在選題時，要注意別人的研究內(nèi)容是在什么條件下建立的，如果你將此條件改變，也就是多考慮或少考慮幾個因素，看看又會有什么結(jié)果出現(xiàn)，如果結(jié)果具有簡單、巧合、對稱的美，那么，一般來說，你就是正確的。九大行星與太陽的距離存在一定的規(guī)律性，可以用這樣的一個數(shù)學(xué)公式來表達(dá)：r=0.4+0.3×2n，r為行星到太陽的距離，當(dāng)n按自然序數(shù)0、1、2、3、4、5、6、7順序取值時，算出的r正好對應(yīng)的是水星、金星、地球、火星、小行星、木星、天王星、冥王星的距離。這么精密的一種過程是一個待解的謎，科學(xué)家已察覺到這個宇宙似乎被極端精確地支配著。?
　　綜上所述，在科研選題中，我們要帶著哲學(xué)的觀點，去查閱資料，確定選題。在這一過程中，要會發(fā)現(xiàn)別人研究內(nèi)容的對立面，并了解是否有人在研究。如果沒有人在研究，正好是我們的選題；如果有，我們再查閱是否有人在研究這兩個對立面是怎樣實現(xiàn)向彼此的轉(zhuǎn)化？如果沒有，正好是我們的課題；如果有，我們再查閱是否有人將這兩個對立面各自的規(guī)律用一個總的規(guī)律概括起來了。以上是對電學(xué)專業(yè)論文選題的一些哲學(xué)思考。當(dāng)然，還有許多的哲學(xué)規(guī)律同樣出現(xiàn)在本門學(xué)科中，有待于我們在實踐中進(jìn)一步感知領(lǐng)悟，并指導(dǎo)實踐。?
　　
　　參考文獻(xiàn)?
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　　[4]周林.科學(xué)家論方法[M].呼和浩特：內(nèi)蒙古人民出版社,1984.

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