宇宙论的历史与哲学 - 上海

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1、宇宙论的历史与哲学吴新忠上海交通大学科学史系sju@sina.com，021-54941833学习宇宙学的意义宇宙学的研究对象至大无外，至小无内，未知领域充满神奇色彩，可以充分发挥科学家的理性思维与创造性想象力。宇宙学与最古老的科学——天文学，最基本的科学——物理学，最通用的科学——数学，有着紧密的联系；与其他蓬勃发展的科学能够融会贯通。宇宙学是哲学家发挥思辨，宗教幻想家发挥想象，科学家检验基本规律的重要领域。宇宙学有助于学者冲破狭隘的认识界限，让个人的小我向着无限智慧的大我飞升。宇宙论学习的背景知识初步的物理学知识与天文学知识初步的科学史与哲学史知识适当的文学修养，一般

2、的数学基础教材：《物理学与人类文明十六讲》（赵峥），高等教育出版社，2008年9月第1版。刘宇星肖军：《宇宙史话》，北京工业大学出版社，2010年11月第1版。参考书：宇宙论的科普与学术著作参考书与视频肖巍：《宇宙学的人文视野》米歇尔·霍斯金：《剑桥插图天文学史》何香涛：《观测宇宙学》俞允强：《大爆炸宇宙学》，《物理宇宙学》第一推动丛书霍金，格林，加来道雄等人的科普视频。石琼璘主持的《天地科学季》，中国科大的《天体物理概论》视频，梁灿彬的《微分几何与广义相对论》视频等。我们的“天问”宇宙的空间有限,还是无限?有界，还是无界？平直，还是弯曲？静态，还是动态？宇宙的时间有没

3、有开端？有没有终结？时间箭头的产生?宇宙的成分和演化宇宙物质的构成?宇宙结构的形成与演化？……第一章天文学基础知识宇宙和世界在中文中都是时空的意思。《淮南子•原道训》指出：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地”。《楞严经》写道：“世为迁流，界为方位”。宇宙就是秩序与万有西方人的宇宙概念有两个：一是cosmos，来自希腊文kosmos，反义词是chaos（混沌）；二是universe（拉丁文universo)，指的是包罗万象，或“万有”。宇宙学中的客观性与主体性宇宙学是客观性最强的科学之一，因为它研究产生了人类的整个自然宇宙的结构与演化；宇宙学也是充分暴露人类智慧的卓越与

4、缺陷的科学，最伟大的科学家立足物理规律构造宇宙模型，描绘宇宙进程；但是观测实验显示的宇宙进程不符合宇宙学的最优秀剧本。物理规律的极小修正，自然常数的重新测定，科学上的任何微小突破，都会改变我们关于宇宙的科学剧本。实证主义法国实证主义哲学家奥古斯多•孔德（1798.01.19-1857.09.05）认为知识的发展分为三个阶段：神学——形而上学——实证科学我们对宇宙的认识也经历神话——哲学——科学三个阶段。知识发展三阶段神学阶段是指知识以虚构为基本特征，信仰超自然的力量，用神的意志说明万物。形而上学阶段追求万物的本原，本性和终极原因，要求获得绝对知识。实证阶段以科学为基本形态

5、，尊重经验事实，依靠观察与理性的力量，主要研究现象之间的关系，不再探求宇宙的起源与目的，不再要求知道事物的内在本性与本质原因。宇宙学是实证科学吗？现代宇宙学出现在爱因斯坦的广义相对论建立之后，一开始只是数学模型，经验证据不多，在1950年代还被著名物理学家布里渊看作是科幻小说。这不过是从反面证明实证主义是肤浅与狭隘的。哲学与科学性思维天文学和宇宙学研究，不仅要了解“星象是什么？”的知识，而且要了解“如何观测星象？”。科学探究时你所需的做为：观察：經常观察大自然的现象、並察觉它們的变换过程。提问：如何、为什么、何时、何处、怎样、‧‧‧。客观：不必急于下结论，静思其规则所在。

6、推敲：善用归纳、推论和直觉找寻问题所在。表述：问题现象的发生、思維的过程、推測可能的答案等。评估：近可能地作些数理的推导计算。关键性的科学思維，涵盖修正你先前的错误假设(Assumptions)，目的不是在证明假說(nottoproveahypothesis)、而是用于测试此假說(totestthehypothesis)。基本观念：光速与光年所谓的『光速』，指的是电磁波(光)在『真空』中『行进』的速度。光速=300,000公里/每秒，它是目前我们已知最快的速率，且是个常数(定数)。『光年(LightYears)』是个距离的单位，其大小是光在真空中行进一年，所走的长度大小。

7、一光年(ly)=9.5x1012公里。光年不是时间单位、也不是速度的单位，而是天文上用以表示恒星间距离的基本单位。天文单位就是太阳与地球的平均距离。夜空中目视到的星象极光(aurora)、紅色精灵、赤道光。彗星(comets)、小行星(asteroids)。。太阳系里邻近地球的行星(planets)：如金星、火星、木星、土星，和月球。恒星：88个星座(Constellations)、星宿。双星(binaries)、变星(variablestars)。星团(StarCluster)、星云（Nebulae）。星系(Galaxies